CH210678A - Arrangement for indirectly forced commutation of converters. - Google Patents

Arrangement for indirectly forced commutation of converters.

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CH210678A
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CH
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capacitor
anode
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Aktiebolaget Allmae Elektriska
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Asea Ab
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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
    • H02M7/006Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output using discharge tubes

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Driving Mechanisms And Operating Circuits Of Arc-Extinguishing High-Tension Switches (AREA)

Description

  

  Anordnung zur mittelbar erzwungenen     Kommutierung    von Stromrichtern.    Bei mittelbar erzwungener     Kommutierung     von Stromrichtern mittels einer oder mehreren  den Belastungsstrom zeitweise übernehmen  den Übergangs- und     Ventilstrecken,    die von  einem Kondensator gespeist werden, ist es  bekannt, den Kondensator mit der Übergangs  strecke über einen     Transformator    zu verbin  den.

   Es wurde bei praktischen Versuchen  mit derartigen Schaltungen gefunden, dass  obgleich sie befriedigend arbeiten, so lange  die     Hauptventilstrecken    einander in ganz re  gelmässiger Ordnung ablösen, eine zufällige  Unterbrechung der regelmässigen Stromfüh  rung der     Hauptventilstrecken    die Übergangs.       strecken    leicht ausser Wirkung setzen kann.  Wenigstens bei dem jetzigen Stande der  Technik muss man mit derartigen zufälligen  Stromunterbrechungen in den     Hauptventil-          strecken    rechnen, und es ist erwünscht, dass  die Arbeit der Übergangsstrecken hiervon  nicht gestört wird.  



       Gemäss    der Erfindung ist in der Verbin-         dung    zwischen dem     Kommutierungskonden-          sator    und jeder von demselben     gespeisten          Transformatorwicklung    eine Ventilstrecke  vorgesehen, mittels welcher diese Verbindung  in geeigneten Augenblicken unterbrochen  werden kann.  



  Vier Ausführungsbeispiele der Erfindung  sind in der Zeichnung in     Fig.    1 bis 4     schema-          tisch    dargestellt, während     Fig.    5 und 6 zwei       Zeitdriagramme    betreffen, die die Wirkungs  weise der Schaltung nach     Fig.    4 zeigen:       Fig.l        zeigt    einen     einwegigen        zweiano-          digen    Gleichrichter oder Wechselrichter mit  ' den zwei Hauptanoden 2 und eine     übergangs-          anode    3, die alle in demselben Gefäss unter  gebracht sind.

   Zwischen Odem Nullpunkt der  die Hauptanoden     speisenden    Transformator  wicklung 4 und der Übergangsanode 3 ist die  eine Wicklung 5 eines     Kommutierungstrans-          formators    eingeschaltet. An den Mittelpunkt  der     andern    Wicklung 6 dieses     Transformators     ist der     Kommutierungskondensator   <B>7</B> mit sei.           nem    einen Pol angeschlossen, während sein  anderer Pol über zwei entgegengesetzt ge  richtete Ventilstrecken 8, 9 mit den beiden  Enden der Wicklung 6 verbunden ist.

   Für  jede zweite stromführende Periode der     tber-          gangsanode    3 wird abwechselnd eine der bei  -den Ventilstrecken 8, 9 offen gehalten, wo  durch die obere und untere Hälfte der Trans  formatorwicklung 6 abwechselnd den entspre  chenden Sekundärstrom führt. Wenn die:  obere Wicklungshälfte den Strom führt, än  dert sich die Ladung des     Kondensators    vor  zu - am linken Belag, und     wenn    die un  tere     Wiclflungshä,lfte    den Strom führt, wird  der Kondensator im entgegengesetzten     Sinne     umgeladen.

   Jedes Ventil wird gesperrt, so  bald der dasselbe durchfliessende Strom auf  Null gesunken ist. und die Ladung des     Kon-          densators    wird deshalb stets bis zum näch  sten     Kommutierungsverlauf        aufrechtgehalten.     



