Schaltanordnung zur Unterbrechung von Wechselstrom. Die Erfindung bezieht sich auf die Ver besserung einer iSchaltanordnung zur Unter brechung von Wechselstrom, bei der in Reihe mit der Unterbrechungsstelle eine Schalt drossel mit bei Nennstrom hochgesättigtem Magnetkern angeordnet ist, durch dessen Erst sättigung jedesmal in der Nähe eines Strom nullwertes eine stromschwache Pause hervor gerufen wird, während welcher der Strom unter erleichterten Bedingungen und daher ohne schädliches Schaltfeuer unterbrochen werden kann.
Bekanntlich kann durch eine zusätzliche Vormagnetisierung des Magnet kernes die Lage der stromschwachen Pause gegenüber dem, Nulldurchgang des Stromes verändert werden. Die Erfindung besteht darin, dass die für die Änderung des Magnet flusses der Drossel während der strom schwachen Pause erforderliche Änderung ihrer Gesamtdurchflutung mindestens teil weise durch eine Änderung der Augenblicks werte des Vormagnetisierungsstromes herbei- geführt wird.
Hierdurch kann erreicht wer den, dass sich während der stromschwachen Pause die Augenblickswerte des zu unter brechenden Stromes im Verhältnis zueinander nur wenig oder gar nicht ändern. Eine so regelnde Anordnung hat den Vorteil, dass auch bei verschiedener Lage des Schaltzeit punktes innerhalb der stromschwachen Pause stets gleich .günstige Unterbrechungsbedin gungen herrschen.
Das Wesen der Erfindung soll an Hand der Fig. 1 bis 7 erläutert werden, von denen Fig. 1 den beispielsweisen Magnetisierungs- verlauf einer Schaltdrossel ohne und mit An wendung der Erfindung, die Fig. 2 und Fig. 5 bis 7 den zeitlichen Verlauf des zu unterbrechenden Stromes bei verschiedener Vormagnetisierung und die Fig. 3 und 4 sche matische Ausführungsbeispiele der Schaltan ordnung nach der Erfindung zeigen.
Die Magnetisierungskurve des Schalt drosselkernes soll im ungesättigten Gebiet möglichst wenig gegen die Induktionsachse geneigt sein, an den Übergangsstellen zu den gesättigten Gebieten einen möglichst schar fen Sättigungsknick aufweisen und in den gesättigten Gebieten bei möglichst hoher In duktion nahezu parallel zur Erregerachse ver laufen. Dieser Idealgestalt kommt die 31agne- tisierungskurve ausgeführter Kerne mehr oder weniger nahe.
Insbesondere lässt sich eine geringe Neigung gegen die Induktions achse im ungesättigten Gebiet nicht vermei den, wie dies beispielsweise die Magnetisie- rungskennlinie eines untersuchten Ringband kernes zeigt, deren einer Ast in Fig. 1 als ausgezogene Linie dargestellt ist. Hieraus ergibt sich bei sinusförmiger, treibender Spannung etwa ein Verlauf des zu unter brechenden Wechselstromes gemäss Kurve J in Fig. 2.
Ein Teil dieser Kurve, die strom schwache Pause nämlich, ist in Fig. 5 in ver grössertem Massstabe herausgezeiehnet. Diese nimmt ohne jede Vormagnetisierung den mit J' bezeichneten und durch eine gestrichelte Linie dargestellten Verlauf, wobei die sprunghafte Entsättigung erst nach dein Stromnulldurchgang stattfindet. Mit Hilfe einer zusätzlichen Vormagnetisierung mit Gleich- oder Wechselstrom gelingt es in an sich bekannter Weise,
den Eintritt der Errt- sättigung zu verlagern, so dass der Strom etwa nach der in Fig. 5 mit J bezeichneten ausgezogenen Kurve verläuft. Wird hierbei zur Vormagnetisierung ein Wechselstrom verwendet, so bleibt de Stromkurve symme trisch zur Nullinie, indem die stromschwache Pause am Ende beider Halbwellen dem Stromnulldurchgang vorausgeht. Jedenfalls hat aber der abgeflachte Kurventeil in der Nähe des Stromnulldurchgangeseine gewisse Neigung gegenüber der Nullinie. Daraus folgt, dass der Strom je nach der Lage des Augenblickes, in welchem er unterbrochen wird, einen grösseren oder kleineren Wert hat..
