CH304533A - Kontaktumformer für grosse Stromstärken mit Schaltdrosseln zur Entlastung der Kontakte von Schaltfeuer. - Google Patents

Description

      Kontaktumformer    für grosse     Stromstirken    mit     Schaltdrosseln    zur Entlastung  der Kontakte von Schaltfeuer.    Der geringe     Spannungsabiall    in     metalli-          sehen        Kontakt-en.    und ihre zweiseitige Strom  leitfähigkeit haben dazu geführt,     dass    man       ffir    mechanische Stromrichter grosser     Leistuli-          gen    vorzugsweise     Brückensehaltungen    benutzt  hat,

   da diese Schaltungen eine gute     Ausnut-          ming    des     Gleiehrichter-Umspanners        und    bei  ,gegebener     Kommutierungsspannung    hohe       Gleiehspannungen    ergeben. Für gewisse     An-          wendungszweeke,    zum Beispiel galvanische  oder elektrolytische Bäder, werden sehr hohe  Ströme bei verhältnismässig geringen Span  nungen benötigt.

   In diesen Fällen kann die       hohe-Spannung    der     Brückensehaltung    nicht,  immer ganz ausgenutzt werden, so     dass    man  vorgeschlagen hat, statt der     Brückensehal-          tung    die von den     Quecksilber-Gleichriehtern     her bekannte     Sau.--drosselsehaltung    zu benut  zen. Diese Schaltung besteht im     Grimde    aus  zwei parallel geschalteten dreiphasigen Stern  schaltungen. Einschliesslich der erforderlichen  Saugdrossel ist bei dieser Schaltung die Aus  nutzung des     Gleichrichterumspanners    um  etwa<B>36</B>     1/o    schlechter als bei normalem Dreh  strom.

   Dies kann noch in Kauf genommen  werden, da man bei dieser Schaltung ander  seits zu Strömen bis zu<B>15 000 A</B> pro Einheit  gelangt.  



  Die     Saugdrosselschalt-ung    hat jedoch bei  Kontaktumformern mit Schaltdrosseln den  grossen Nachteil,     dass    die Typenleistung der       Sehaltdrosseln    ausserordentlich gross ist. Man    hat zwar vorgeschlagen, durch Sparschaltung  der Drosseln diese Typenleistung zu verrin  gern und damit die     Saugdrosselschaltung     wirtschaftlicher zu gestalten. Diese Sparschal  tungen bringen aber in manchen praktischen  Fällen     betriebliehe    Begrenzungen der Belast  barkeit mit sieh.  



  Die, Erfindung beruht. auf der Erkennt  nis,     dass    in sechsphasigen -Schaltungen der       Schaltdrosselaufwand    von Kontaktumformern  wegen der im Verhältnis zur Gleichspannung  kleinen     Kommutierungsspannung    wesentlich  kleiner als in dreiphasigen ist.

   Wenn man  die sechsphasigen     Sternschaltungen    bei     Queck-          silbergleiehrichtern    nicht gern benutzt hat,  so hat dies seine Ursache darin, da die Aus  nutzung der Anoden -bei einer Brenndauer  v     on        6011    schlechter als bei der     Saugdrossel-          sehaltung    mit 1200     Brennclauer    ist.

   Die     Erfin-          clung    beruht weiter     auf    der Erkenntnis,     dass     diese schlechtere Ausnutzung der  Anoden   verhältnismässig belanglos ist, wenn es sieh  statt eines     Quecksilbergleichriehters    um einen  Kontaktumformer handelt. Die sechsphasige  Sternschaltung hat weiter die     iSchwierigkeit,          dass    der Transformator schlecht ausgenutzt  ist, wenn die     Sekundärwieklung    nur aus einem  sechsphasigen Stern bestellt.

   Diese Ausnut  zung     lässt    sieh durch eine kombinierte     Stern-          Vieleck   <B>-</B> Schaltung verbessern (Ausnutzung  <B>38 0/ & </B> schlechter als bei Drehstrom). Demge  mäss wird nach der     Erfind-ung    für Kontakt-           umformer        Mr    grosse Stromstärke und mässige  Spannung mit Schaltdrosseln die sechsphasige       Sternschaltang    benutzt, wobei der Umspan  ner sekundärseitig eine kombinierte     Stern-          Polygonwicklung    aufweist.  



  Diese Schaltung ist beispielsweise in     Fig.   <B>1</B>  der Zeichnung angedeutet. Die in Sternschal  tung ausgeführten Kontakte<B>1</B> bis<B>6</B> sind über  Schaltdrosseln<B>11</B> bis<B>16</B> an die     Stern-Vieleck-          Wicklung   <B>7</B> des Haupttransformators<B>8</B> ange  schlossen.

   Gespeist wird das Gleichstromnetz  <B>9</B> aus dem Drehstromnetz<B>10.</B> Sie bietet noch  den Vorteil,     dass        auf    der Primärseite des Um  spanners statt einer     Dreieckwichl-ang    auch  Sternschaltung verwendet werden kann, was       mr        Erzielang        höherphasiger        Netzrüekwir-          hing    und geringerer Welligkeit des     Gleich-          stronies    bei parallel arbeitenden Umformern  von Nutzen ist.