  Um den Kondensator anfänglich nach  einer längeren oder kürzeren Unterbrechung  des Betriebes aufzuladen, kann man eine  Spannungsquelle 10 in Reihe mit einem Wi  derstand und einer besonderen Ventilstrecke  11     verwenden,    die in demselben Gefäss     wie     die damit auf der Kathodenseite verbunde  nen Ventilstrecke 9 liegen kann.  



       Fig.    2 zeigt ein Beispiel der Anwendung  der     Erfindung    auf einen     sechsanodigen    Ein  wegstromrichter, der in zwei     dreianodigen     Gruppen mit Stromsauger geschaltet ist und  also dreiphasig arbeitet.

   Das Ventilgefäss ist  hier mit 21, -die Hauptanoden mit 22, die       Transformatorwicklungen    mit 24 und der  Stromsauger mit 20     bezeichnet.    Für jede       Dreiphasengruppe    ist eine Übergangsanode  23 mit einer     Transformatorwicklung    25 vor  handen, die den Strom abwechselnd führen,  da eine     Kommutierung    innerhalb der einen       Dreiphasengruppe    immer von einer     Kommu-          tierung    innerhalb der andern     gefolgt    wird.

    Eine mit den beiden Wicklungen 25 zusam  menwirkende     Trausformatorwicklung    26 ist  mit dem     Kommutierungskondensator    27 über  zwei entgegengesetzt geschaltete Ventile 28  verbunden, so dass der Kondensator sich in  beiden Richtungen durch die Wicklung 26    entladen und aufladen und nach jeder voll  endeten     Aufladung    wieder     gesperrt    werden  kann. Eine Anordnung zum Einführen einer       Anfangsladung    kann hier wie in     Fig.    1 vor  handen sein, obgleich sie nicht besonders  dargestellt ist. Die Wirkungsweise ist im  übrigen der     bei        Fig.    1 beschriebenen analog.  



       Fig.3    zeigt einen     einwegigen        sechspha-          sigen,        sechsanodigen    Gleich- oder Wechsel  richter mit einer     Übergangsanode    32 für jede  Hauptanode     31..    Jede Übergangsanode ist mit  der zugehörigen Hauptanode direkt. leitend  verbunden, und in diese Verbindung ist eine       Transformatorwicklung        33    eingeschaltet.

   Der       Kommutierungskondensator    ist hier in zwei  Einheiten 34, 35     aufgeteilt,    die vorzugsweise  verschiedener Grösse sind und jede für sich  oder zusammen     eingeschaltet    werden können,  um Belastungsschwankungen Rechnung zu  tragen. Jeder derartige Kondensator ist über  zwei     entgegengesetzt    gerichtete     Ventilstrek-          ken    mit zwei Wicklungen 36     verbunden,    die  auf demselben Transformator wie die Wick  lungen     33    liegen. Zwei von diesen Ventil  strecken 37 liegen im Hauptgefäss, die  übrigen zwei 38 in getrennten Gefässen.

    Die Wirkungsweise ist der bei     Fig.    1 be  schriebenen im wesentlichen analog. Durch  die     transformatorische    Verbindung über  Sperrventile wurde hier auch der Vorteil er  reicht, dass eine grössere Anzahl von Über  gangsanoden von einer einzigen, in verschie  denen Einheiten aufgeteilten Kondensator  gruppe gespeist werden können, d. h. die An  zahl von Einheiten dieser Gruppe wird un  abhängig von der Anzahl von Übergangs  strecken.  



  Da die     Ventilstrecken    in dieser Schaltung  nur eine     Durchgangsrichtung    des     111agneti-          sierungsstromes    des     Kommutierungstransfor-          mators    zulassen, kann es zweckmässig sein,  um das     Transformatoreisen    besser auszu  nützen, diesem Strome eine: Gleichstromerre  gung zu überlagern, der ihm     entgegenwirkt,     so dass das Eisen in beiden Richtungen etwa  gleich stark     gesättigt    wird. Zu diesem Zweck  ist eine von einer Gleichstromquelle 30 ge  speiste Wicklung 39 dargestellt.

