DE1065078B

DE1065078B - Mechanischer Schaltstromrichter

Info

Publication number: DE1065078B
Application number: DES31201A
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Erich Rolf
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1952-11-25
Filing date: 1952-11-25
Publication date: 1959-09-10

Description

Mechanischer Schaltstromrichter Die Erfindung betrifft einen mechanischen Schaltstromrichter mit motorisch oder elektromagnetisch angetriebenen Kontakten, mit denen Schaltdrosseln in Reihe liegen, welche sättigbare Kerne aus besonders hochwertigem Magnetmaterial besitzen und durch ihre Entsättigung jedesmal eine den Schaltvorgang erleichternde Stromstufe hervorrufen. Es ist bekannt, die Strom-,verte während der Stufe durch Vormagnetisierung der Schaltdrossel zu beeinflussen, beispielsweise sie möglichst weitgehend auf Null abzugleichen. Zur Vormagnetisierung kann unter anderem ein durch Reiheninduktivität stabilisierter Hilfsstromkreis verwendet werden. Es ist auch bekannt, mittels mehrerer durch Reiheninduktivität stabilisierter Hilfsstromkreise verschiedenartige Erregungen zu erzeugen, die sich gegenseitig überlagern, z. B. eine. konstante Vormagnetisierung und eine entgegengesetzte lastabhängige Vormagnetisierung mittels Gleich- oder Wechselstrom. Die bekannten Vormagnetisierungsanordnungen dieser Art sollen dazu dienen, unerwünschte Folgen, die sich aus einer Schräglage der Stromstufe, insbesondere bei Verwendung von Schaltdrosseln mit weniger hochwertigem Kernmaterial, bei Änderungen des Betriebszustandes und dadurch bedingten Verlagerungen der Stromstufe gegenüber dem Ausschaltzeitpunkt ergeben, durch gleichzeitige Änderung der Höhenlage der Stufe zu vermeiden. Dabei kann man bekanntlich zur Erreichung des gleichen Zieles die Vormagnetisierung der Schaltdrosseln außer vom Laststrom noch von der Spannung abhängig machen, falls Änderungen der Speisespannung etwa unbeabsichtigt auftreten oder auch absichtlich zwecks Regelung beispielsweise mittels eines Anzapftransformators herbeigeführt werden. Diese strom- und spannungsabhängige Beeinflussung der Vormagnetisierung ist jedoch in der Regel gegenstandslos, weil bei den praktisch ausgeführten Kontaktumformern durch Verwendung geeigneter Eisensorten für die Schaltdrosselkerne und/ oder durch an sich bekannte, an Schaltdrosselwicklungen angeschlossene Streckkreise von vornherein eine im wesentlichen waagerechte Lage der Stromstufe für alle Betriebsfälle gewährleistet ist.
Es ist zwar ferner eine spannungsabhängige Vormagnetisierung mittels eines vorwiegend Wirkleitwert aufweisenden Hilfsstromkreises, der an einer der Speisespannung proportionalen Spannung liegt, bekanntgeworden, aber diese Vormagn.etisierung bedarf bei Spannungsänderungen in größerem Bereich einer Nachstellung, weil sie der Gesetzmäßigkeit, nach der sich die zur Ummagnetisierung erforderliche Erregung mit der bei der Ummagnetisierung wirksamen Spannung ändert, nicht in ausreichendem Maße angepaßt ist. Auf dieser Erkenntnis beruht die der vorliegenden Erfindung zugrunde liegende Aufgabe, die Vormagnetisierung der Schaltdrossel so zu gestalten, daß sie sich von selbst der erwähnten Gesetzmäßigkeit besser anpaßt.
Die zur Ummagnetisierung einer Schaltdrossel erforderliche Erregung ändert sich mit der bei der Ummagnetisierung wirksamen Spannung im Bereich der betriebsmäßig vorkommenden Spannungen etwa nach einer geraden Linie, aber diese geht nicht, wie es einer einfachen Proportionalität entsprechen würde, durch den Koordinatenanfangspunkt, sondern sie schneidet auf der Achse der Erregung einen endlichen positiven Betrag ab. Dementsprechend besteht die Erfindung darin, daß die an sich bekannte Vormagnetisierung der Schaltdrossel durch mehrere durch Reiheninduktivität stabilisierte Hilfsstromkreise, welche teils konstanten, teils veränderlichen Strom führen, so ausgestaltet wird, daß bei veränderlicher Speisespannung des Stromrichters eine durch Reiheninduktivität stabilisierte Vormagnetisierung mit konstantem Strom einen Vormagnetisierungsanteil liefert, der für sich allein nicht dazu ausreicht, dien Magnetisierungszustand der Schaltdrossel mit der notwendigen Geschwindigkeit zu ändern, und daß die fehlende Resterregung von einer zweiten, dem Effektivwert der Speisespannung proportionalen, ebenfalls durch Reiheninduktivität stabilisierten Vorrnagnetisierung aufgebracht wird. Eine derartige, aus zwei stabilisierten Komponenten zusammengesetzte Vorrnagnetisierung erfordert einen verhältnismäßig geringen Aufwand.
Für die beiden Vormagnetisierungsanteile können z. B. zwei Gleichstromkomponenten benutzt werden, wenn die Schaltdrossel betriebsmäßig vom Arbeitsstrom nur in einer Richtung durchflossen wird, also z. B. in Sternpunktschaltungen oder auch in Brückenschaltungen mit in den Brückenzweigen angeordneten Schaltdrosseln. Hierbei kann die veränderliche Komponente durch Gleichrichtung der veränderlichen Wechselspannung gewonnen werden.
Es können aber zwei Wechselstromkomponenten, von denen eine unmittelbar von der veränderlichen Wechselspannung abgenommen werden kann, zur Vormagnetisierung der Schaltdrossel verwendet werden. Dies ist z. B. dann erforderlich, wenn die Schaltdrosseln in einer Brückenschaltung vor den Verzweigungsstellen angeordnet sind, so daß sie abwechselnd in beiden Richtungen vom Arbeitsstrom durchflossen werden. Für die Wechselstrom-Vormagnetisierungskreise können in an sich bekannter Weise Phasendrehmittel zur Einstellung der günstigsten Phasenlage vorgesehen sein.
Nach einem früheren Vorschlag ist von den beiden obenerwähnten Vormagnetisierungsanteilen nur der konstante durch Reiheninduktivität stabilisiert, der spannungsabhängige aber nicht, so daß sich dessen Spannungsabhängigkeit auf seine Augenblickswerte auswirkt.

