CH416788A - Verfahren zur Schaltung von Drehstrom - Google Patents

Verfahren zur Schaltung von Drehstrom

Info

Publication number
CH416788A
CH416788A CH24361A CH24361A CH416788A CH 416788 A CH416788 A CH 416788A CH 24361 A CH24361 A CH 24361A CH 24361 A CH24361 A CH 24361A CH 416788 A CH416788 A CH 416788A
Authority
CH
Switzerland
Prior art keywords
switching
phase
phases
current
switch
Prior art date
Application number
CH24361A
Other languages
English (en)
Inventor
Koppelmann Floris Dr Ing Prof
Original Assignee
Licentia Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from DEL34946A external-priority patent/DE1227109B/de
Application filed by Licentia Gmbh filed Critical Licentia Gmbh
Publication of CH416788A publication Critical patent/CH416788A/de

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H9/00Details of switching devices, not covered by groups H01H1/00 - H01H7/00
    • H01H9/54Circuit arrangements not adapted to a particular application of the switching device and for which no provision exists elsewhere
    • H01H9/541Contacts shunted by semiconductor devices
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H9/00Details of switching devices, not covered by groups H01H1/00 - H01H7/00
    • H01H9/54Circuit arrangements not adapted to a particular application of the switching device and for which no provision exists elsewhere
    • H01H9/56Circuit arrangements not adapted to a particular application of the switching device and for which no provision exists elsewhere for ensuring operation of the switch at a predetermined point in the ac cycle
    • H01H9/563Circuit arrangements not adapted to a particular application of the switching device and for which no provision exists elsewhere for ensuring operation of the switch at a predetermined point in the ac cycle for multipolar switches, e.g. different timing for different phases, selecting phase with first zero-crossing

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Driving Mechanisms And Operating Circuits Of Arc-Extinguishing High-Tension Switches (AREA)
  • Relay Circuits (AREA)
  • Keying Circuit Devices (AREA)

Description


      Verfahren    zur Schaltung von     Drehstrom            Die        Erfindung    bezieht sich auf     ein        Verfahren     zur Schaltung von Drehstrom, bei dem die Schalt  strecken der     einzelnen    Phasen durch Ventile     mit    für  alle Phasen     gleicher        Durchlassrichtung    überbrückt       sind.     



  Eine Erfindung wird darin gesehen, dass die  Schaltstrecken von     zwei    Phasen     in    dem     Zeitintervall     geöffnet werden, in dem     ihre    beiden Ströme     die          Richtung    der Durchlässigkeit der     parallel    geschalteten  Ventile haben.  



  Ausführungsbeispiele der     Erfihd'ung    werden an  hand einer Zeichnung erläutert.  



       Wie    aus,     Fig.    1 zu     erkennen    ist, reicht dieses  Zeitintervall, von     ti    bis t2, also     über    60 . Im Laufe  einer Periode     wiederholt    sich     ein    derartiges     Intervall     noch     zweimal.        Öffnet    man beispielsweise die Phase  1 und 2     in        Fig.    1     innerhalb    des     Zeitintervalls    zwi  schen     ti    und     t2,

          beispielsweise        gerade    in der Mitte       t3,    so     entsteht    an den     Schaltstrecken        Si    und     S2    der  Phasen 1 und 2 beim Öffnen kein Lichtbogen, weil  der Strom durch die     parallel        geschalteten    Ventile     V1     und     V2,    für     die    man     zweckmässigerweise        Germanium-          oder        Siliziumstarkstromdiod\en    verwendet,

   praktisch  ohne Spannungsabfall     weiterflie-ssen        kann.     



  Vom Zeitpunkt     t2    an, in dem der Strom     Il    seinen       Nulldurchgang    erreicht, aber in der entgegengesetzten  Richtung infolge der Sperrwirkung des     Ventils    der  Phase 1 nicht fliessen     kann,    nehmen die Ströme der  Phasen 2 und 3 den in     Fig.    1 gestrichelten Verlauf       12'    und 13 , d. h. sie werden nach etwa einer     Halb-          welle    im     Zeitpunkt        t4    beide gleichzeitig Null.

