DE1129226B

DE1129226B - Protection device for converter in rectifier bridge circuit with semiconductor valves

Info

Publication number: DE1129226B
Application number: DES69972A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Helmut Lichtenberg
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1960-08-17
Filing date: 1960-08-17
Publication date: 1962-05-10

Description

Schutzeinrichtung für Stromrichter in Gleichrichterbrückenschaltung mit Halbleiterventilen Zusatz zum Patent 1092 118 Der Gegenstand des Hauptpatents bezieht sich auf eine Schutzeinrichtung für Stromrichter in Gleichrichterbrückenschaltung mit Halbleiterventilen auf der Basis eines Halbleiters aus oder nach Art von Germanium oder Silizium, bei denen zur Steuerung der von dem Stromrichtex gelieferten Ausgangsleistung bzw. -spannung in zwischen den Gleichstrompolen der Anlage, benachbart liegenden Brückenzweigen jeweils eine steuerbare Transduktordrossel (Regeldrossel) in Reihe mit der Ventilanordnung des Zweiges der Brückenschaltung liegt und die Regeldrosseln der benachbarten Brückenzweige der Wechselstromzuleitung der Brücke benachbart liegen.Protective device for converters in rectifier bridge circuit with semiconductor valves Addition to patent 1092 118 The subject matter of the main patent relates to a protective device for converters in rectifier bridge circuit with semiconductor valves on the basis of a semiconductor made of or in the manner of germanium or silicon, which are used to control the power supplied by the Stromrichtex Output power or voltage in the bridge branches between the DC poles of the system, each a controllable transductor choke (control choke) is in series with the valve arrangement of the branch of the bridge circuit and the control chokes of the adjacent bridge branches of the AC feed line of the bridge are adjacent.

Nach dem Gegenstand des Hauptpatents wird zwischen der Verbindungsleitung jeder Regeldrossel und dem zugehörigen Hauptventil eines Brückenzweiges sowie demjenigen Gleichstrompol, an welchem der diesem Brückenzweig zwischen den Gleichstrompolen benachbarte Brückenzweig angeschlossen ist, ein Hilfsventil eingeschaltet. Dieses Hilfsventil ist dabei mit gleicher Durchlaßrichtung gepolt wie das an die genannte Verbindungsleitung von Regeldrossel und Hauptventil angeschlossene Hauptventil, und gleichzeitig ist zwischen den Gleichstrompolen des Stromrichters ein Kondensator eingeschaltet, der gegebenenfalls in Reihe nüt einem ohmschen Widerstand liegen kann. Sobald in der Anlage an einem der Ventile, welches aus der Stromführungsphase in die Sperrphase übergeht, zufolge des an dem Ventil auftretenden Trägerstaueffektes eine das Ventil in Sperrichtung beanspruchende überspannung zu entstehen droht, die bei entgegengesetzter Richtung somit höher ist als die jeweils an dem Kondensator 30 bestehende Spannung, welche normalerweise, also bei Nichtvorhandensein einer überspannung an einem der Hauptventile, jedes der Hilfsventile in Sperrrichtung beansprucht, wird das genannte Hilfsventil in seiner Flußrichtung durchlässig und legt auf diese Weise den genannten, zwischen den Gleichstrompolen eingeschalteten Kondensator dem gefährdeten Stromrichterventil parallel, so daß der an diesem drohende Spannungsanstieg durch den Kondensator auf ein zulässiges Maß begrenzt wird.According to the subject matter of the main patent, an auxiliary valve is switched on between the connecting line of each control throttle and the associated main valve of a bridge branch and that DC pole to which the bridge branch adjacent to this bridge branch between the direct current poles is connected. This auxiliary valve is polarized with the same forward direction as the main valve connected to the said connecting line of control throttle and main valve, and at the same time a capacitor is connected between the DC poles of the converter, which can optionally be in series with an ohmic resistor. As soon as in the system on one of the valves, which changes from the current-carrying phase to the blocking phase, due to the carrier back-up effect occurring at the valve, an overvoltage which stresses the valve in the blocking direction threatens to arise, which in the opposite direction is thus higher than that at the capacitor 30 existing voltage, which normally, i.e. when there is no overvoltage at one of the main valves, stresses each of the auxiliary valves in the blocking direction, the mentioned auxiliary valve becomes permeable in its flow direction and in this way places the mentioned capacitor connected between the DC poles parallel to the endangered converter valve, see above that the voltage rise threatening this is limited to a permissible level by the capacitor.