So betrage beispielsweise in Fig. 5 der Augen- blickswert des Stromes J, wenn die Unter brechung zur Zeit t1 stattfindet, 0,5 Amp., während er zur Zeit t. nur 0,2 Amp. betragen möge.
Es handelt sich hier zwar, wie man sieht, gegenüber dem Nennstrom um sehr kleine Werte, die grössenordnungsmässig nur einen geringen Bruchteil von 1%11,o oder 1;'l0"0 des Effektivwertes betragen, allein für eine funkenfreie Unterbrechung kommt es auf den Absolutwert des Stromes, der unterbrochen werden soll, genau an. Wenn unter gegebe nen äussern Umständen, z.
B. in Luft von atmosphärischem Druck und bei metallischer Beschaffenheit der Kontakte, deren Berüh rungsflächen insbesondere aus Silber oder Kupfer bestehen mögen, ein Strom von 0,2 Amp. ohne weiteres funkenfrei unter brochen werden kann, so können sich bei 0,5 Amp. schon kleine Fünkchen einstellen, die die Dauerbetriebsfähigkeit einer Schalt einrichtung, die beispielsweise als Umformer mehrere Millionen Schaltungen täglich aus zuführen hat, merklich beeinträchtigen kön nen;
oder wenn beispielsweise 0,5 Amp. mit Hilfe eines zur Unterbrechungsstelle parallel geschalteten, vorzugsweise kapazitiven Strom pfades noch einwandfrei beherrscht werden, so braucht das bereits nicht mehr der Fall zrt sein bei 1 Amp., es sei denn, dass für den Parallelpfad ein grösserer Aufwand gemacht werde. Vor allen Dingen ist aber die Sicher heit für eine funkenfreie Unterbrechung ver schieden, je nachdem, an welcher Stelle der stromschwachen Pause die Kontakte sich voneinander zu entfernen beginnen.
Da nun dieser Augenblick mit der Belastung ver änderlich ist, so würden sich während des Be triebes verschiedene Unterbrechungsbedin gungen einstellen können, und es würde somit kein fest bestimmter Sicherheitsgrad gegen schädlichen Kontaktabbrand gegeben sein.
Dieser Nachteil wird nun bei der Aus führungsform nach Fig. 3 dadurch vermie den, dass mindestens ein Teil des Vorma.gneti- sierungsstromes aus einem Kondensator 1.6 entnommen wird. Der Kondensator 16 kann entweder gemäss Fig. 3 zur Schaltdrossel 14 parallel liegen oder an eine in der Zeichnung nicht dargestellte besondere Wicklung auf dem Drosselkern 13 angeschlossen sein.
Bei passender Wahl der Kondensatorgrösse, die sich auch nach der von der treibenden Span- nung abhängigen Geschwindigkeit der Um- maguetisierung des Schaltdrosselkernes 13 zu richten hat, kann dessen Magnetisierungs- kurve beispielsweise den in Fig. 1 gestrichelt eingezeichneten Verlauf nehmen, bei welchem der in Amperewindungen gemessene Erreger wert um einen Mittelwert ff, in geringem Masse schwankt.
Die Schwankungen bezw. Schwingungen können mit Hilfe eines Ohm- sehen Widerstandes 17 im Parallelkreis ge dämpft -werden. Wird der Dämpfungswider- stand so gross bemessen, dass der Parallelkreis aperiodisch ist, so kann z.
B. ein Verlauf der Magnetisierungskurve nach der in Fig. 1 strichpunktiert eingezeichneten Linie erzielt werden, bei dem ein Mittelwert 1. der Er regung fast während der ganzen strom- c hen Pause konstant eingehalten wird, <I>s</I> 'hwae so dass die Schaltstelle 12 während der strom schwachen Pause in jedem Zeitpunkt unter annähernd gleich günstigen Bedingungen ge öffnet werden kann.
