Anordnung zur Steuerung von Dampf- oder Gasentladungsstrecken, die Kontakte mechanischer Schalter von Schaltleistung entlasten. Es ist bekannt, Kontakte mechanischer Schalter mittels gesteuerter Dampf- oder Gasentladungsstrecken von Schaltleistungen zu entlasten. Dieses Zusammenwirken von Entladungsstrecken und Schalter kann bei spielsweise bei Gleichrichtern oder Wechsel richtern für hochgespannten Gleichstrom in der Weise erfolgen, dass Entladungsstrecke und mechanischer Schalter unmittelbar in Reihe geschaltet an die dem Gleichstromnetz zugeordnete Wicklung des Haupttransforma tors des Stromrichters angeschlossen sind.
Es ist aber auch möglich, die Anordnung derart zu treffen, dass die Schalter nach Art eines mechanischen Gleichrichters oder Wechsel richters auf der Gleichstromseite des Haupt- transformatoirs liegen, wo sie allein die Gleichrichtung oder Wechselrichtung, des Stromes vornehmen, dass auf der Wechsel stromseite in Reihe mit den Phasenwicklun gen gesteuerte Dampf- oder Gasentladungs- strecken liegen, die synchron mit den gleich- stromseitigen Schaltern arbeiten, um die Schalter auf der Gleichstromseite von der Kommutierung bezw.
vom Schalten eines nennenswerten Stromes zu entlasten, und dass durch zusätzlichen magnetischen Rückschluss des Haupttransformators und/oder durch Hilfestromkreise die Wechselstrommagneti sierung des Haupttransformators in einer Weise sichergestellt wird, dass die Belast barkeit der gleichstromseitigen Hauptwick lung, die durch diese Hilfspfade gegeben ist, im Vergleich zu der Belastbarkeit, die durch die wechselsstromseitigen Hauptkreise gege ben ist, gering bleibt.
Wenn zwar im al1ge- meinen Entladungsstrecken und Schalter einem pausenlosen Betrieb untergeworfen sind, wie er bei Gleichrichtern oder Wechsel richtern üblich ist, so ist aber auch kurz dauernder Betrieb mit längeren Pausen mög lich, wie er beispielsweise bei stromrichter- gesteuerten Schweissmaschinen vorkommt, wo Entladungsstrecken und Schalter äussersten falls einige Perioden Strom führen.
Für die Steuerung der Dampf- oder Gas entladungsstrecken, die mittels Gitter oder Zündstift erfolgen kann, hat man sich bisher der üblichen Mittel, insbesondere Anordnun gen, die mittels magnetisch sättigbarer Kreise oder Röhrenschaltungen Spannungsimpulse oder Blöcke mit steiler Front erzeugen, be dient. Zur Erhöhung der Betriebssicherheit derartiger Anlagen hat man auch, wie bereits vorgeschlagen, die Zündung der Entladungs strecken in Abhängigkeit von der Phasenlage des Kontaktes gebracht. Derartige Gitter steueranordnungen bedeuten aber, besonders bei Anlagen kleinerer Leistung, einen be trächtlichen Aufwand.
Die vorliegende Erfindung bezweckt eine Vereinfachung der Steuerung der Dampf- oder Gasentladungsstrecken und eine Er höhung der Betriebssicherheit des Zusammen wirkens von Entladungsstrecke und Schalter. Erfindungsgemäss gelingt dies dadurch, dass der Kontakt des mechanischen Schalters auf den Steuerkreis der zugehörigen Dampf- oder Gasentladungsstrecke derart einwirkt, dass das Einsetzen der Entladung beim Schliessen der Kontakte erfolgt. Dabei kann in vielen Fällen vorteilhaft noch eine kleine Verzöge rung der Zündung eingeführt werden, um beim Einsetzen des Stromes bereits einen Mindestkontaktdruck erreicht zu haben. Bei einer solchen Anordnung ist die Abhängig keit zwischen Kontaktgabe und Zündung von selbst gegeben.
Die für den Steuerkreis der Entladungsstrecke zu schaltende Leistung ist so gering, dass sie für den Kontakt keine Be lastung bedeutet.
Bei der praktischen Ausführung der Er findung kommt es auf die Art des Kontakt gerätes an. Hierbei sind hauptsächlich zwei Gruppen von Kontakten zu unterscheiden, nämlich solche, bei denen eine Kontaktbrücke die Verbindung zwischen zwei Kontakten hersrteht, wobei die Brücke bei geöffnetem Kontakt keine Spannung führt, und ferner solche, bei denen die Kontakte einfach anein- andergedrückt werden.
