CH223418A - Control device for the mechanically moved contacts of power converters. - Google Patents

Control device for the mechanically moved contacts of power converters.

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CH223418A
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Hermes Patentverwertun Haftung
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Hermes Patentverwertungs Gmbh
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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
    • H02M7/02Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal
    • H02M7/30Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by dynamic converters
    • H02M7/32Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by dynamic converters using mechanical contact-making and -breaking parts
    • H02M7/36Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by dynamic converters using mechanical contact-making and -breaking parts with electromagnetically-operated vibrating contacts, e.g. chopper

Description

  

  Steuereinrichtung für die mechanisch bewegten     Kontakte    von     Starkstromumformern.       Die Erfindung bezweckt die     vorteilhafte          Ausbildung        einer    Steuereinrichtung für die  mechanisch bewegten Kontakte von Stark  stromumformern und     besteht    darin, dass die       Kontaktsohliessung    durch die Spannung an  den geöffneten     Kontakten    gesteuert wird.

         Hierdurch    kann     gegenüber    bekannten um  laufenden Antriebsmitteln die Beeinträch  tigung des     Schliessvorganges    durch Massen  trägheit verringert und somit die Genauig  keit gesteigert werden.

   Ausserdem werden       auch:        schädliche        Folgen    von Unregelmässig  keiten im Verlauf -der     Wechselspannung    ver  mieden, so     dass        aueh    in     solchen    Fällen die  rechtzeitige     Schliessung    der Kontakte sicher  gestellt ist, die mit Rücksicht auf einen ge  wünschten Ablauf des     Kommutierungsvor-          ganges        eingehalten    werden muss.  



  Als     Ausführungsbeispiel    für die Erfin  dung ist in der     Zeichnung    eine     dreiphasige     Anordnung zur     Umformung    von     Drehstrom     in     Gleichstrom    oder     umgekehrt        sehematiseh       dargestellt.

   Au     einem    Drehstromnetz 10 liegt  .die     Primärwicklung    11     eines    Transformators,  :an     dessen        Sekundärwicklung    12 über Schalt  drosseln 13 mit einem Eisenkern 14     die        Kon-          takteinriehtungen,        bestehend        aus    zwei ruhen  den     Kontakten    15, 16 und einem bewegli  chen     Überbrückungskontakt    17, angeschlossen  sind.

   Die     Schaltdrosseln    13 können, wie ge  zeichnet, aus zwei parallelen Wicklungs  zweigen bestehen, die im gleichen Sinne mit  dem     Magnetkern.    14     verkettet    sind. Die  Magnetkerne     :

  der        Sehaltdrossseln        bestehen    vor  zugsweise aus     einem    flach ,gewickelten Band  einer     magnetisch    hochwertigen Eisensorte,       deren        Magnetisierungskennlinie    im     ungesät-          tigten    Gebiet möglichst wenig gegen die       Flussa@chse        geneigt        stein,

      an den Übergangs  stellen in die     .gesättigten    Gebiete je einen  möglichst     sieharfen    Knick aufweisen und in  dien     gesättigten    Gebieten bei     möglichst    hoher       Induktion    nahezu parallel zur Achse ,der       magnetischen        Erregung    verlaufen soll.

   Win-           dungszahl    und     Kernquerschnitt    der Schalt  drosseln sind vorzugsweise so ausgelegt, dass  der Magnetkern nur     bei    sehr kleinen Augen  blickswerten     des    Stromes in der Nähe des       Nullwertes        ungesättigt    ist,     wobei    der Wi  derstandswert der     Schaltdrossel    ein Viel  faches des bei     gesättigtem    Magnetkern vor  handenen beträgt,

   so dass also die     Schalt-          drosisel    einen durch     selbsttätige    Steuerung  veränderlichen Reihenwiderstand     darstellt.     Durch die sprunghafte     Entsättigung    dies  Magnetkernes wird     jedesmal    in der Nähe  eines     Stromnulldurchgangas    eine die     Unter-          brechung        erleichternde    stromschwache Pause  hervorgerufen, deren Länge bei     gegebener          Eisensorte    vom     Kernquerschnitt,

      von der       Windungszahl    und von der an der Schalt  drossel liegenden Spannung abhängig ist.  



