Mechanischer Stromrichter. Die vorliegende, Erfindung bezieht sieli auf einen mechanischen Stromrichter mit synchron betätigten Schaltstellen, der als Gleichrichter, Wechselrichter oder Umriellter betrieben werden kann.
Bei solchen mechanischen<U>Strom</U> ichtern treten oft Schwierigkeiten auf wegen der Funkenbildung an den Schaltstellen. Um diese zu vermeiden, sind verschiedene Schal tungen angegeben worden, um Ziusatzspan- nungen in den Kommutationskreis hinein zu bringen. Es ist für diesen Zweck vorgesehla- gen worden, einen für alle Phasen gemein samen Hilfstransformator vorzusehen, der sekundärseifig als Schwingkreis ausgebildet ist und ähnlich wie eine Saugdrossel in den Stromkreis eingeschaltet wird.
Diese Anord nung hat aber den Nachteil, dass sie nur für Stromrichter mit gerader Phasenzahl verwen det werden<U>kann.</U> Auch für Brücken- (Grätz-) ,Schaltung kann sie nicht verwendet werden. Nun hat aber beispielsweise die dreiphasige Brückenschaltung zur Umformung von Wech selstrom in Gleichstrom grosse Bedeutung erlangt, da der Speisetranslormator sehr ein- facb. ist und ausserdem gut ausgenützt wird,
während die Welligkeit von Strom und Span nung auf der Gleichstromseite nicht grösser sind als bei einer sechsphasigen Einwegschal- tung. Ferner ist ein Kontaktumformer be- <B>'</B> kannt geworden, bei dem in jeder Phase m' Reilie mit dem Hauptkontakt ein Trocken- gleieliriellter liegt. Dieser wird während der zwischen den Kommutierungsintervallen lie genden Zeit durch einen Hilfskontakt über brückt.
Um diesen Hilfskontakt stromlos öffnen zu 'können, wird in Reibe, mit diesem beispielsweise ein Stromtransformator ge schaltet, dessen Sekundärwicklung mit einer Kapazität belastet ist. Während der 11ilfs- kontakt geschlossen ist, wird die Kapazität aufgeladen, so dass der Strom allmählich von diesem auf den Troekengleichriehter abge drängt wird und dieser Hilfskontakt kurz vor dem Moment, wo die Kommutation mit der Folgephase beginnt, stromlos geöffnet wer den kann.
Die eigentliche Kommutation der beiden Phasen besorgen dann die Trocken- gleichrichter. Wie ersichtlich, ist der Auf wand an Zusatzapparaten ziemlich gross, und auch der Betrieb eines solchen Umformers wird kompliziert.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein mechanischer Stromrichter, der diese Mängel der bekannten Kontaktumformer ver meidet. Sie bestelit darin, dass in jeder Phase <B>je</B> ein besonderer, mit denen der andern Pha sen nicht magnetisch gekoppelter und sekun- därseitig mit einer Kommutierungskapazität beschalteter Stromtransformator so einge schaltet ist, dass diese Kommutierungskapazi- tät beim Zuschalten der Folgephase entladet und dadurch die Kommutierung erleichtert wird.
In der Zeichnung ist ein Ausführungs beispiel der vorliegenden Erfindung schema tisch dargestellt, und zwar istein dreiphasiger Gleichriellter in Grätz- bezw. Brückenschal tung angenommen. Bei dem vom Drehstrom netz gespeisten Transformator<B>5</B> sind aus Gründen der Übersichtlichkeit nur die, Sekun därwicklungen eingetragen, an welche der Gleielirichter angeschlossen wird. In jeder Phase B.ST liegt ein Stromtransformator<B>11</B> (21,<B>31),</B> dessen Sekundärwicklung 12 (22, 32)<B>je</B> mit einer Kommutierungskapazität <B>13</B> <B>(23, 33)</B> beschaltet ist.