   Nach  dem     Zeitpunkt    t4 kann     sich    der Strom     I2    zunächst       nicht    in der negativen     Halbwelle    fortsetzen, da das       ''Ventil    dieser Phase     negative        Ströme        nicht    durch  lässt. Infolgedessen muss auch der Strom 13 zu  nächst     Null    bleiben.

   Wenn also die     Trennstrecke     der Phase 3 eine     gewisse    Zeit nach     dem        Zeitpunkt        t4       öffnet, ,so öffnet sie     stromlos,        d.    h.     lichtbogenfrei.          Damit    ist der Strom in     allen    drei     Phasen    unter  brochen.

   Wie man sieht, ist es zur     hchtbogenfreien     Abschaltung nach der Erfindung     nicht    erforderlich,       d'ass    die     Schaltzeitpunkte        t3    und t5 genau eingehalten  werden, vielmehr kann der     Zeitpunkt        t3    um   30 ,  der Zeitpunkt     t5    noch mehr schwanken.

       Dies    hat zur  Folge,     d'ass    an den synchronen     Auslösemechanismus     des Schalters sehr viel geringere     Anforderungen    ge  stellt werden können, als     wenn    ohne parallel     ge-          schaltete    Ventile oder mit den bekannten Schalt  drosseln gearbeitet werden     würde.    Zur .synchronen  Auslösung     können    daher verhältnismässig einfache  Anordnungen     verwendet    werden.

       BOspielsweise          kann    man die Schalterauslösung statt synchron mit  dem Strom synchron mit der Spannung vornehmen,  wenn man dabei berücksichtigt,     d'ass    die Phasen  verschiebung zwischen Strom und     Spannjung    je nach  dem Verbraucher verschiedene Werte,     praktisch     gewöhnlich zwischen 20 und, 60 , aufweist.

   Es ist  auch nicht erforderlich,     Spezialschalter    mit genau  definierter kleiner Eigenzeit,     beispielsweise        1(1-3     oder gar     10-4    s, zu verwenden, sondern man kann       normale    Schalter mit     Eigenzeiten    von der Grössen  ordnung 10 bis 20 Halbwellen verwenden, wenn  nur die Streuung dieser Eigenzeit einigermassen ge  ring ist,     beispielsweise    nur einige     Millisekunden     beträgt.

   Es ist dann nur     erforderlich,    das     Auslöse-          kommando    um die     mittlere        Eigenzeit    der Schalter  früher zu geben, als die,     Öffnung    gewünscht wird.

    Bei manchen     normalen        Drehstromschaltern    lässt es  sich durch Einstellen der Kontakte erreichen, dass  einer der Kontakte eine halbe bis eine     ganze    Halb  welle später öffnet als die     beiden        anderen.    In diesem       Fall        kann,    die     lichtbogenfreie        Abschaltung    des     Dreh-          stromes    mit einem einzigen normalen Schalter er  folgen.

   In anderen Fällen muss die- letzte     Phase    mit      einem     gesonderten    Schalter     abgeschaltet    werden. Bei  spielsweise kann man zur dritten Phase einen ge  trennten     Schalter        parallel    schalten und     diesen    eine  halbe bis eine Halbwelle später öffnen.

   Als.     parallel     geschalteter Schalter kann wieder     ein    normaler     Dreh-          stromschalter    verwendet werden, wobei die     Strom-          tragfähigkeit    dieses Schalters durch     Paralellschalten     seiner Phasen so stark erhöht werden kann, dass die  Verwendung einer     kleineren    Type möglich wird.

    Da durch die parallel geschalteten     Zellen    die Schalt  strecken stets eine     Halbwelle    spannungslos     .sind,    steht  für die Löschung eines     eventuell    vorangegangenen  Lichtbogens eine Zeit von der Grössenordnung einer       Halbwelle    zur Verfügung.