  Auf     dem        Sehaltdrosselkern    14 kann noch  eine in     -der    Zeichnung nicht dargestellte       Hilfswicklung    angebracht sein, mit. der der  Kern aus einer Gleich- oder Wechselstrom  quelle derart     vormagneti@srert    wird, dass der  zu unterbrechende Strom zu     Beginn    der  stromschwachen Pause und zu Beginn der  Kontaktöffnung noch einen endlichen Augen  blickswert von     gleicher    Richtung wie wäh  rend des vorausgegangenen     Stromübertra-          gungszeitabschnittes    aufweist.

   Mit einer       Wechselstromvormag-netisierung    kann hierbei       erreicht    werden, dass sich der     Kern    14 vor  dem Einschaltvorgang     bereits    in gesättigtem       Zustand    befindet und somit für diesen Vor  gang wirkungslos ist.  



  Von den     Kontakteinrichtungen    führen  die Hauptstromleitungen     über    Haltewicklun  gen 18 und     über        eine    gemeinsame     Glättungs-          drossel    19 zu einem Pol eines Gleichstrom  netzee 20,     dessen        anderer    Pol mit dem Stern  punkt der     Sekundä:rwic.klung    12 verbunden  ist.

   Die     beweglichen    Kontaktbrücken 17 wer  den durch eine     polyarisierte        elektfromagne-          tische        Antriebsvorrichtung    angetrieben, die  beispielsweise aus     einem        dreischenkligen     Magneten 21 mit einem     schwenkbaren    Anker  22 besteht und durch eine     Erregerwicklung     23 polarisiert ist. Zur Speisung der Erreger  wicklung 23 dient eine Gleichstromquelle 40,         wobei    in der     Speiseleitung    eine     Stabilisie-          rungedrrossel    39 eingebaut ist.

   Die     Offnungs-        i          bewegung        wird        mittelis        einer    Wicklung 24       hervorgerufen,

      die     über    ein     gittergesteuertes          Veretärkerrohr    25 aus einer benachbarten  Phase der     Sekundärwicklüng    12 erregt     wird.          Das        Steuergitter        des        VerstärkeTrohres    wird     i     durch eine     Hilfswicklung    26     beeinflusst,

      die  mit einer     Vonspannungsbatberie    27 und     einem     vorzugsweise     regelbaren        Wirkwiderstand    29  in Reihe     liegt.        Zwischen        Gitter    und Kathode  ist ein     Kondensator    28     eingeschaltet,        dessen          Kapazität        regelbar        sein        kann.    In Reihe mit  der Anode liegt ferner     ein,

          gegebenenfalls    re  gelbarer     Wirkwiderstand   <B>30.</B>  



  Parallel zu     jeder        Unterbreehungsstelle    ist  ein Nebenpfad,     bestehend        aus    einem Wirk  widerstand 31 und einem     Kondensator    32,       vorgesehen,        über    den der Strom bei der     Kon-          taktöffnung        mindestens    teilweise :

  aufrecht  erhalten wird, derart, dass die Spannung an  der     Trennstrecke    nur allmählich     ansteigt.     Der Nebenpfad     enthält        ferner    eine Wicklung  33, die     beim        Offnungsvorgang        praktisch    un  wirksam     isst,    da sie mit     einem    Magnetkern  34     verkettet        ist,    der sich während des,     Üff-          nungsvorganges    in     gesättigtem        Zustande    be  findet.

   Dieser Kern     besitzt    im     wesentlichen     die gleichen     Eigenschaften        wie    der oben er  wähnte     Schaltdrosselkern    14; womöglich in  noch höherem Grade, und ist auch mit der       Schaltdroseelwicklung    13     verkettet.    Der  Wicklungssinn der     Wicklungen    13 und 33  ist     jedoch        entgegengesetzt,    so dass während  des     Öffnungsrvorganges    die Differenz der       Windungszahlen    als Erregung des Magnet  kernes 34 wirksam ist.