Fig. 1 der Zeichnung zeigt ein Ausfüh rungsbeispiel der Erfindung mit Kontakt geräten nach der erstgenannten Gruppe. Es ist der Stromkreis einer Phase aus einer Stromrichteranordnung wiedergegeben. Am Wechselspannungsnetz 1 ist über das Ent ladungsgefäss 2 die Wicklung 3 eines Um spanners angeschlossen, dessen zweite Wick lung 4 über das Kontaktgerät mit den Kon takten 5 und 9 am Gleichspannungsnetz 6 liegt. Zur Erzeugung der Gittersteuerspan nung dient ein Hilfskreis mit einer Hilfs spannung 7, die eine Gleichspannung oder auch eine Wechselspannung passender Pha senlage sein kann, die über die Kontaktbrücke 8 und eines der beiden Kontaktstücke, zum Beispiel 9, im Rhythmus der Kontaktbetäti gung auf den Widerstand 10 gesehaltet wird, an dem so rechteckförmig bezw. angeschnit tene Sinusspannungen, die beide eine steile Front aufweisen, auftreten.
Diese Steuer spannungen werden über den Isolierwandler 11 dem Gitterkreis des Entladungsgefässes 2 zugeführt.
Ein Ausführungsbeispiel für die Anwen dung der Erfindung bei Kontaktgeräten nach der zweiten Gruppe ist in Fig. 2 dargestellt. Hierbei tritt bei geöffnetem Kontakt an diesem die übliche Sperrspannung auf, die nun von dem Hilfskreis ferngehalten werden muss, wozu ein gleichrichtendes Element ver wendet wird. In Fig. 2 entsprechen die Be zeichnungen 1... 7 sowie 10 und 11 dienen der Fig. 1, das zur Abriegelung gegen die Spannung am Kontakt dienende gleichrich tende Element ist mit 12 bezeichnet. Es lässt bei geschlossenem Kontakt 5 einen von der Spannung 7 erzeugten Strom im Hilfskreis zu, verhindert jedoch bei geöffnetem Kon takt, dass die Kontaktspannung im Hilfskreis einen Strom erzeugen kann.
Um bei geöffne ten Kontakt ein Überbrücken des Kontaktes 5 durch die niederohmige Umspannerwick lung 4 und das Gleichspannungsnetz 6 zu verhindern, muss die Spannung 7 kleiner sein a.ls die Kontaktspannung. Als Hilfsspannung 7 kann zum Beispiel bei Gleichrichteranord nungen mit Kontaktgeräten, die einen ge meinsamen Kontaktpol (Sternschaltung) auf weisen, die Gleichspannung selbst oder allge mein bei derartigen Anordnungen auch die für die Umspannermagnetisierung vorge sehene Wechselspannung verwendet werden.
Wie eingangs erwähnt wurde, ist es vorteil haft, die Zündung der Gefässe nicht schon im Augenblick der Kontaktgabe, sondern mit einer geringen Verzögerung erfolgen zu lassen, um beim Einsetzen des Laststromes bereits einen bestimmten Kontaktdruck er reicht zu haben. Solche Verzögerungen kön nen auf bekannte Weise mittels Kondensa toren und Vorwiderständen erzielt werden.
Eine weitere besonders einfache Möglich keit besteht in der Zwischenschaltung einer Schaltdrossel 13 (vergl. Fig. 3) in der Zulei tung zum Kontakt 5. Durch geeignete Vor erregung der Wicklung 14 kann die Verzö gerung des Stromanstieges im Steuerkreis leicht eingestellt bezw. verändert werden. Eine Schaltdrossel kann weiterhin zur Ent lastung für den Kontakt vom Einschaltstrom dienen, wenn die Leistung des Hilfskreises den störfrei einschaltbaren Betrag überschrei ten sollte, was zum Beispiel bei der Steue rung von zündstiftgesteuerten Entladungs strecken der Fall sein kann.
Die Anordnung gemäss der Erfindung ist nicht nur auf die hier angegebenen Beispiele beschränkt, sondern es kann die Gittersteuer spannung auch auf anderem Wege, beispiels weise durch eine vom Kontakt ausgelöste Kondensatorauf- oder -entladung, erzeugt werden.
Arrangement for the control of vapor or gas discharge paths, which relieve the contacts of mechanical switches from switching power. It is known to relieve the contacts of mechanical switches from switching capacities by means of controlled vapor or gas discharge paths. This interaction of discharge paths and switches can, for example, with rectifiers or inverters for high-voltage direct current take place in such a way that the discharge path and mechanical switch are connected directly in series to the winding of the main transformer of the converter assigned to the direct current network.