   Eine ähn-      liehe     Zusatzerregung    kann auch in     Fig.1    oder  allgemein in solchen Schaltungen zweck  mässig sein, wo alle durch den Transformator  übertragenen     Kommutierungsstromstösse    ihn  in demselben Sinne magnetisieren.  



       Fig.    4 zeigt ein Beispiel der Anwendung  der Erfindung auf einen     zweiwegigen    Ein  phasenstromrichter, der für den abwechseln  den Energiedurchgang in den beiden Richtun  gen zwischen den beiden Netzen, sei es nur  während     Teilperioden,    wie bei einer Phasen  verschiebung zwischen Strom und Spannung,  oder     swährend    längerer     Zeltabschnitte,    .an  geordnet ist. Für die Energierichtung von  den Gleichstrompolen 40 zu den     Wechsel-          strompolen    41 dienen die Hauptanoden 42,  48, 44, 45 und für die entgegengesetzte       Energierichtung    die Hauptanoden 46, 47,  48, 49.

   Die Schaltung ist ausserdem derart,  dass sie während gewisser Teilperioden im  Kurzschluss arbeiten kann, wodurch eine ab  gestufte     Kurvenform    auf der Wechselstrom  seite erhalten wird. Während dieser Kurz  schlussperioden arbeiten abwechselnd je zwei  sämtlicher Hauptanoden.  



  Den Stromweg während der verschiedenen       Teilperioden    ebenso wie die Wirkung der  Übergangsanoden zeigen die Diagramme der       Fig.    5 und 6, in denen für jede Teilperiode  .die jeweils arbeitenden Anoden angegeben  sind.     Fig.    5 zeigt den Stromverlauf bei einer  geringen und     Fig.6    den Verlauf bei einer  grösseren Phasenverschiebung zwischen Strom  und Spannung auf der     Wechselstromseite.     In beiden Diagrammen bezeichnet die ge  staffelte Kurve die ungeglättete Wechsel  spannung und die     sinusförmige    Kurve den  Wechselstrom.

   Die auf die Spannungskurve  überlagerten     Kommutierungsspannungen    bei  erzwungener     Kommutierung    sind     ebenfalls     eingezeichnet.  



  Der Anfang einer Periode wird bei posi  tiver Wechselspannung und positivem Wech  selstrom, also bei der Energierichtung vom  Gleichstrom- zum Wechselstromnetz, gerech  net. Der Strom geht dann zum     Pluspol     des Gleichstromnetzes beispielsweise über die    Anode 42, das Wechselstromnetz und die  Anode 45 zum Minuspol des Gleichstrom  netzes. Nach einer     gewissen    Zeit will man,  um eine geeignet gestaffelte     Spannungskurve     zu erzeugen, zum Arbeiten im Kurzschluss  übergehen, welcher Übergang durch eine er  zwungene     Kommutierung    erfolgen muss.

   Falls  man annimmt, dass der     Kommutierungskon-          densator    60 gelegentlich mit dem untern Pol  positiv aufgeladen ist, so wird die     Kommu-          tierung    hier durch Freigabe der Übergangs  anode 50 eingeleitet, welche dann die Anode  42 ablöst. Während der Übergangsperiode  fliesst der Strom also durch die Anode 50,  den Wechselstromkreis und die Anode 45.

    Nachdem der Kondensator entladen und in  folge der     verhältnismässigen    Konstanz des  Stromes mit entgegengesetzter Polarität, also  mit dem     untern    Pol negativ, wieder auf  geladen worden ist, wird der Strom von der  inzwischen freigegebenen Anode 46 von  selbst übernommen, welche Anode gleichwie  die immer stromführende Anode 45 an den  Minuspol des Gleichstromnetzes unmittelbar  angeschlossen ist. Der Wechselstromkreis  wird dann über die Ventilstrecken dieser  beiden Anoden kurzgeschlossen, und die     un-          geglättete    Spannung desselben sinkt auf Null.  