   Die     Windungszahlen     sind nun so     aufeinander        abgestimmt,    dass der  Kern 34 während     des        Öffnungsvorganges    im  gesättigten     Zustande        verbleibt.    Statt durch  eine Verschiedenheit der     Windungszahlen     kann     dieses    Ergebnis auch     bei    gleicher     Win-          dungszahl    der Wicklungen 13 und 33 durch  eine zusätzliche     Vormagnetisierung    des       3lagnetkerness    34 mit     Hilfe    einer in der  

  Zeichnung nicht dargestellten besonderen  Hilfswicklung erzielt werden, die mit Wech  selstrom von der     Betriebsfrequenz        des        Netzes         10 und geeigneter Phasenlage gespeist wer  den kann, derart, dass sich der Kern 34 kurz  vor dem Einschaltvorgang in     ungesättigtem     Zustand, und zwar möglichst dicht an der  jenigen     Sättigungsgrenze    befindet, die der  Richtung des nachfolgenden Stromes, ent  gegengesetzt ist.

   Die Folge davon ist, dass  nach der Kontaktschliessung der über die  Kontakteinrichtung fliessende Strom, und  zwar sowohl der Hauptstrom als auch der  aus dem Kondensator 32 kommende Entla  dungsstrom,     auf    einem     praktisch        vernach-          lässigbar    kleinen Wert gehalten wird, bis der  Kern 34 nach     Durchlaufen    des ungesättigten       Gebietes        oeinen    Sättigungszustand in Rich  tung des     Stromes        erreicht    hat und somit die       Induktivität    der auf ihm befindlichen     Wick-          lun,:

  gen    13 und 33 sprunghaft auf einen       praktisch        vernachlässigbar    kleinen     Wert    ge  sunken ist, so     dass    der Stromdurchgang un  gehindert vor sich gehen kann.     Die    funken  freie Kontaktschliessung wird durch die an  gegebene Wirkung des     Magnetkernes        34          wesentlch        erleichtert.     



       Ferner    ist     parallel-    zu     dien    Kontakten eine       deren    Schliessung     unabhängig    von -den     Aus-          schalrtvorgängen    bewirkende Erregerwicklung  35 in     Reihe    mit Hilfskontakten 36, einem       ungesteuerten    Ventil 37 und einem Wirk  widerstand 38     geschaltet.    Die beweglichen  Teile     der    Hilfskontakte 36 werden durch  eine in der     Zeichnung    nicht dargestellte       Antriebsvorrichtung,

          vorzugsweise    durch  einen vom Netz 10 oder von der     Sekundär-          azeklung    12 gespeisten Synchronmotor an  getrieben, dessen     Phasenlage        mittels    eines       verdmehbaren    Ständers oder     eines        Dreh-          traneformatürs        oder        dergl.    verändert werden  kann.

   An Stelle von Hilfskontakten nebst       ungesteuertem        Ventil    kann auch ein Entla  dungsgefäss mit     regelbarer        Gittersteuerung     zur Einstellung und Regelung des     Schlie-          ssungszeitpunktes    verwendet werden.  



  Die beschriebene Einrichtung wirkt fol  gendermassen: Der     Einschaltvorgang    wird  durch die     Schliessung,    der Hilfskontakte 36  in einem durch     Verstellung    der     Phasenlage     der .synchronen     Antriebsvorrichtung    unab-         hängig    von der     Lage    oder einer etwaigen       Verzögerung    des     Öffnungsaugenblickes    wähl  baren     und        regelbaren        Zeitpunkt        eingeleitet,

       indem hierbei     dumch    eine an den geöffneten       Kontakten        auftretende    Spannung     vorbe-          stimmter    Richtung und Grösse ein Strom  über     dass    Ventil 37 durch die Erregerspule 35       geschickt    wird, der die Anziehung des  Ankers 22 im     Schliessungssinne    bewirkt.

   Der  nach     Sättigung    des; Magnetkernes 34 anstei  gende Strom übt     mittels,    der Hilfswicklung  18     eine        Haltekraft    auf den Anker 22     aus,    so  dass,     während    der folgenden     Stromübertra-          gungszeit    der erforderliche     Kontaktdruck        ge-          s@ichert    ist,     n@a:

  ehdem    die     Erregerspule    85  durch die Schliessung der     Hauptkontakte     überbrückt und damit stromlos .gemacht wor  den     ist.        Unmittelbar        dan.a:ch    können     ferner     die     Hilfskontakte    36 in     stromlosem        Zustande     und daher     funkenfrei    geöffnet werden.  