Es ist grundsätzlich möglich, für eine be stimmte Form des Spannungsverlaufes an der Spule 14 den Parallelpfad so auszubilden, dass der von diesem aufgenommene Strom den Erregerstrom des Magnetkernes 13 beim Durchlaufen des ungesättigten Gebietes zu einem konstanten Wert ergänzt. Zu diesem Zwecke ist durch Kombination von Wider ständen, Kondensatoren und Induktivitäten die Frequenzabhängigkeit des Parallelpfades geeignet auszubilden. So können z. B. die sich aus der Fourier-Zerlegung des erforderlichen Zusatzstromes ergebenden Teilströme ver schiedener Frequenz durch je einen geeigne ten Schwingungskreis erzeugt werden.
Die Überlagerung aller Einzelschwingungen er gibt den gewünschten Zusatzstrom. Für einen > beliebigen andern Betriebsfall, d. h. andern Verlauf der Spannung an der Schaltdrossel ist dann der Ausgleich nicht vollkommen, je doch, wie schon aus den einfachen Beispielen der Fig. 1 geschlossen werden kann, in wei ten Grenzen praktisch ausreichend.
Eine andere Möglichkeit, die Neigung des abgeflachten Teils der Stromkurve während der stromschwachen Pause auszugleichen, sei an -Hand eines einphasigen Schaltschemas einer Umformungsanordnung gemäss Fig. 4 näher erläutert. Hier besteht die Schaltstelle 12 aus zwei ruhenden Kontakten und einer beweglichen Schaltbrücke, die von einem Synchronmotor 21 über eine Nocken- oder Exzenterwelle 22 oder dergl. über Zwischen stössel 23 angetrieben wird, wobei die Phasen lage z. B. mittels eines Drehtransformators 24 so eingestellt werden kann, dass die Unter brechung des Stromes bei verschiedenen Be lastungszuständen innerhalb der strom schwachen Pause stattfindet.
Parallel zur Schaltstelle 12 liegt zur Verzögerung des An stieges der wiederkehrenden Spannung an den Kontakten ein Kondensator 26 und ein Dämpfungswiderstand 25. Die Schaltstelle ist einerseits über die Schaltdrossel 14 und einen Transformator 11 an ein Wechselstromnetz <B>1-0-</B> angeschlossen, anderseits an ein anderes Stromsystem 30. Falls letzteres ein Gleich stromnetz ist, kann eine Glättungsdrossel 27 vorgesehen sein, die bei mehrphasigen An ordnungen hinter den Vereinigungspunkt der von den Kontakteinrichtungen der verschie denen Phasen kommenden Leitungen in die gemeinsame Gleichstromleitung zu legen ist.
Zur Vormagnetisierung des Drosselkernes 1:3 ist hier eine besondere Wicklung 18 vor gesehen. Es ist ratsam, zur Speisung der Wicklung 18 eine überhöhte Spannung anzu legen und den Vormagnetisierungsstrom durch zusätzliche Induktivität 1.9 zu begrenzen bezw. einzustellen. Der Vormagnetisierungs- strom werde in an sich bekannter Weise aus dem speisenden Netz 10 bezw. Transforma tor 11 über einen Phasenregler 20 entnom men.
Eine Grobeinstellung des erforderlichen Phasenwinkels kann gegebenenfalls durch Phasenkombination mittels auf verschiedenen Schenkeln des Speisetransformators sitzenden Hilfswicklungen vorgenommen werden. Wird für die Vormagnetisierung eine besondere Spannungsquelle benutzt, die nicht mit dem Netz 10 gekoppelt ist, so kann der zusätzliche Vormagnetisierungsstrom ähnlich wie in Fig. 3 durch die Hauptwicklung 14 der Schaltdrossel selbst geschickt werden, so dass die zusätzliche Wicklung 18 nicht erforder lich ist. Amplitude und Phasenwinkel des Vormagnetisierungsstromes gegenüber dem zu unterbrechenden Strom können so einge stellt werden,
dass der Vormagnetisiertxngs- strom während der stromschwachen Pause gerade die gleiche Neigung hat wie der Er regerstrom der Schaltdrossel. Fig. 6 zeigt ein Beispiel hierfür unter Annahme eines sinus- förmig verlaufenden Vormagnetisierungsstro- mes i, Hier stimmt nicht nur die Neigung, sondern auch die Grösse der Augenblickswerte des Vormagnetisierungsstromes i";
mit dem erforderlichen Erregerstrom J' überein, so dass der zu unterbrechende Strom J zur Er regung der Schaltdrossel während der strom schwachen Pause nichts beizutragen braucht und deshalb Null wird.