  Die nächste Stufe des Verlaufes nach       Fig.5    tritt ein,     wenn    der Wechselstrom  seine Richtung wechselt, während die Wech  selspannung noch Null ist. Diese Strom  kommutierung geht von selbst zu den Anoden  47 und 44, welche die einzigen sind, die  augenblicklich den Strom in der neuen Rich  tung durchlassen. Wenn eine gewisse Zeit  nach der ,letzten erzwungenen     Kommutierung     verflossen ist, wird die Anode 48 freigegeben,  die an den     Pluspol,des    Gleichstromnetzes an  geschlossen     ist    und deshalb den Strom von  der an den Pluspol angeschlossenen Anode 47  von selbst übernimmt.  



  Nach einer weiteren Zeit wird wieder  eine erzwungene     Kommutierung    zum Kurz  schliessen des Stromrichters nötig. Zu diesem  Zweck werden die Übergangsanode 52 und  die Hilfsanode 58 freigegeben, wobei der  Kondensator, dessen oberer Pol jetzt positiv      ist, sich durch die     Transformatorwicklung     56 und die Hilfsanode 58 entlädt, welch  letztere in Analogie mit den Ventilstrecken  8, 28     und    38 in     Fig.    1,     \?        bezw.    3 den Kon  densator seit der letzten Ladung gesperrt ge  halten hat.

   Die     Kondensatorspannung    wird  durch die Wicklung 56 auf die     Transfor-          ma.torwicklungen    54 und 55 überführt, die  mit den Übergangsanoden 52 und 53 in Ver  bindung stehen. Die freigegebene Anode 52  übernimmt. jetzt den Strom von der früher  wirksamen Anode 44 und     übergibt,    ihn nach  dem Umladen des Kondensators auf die  Anode 48, weshalb ein neuer     Kurzsehlusskreis     von dem     positiven        Gleichstrompol    über die  Anode 43, den     '\Vechselstromlrreis    und die  Anode 48     zurück    zum     positiven    Gleichstrom  pol geht.

   Die nächste Stufe bildet die von  selbst     erfolgende        Stromkommutierung    von  den Anoden 43. 48 zu den Anoden 42, 49 bei       unverändertem    Anschluss auf der Gleich  stromseite.     Schliesslich        erfolgt    eine spontane       Kommutierung    von der Anode 49 zur Anode  45, sobald die letztere freigegeben wird, da  die Kathode der letzteren mehr negativ als  die Kathode der ersteren ist. Hiermit ist eine  ganze Periode durchlaufen, und derselbe  Verlauf     fängt    aufs neue an.  



  Falls man gemäss     Fig.6    mit einer so  grossen     Phasenverschiebung    des     Stromes    im  Verhältnis zur Spannung arbeitet, dass     eine          Stromkommutierung    nicht stattfindet, bevor  die     Spannung    einen endlichen Wert in ent  gegengesetzter Richtung gegen die frühere  erreicht hat, treten gewisse Änderungen der  beschriebenen Wirkungsweise ein, indem der  Stromrichter dann während     gewisser    Teil  perioden als Gleichrichter arbeitet.

   Die  Anoden 46, 45 arbeiten dann während der  ganzen ersten     Kurzschlussperiode    und die  Anoden 47, 44 während der ganzen     zweiten.     Am Ende der ersten     Kurzschlussperiode    muss  eine erzwungene     Kommutierung    stattfinden,  um den Strom von der Anode 45 zur Anode  49 zu überführen, und hierfür verwendet man  die Übergangsanode 53, die dann über die       Transformatorwicklungen    55, 56 den Kon  densator 60 von negativem auf positives    Potential des untern     Belages    umlädt.

   Das     Po-          tentia-l    der     finit    der Anode 53 über die Wick  lung 55 verbundenen Anode 49 wird gleich  zeitig so weit erhöht,     class    sie den Strom über  nehmen kann,     \velcher    von der Kathode der  Anode 49 zum Pluspol des Gleichstromnetzes,  also in gleichrichtender Richtung fliesst.  