       Gegen    Ende der     Stromübertragungszeit     der     betrachteten:        Phase    geht     die    Schliessung  der Hauptkontakte .der folgenden     Phase        in     der ,gleichen Weise, wie     beschmieben,    vor sich.

         Dem        durch,die        Kommutierungss-spannung    ver  ursachte     Stromanstieg    in :der Folgephase ist  bei     Annahme    eines     vollständig        geglätteten          Gleiehstro@mes,        mit    einer entsprechenden  Stromabnahme in der     betrachteten    Phase, die  nunmehr den Strom abgeben soll,     verbunden.     Sobald sich dieser Strom dem Nullwert  nähert, geht der     Schaltdrosselkern    14 plötz  lich     in,    den     ungesättigten    Zustand über.

   Es  beginnt eine stromschwache Pause, während  welcher die     weitere        Stromänderung    sehr  langsam vor sich geht, dagegen     eine    rasche       Flussänderung    in     denn.        Schaltdrosselkern    14  stattfindet.

   Durch     liesse    wird in     der        Hilfs-          wicklung    26     eine    Spannung     erzeugt,    die der  am     Gitter    des     Verstärkerrohress    25 liegenden       Vorspannung    der     Batterie    27     entgegenwirkt     und, da sie Überwiegt, dem     Gitter    eine     ent:          gegengesetzte    Spannung aufdrückt.

   Die       Hilfswicklung    26 könnte auch auf     einem    zu  sätzlichen     Sch        -altdmossielkern,    dessen     Sätti-          gungsgrenze    bei einem höheren     Augenblicks-          wert    des Stromes liegt,     angebracht        sein.     Durch     ,geeignete    Einstellung dieses Sätti-           gungswertes,    z.

   B. mit Hilfe einer gegebenen  falls regelbaren     Vormagnetisierung,    könnte  die     Verzögerungszeit    für den Beginn der  Kontaktöffnung nach     Wums-ch    beliebig klein  gemacht werden, sogar bis zu     ihrer    völligen       Beseitigung.    Die     Windungszahl    der Hilfs  wicklung 26 möge     beispielsweise    so bemessen  sein, dass die in ihr     erzeugte    Spannung etwa  den doppelten Wert der     Batteriepannung    er  reicht, also etwa 200 Volt,

   wenn die Span  nung der Batterie 27<B>100</B> Volt     beträgt.    Die  Spannungsumkehr am     Gitter    bewirkt,     da.ss     der Entladungsweg für die am Verstärker  rohr liegende Spannung der Folgephase frei  gegeben wird,     eo    dass nach     eingetretener    Zün  dung ein Strom durch das     Verstärke.rrohr     über den Wirkwiderstand 30 und die Er  regerwicklung 24 fliesst und der     Übertra-          gungskontakt    17     geöffnet    wird.  



  Die zur Kontaktöffnung erforderliche  Energie wird also von einer genügend starken  Stromquelle, nämlich beispielsweise von der  Sekundärwicklung 12 des Transformators ge  liefert, während durch die Hilfswicklung 26  nur eine zur     Steuerung    .des     Verstärkerrohres     ausreichende sehr kleine Menge der in dem       Schaltdross        lkern    14 auftretenden Energie  entzogen zu werden braucht, so dass die Er  füllung der der Schaltdrossel zufallenden       Hauptaufgabe,        erleichterte    Bedingungen für  die     Stromunterbrechung    zu schaffen, nicht  merklich beeinträchtigt wird.

   Hierdurch wird  die allgemeine Brauchbarkeit der beschrie  benen     selbsttätigen        Auslösevorrichtung    auch  zur     unverzögerten    Kontaktöffnung erhöht.  



  Bevor bei dem gezeichneten Ausführungs  beispiel die Zündung des: Entladungsrohres  25 eintritt, muss     zunächst    der Kondensator 28  entladen und in     entgegengesetzter    Richtung  aufgeladen werden. Hierdurch     wird        bei    ge  eigneter     Bemessung        bezw.        Einstellung    des       Kondensators    28 die gewünschte Verzöge  rung des Öffnungszeitpunktes erzielt.