Soll das gleiche Ergebnis mit einem Par allelpfad gemäss Fig. 8 erzielt werden, so kann dazu noch eine weitere Vormagnetisie- rung mittels einer Hilfswicklung 28 verwen det werden, deren Stromwerte während der stromschwachen Pause annähernd konstant sind, einerlei ob der zusätzliche Vormagneti- sierungsstrom für die Hilfswicklung 28 einer Gleichstromquelle oder Wechselstromquelle entnommen wird. Es empfiehlt sich hierbei, zwecks Stabilisierung der Zusatzerregung eine Drossel 29 in dem gegebenenfalls regel baren Vormagnetisierungskreis der Spule 28 vorzusehen.
Das Ideal eines völligen Ausgleiches der art, dass der zu unterbrechende Strom wäh rend der ganzen stromschwachen Pause genau den Wert Null hat, ist praktisch nicht ohne grossen Aufwand erreichbar, meist werden daher geringe Schwankungen in Kauf ge nommen.
Es ist nun aber zur Erzielung eines günstigen Verlaufes der wiederkehrenden Spannung an der Unterbrechungsstrecke er wünscht, da,ss die Stromkurve am Schluss der stromschwachen Pause einen Nulldurchgang aufweist, der dem erneuten steilen Anstieg nach der entgegengesetzten Richtung hin un mittelbar vorausgeht, da mit einem solchen Stromnulldurehgang eine Richtungsumkehr der wiederkehrenden Spannung und infolge- dessen eine Verzögerung ihres Anstieges auf gefährlich hohe \@ erte verbunden ist.
Gegen über dem Bestreben, den zu unterbrechenden Strom während der stromschwachen Pause zu Null werden zu lassen, kann es daher vorteil hafter sein, ihm einen kleinen endlichen posi tiven Wert zu geben, wobei als positiv die Richtung des Stromes während des voran gegangenen Übertragungsabschnittes bezeich net sei. Zu diesem Zwecke kann z.
B. in der Schaltanordnung nach Fig. 4 die Phasenlage des Vormagnetisierungsstromes gegenüber Fig. 6 so verändert werden, dass, wie Fig. 7 zeigt, durch die Differenz aus dem zugeführ ten Erregerstrom z1., und dem Gesamtmagne- tisierungsstrom J' eine endliche Grösse des zu unterbrechenden Stromes .7 während der stromschwachen Pause bedingt ist. Die voll ständige Kurve des hier zugeführten Erreger stromes ;V.; ist in Fig. 2 mit. eingezeichnet.
In Verbindung mit einem Parallelpfad, etwa wie er in Fig. 8 dargestellt ist, kann ein endlicher positiver Wert des zu unterbrechen den Stromes während der stromschwachen Pause in der Weise erzielt werden, dass eine zusätzliche Vormagnetisierung mit Gleich- oder Wechselstrom angewendet wird, die während der stromschwachen Pause an nähernd konstant und um einen geringen Be trag grösser ist als der erforderliche Wert des Erregerstromes, also grösser als beispielsweise Hl oder H" in Fig. 1.
Eine zusätzliche Wech- selstromvormagnetisierung, die diese Bedin gungen erfüllt, ist beispielsweise durch die schon erwähnte Kurve z, in Fig. 2 gegeben.
Die Kurven des zu unterbrechenden Stro mes gemäss den Fig. 2 und Fig. 5 bis 7 wei sen in Übereinstimmung mit der 1llagnetisie- rungskurve gemäss Fig. 1 die Eigentümlich keit auf, dass zwar der Beginn der strom schwachen Pause durch einen ziemlich schar fen Knick deutlich festgelegt ist, dass jedoch die Kurven am Ende der stromschwachen Pause in einem verhältnismässig flachen Bo gen verlaufen, so dass hier verschwommene Verhältnisse herrschen.