Claims

PATE NTANSPRCCAE: 1. Mechanischer Schaltstromrichter mit in Reihe mit dem Schaltkontakt liegender Schaltdrossel, deren Magnetisierungsstromwerte während der Stromstufe durch Vormagnetisierung weitgehend auf Null abgeglichen sind, gekennzeichnet durch an sich bekannte Vormagnetisierung der Schaltdrossel durch mehrere durch Reiheninduktivität stabilisierte Hilfsstromkreise teils mit konstantem. teils mit veränderlichem Strom, in der Weise, daß bei veränderlicher Speisespannung des Stromrichters eine durch Reiheninduktivität stabilisierte Vormagnetisierung mit konstantem Strom einen für sich allein zur Änderung des magnetischen Zustandes der Schaltdrossel mit der notwendigen Geschwindigkeit nicht ausreichenden Erregungsanteil liefert, und daß die fehlend: Resterregung von einer zweiten, dem Effektivwert der Speisespannung proportionalen, ;ebenfalls durch Reiheninduktivität stabilisierten Vormagnetisierung aufgebracht wird.
2. Schaltstromrichter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltdrosselvormagnetisierung aus zwei durch Reiheninduktivität stabilisierten Gleichstromkomponenten besteht und die veränderliche Komponente durch Gleichrichtung der veränderlichen Wechselspannung gewonnen wird.
3. Schaltstromrichter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltdrosselvormagnetisierung aus zwei durch Reiheninduktivität stabilisierten W echselstromkomponenten besteht, wobei die veränderliche Komponente von der veränderlichen Wechselspannung unmittelbar oder über Phasendreher abgenommen ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Schweizerische Patentschrift Nr. 225 873. In Betracht gezogene ältere Patente: Deutsches Patent Nr. 869 983.