   Die  Verzögerungszeit kann vorzugsweise grösser       gewählt    werden als die von der Abgabe des       Öffnungsbefehls    bis zum Beginn der Kon  takttrennung     erforderliche,    durch die Träg  heit der Steuer- und Antriebsmittel der Kon-         takte        bedingte        Zeit        (Eigenzeit).    Die Rege  lung des     Wirkwiderstandes    29 bietet eine       weitere    Möglichkeit zur     Verstellung    der Ver  zögerungszeit.

   Dem     Wirkwiderstand    30 fällt  hierbei die     Aufgabe    zu, das     Entladungsrohr     25 vor zu hohem Strom zu schützen.  



  Durch     ,geeignete        Bemessung    der     Win-          dungszahl    der     Schaltdrossel    13 und des     Quer-          schnittes    ihres Magnetkerns 14 kann die       Länge    der     stromschwachen    Pause grösser ge  macht werden als die Summe von Verzöge  rungszeit und Eigenzeit der     Auslöseeinrich-          tung    bis zum     Beginn    der Kontaktöffnung,  so dass der     leztere    auf jeden Fall in die  stromschwache Pause fällt.

   Wenn in diesem  Augenblick der zu     unterbrechende    Strom in  folge der oben     erwähnten    zusätzlichen     Vor-          magnetie:ierung    des     Sehaltdrosselkerns    14       seinen    Nullwert noch     nieht    ganz erreicht  hat, so tritt an den sich öffnenden Kontak  ten zunächst eine kleine Öffnungsspannung  in Richtung des     Arbeitsstromes    auf, die     nun          ihrerseits    erst durch     Null    gehen muss,

   bevor  sie in     entgegengesetzter    Richtung auf     einen     hohen Wert     einschwingen    kann. Hierdurch       wird        d'as        Auftreten    von Schaltfeuer an den       eich    öffnenden     Kontakten        besonders        sieher     verhindert.  



  Die     Schlliessung    und Öffnung der übrigen  Phasen geht in     gleichmässigen    Abständen  während einer Periode der     Weehselspannung     in gleicher     Weise    vor sich,     wie        beschrieben.     



  Eine     Wechselstromschalteinrichtung    mit  den angegebenen Merkmalen ist     besonders    gut  zum Schweissen mit Gleichstrom geeignet,  weil     hierbei    durch betriebsmässig stattfin  dende     Kurzschlüsse    die Gefahr, dass sieh die       Sättigungsvorgänge        an        den          bezw.    die Veränderung des Reihenwiderstan  des während eines     Schalt-        bezw.        Kommutie-          rungsvorganges        mindestens    zum Teil wieder  rückhäufig     abspieIen,

          besonders    in den Vor  dergrund     treten    kann. Die     beschriebenen    An  ordnungen stellen     sogenannte        Selbstdenker-          Schaltungen        dar,    bei denen durch     selbsttätige     Steuerung in Abhängigkeit von den auftreten  den     elektrieehen    Grössen ein Schaltvorgang  sich immer nur in einem     solchen    Augenblick      vollziehen kann, in welchem die     Bedingün-          gen    für     Funkenfreiheit        erfüllt    :sind.



  Control device for the mechanically moved contacts of power converters. The invention aims at the advantageous design of a control device for the mechanically moved contacts of high-voltage converters and consists in that the contact bottom closing is controlled by the voltage on the opened contacts.

         As a result, compared to known rotating drive means, the impairment of the closing process by inertia can be reduced and thus the accuracy can be increased.

   In addition, the following are also avoided: harmful consequences of irregularities in the course of the alternating voltage, so that in such cases the timely closure of the contacts is ensured, which must be complied with with regard to the desired sequence of the commutation process.



  As an exemplary embodiment for the inven tion, a three-phase arrangement for converting three-phase current into direct current or vice versa is shown in the drawing.

   The primary winding 11 of a transformer is located on a three-phase network 10: the contact devices consisting of two resting contacts 15, 16 and a movable bridging contact 17 are connected to the secondary winding 12 via switching chokes 13 with an iron core 14.

   The switching chokes 13 can, as drawn, consist of two parallel winding branches that are in the same sense with the magnetic core. 14 are chained. The magnetic cores:

  the holding chokes consist preferably of a flat, wound strip of a magnetically high-quality iron type, the magnetization characteristic of which is inclined as little as possible towards the flux axis in the unsaturated area,

      at the transition points in the saturated areas each have a sharp bend as possible and in the saturated areas with the highest possible induction almost parallel to the axis of the magnetic excitation.