Die stromschwache Pause ist daher nur bis zum Beginn der er wähnten flachen Krümmung für den Unter- brechungsvörgäng ausnutzbar. Dies bedingt aber, wenn eine bestimmte Länge der strom schwachen Pause verlangt wird, einen erhöh ten Materialaufwand, der vermieden werden könnte, wenn es gelänge, den Magnetisie- rungsstrom so auszugleichen, dass der zu unterbrechende Strom auch am Ende der stromschwachen Pause einen scharfen Knick aufweist.
Das ist tatsächlich möglich, und zwar bei der Schaltung mit Parallelpfad ge mäss Fig. 3 durch geeignet abgestimmte Schwingungskreise oder bei der :Schaltung gemäss Fig. 4 durch Speisung der Vormagne- tisierung durch eine gegenüber der Sinusform verzerrte Spannung derart, dass der Vor magnetisierungsstrom einen von der Sinus form abweichenden und mit dem Verlauf des erforderlichen Erregerstromes des Magnet kernes während der ganzen stromschwachen Pause, und zwar insbesondere an deren Ende,
möglichst vollkommen übereinstimmenden Verlauf zeigt.
In jeder der beschriebenen Schaltanord nungen kann z. B. die Spannung durch Ande- rung der Speisespannung geregelt werden. Bei Umformungsanordnungen im besonderen kann die Spannung auch durch Verschiebung der Phasenlage der Schaltzeitpunkte gegen über der Phasenlage der Wechselspannung geregelt werden.
Ist eine derartige oder eine andere Regelung vorgesehen, so kann der Vormagnetisierungsstrom in einem gewissen Regelbereich unverändert bleiben, voraus gesetzt, dass seine Amplitude und Phasenlage so eingestellt sind, dass er über den erwähn ten Regelbereich den zu unterbrechenden Strom während der stromschwachen Pause ilo,enä, -,onstant hält.
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Switching arrangement for interrupting alternating current. The invention relates to the improvement of a switching arrangement for the interruption of alternating current, in which a switching throttle is arranged in series with the interruption point with a magnet core that is highly saturated at the rated current, and by its initial saturation every time near a current zero value, a low-current break is caused during which the current can be interrupted under facilitated conditions and therefore without harmful switching fire.
As is known, the position of the low-current break relative to the zero crossing of the current can be changed by an additional pre-magnetization of the magnet core. The invention consists in that the change in the total flow rate required for changing the magnetic flux of the choke during the low-current break is at least partially brought about by changing the instantaneous values of the premagnetizing current.
This means that the instantaneous values of the current to be interrupted change little or not at all in relation to one another during the low-current break. Such a regulating arrangement has the advantage that the same .favorable interruption conditions always prevail even with different positions of the switching point within the low-current break.
The essence of the invention will be explained with reference to FIGS. 1 to 7, of which FIG. 1 shows the example of the magnetization curve of a switching inductor without and with application of the invention, FIGS. 2 and 5 to 7 show the curve over time current to be interrupted with different premagnetization and FIGS. 3 and 4 show cal matic embodiments of the Schaltan order according to the invention.
The magnetization curve of the switching throttle core should be inclined as little as possible against the induction axis in the unsaturated area, have as sharp a saturation kink as possible at the transition points to the saturated areas and run almost parallel to the exciter axis in the saturated areas with the highest possible induction. The magnetization curve of implemented cores comes more or less close to this ideal shape.
In particular, a slight inclination towards the induction axis in the unsaturated area cannot be avoided, as is shown, for example, by the magnetization characteristic of an examined toroidal belt core, one branch of which is shown in FIG. 1 as a solid line. With a sinusoidal, driving voltage, this results in a course of the alternating current to be interrupted according to curve J in FIG. 2.
A part of this curve, namely the low-current pause, is drawn out on a larger scale in FIG. 5. Without any pre-magnetization, this takes the course marked J 'and shown by a dashed line, the sudden desaturation only taking place after the current has passed zero. With the help of an additional premagnetization with direct or alternating current it is possible in a known manner
to shift the onset of earth saturation, so that the current runs approximately according to the solid curve denoted by J in FIG. If an alternating current is used for the premagnetization, the current curve remains symmetrical to the zero line, as the low-current pause at the end of both half-waves precedes the current zero crossing. In any case, however, the flattened part of the curve in the vicinity of the current zero crossing has a certain inclination with respect to the zero line. It follows that the current has a higher or lower value depending on the moment in which it is interrupted.