Die Phase<B>B</B> kann über die Schaltstellen 14 bezw. 14' entsprechend der Brücken schaltung mit jeder der beiden Gleichstrom klemmen<B>6, 6'</B> verbunden werden. Die andern Phasen<B><I>S,</I></B> T sind in entsprechender Weise mit den Schalistellen 24, 24' bezw. 34, 34' ver sehen. Alle Schaltstellen werden durch einen am Netz RST angeschlossenen Synchron motor<B>1</B> mittels der Welle 4 periodisch betätigt.
In der Zeichnung ist ein Zeitabschnitt angenommen, in dem die Phasen R und T den Strom führen. Dementsprechend sind die Schaltstellen 14 und 34' geschlossen. Wäh rend der Schliesszeit dieser Schaltstellen wer den die Kondensatoren<B>13</B> und<B>33</B> aufgeladen. Beim Einschalten der Folgephase<B>S</B> mittels der Schaltstelle 24 wird der Kondensator<B>13</B> entladen. Dabei ist seine Kapazität so bemes sen, dass er den Strom in der abzulösenden Phase R. aur den Wert Null bringt.
Im glei- ehen Hass, wie der Strom in der Phase<B>B</B> wegen der Entladung des Kondensators<B>13</B> abnimmt, nimmt der Strom in der Phase<B>8</B> zu, während er in der Phase T praktisch kon stant, bleibt.
Da nun die Ladungsmenge des Kondensators, <B>13</B> jeweils proportional ist dem durch die Belastun-, <B>2</B> fliessenden Gleich strom, wird bei ge-,ebenern Stromwandler<B>11</B> und einmali-- eingestellter Kapazität<B>13</B> erreicht, dass die Kommutationsdauer ersicht lich von der Belastung unabhängig wird und konstant bleibt.
Dabei ist vorausgesetzt, dass dii,u# normalerweise mit Eisenkernen versehe- nen Stromtransformatoren<B>11,</B> 21,<B>31</B> derart bemessen sind, dass sie mindestens bis zum Nennstrom des Gleichrichters nicht gesättigt werden. Man benöti-! deshalb keinerlei Vor richtungen, um die'>Phase der Welle 4 als Funktion der Belastung zu verstellen.
Diese Phase wird einmalig so eingestellt, dass der Zeitabschnitt, während dem die beiden Kon takte 14, 24 gleichzeitig geschlossen sind, el en symmetrisch liegt zum Zeituioment, wo die Phasenspannungen der Phasen<B>B,<I>S</I></B> gleieli ,gross sind. Die Schaltstelle 14 der abzulösen- D den Phase P, kann deshalb unabhängig von der Grösse des Laststromes jeweils immer siromlos geöffnet werden.
Nachdem nun die Phase R mit<B>8</B> kommutiert hat, folgt in glei cher Weise nach<B>0</B> elehtrisehen Graden die Kommutation der Phasen T und<B>B</B> durch Schliessen der Schaltst-C1le 14' und Öffnen von 34'.
Wie sich ergeben hat, lässt sich ausserdem durüh geeignete Wahl der Streuinduktivität der Stromtransformatoren<B>11</B> (21,<B>31)</B> errei chen, dass ein flacher Stromnulldurchgang in der abzulösenden Phase entsteht.
Dadurch ivird der Zeitmoment des üffuens der Schalt stelle der abzulösenden Phase wesentlich o.-eniger kritisch,<U>'so</U> dass nur verhältnismässig geringe Anforderungen an die genaue Ein- haltun-, der Schaltphase der mechanisch betätio,teil Schaltstellen gestellt werden müssen.
Tjm auch bei gleichstromseitigen Kurz- sehlüssen eine gute Kommutation sicherzu stellen und damit ein unzulässig grosses Schaltfeuer zu vermeiden, hat es sich als zweckmässig erwiesen, die Stromtransforma toren ausserdelu noch so zu bemessen, dass sie auch beim Kurzsc'hlussstrom noch nicht gesät- tigü werden.