  Die     nächste    Stufe des Verlaufes wird die       Stromkommutierung    zur neuen Wechselrich  tung, welche von den Anoden 49, 46 zu den  Anoden 43, 44 spontan geht, wenn der Wech  selstrom seine Richtung ändert. Wenn der       Stromrichter    das nächste     112a1    kurzgeschlossen   erden soll.

   wird auch eine erzwungene       Kommutierung    nötig, und hierfür benutzt  man die     Übergangsanode    51, durch welche  der Strom von der Anode 43 zur Anode 47  überführt wird,     während    gleichzeitig das     Po-          tentia.l    des untern Belages des Kondensators  60 von     +    zu - geändert wird.

   Hiernach  soll bei unveränderter Stromrichtung die  Spannung auf deren vollen Wert erhöht  werden, und hierfür benutzt man eine er  zw     ungene        Kommutierung    mittels der     tber-          gangsanode    52, wobei der Strom von 44 zu  48 unter gleichzeitiger Umladung des     Kon-          densators        übergeht.    Stromführend sind jetzt  die Anoden 48 und 47. Schliesslich findet eine  spontane     Stromkommutierung    von diesen  Anoden zu den Anoden 42, 45 statt, womit  die Periode beendet ist.  



  Auch hier sperrt die die Anode 58 enthal  tende Ventilstrecke den Kondensator 60 nach  jeder Umladung. so     @dass    er sich selbst nicht  entladen kann, selbst wenn eine Zündung  ausbleiben und der     Rhythmus    des Ganzen da  durch gestört werden sollte. Im Gegensatz  zu den Schaltungen nach     Fig.    1 bis 3 ist in       Fig.4    jedoch nur ein derartiges Sperrventil  nötig. Diese. Vereinfachung kann jedoch  ebensogut in den übrigen Ausführungs  formen durchgeführt werden, falls man auch  dort den Kondensator im einen Sinne un  mittelbar durch eine Übergangsanode und im  andern Sinne über einen Transformator ent  lädt.  



  In     Fig.4    sind auch einige Hilfsventil  strecken dargestellt, um eine schwingende      Zusatzbelastung des     Kondensators    60 herbei  zuführen, die zum Ausgleich seiner Span  nungsschwankungen bei sehwankender Nutz  belastung dienen. Für die eine Entladungs  richtung dient eine Anode 59, die sich in  demselben Gefäss wie die Anode 58 befin  det, und die mit einer Drosselspule 61 in  Reihe liegt, und für die andere Entladungs  richtung dient die Anode 62, die sich in  demselben Gefäss wie die Anoden 48 und 49  befindet und mit einer Drosselspule 63 in  Reihe liegt.

   Schliesslich ist in     Fig.4    ein  Parallelkondensator 64 auf -der Gleichstrom  seite dargestellt, die zum Ausgleich des  Hauptteils der     Leistungspulsationen    dient,  die die     Einphasenbelastung    mit sich führt.



  Arrangement for indirectly forced commutation of converters. In the case of indirectly forced commutation of converters by means of one or more of the load current temporarily take over the transition and valve sections, which are fed by a capacitor, it is known to connect the capacitor with the transition section via a transformer.

   It has been found in practical tests with such circuits that although they work satisfactorily, as long as the main valve sections replace each other in a very regular order, an accidental interruption of the regular power supply of the main valve sections causes the transition. stretch can easily be ineffective. At least with the current state of the art, one must reckon with such accidental power interruptions in the main valve sections, and it is desirable that the work of the transition sections is not disturbed by this.



       According to the invention, a valve section is provided in the connection between the commutation capacitor and each transformer winding fed by the same, by means of which this connection can be interrupted at suitable moments.



  Four exemplary embodiments of the invention are shown schematically in the drawing in FIGS. 1 to 4, while FIGS. 5 and 6 relate to two timing diagrams which show the mode of operation of the circuit according to FIG. 4: FIG. 1 shows a one-way two-digit Rectifier or inverter with the two main anodes 2 and a transition anode 3, which are all placed in the same vessel.