For example, in FIG. 5, the instantaneous value of the current J if the interruption takes place at time t1 is 0.5 Amp., While it is at time t. may only be 0.2 amp.
As you can see, these are very small values compared to the nominal current, which are only a small fraction of the order of magnitude of 1% 11, 0 or 1; 10 "0 of the effective value, only for a spark-free interruption is the Exactly the absolute value of the current that is to be interrupted If, under given external circumstances, e.g.
B. in air at atmospheric pressure and with a metallic nature of the contacts, whose contact surfaces may in particular consist of silver or copper, a current of 0.2 amp. Can be easily interrupted spark-free, so can at 0.5 amp. already set small sparks that can noticeably impair the long-term operability of a switching device that, for example, as a converter has to perform several million switching operations every day;
or if, for example, 0.5 amp. can still be managed perfectly with the help of a preferably capacitive current path connected in parallel to the interruption point, this need no longer be the case at 1 amp., unless a larger one is used for the parallel path Effort is made. Above all, however, the security for a spark-free interruption is different, depending on at which point of the low-current break the contacts begin to move apart.
Since this moment is changeable with the load, various interruption conditions would be set during operation, and there would therefore be no fixed degree of security against harmful contact erosion.
This disadvantage is now avoided in the embodiment according to FIG. 3 in that at least part of the premagnetization current is taken from a capacitor 1.6. The capacitor 16 can either be parallel to the switching inductor 14, as shown in FIG. 3, or it can be connected to a special winding (not shown in the drawing) on the inductor core 13.
With a suitable choice of the capacitor size, which also has to be based on the speed of re-magnetization of the switching reactor core 13, which is dependent on the driving voltage, its magnetization curve can, for example, take the course shown in dashed lines in FIG Ampere turns measured exciter value around a mean value ff, fluctuates to a small extent.
The fluctuations respectively. Vibrations can be damped with the help of an ohmic resistor 17 in the parallel circuit. If the damping resistance is dimensioned so large that the parallel circuit is aperiodic, then z.
For example, a course of the magnetization curve can be achieved according to the line drawn in dash-dotted lines in FIG. 1, in which a mean value 1. of the excitation is maintained constant almost during the entire current pause, <I> s </I> 'hwae so that the switching point 12 can be opened during the low-current break at any point in time under almost equally favorable conditions.
It is basically possible to design the parallel path for a certain shape of the voltage curve on the coil 14 so that the current absorbed by it supplements the excitation current of the magnetic core 13 to a constant value as it passes through the unsaturated region. For this purpose, the frequency dependency of the parallel path is to be appropriately designed by combining resistors, capacitors and inductances. So z. B. the resulting from the Fourier decomposition of the required additional current partial currents ver different frequency are generated by a appro priate oscillation circuit.
The superposition of all individual oscillations he gives the desired additional current. For any other operational case, i. H. other course of the voltage at the switching throttle, the compensation is not perfect, but, as can already be concluded from the simple examples of FIG. 1, practically sufficient within white limits.
Another possibility of compensating for the inclination of the flattened part of the current curve during the low-current pause is explained in more detail using a single-phase circuit diagram of a conversion arrangement according to FIG. Here, the switching point 12 consists of two resting contacts and a movable switching bridge, which is driven by a synchronous motor 21 via a cam or eccentric shaft 22 or the like. Via intermediate plunger 23, the phases being z. B. can be set by means of a rotary transformer 24 so that the interruption of the current takes place at different loading conditions loading within the current weak break.
A capacitor 26 and a damping resistor 25 are located parallel to the switching point 12 to delay the rise in the recurring voltage at the contacts. The switching point is connected to an alternating current network via the switching inductor 14 and a transformer 11 connected, on the other hand to another power system 30. If the latter is a direct current network, a smoothing choke 27 can be provided, which is to be placed behind the junction of the lines coming from the contact devices of the various phases in the common direct current line in multi-phase arrangements.
To pre-magnetize the choke core 1: 3, a special winding 18 is seen here before. It is advisable to apply an excessive voltage to feed the winding 18 and to limit the bias current by additional inductance 1.9 or. adjust. The bias current will be in a known manner from the feeding network 10 respectively. Transforma tor 11 via a phase regulator 20 men.