   Man kann daher, selbst  wenn man     berücksichtigt,        d'ass    bei     gelegentlichem     Versagen der synchronen Auslösung mehr oder  weniger grosse     Schaltentladungen        auftreten,    Schalter       verwenden,    die keinen oder nur     geringen        Aufwand     für     die        Lichtbogenlöschung,    beispielsweise     Lösch-          kammern,    haben, wodurch     die,    Schalter vor     allen     Dingen bei grossen Leistungen,     vereinfacht,

      ver  kleinert und verbilligt werden. Man kann auch       Brückenkontakte    mit Doppelunterbrechung oder  auch     mehrere    in Reihe geschaltete     Brückenkontakte     in jeder Phase vorsehen, um die Löschwirkung von  Schaltentladungen,     die    bei Störungen der synchronen  Ausschaltung auftreten, zu erhöhen.  



  Die     Erfindung        lässt    sich auch mit     Spezialschaltern          verwirklichen,        beispielsweise        mit    den bekannten     Syn-          chrontrennern    mit     Sp.errmagnetauslösung.    In     diesen'          Fall;

      werden     diese    Geräte wegen der     geringen        An-          forderung    an die Genauigkeit der Synchronabschal  tung vereinfacht und     verbilligt.        Eine        andere    Möglich  keit, die Synchronauslösung zu     verwirklichen,    be  steht darin, dass man     die    Auslösung der Schalter  von     einem,

      bei eingeschaltetem Schalter .stets laufen  den     Synchronmotor    her     bewirkt.    Dabei kann dieser       Synchronmotor    in seiner Phasenlage vom Strom       gesteuert    werden, beispielsweise dadurch,     d'ass    man  ihn allein oder zusätzlich von den drei Phasenströmen  direkt oder über     Wandler    erregt.

   Man     kann    den       Synchronmotor    auch von der     Drehspannung    er  regen und die Phasenverschiebung     zwischen    Span  nung und Strom bei der     Einstellung    dies.     Auslöse-          kommandos    berücksichtigen.     Die:    Synchronauslösung       lässt    sich auch mit     Hilfe    von Sättigungsdrosseln,       Transistoren    und     ähnlichen    modernen     Hilfsmitteln     bewerkstelligen.  



  Nicht nur beim Ausschalten,     sondern    auch beim       Einschalten        treten    Schaltentladungen auf, besonders  wenn die     Kontakte        beim    Einschalten prellen. Es     lässt     sich auch das     Einschalten        lichtbogenfres    machen.  In     Fig.    2 ist der Verlauf der drei an dien offenen  Schalterstrecken     auftretenden        Spannungen    ange  deutet, wenn zu jeder Schaltstrecke ein Ventil parallel  liegt.

   Man sieht, dass     in    jeder der Phasen eine       spannungslose        Zeit    von 60  je Periode auftritt, in  der Phase 1     beispielsweise    von to bis     t7.        Schliesst    man  die     Schaltstrecke    der Phase 1 in dem     Zeitintervall          zwischen    to und     t7,    so     schaltet    sie     spannungsfrei    und         damit    nur mit     verschwindendem    Stromanstieg, so  dass keine Schaltentladungen an ihr auftreten.

   Nach  dem Schliessen der ersten Phase     ändern    sich     die          Spannungsverläufe    in den beiden anderen Phasen.  Je nach der     Phasenverschiebung    treten an diesen  beiden Phasen     spannungsfreie    Zeiten von der Grössen  ordnung einer Halbwelle auf, die sich     zeitlich    um       etwa    eine halbe Halbwelle überdecken.

   Schliesst man  die beiden letzten     ;Phasen,        in.        Fig.    2 die Phasen 2     und'.     3, zu     einem.    späteren     Zeitpunkt,    in     dem    sich die  spannungslosen     Zeiten    der Phasen 2 und 3 über  decken, so, sind sämtliche drei Phasen spannungslos  geschlossen worden, und damit     sind    auch die     Schalt-          entladuigen        beim        Einschalten    beseitigt.

       Zweck-          mässigerweise    verwendet man     beim.        Einschalten    als       zuerst    schliessende Phase     diejenige,    die beim Aus  schalten als letzte geöffnet hat.  