   The number of turns and core cross-section of the switching chokes are preferably designed in such a way that the magnetic core is only unsaturated for very small instantaneous values of the current in the vicinity of the zero value, the resistance value of the switching choke being many times that present when the magnetic core is saturated,

   so that the switching throttle represents a series resistance that can be changed by automatic control. Due to the sudden desaturation of this magnetic core, each time in the vicinity of a current zero passage a low-current pause is produced, which facilitates the interruption, the length of which for a given iron type depends on the core cross-section,

      depends on the number of turns and the voltage applied to the switching choke.



  An auxiliary winding, not shown in the drawing, can also be attached to the holding throttle core 14. which the core is pre-magnetized from a direct or alternating current source in such a way that the current to be interrupted at the beginning of the low-current break and at the beginning of the contact opening still has a finite instantaneous value in the same direction as during the previous current transmission period.

   With an alternating current pre-magnetization it can be achieved that the core 14 is already in a saturated state before the switch-on process and is therefore ineffective for this process.



  The main power lines lead from the contact devices via holding windings 18 and via a common smoothing choke 19 to one pole of a direct current network 20, the other pole of which is connected to the star point of the secondary winding 12.

   The movable contact bridges 17 are driven by a polyarized electromagnetic drive device, which consists for example of a three-legged magnet 21 with a pivotable armature 22 and is polarized by an excitation winding 23. A direct current source 40 is used to feed the exciter winding 23, a stabilizing throttle 39 being built into the feed line.

   The opening movement is brought about by means of a winding 24,

      which is excited from an adjacent phase of the secondary winding 12 via a grid-controlled amplifier tube 25. The control grid of the reinforcement tube is i influenced by an auxiliary winding 26,

      which is connected in series with a voltage battery 27 and a preferably controllable effective resistor 29. A capacitor 28, the capacity of which can be regulated, is connected between the grid and the cathode. In series with the anode is also a

          if necessary, controllable effective resistance <B> 30. </B>



  Parallel to each interruption point, a secondary path, consisting of an active resistor 31 and a capacitor 32, is provided, via which the current at least partially when the contact is opened:

  is maintained in such a way that the voltage at the isolating distance increases only gradually. The secondary path also contains a winding 33 which is practically ineffective during the opening process, since it is linked to a magnetic core 34 which is in a saturated state during the opening process.

   This core has essentially the same properties as the switching throttle core 14 he mentioned above; possibly to an even higher degree, and is also linked to the switching inductor winding 13. However, the winding sense of the windings 13 and 33 is opposite, so that the difference in the number of turns as the excitation of the magnet core 34 is effective during the opening process.

   The number of turns are now coordinated with one another in such a way that the core 34 remains in the saturated state during the opening process. Instead of a difference in the number of turns, this result can also be achieved with the same number of turns of the windings 13 and 33 by an additional premagnetization of the 3-layer network 34 with the aid of an in

  Drawing, not shown, special auxiliary winding can be achieved, which can be fed with alternating current from the operating frequency of the network 10 and suitable phase position who can, such that the core 34 is just before the switch-on in the unsaturated state, as close as possible to the one saturation limit , which is opposite to the direction of the subsequent current.

   The consequence of this is that after the contact has been closed, the current flowing through the contact device, namely both the main current and the discharge current coming from the capacitor 32, is kept at a practically negligible value until the core 34 has passed through the unsaturated area has reached a saturation state in the direction of the current and thus the inductance of the winding located on it:

  Gen 13 and 33 has dropped by leaps and bounds to a practically negligible value, so that the passage of current can proceed unhindered. The spark-free contact closure is made much easier by the given effect of the magnetic core 34.



       Furthermore, in parallel with the contacts, an excitation winding 35, which causes them to close independently of the disconnection processes, is connected in series with auxiliary contacts 36, an uncontrolled valve 37 and an active resistor 38. The moving parts of the auxiliary contacts 36 are driven by a drive device not shown in the drawing,

          preferably driven by a synchronous motor fed by the network 10 or by the secondary azeklung 12, the phase position of which can be changed by means of a twistable stator or a rotating transformer door or the like.