A rough adjustment of the required phase angle can, if necessary, be carried out by combining phases by means of auxiliary windings on different legs of the supply transformer. If a special voltage source that is not coupled to the network 10 is used for the premagnetization, the additional premagnetization current can be sent through the main winding 14 of the switching inductor itself, as in FIG. 3, so that the additional winding 18 is not required. The amplitude and phase angle of the bias current compared to the current to be interrupted can be set so that
that the bias current during the low-current break has the same inclination as the excitation current of the switching choke. 6 shows an example of this, assuming a sinusoidally running premagnetization current i. Here, not only is the inclination correct, but also the magnitude of the instantaneous values of the premagnetization current i ";
with the required excitation current J ', so that the current J to be interrupted does not have to contribute anything to excite the switching throttle during the low-current break and is therefore zero.
If the same result is to be achieved with a parallel path according to FIG. 8, a further premagnetization can also be used by means of an auxiliary winding 28, the current values of which are approximately constant during the low-current break, regardless of whether the additional premagnetization current for the auxiliary winding 28 is taken from a direct current source or an alternating current source. It is advisable to provide a throttle 29 in the pre-magnetization circuit of the coil 28, which can be regulated if necessary, in order to stabilize the additional excitation.
The ideal of a complete compensation in such a way that the current to be interrupted has exactly the value zero during the entire low-current pause can practically not be achieved without great effort, so small fluctuations are usually accepted.
In order to achieve a favorable course of the recurring voltage at the interruption section, however, it is now he wishes that the current curve at the end of the low-current break has a zero crossing that immediately precedes the renewed steep rise in the opposite direction, as with one Current zero transition is associated with a reversal of the direction of the recurring voltage and, as a result, a delay in its rise to dangerously high values.
Compared to the effort to let the current to be interrupted during the low-current break to zero, it can therefore be more advantageous to give it a small, finite positive value, the direction of the current being positive during the previous transmission section be. For this purpose z.
For example, in the switching arrangement according to FIG. 4, the phase position of the bias current can be changed compared to FIG. 6 so that, as FIG. 7 shows, a finite value due to the difference between the supplied excitation current z1 and the total magnetization current J ' of the current to be interrupted .7 during the low-current break. The complete curve of the excitation current supplied here; V .; is in Fig. 2 with. drawn.
In connection with a parallel path, for example as shown in FIG. 8, a finite positive value of the current to be interrupted during the low-current break can be achieved in such a way that an additional bias with direct or alternating current is applied during the low-current break is almost constant and is a small amount greater than the required value of the excitation current, ie greater than, for example, Hl or H "in FIG. 1.
An additional alternating current bias, which fulfills these conditions, is given, for example, by the already mentioned curve z in FIG.
The curves of the current to be interrupted according to FIGS. 2 and 5 to 7, in accordance with the 1llagnetisie- rungskurve according to FIG. 1, have the peculiarity that although the beginning of the current weak break by a fairly sharp bend it is clearly stated that at the end of the low-current break, however, the curves run in a relatively flat arc, so that the conditions here are blurred.
The low-current break can therefore only be used for the interruption process up to the start of the flat curve mentioned. However, if a certain length of the low-current break is required, this requires an increased cost of materials, which could be avoided if it were possible to compensate for the magnetizing current so that the current to be interrupted also makes a sharp bend at the end of the low-current break having.
This is actually possible, in the case of the circuit with a parallel path according to FIG. 3 by means of suitably matched oscillating circuits or in the case of the circuit according to FIG deviating from the sinusoidal shape and with the course of the required excitation current of the magnet core during the entire low-current break, especially at the end of it,
shows the course that is as completely consistent as possible.
In each of the circuit arrangements described can, for. B. the voltage can be regulated by changing the supply voltage. In the case of conversion arrangements in particular, the voltage can also be regulated by shifting the phase position of the switching times relative to the phase position of the alternating voltage.
If such or another control is provided, the bias current can remain unchanged in a certain control range, provided that its amplitude and phase position are set in such a way that the current to be interrupted during the low-current break ilo, enä over the mentioned control range , -, keeps constant.
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