   Between the zero point of the transformer winding 4 feeding the main anodes and the transition anode 3, one winding 5 of a commutation transformer is switched on. The commutation capacitor <B> 7 </B> is at the center of the other winding 6 of this transformer. Nem one pole connected, while its other pole is connected to the two ends of the winding 6 via two oppositely directed valve sections 8, 9.

   For every second current-carrying period of the transition anode 3, one of the two valve sections 8, 9 is alternately kept open, where the corresponding secondary current alternately leads through the upper and lower half of the transformer winding 6. When the upper half of the winding conducts the current, the charge of the capacitor changes to the left side, and when the lower half of the winding carries the current, the capacitor is charged in the opposite direction.

   Each valve is blocked as soon as the current flowing through it has dropped to zero. and the charge on the capacitor is therefore always maintained until the next commutation process.



  To initially charge the capacitor after a longer or shorter interruption of operation, you can use a voltage source 10 in series with a resistor and a special valve section 11, which can be in the same vessel as the valve section 9 connected to it on the cathode side.



       Fig. 2 shows an example of the application of the invention to a six-anode A converter, which is connected in two three-anode groups with current sucker and thus works in three phases.

   The valve vessel is denoted by 21 here, the main anodes by 22, the transformer windings by 24 and the current sucker by 20. For each three-phase group there is a transition anode 23 with a transformer winding 25 which alternately conducts the current, since commutation within one three-phase group is always followed by commutation within the other.

    A transformer winding 26 cooperating with the two windings 25 is connected to the commutation capacitor 27 via two oppositely switched valves 28, so that the capacitor can be discharged and charged in both directions through the winding 26 and blocked again after each charge has ended. An arrangement for introducing an initial charge may be present here as in Fig. 1, although it is not specifically shown. The mode of operation is otherwise analogous to that described for FIG.



       3 shows a one-way, six-phase, six-anode rectifier or inverter with a transition anode 32 for each main anode 31. Each transition anode is direct with the associated main anode. conductively connected, and a transformer winding 33 is connected in this connection.

   The commutation capacitor is divided into two units 34, 35, which are preferably of different sizes and each can be switched on individually or together in order to take account of fluctuations in load. Each such capacitor is connected via two oppositely directed valve sections to two windings 36, which are on the same transformer as the windings 33. Two of these valve stretch 37 are in the main vessel, the other two 38 in separate vessels.

    The mode of operation is essentially analogous to that described in FIG. 1. The transformer connection via shut-off valves also had the advantage that a larger number of transition anodes can be fed from a single capacitor group divided into different units, ie. H. the number of units in this group will be independent of the number of transition routes.



  Since the valve sections in this circuit only allow one direction of passage of the magnetization current of the commutation transformer, it can be useful, in order to better utilize the transformer iron, to superimpose a direct current excitation on this current that counteracts it, so that the iron in both Directions is approximately equally saturated. For this purpose, a winding 39 fed by a direct current source 30 is shown.

   A similar additional excitation can also be useful in FIG. 1 or generally in such circuits where all commutation current impulses transmitted by the transformer magnetize it in the same sense.



       Fig. 4 shows an example of the application of the invention to a two-way one-phase converter, the conditions for alternating the passage of energy in the two directions between the two networks, be it only during partial periods, such as a phase shift between current and voltage, or during longer tent sections. The main anodes 42, 48, 44, 45 serve for the energy direction from the direct current poles 40 to the alternating current poles 41 and the main anodes 46, 47, 48, 49 serve for the opposite energy direction.

   The circuit is also such that it can work during certain partial periods in a short circuit, whereby a stepped waveform is obtained on the AC side. During these short-circuit periods, two of all of the main anodes work alternately.



  The current path during the various sub-periods as well as the effect of the transition anodes are shown in the diagrams in FIGS. 5 and 6, in which, for each sub-period, the respective working anodes are indicated. FIG. 5 shows the current curve with a small phase shift and FIG. 6 the curve with a larger phase shift between current and voltage on the alternating current side. In both diagrams, the staggered curve denotes the unsmoothed alternating voltage and the sinusoidal curve denotes the alternating current.