   Instead of auxiliary contacts and an uncontrolled valve, a discharge vessel with adjustable grid control can be used to set and regulate the closing time.



  The device described works as follows: The switch-on process is initiated by closing the auxiliary contacts 36 at a point in time that can be selected and regulated by adjusting the phase position of the synchronous drive device, regardless of the position or any delay in the moment of opening,

       in that a voltage of a predetermined direction and magnitude occurring at the opened contacts is used to send a current through the excitation coil 35 via the valve 37, which causes the armature 22 to be attracted in the closing direction.

   The after saturation of the; Magnetic core 34 increasing current exerts a holding force on armature 22 by means of auxiliary winding 18 so that the required contact pressure is assured during the following current transmission time, n @ a:

  before the excitation coil 85 is bridged by the closure of the main contacts and thus de-energized. Immediately thereafter, the auxiliary contacts 36 can also be opened in the de-energized state and therefore spark-free.



       Towards the end of the current transmission time of the phase under consideration, the closing of the main contacts of the following phase takes place in the same way as smeared.

         The increase in current caused by the commutation voltage in: the following phase is associated with a corresponding decrease in current in the phase under consideration, which is now supposed to deliver the current, assuming a completely smoothed DC current. As soon as this current approaches the zero value, the switching inductor core 14 suddenly goes into the unsaturated state.

   A low-current pause begins, during which the further change in current takes place very slowly, whereas a rapid change in flow occurs in then. Switching reactor core 14 takes place.

   A voltage is generated in the auxiliary winding 26 through this, which counteracts the bias voltage of the battery 27 on the grid of the amplifier tube 25 and, since it predominates, presses an opposite voltage onto the grid.

   The auxiliary winding 26 could also be attached to an additional switching circuit core, the saturation limit of which is at a higher instantaneous value of the current. By appropriately setting this saturation value, e.g.

   B. with the help of a possibly adjustable pre-magnetization, the delay time for the beginning of the contact opening according to Wums-ch could be made as small as desired, even until it is completely eliminated. The number of turns of the auxiliary winding 26 may, for example, be dimensioned so that the voltage generated in it is about twice the value of the battery voltage, i.e. about 200 volts,

   if the voltage of the battery is 27 <B> 100 </B> volts. The voltage reversal on the grid causes the discharge path for the voltage of the subsequent phase on the amplifier tube to be released, so that after ignition has occurred, a current flows through the amplifier tube via the active resistor 30 and the excitation winding 24 and the transmission - contact 17 is opened.



  The energy required to open the contact is therefore supplied by a sufficiently strong current source, namely, for example, from the secondary winding 12 of the transformer, while only a very small amount of energy occurring in the switching choke core 14 is withdrawn through the auxiliary winding 26 are needed so that the fulfillment of the main task of the switching reactor, to create easier conditions for the power interruption, is not noticeably impaired.

   As a result, the general usefulness of the described enclosed automatic release device is also increased for instantaneous contact opening.



  Before the ignition of the discharge tube 25 occurs in the illustrated embodiment, the capacitor 28 must first be discharged and charged in the opposite direction. This is BEZW with suitable design. Setting the capacitor 28 achieved the desired delay tion of the opening time.

   The delay time can preferably be selected to be greater than the time required from the issuing of the opening command to the beginning of the contact separation due to the inertia of the control and drive means of the contacts (proper time). The Rege development of the effective resistor 29 offers another option for adjusting the delay time.

   The effective resistor 30 has the task of protecting the discharge tube 25 from excessive current.



  By suitable dimensioning of the number of turns of the switching throttle 13 and the cross-section of its magnetic core 14, the length of the low-current break can be made greater than the sum of the delay time and operating time of the release device until the start of the contact opening, so that the The last one definitely falls into the low-power break.

   If at this moment the current to be interrupted as a result of the above-mentioned additional pre-magnetization of the holding throttle core 14 has not yet quite reached its zero value, a small opening voltage in the direction of the operating current occurs at the opening contacts has to go through zero first,

   before it can settle to a high value in the opposite direction. This particularly prevents the occurrence of switching lights on the contacts that open for calibration.



  The closing and opening of the remaining phases takes place at regular intervals during a period of the alternating voltage in the same way as described.