   Im Gegensatz zur     Saugdros-          selschaltung    oder zu dreiphasigen     Stern-          sel-ialtungen    besteht in der sechsphasigen  Sternschaltung die Möglichkeit,<B>je</B> zwei um       18011    gegeneinander versetzt arbeitende Schalt  drosseln zu einer Doppeldrossel mit zwei  Wicklungen zusammenzufassen, wodurch der       Audwand    für die Schaltdrosseln weiter ver  ringert wird.

   Dabei können die beiden Wick  lungen<B>je</B> einer Doppeldrossel sowohl gleich  sinnig als auch gegensinnig vom Laststrom       durchilossen    werden, wobei der letztgenannte  Fall dann vorteilhaft ist, wenn hohe Bela  stungen bei verhältnismässig kleiner     Kon-nuu-          tierungsspannung    verlangt werden.<B>In</B>     Fig.    2  ist diese Schaltung mit den     Doppeldrosselu.     114,<B>125</B> und     1-316    angedeutet. Wenn beider  seits reine     Sternwickl-LLugen    vorgesehen sind,  empfiehlt sieh freier magnetischer     Rückschluss     für den Haupttransformator.

   Bei sehr grossen  Stromstärken kann man an<B>je</B> eine     Schalt-          drosselwicklung    zwei oder mehr parallel ar  beitende Kontakte V,<B><I>l"</I></B> bis     6'"611    anschliessen.  Der Widerstand der metallischen Kontakte  ist immerhin so gross,     dass    der Strom sich  gleichmässig auf die Parallelschaltung ver  teilt. Wenn dies nicht der Fall ist, kann  durch,     Ausgleicheisen    in bekannter Weise  nachgeholfen werden.

   Der     Sehaltdrosselauf-          eand    der     Saugdrosselschaltung    verhält sich    zum Aufwand der in     Fig.    '2 dargestellten  Schaltung- wie 2:<B>1.</B> Unter     Sehaltdrosselauf-          wand    ist dabei das aktive Gewicht der Dros  sel verstanden und gleiche     Wicklungsverluste     und gleiche Stufenlänge der Schaltdrossel vor  ausgesetzt.  



  Die Schaltungen nach der Erfindung kom  men besonders für Gleichstromstärken ober  halb von<B>5000</B> bis<B>10 000 A</B> und Gleichspan  nungen unterhalb von 200 bis 400 Volt in  Frage. In der Schaltung der     Fig.    2 lassen  sich Stromstärken bis     zui        30#000   <B>A</B> pro     Ein'-          heit        imd        Gleichspannuingen    bis zu 400 Volt  bauen.

   Diese Grenze ist nicht absolut, son  dern kann überschritten werden, wenn die  beute übliche Beanspruchung der Kontakte,  nämlich für den     Eilektivwert    des Kontakt  stromes etwa 4000<B>A</B> und für den Effektiv  wert der     Kommutierungsspannung    etwa<B>300</B>  Volt, Überschritten werden.

      Wenn zur     Spannangsregelung    auf     An-          sehnittregehing        bzw.    Verzögerung der     Schalt-          Zeitpunkte    verzichtet wird, sondern die Re  gelung durch Mittel vorgenommen wird, bei  denen die von den Kontakten einzuschaltende  Spannung stets Null oder angenähert Null  ist, so kann die Schaltung nach der Erfin  dung, welche gegenüber der     Brückensehal-          tung    verdoppelte     Spann-Lingsbeansprueh-uing     an den Kontakten hat, auch für verhältnis  mässig grosse Gleichspannungen, beispiels  weise 400 bis<B>800</B> Volt,     benatzt    werden.

   Solche  Regelverfahren sind     zum    Beispiel die Rege  lung mit Hilfe von Sättigungsdrosseln     dureh     deren     Vorerreg-Luig    oder die Regelung der  speisenden Drehspannung. Als Sättigungs  drosseln können die Schaltdrosseln zur Rege  lung benutzt werden.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Kontaktumformer für grosse Stromstärken mit Schaltdrosseln zur Entlastung der Kon takte vonSehaltfeuiern, dadurch gekennzeich net, dass die sechsphasige Sternschaltung vor gesehen und die Sek-uu-idärseite des Umspan ners mit kombinierter Stern-Vieleek-Wick- lung ausgeführt ist.

   UNTERANISPU-CCHE: <B>1.</B> Kontaktumformer nach Patentansprueli, dadurch gekennzeichnet, dass <B>je</B> zwei um<B>1800</B> versetzt arbeitende Schaltdrosseln zu einer Doppeldrossel mit gemeinsamem Eisenkern und zwei Wicklungen zusammengefasst sind.

   2. Kontald-Lunformer nach Patentansprueh und Unteransprueh <B>1,</B> bei Parallelbetrieb meh rerer parallel arbeitender Teil-umformer, da durch gekennzeichnet, dass die Primärseite der zugehörigen Umspanner abwechselnd in Stern und Dreieck geschaltet ist. <B>3.</B> Kontaktumformü naell Patentansprucli und Unteransprüchen<B>1</B> und 2, dadurch ge kennzeichnet, dass an<B>je</B> eine Schaltdrossel- wicklung mindestens zwei parallel arbeitende Kontakte angeschlossen sind.

   4. Kontaktumformer nach Patentansprueli und Unteransprüclien <B>1</B> bis<B>3,</B> dadurch ge kennzeichnet, dass die Stromstärke pro Ein heit grösser als<B>5000 A</B> und die Spannung kleiner als 400 Volt ist.