   The commutation voltages superimposed on the voltage curve with forced commutation are also shown.



  The beginning of a period is calculated with a positive alternating voltage and positive alternating current, i.e. with the direction of energy from the direct current to the alternating current network. The current then goes to the positive pole of the direct current network, for example via the anode 42, the alternating current network and the anode 45 to the negative pole of the direct current network. After a certain time, in order to generate a suitably staggered voltage curve, you want to switch to working in a short circuit, which transition must be made by forced commutation.

   If it is assumed that the commutation capacitor 60 is occasionally positively charged with the lower pole, the commutation is initiated here by releasing the transition anode 50, which then detaches the anode 42. During the transition period, the current thus flows through the anode 50, the alternating current circuit and the anode 45.

    After the capacitor has been discharged and, as a result of the relative constancy of the current, has been recharged with the opposite polarity, i.e. with the lower pole negative, the current is taken over by the anode 46, which has meanwhile been released, by itself, which anode is like the anode 45 that is always current is directly connected to the negative pole of the direct current network. The AC circuit is then short-circuited via the valve sections of these two anodes, and its unsmoothed voltage drops to zero.



  The next stage of the course of Figure 5 occurs when the alternating current changes direction while the alternating voltage is still zero. This current commutation goes by itself to the anodes 47 and 44, which are the only ones that instantly let the current through in the new direction. When a certain time has elapsed after the last forced commutation, the anode 48 is released, which is connected to the positive pole of the direct current network and therefore takes over the current from the anode 47 connected to the positive pole by itself.



  After a further period of time, forced commutation is necessary again to short-circuit the converter. For this purpose, the transition anode 52 and the auxiliary anode 58 are released, whereby the capacitor, whose upper pole is now positive, discharges through the transformer winding 56 and the auxiliary anode 58, the latter in analogy to the valve sections 8, 28 and 38 in Fig. 1,     \? respectively 3 has kept the capacitor locked since the last charge.

   The capacitor voltage is transferred through the winding 56 to the transformer windings 54 and 55, which are connected to the transition anodes 52 and 53. The released anode 52 takes over. now the current from the formerly active anode 44 and transfers it to the anode 48 after the capacitor has been recharged, which is why a new short-circuit circuit goes from the positive DC pole via the anode 43, the AC circuit and the anode 48 back to the positive DC pole .

   The next stage is the self-commutation of the current from the anodes 43, 48 to the anodes 42, 49 with an unchanged connection on the direct current side. Finally, there is a spontaneous commutation from the anode 49 to the anode 45 as soon as the latter is released, since the cathode of the latter is more negative than the cathode of the former. A whole period has now passed through, and the same process begins again.



  If, according to FIG. 6, one works with such a large phase shift of the current in relation to the voltage that current commutation does not take place before the voltage has reached a finite value in the opposite direction to the previous one, certain changes in the described mode of operation occur the converter then works as a rectifier during certain partial periods.

   The anodes 46, 45 then work for the entire first short-circuit period and the anodes 47, 44 for the entire second. At the end of the first short-circuit period, a forced commutation must take place in order to transfer the current from the anode 45 to the anode 49, and for this purpose the transition anode 53 is used, which then switches the capacitor 60 from negative to positive potential via the transformer windings 55, 56 reloads below the surface.

   The potential of the anode 49, which is finitely connected to the anode 53 via the winding 55, is increased at the same time to the extent that it can take over the current, from the cathode of the anode 49 to the positive pole of the direct current network, i.e. in a rectifying manner Direction flows.



  The next stage of the process is the current commutation for the new alternation, which goes from the anodes 49, 46 to the anodes 43, 44 spontaneously when the alternating current changes its direction. If the converter is to short-circuit the next 112a1 to ground.

   A forced commutation is also necessary, and for this purpose the transition anode 51 is used, through which the current is transferred from the anode 43 to the anode 47, while at the same time the potential of the lower layer of the capacitor 60 is changed from + to -.