  An AC switching device with the specified features is particularly well suited for welding with direct current, because in this case, operationally instead of short circuits, there is a risk that the saturation processes on the respectively. the change in the series resistance of the during a switching or. At least partially replay the commutation process,

          can especially come to the fore. The arrangements described represent so-called self-thinking circuits in which, through automatic control depending on the electrical variables occurring, a switching process can only take place at a moment in which the conditions for freedom from sparks are met.

 

Claims (1)

PATENTANSPRUCH: Steuereinriohtung für die mechanisch bewegten Kontakte von Starkstromumfor mern, dadurch gekennzeichnet, da.ss die Kon taktschliessung durch ,die Spannung an den geöffneten Kontakten !gesteuert wird. PATENT CLAIM: Control device for the mechanically moving contacts of heavy current converters, characterized in that the contact closure is controlled by the voltage on the open contacts! UNTERANSPRüCHE 1. Steuereinrichtung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontakt öffnung durch die vom Strom in der Nähe seines Nullwertes hervorgerufene Spannung an einer in Reihe mit den Kontakten liegen den Schaltdrossel mit beim Nennstromwert hochgesättigtem Magnetkern gesteuert wird. 2. Steuereinrichtung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der über die Unterbrechungseinrichtung fliessende Strom eine Haltekraft auf die Kontakte ausübt. 3. SUBClaims 1. Control device according to claim, characterized in that the contact opening is controlled by the voltage caused by the current in the vicinity of its zero value on a series with the contacts, the switching throttle with the magnetic core highly saturated at the nominal current value. 2. Control device according to claim, characterized in that the current flowing through the interruption device exerts a holding force on the contacts. 3. Steuereinrichtung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass in einem die Kontaktschliessung eteuernden Hilfsstrom kreis einelektrisches Ventil angeordnet ist. 4. Steuereinrichtung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass in einem die Kontaktschliessung steuernden Hilfsstrom kreis .eine verstellbare Einrichtung zur Ein stellung und Regelung des Schliessungszeit punktes vorgesehen ist. Control device according to patent claim, characterized in that an electric valve is arranged in an auxiliary current circuit which renews the contact closure. 4. Control device according to claim, characterized in that an adjustable device for setting and regulating the closing time is provided in an auxiliary circuit controlling the contact closure. 5. Steuereinrichtung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung zur Verstellung des Schliessungszeitpunktes aus einem gittergesteuerten Entladungsgefäss besteht. 5. Control device according to claim, characterized in that the device for adjusting the closing time consists of a grid-controlled discharge vessel. 6. Steuereinriehtung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, da,ss die Einrichtung zur Verstellung des Schliessungszeitpunktes aus einer synchron mit der Wechselspannung angetriebenen Hilfskontakteinrichtung mit verstellbarer Phasenlage des Schalttaktes besteht. 6. Control device according to claim, characterized in that the device for adjusting the closing time consists of an auxiliary contact device driven synchronously with the AC voltage with adjustable phase position of the switching cycle. 7. Steuereinrichtung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass in Reihe mit -den Unterbrechungskontakten eine das Ein schalten erleichternde Schaltdrossel mit sich ,sprunghaft sättigendem Magnetkern geschai- tet ist, der sich beim Einschalten in unge sättigtem Zustand befindet. B. 7. Control device according to claim, characterized in that in series with -the interruption contacts a switching on facilitating switching throttle with itself, abruptly saturating magnetic core is switched, which is in unsaturated state when switched on. B. Steuereinrichtung nach Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontakte durch einen po:laris.ierten Elektromagneten geöffnet und geschlossen werden. 9. Steuereinrichtung nach Unteranspruch 8, :dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebs vorrichtung der Kontakte aus einem drei- schenkligen Magneten mit schwenkbarem Anker besteht. 10. Control device according to dependent claim 1, characterized in that the contacts are opened and closed by a polarized electromagnet. 9. Control device according to dependent claim 8, characterized in that the drive device of the contacts consists of a three-legged magnet with a pivotable armature. 10. Steuereinrichtung nach Unteranspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der polari sierte Elektromagnet nach der Kontakt schliessung im Haltesinne durch den über die Kontakte fliessenden Strom erregt wird. Control device according to dependent claim 8, characterized in that the polarized electromagnet is excited in the holding direction after the contact has been closed by the current flowing through the contacts.
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