But it is also possible to make the arrangement such that the switches are like a mechanical rectifier or inverter on the direct current side of the main transformer, where they only rectify or invert the current that on the alternating current side in Vapor or gas discharge paths controlled by the phase windings lie in a row, which work synchronously with the switches on the DC side in order to separate the switches on the DC side from the commutation.
to relieve the load from switching a significant current, and that the AC magnetization of the main transformer is ensured by additional magnetic return of the main transformer and / or by auxiliary circuits in such a way that the loading capacity of the DC-side main winding, which is given by these auxiliary paths, is compared to the load capacity, which is given by the AC main circuits, remains low.
If, in general, discharge paths and switches are subject to non-stop operation, as is customary with rectifiers or inverters, short-term operation with longer breaks is also possible, such as occurs, for example, with converter-controlled welding machines where discharge paths and switches to the utmost if some periods are live.
For the control of the vapor or gas discharge paths, which can be done by means of grid or ignition pin, one has so far used the usual means, in particular Anordnun conditions that generate voltage pulses or blocks with a steep front by means of magnetically saturable circuits or tube circuits. To increase the operational safety of such systems, as already proposed, the ignition of the discharge stretches brought depending on the phase position of the contact. Such grid control arrangements mean, however, especially in the case of systems with lower power, a considerable effort.
The present invention aims to simplify the control of the vapor or gas discharge paths and to increase the operational reliability of the interaction of the discharge path and switch. According to the invention, this is achieved in that the contact of the mechanical switch acts on the control circuit of the associated vapor or gas discharge path in such a way that the discharge starts when the contacts are closed. In many cases, a small delay in the ignition can be introduced in order to have reached a minimum contact pressure when the current starts. With such an arrangement, the speed between contact and ignition is self-evident.
The power to be switched for the control circuit of the discharge path is so low that it means no load on the contact.
In the practical implementation of the invention, it depends on the type of contact device. There are mainly two groups of contacts to be distinguished, namely those in which a contact bridge establishes the connection between two contacts, with the bridge carrying no voltage when the contact is open, and those in which the contacts are simply pressed together.
Fig. 1 of the drawing shows a Ausfüh approximately example of the invention with contact devices according to the first group. The circuit of a phase from a converter arrangement is shown. On the AC voltage network 1, the winding 3 of an order is connected via the discharge vessel 2, the second winding 4 of which contacts the contact device with the con 5 and 9 on the DC voltage network 6. To generate the grid control voltage, an auxiliary circuit is used with an auxiliary voltage 7, which can be a DC voltage or an AC voltage of a suitable phase, which is applied to the resistor via the contact bridge 8 and one of the two contact pieces, for example 9, in the rhythm of the contact actuation 10 is held, on the so rectangular BEZW. cut sinusoidal voltages, both of which have a steep front, occur.
These control voltages are fed to the grid circle of the discharge vessel 2 via the isolating converter 11.
An embodiment for the application of the invention in contact devices according to the second group is shown in FIG. Here, when the contact is open, the usual reverse voltage occurs, which must now be kept away from the auxiliary circuit, for which a rectifying element is used. In Fig. 2, the Be signs 1 ... 7 and 10 and 11 are used in FIG. 1, the rectifying element serving to lock against the voltage at the contact is denoted by 12. When the contact 5 is closed, it allows a current generated by the voltage 7 in the auxiliary circuit, but prevents the contact voltage in the auxiliary circuit from generating a current when the contact is open.
In order to prevent the contact 5 from being bridged by the low-resistance Umspannerwick development 4 and the DC voltage network 6 when the contact is open, the voltage 7 must be lower than the contact voltage. As auxiliary voltage 7, for example, in rectifier arrangements with contact devices that have a common contact pole (star connection), the DC voltage itself or generally also the AC voltage provided for the transformer magnetization can be used in such arrangements.
As mentioned at the beginning, it is advantageous not to let the ignition of the vessels take place at the moment of contact, but with a slight delay in order to have a certain contact pressure already enough when the load current starts. Such delays can be achieved in a known manner by means of capacitors and series resistors.
Another particularly simple possibility consists in the interconnection of a switching throttle 13 (see. Fig. 3) in the feed device to the contact 5. By suitable pre-excitation of the winding 14, the delay in the current rise in the control circuit can be easily set or. to be changed. A switching throttle can also be used to relieve the contact from the inrush current if the power of the auxiliary circuit should exceed the amount that can be switched on without interference, which can be the case, for example, in the control of ignition pin-controlled discharge paths.
The arrangement according to the invention is not limited to the examples given here, but the grid control voltage can also be generated in other ways, for example by a capacitor charging or discharging triggered by the contact.