   Thereafter, the voltage is to be increased to its full value with the current direction unchanged, and for this purpose forced commutation by means of the transition anode 52 is used, the current changing from 44 to 48 with simultaneous charge reversal of the capacitor. The anodes 48 and 47 are now conducting. Finally, a spontaneous current commutation takes place from these anodes to the anodes 42, 45, whereby the period is ended.



  Here too, the valve section containing the anode 58 blocks the capacitor 60 after each charge reversal. so @that it cannot discharge itself, even if there is no ignition and the rhythm of the whole thing should be disturbed by it. In contrast to the circuits according to FIGS. 1 to 3, however, only one such shut-off valve is necessary in FIG. These. However, simplification can just as well be carried out in the other forms of execution, if the capacitor is unloaded there in a sense un indirectly through a transition anode and in the other sense via a transformer.



  In Figure 4, some auxiliary valve are shown stretch to bring about an oscillating additional load of the capacitor 60, which serve to compensate for its voltage fluctuations with sehwankender useful load. For one discharge direction, an anode 59 is used, which is located in the same vessel as the anode 58, and which is in series with a choke coil 61, and for the other discharge direction, the anode 62, which is in the same vessel as the Anodes 48 and 49 are located and are connected in series with a choke coil 63.

   Finally, FIG. 4 shows a parallel capacitor 64 on the direct current side, which is used to compensate for the main part of the power pulsations that the single-phase load entails.

 

Claims (1)

PATENTANSPRUCIi: Anordnung zur mittelbar erzwungenen Kommutierung von Stromrichtern mittels einer oder mehrerer den Belastungsstrom zeitweise übernehmenden Übergangsstrecken, von denen wenigstens eine mit einem Konden sator durch einen Transformator verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass in der Ver bindung zwischen dem Kondensator und jeder von demselben gespeisten Transforma- torwicklung eine Ventilstrecke liegt, durch welche diese Verbindung in geeigneten Au genblicken unterbrochen werden kann. PATENT CLAIM: Arrangement for indirectly forced commutation of converters by means of one or more transition sections that temporarily take over the load current, at least one of which is connected to a capacitor by a transformer, characterized in that in the connection between the capacitor and each transformer fed by the same - a valve path through which this connection can be interrupted at appropriate moments. tIN rERANSPR0cI11 1. Anordnung nach Patentanspruch, mit nur einer Übergangsstrecke, dadurch gekenn zeichnet, dass der Kondensator an die Mitte einer Transformatorwicklung angeschlos sen ist, deren beide Hälften der Konden sator bei seiner Entladung und Umladung in den beiden Sinnen abwechselnd speist. 2. Anordnung nach Patentanspruch, bei der alle durch den Transformator übertra genen Kommutierungsstromstösse den Transformator im gleichen Sinne magne tisieren, dadurch gekennzeichnet, dass der Transformator mit einer Gleichstromerre gung versehen ist, die ihn im entgegen gesetzten Sinne magnetisiert. tIN rERANSPR0cI11 1. Arrangement according to patent claim, with only one transition section, characterized in that the capacitor is connected to the center of a transformer winding, the two halves of which feed the capacitor alternately during its discharge and recharge in the two senses. 2. Arrangement according to claim, in which all commutation current surges transmitted by the transformer magnetize the transformer in the same sense, characterized in that the transformer is provided with a DC excitation that magnetizes it in the opposite sense. 3. Anordnung nach Patentanspruch, :dadurch gekennzeichnet, @dass eine oder mehrere Übergangsstrecken vom Kondensator un mittelbar und die übrige bezw. die übrigen transformatorisch gespeist werden. 4. Anordnung nach Patentanspruch, mit in mehreren Einheiten aufgeteiltem Konden sator und mit mehreren Übergangsstrecken, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzahl von gondensatoreinheiten von der Anzahl von Übergangsstrecken unabhängig ist. 3. Arrangement according to claim,: characterized in that one or more transition sections from the capacitor un indirectly and the rest or. the rest are fed by transformers. 4. Arrangement according to claim, with capacitor divided into several units and with several transition sections, characterized in that the number of condenser units is independent of the number of transition sections.
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