  Die     Erfindung        lässt    sich     sinngemäss    auch bei       höherphasigen    Wechselströmen, beispielsweise sechs  phasigen, zwölfphasigen usw., anwenden. Bei ein  phasigem     Wechselstrom    muss jede der beiden Schalt  strecken in einem     Zeitintervall    öffnen, in dem die       parallele        Diode        gerade    durchlässig ist.  



  Die Erfindung ist von     Bedeutung    bei     kleinen    und  grossen Leistungen, bei kleinen Leistungen besonders  dann, wenn sehr grosse Schalthäufigkeiten verlangt  werden. Bei grossen     Leistungen,        beispielsweise    bei       Walzwerkantrieben,    verwendet man heute vornehm  lich     Gleichstrommotoren,    die über     Stromrichter    ge  speist werden.

   Statt dessen kann man auch grosse       Drehstrommotoren    verwenden und diese nach der  Lehre der     Erfindung        lichtbogenfrei        ein-    und     aus-          @chalten.    Mit Hilfe der Einschaltdauer lässt sich  dabei auch die     mittlere        Drehzahl    des Drehstrom  motors regeln, insbesondere wenn dabei die     Erfindung     auch zur     .ichtbogenfreien    Polumschaltung verwendet       wird.    Nach     diesem    Vorschlag werden ausser dem       Schalter        Ventile,

          insbesondere        Germanium-    und     Sili-          ziumdioden,    gebraucht, aber, wie man leicht erkennt,  werden diese     Ventile    nur während des Schaltvor  ganges kurzzeitig mit Strom     beansprucht;

          sowohl    bei       geöffnetem    als auch bei geschlossenem Schalter sind  sie     stromlos.    Man kommt daher mit kleinen     Ventilen     aus.     Verwendet    man nicht     Halbleiterdioden,        sondern          Gasentladungsgefässe,        beispielsweise        Quecks'dber-          dampfentlad'ungsstrecken,    so ist es zur     lichtbogen-          freien        Abschaltung    erforderlich,

   ihre     Brennspannung     so weit     zu    kompensieren,     d'ass    die     Differenzspannung          kleiner    als etwa 10 bis. 20 V je     Trennstrecke    wird.       Bekanntlich    sind die modernen Halbleiterstarkstrom  dioden     kurzzeitig,    d. h. etwa     eine        Halbwelle    lang,       mit    dem Mehrfachen ihres     Nennstromes    belastbar.

    Beispielsweise können     Siliziumdioden    Stromhalb  wellen von 1000 A     Scheitelwert    und     Sperrspannun-          gen    von 1000 V     ertragen,    so dass mit     wenigen    Zellen  bereits. beträchtliche Leistungen beherrscht werden.  Durch     Parallel-    und     Reihenschaltung    von     Zellen    lässt  sich diese Leistung steigern.  



  Von besonderem Interesse     ist    die     Erfindung    auch  für den sogenannten      Tippbetrieb,>    von Drehstrom-           motoren,    da bei dieser     Betriebsart        häufig        kurz-          scblussartige    Ströme geschaltet werden müssen. Bei  Ein-     bzw.        Zweiphasenstrom        kann    die     Erfindung    mit  Erfolg angewendet werden für die Schaltaufgaben bei       Wechselstrombahnen.  

Claims (1)

  1. PATENTANSPRUCH Verfahren zur Schaltung von Drehstrom, bei dem die Schaltstrecken der einzelnen Phasen durch Ventile mit für alle Phasen gleicher Durchlassrichtung Über brückt sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Schalt strecken von zwei Phasen in dem Zeitintervall ge öffnet werden, in dem ihre beiden Ströme die Rich tung der Durchlässigkeit der parallel geschalteten Ventile haben.
    UNTERANSPRÜCHE 1. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass die Schaltstrecke der dritten Phase eine halbe bis eine volle Halbwelle später als die beiden ersten Phasen geöffnet wird. 2.
    Verfahren nach Patentanspruch und Unter- anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass unter Ver wendung eines einzigen dreipoligen Schalters zwei Pole gleichzeitig, der dritte mit einer Verzögerung von einer halben bis einer vollen Halbwelle geöffnet wird.
CH24361A 1959-12-16 1961-01-06 Verfahren zur Schaltung von Drehstrom CH416788A (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DEL34946A DE1227109B (de) 1959-12-16 1959-12-16 Mechanisch arbeitender Schalter fuer Mehrphasenwechselstrom
DEL35076A DE1108778B (de) 1959-12-16 1960-01-08 Lichtbogenfreier Drehstromschalter

