Verfahren zum funken- und lichtbogenfreien Öffnen und Schliessen von Kontakten von Synchron-Kontaktumformern und Anordnung zur Ausübung des Verfahrens. Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum funken- und lichtbogenfreien Öffnen und Schliessen von Kontakten von Synchron- Kontaktumfoxmern und eine Anordnung zur Ausübung des Verfahrens.
Bei :der Umformung von Wechselstrom in Gleichstrom durch mechanische Strom- riehter bietet, insbesondere bei Starkstrom, die funken- und lichtbogenfreie Öffnung und Schliessung von Kontakten bezw. die Um schaltung von einem Kontaktsegment auf ein anderes Kontaktsegment das schwierigste Problem, von dessen einwandfreiem Lösung überhaupt :die Verwendbarkeit :
des mecha.ni- sehen .Stromrichters im praktischen Betrieb in erster Linie abhänbgig .ist, ,denn jeder noch so geringe Abbrand an den Kontaktflächen führt nach kurzer Zeit zur vollständigen Un- brauchbarkeit des :Stromrichters. Dies ;
gilt sowohl für mechanische Stromrichter, bei denen Schleifkontakte verwendet werden, als für solche mit Druckkontakten.
Bei den bisher bekanntgewordenen me- :chanisehen iStromriehtern erfolgt :die Um schaltung von einem Kontaktsegment auf das nächste in den Zeitpunkten der S@trom- nulldurchgänge, wobei zur Verbesserung :der Kommutierungsbedingungen verschiedene Mittel, wie Schaltdrosseln, zu:r Abflachung des Verlaufes eines dem Nulldurchgang be nachbarten Teils :
der Stromkurve vorgeschla gen worden sind. Dadurch wird eine strom- schwaaehe Zeitspanne gewonnen, während welcher :die Kommuticxuug vorgenommen werden kann. Durch passende Wahl dieser Mittel kann der Strom so niedrig ;gehalten werden, :dass jegl%ches 'Schaltfeuer verhindert wird.
Die vorliegende Erfindung bezweckt nun,, ,das funken- und lichtbo;genfreie Öffnen und Schliessen :der Kontakte eines mechanischen Stromrichters mit Mitteln zu erzielen, die wes:entl%ch billiger und leichter sind als etwa- :S ehaltdrasseln.
Das :erfindungsgemässe Verfahren ist @da- durch gekennzeichnet, @dass zur Umschaltung der sich ablösenden Zweigströme, diese wäh rend der Umschaltung über Gleichrichter ventile geführt werden.
Die erfindungsgemässe Anordnung zur Ausübung des Verfahrens ist dadurch ge kennzeichnet, @dass Gleichrichterventile zu den Kontakten des mechanischen Stromrich ters parallelgeschaltet sind.
Dieses Verfahren bietet den Vorteil, dass an Stelle der schweren, im Hauptstromkreis liegenden Schaltdrosseln, die bedeutend leichteren und billigeren Gleichriehterven- tile, beispielsweise- Selengleichrichterelemente, verwendet werden, die bekanntlich an sich eine funkenlöschendeWirkung ausüben.
Ein weiterer Vorteil liegt darin, dass während des Stromdurchganges durch da-s Gleichrich- terventil an dessen Klemmen ein verhältnis mässig kleiner Spannungsabfall auftritt, was ebenfalls zum funkenfreien Arbeiten des Stromrichters beiträgt.
In der beiliegenden Zeichnung sind sche matisch zwei Ausführungsformen der An ordnung gemäss der Erfindung dargestellt.
In den Figuren sind gleiche Teile gleich bezeichnet.
Die Fig. 1 zeigt eine Anordnung in Drei phasen-Graetzseha.ltung, und die Fig. 2 eine Anordnung in ;3 X mit dreiphasiger Saug drossel.
Wie aus der Füg. 1 ersichtlich ist, sind parallel zu den Kontakten K des mechani schen Stromrichters, dessen bewegliche Kon taktglieder in bekannter Weise durch einen Synchronmotor SET synchron zur Frequenz des Wechselstromes im gewünschten Zeit punkt :geschlossen bezw. geöffnet werden, Gleichrichterventile V an sich bekannter Art geschaltet.
Zwischen die beiden Gleichstrom leiter ist ferner eine aus dem Widerstand R und der Induktivität L bestehende Grund- last eingefügt, die in jedem Augenblick das Vorhandensein eines minimalen Umaehalt- stromes sicherstellt.
Die Anordnung nach Fig. 1 arbeitet wie folgt: Bekanntlich erfolgt bei der Dreiphaeen- Graetzschaltung die Gleichrichtung derart, -dass jeweils diejenige Phase, welche die ; höchste Spannung aufweist, die !Stromfüh rung übernimmt.
Nach dem Verfahren der Erfindung wird nun die Stromentnahme aus der 6tromführen- den Phase zum Zwecke der funken- und ; lichtbogenfreien Umschaltung kurz vor der Übernahme der Stromführung durch die nachfolgende Phase nicht mehr über die mechanisch gesteuerten Schaltkontakte des Stromrichters, sondern über das zu diesen Kontakten parallelgeschaltete Gleichrichter ventil vorgenommen.
Die parallel zu den Kontakten geschalteten Gleichrichterventile bewirken somit eine aus der Technik der Ventiletromrichter bekannte, sogenannte "na-, türliche Kommutierung" der Zweigströme. Auf diese Weise wird eine Überbrückung des bereits stromführenden Stromrichter zweiges, also keine ausgesprochene Ein- bezw. Alpschaltung erzielt, so dass eine Schaltfeuerbildung vermieden wird.
Nach beendigter Kommutierung, die, wie erwähnt, über das Gleichrichterventil erfolgt, wird der Schaltkontakt K der nächstfolgenden Phase geschlossen, so dass der gesamte Last strom nunmehr über diesen Kontakt fliessen kann.
Das Gleichrichterventil, welches par allel zu diesem 'Schaltkontakt geschaltet ist, ist dann kurzgeschlossen und an der Strom führung unbeteiligt. Beim Öffnen dieses Kontaktes wird .der Strom wiederum nicht unterbrochen, sondern das Gleiehrichterventil übernimmt den noch vorhandenen Umschalt strom.
Wie ersichtlich, dienen die Gleich richterventile nur zum funken- und licht bogenfreien Umschalten der Zweigströme, während die eigentliche Gleichrichtung durch die synchron zu- und abgeschalteten @Schalt- kontakte erfolgt. Die Verluste in den Gleich- richterventilen und in der Grundlast sind verschwindend klein.
Die Anordnung nach Fig. 2 zeigt eine an sich bekannte 3 X 1-Pha.sen-Gegentakt6ehal- tung mit dreiphasiger Saugdrossel. Diese Schaltung besitzt gegenüber allen andern mehrphasigen Mittelpunktsschaltungen den Vorteil, dass die Kommutierungsströme ein Minimum erreichen, indem infolge der ein phasigen Gleichrichtung theoretisch im Null durchgang umgeschaltet wird, so dass die Gleichrichte.rventile sehr klein ausfallen.
Die Vorbelastung D, dient zur Magnetisierung der Saugdrossel SD.
Die Erfindung lässt sich auf sämtliche Mittelpunktschaltungen anwenden.