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CH416788A true CH416788A (de) 1966-07-15

Family

ID=25985283

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CH1393860A CH387738A (de) 1959-12-16 1960-12-12 Schalter für Mehrphasenwechselstrom
CH24361A CH416788A (de) 1959-12-16 1961-01-06 Verfahren zur Schaltung von Drehstrom

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CH1393860A CH387738A (de) 1959-12-16 1960-12-12 Schalter für Mehrphasenwechselstrom

Country Status (3)

Country Link
CH (2) CH387738A (de)
DE (1) DE1108778B (de)
GB (2) GB922996A (de)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3228244A (en) * 1962-10-15 1966-01-11 Rockwell Mfg Co Fluid flow meter

Also Published As

Publication number Publication date
GB940394A (en) 1963-10-30
GB922996A (en) 1963-04-03
CH387738A (de) 1965-02-15
DE1108778B (de) 1961-06-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE4105697A1 (de) Synchronisiert schaltendes vakuumschuetz mit einzelantrieb
CH416788A (de) Verfahren zur Schaltung von Drehstrom
AT232115B (de) Verfahren zum Betrieb eines Drehstromschalters
EP0043510B1 (de) Schaltungsanordnung zum speisespannungssynchronisierten Schalten von Spannungshalbwellen
DE1257934B (de) Elektrischer Synchronschalter
WO2001013396A1 (de) Beschaltung für ein elektromagnetisches schaltgerät
DE756928C (de) Mehrphasiger, an ein selbstaendiges Wechselstromnetz angeschlossener Kontaktumformer
DE3924909A1 (de) Verfahren zum betrieb eines elektrischen leistungsschalters
DE664126C (de) Anordnung zum Schnelleinschalten elektrischer Stromkreise mittels gesteuerter Entladungsstrecken
DE676295C (de) UEberwachungseinrichtung fuer Mehrphasensysteme
DE724222C (de) Umformungsanordnung zur Energieuebertragung zwischen einem Einphasenwechselstromsystem und einem Gleichstromsystem
DE702054C (de) Anordnung zum Anschluss von Kondensatorbatterien, die in getrennten Einheiten zu- und abgeschaltet werden, an ein Wechselstromnetz
DE2947769A1 (de) Steuereinrichtung fuer motorantriebe von stufenschaltern
DE550643C (de) Einrichtung zum Abschalten von Asynchronmotoren bei Spannungsabsenkungen im Netz
DE883466C (de) Wechselstrom-Schalteinrichtung mit mechanischen Kontakten
DE3113292C2 (de) Fehlerstromschutzschalter
AT152739B (de) Einrichtung zur Schnellzuschaltung mittels gesteuerter Ventilstrecken.
AT234817B (de) Drehstromschalter in Netzen ohne Nulleiter mit parallel zu den Schaltkontakten liegenden Dioden und synchron in den einzelnen Phasen gestaffelten Ausschaltzeitpunkten
AT205573B (de)
DE1438475C (de) Stromrichter, der je Phase in in Reihe geschaltete Teilstromrichter aufgelöst ist
CH220330A (de) Mehrphasiger Kontaktumformer.
DE1128523B (de) Anordnung zur Steuerung der Drehrichtung eines Drehstrommotors mit Hilfe zweier Drehstromschuetze
DE1182727B (de) Selbsttaetig gesteuerte Unterbrechungseinrichtung
CH162921A (de) Einrichtung für den Selektivschutz von Transformatoren mittelst Impedanzrelais.
DE1012365B (de) Schaltgleichrichter mit zwei Gleichrichtersystemen in Saugdrosselschaltung