Jedes dieser Hilfsventile ist dabei für eine einwandfreie Arbeitsweise der Anlage derart zu bemessen, daß es einen Schwellwert besitzt, der mindestens so groß ist wie derjenige Momentanwert der Spannung, der an derjenigen Drossel, welche als Regeldrossel in Reihe mit dem Hauptventil des gleichen Brückenzweiges liegt, bei der jeweils in Frage kommenden Teilaussteuerung des Stromrichters auftreten kann. Um das nochmals kurz zu erläutern, ist in der Figur der Zeichnung zunächst die Schaltungsanordnung des Gegenstandes des Hauptpatents wiedergegeben. In dieser Schaltung wird von den Wechselstromanschlüssen 1, 2, 3 eines dreiphasigen Netzes eine Gleichrichterbrückenschaltung, deren Hauptventile mit 7 bis 12 bezeichnet sind, über die Zuleitungen 4, 5, 6 gespeist. In jedem Brückenzweig liegt in Reihe mit jedem dieser Ventile je eine der Regeldrosseln 19 bis 24, für welche die Steuerwicklungen nicht besonders angedeutet sind. Wie zu erkennen ist, liegen die Drosseln zwischen den Gleichstrompolen 25 und 26 benachbarter Brückenzweige jeweils unmittelbar benachbart der entsprechenden der Wechselstromzuleitungen 4 bis 6, also z. B. die Drosseln 19 und 20 benachbart der Wechselstromzuleitung 4. Zwischen den Gleichstrompolen bzw, den Gleichstromsammelschienen 25 und 26, die zu den Gleichstromanschlüssen 27 bzw. 28 führen, ist der Kondensator 30, gegebenenfalls in Reihe mit einem nur gestrichelt angedeuteten Widerstand 31, geschaltet. 29 bezeichnet die von der Stromrichteranlage, gespeiste Last. Nach dem Gegenstand der Hauptpatentanmeldung ist jeweils zwischen jeder Verbindungsleitung je einer Regeldrossel und dem Hauptventil eines Zweiges der Brückenschaltung und dem Gleichstrompol, an welchem das Hauptventil des zwischen den Gleichstrompolen benachbarten Brückenzweiges angeschlossen ist, eines der Hilfsventile 32 bis 37 angeschlossen. Findet nun beispielsweise in einem betrachteten Zeitmoment die Speisung der Last 29 von dem Wechselstromanschluß 1 über die Regeldrossel 19, das' Gleichrichterventil 13, die Leitung 25, die Anschlußklemme 27, die Last 29, die Anschlußklemme 28, das Ventil 16 und die Regeldrossel 22 zurück zur Klemme 2 statt, so befmden sich also die beiden Ventile 13 und 16 in der Durchlaßphase. Bei einer nachfolgenden Kommutierung der Stromführung vom Ventil 16 beispielsweise auf das Ventil 18 kann also, wie bereits im Hauptpatent erläutert, wenn keine besondere Schutzeinrichtung vorgesehen ist, an dem Ventil 16 zufolge des Trägerstaueffektes eine Spannungsspitze auftreten, die größer als die Spannungsdifferenz zwischen den beiden Gleichstrompolen 25 und 26 der Anlage ist. Da nun aber an der Verbindungsleitung zwischen der Regeldrossel 22 und dem Ventil 16 das Hilfsventil 35 angeschlossen ist, welches andererseits mit dem Pluspol 25 des Stromrichters verbunden ist, wird dieses Hilfsventil 35, wenn das Potential der Verbindungsleitung zwischen der Regeldrossel 22 und dem Ventil 16 höher wird als das Potential des Gleichstrompoles 25, in seiner Durchlaßrichtung leitend, weil die normalerweise das Hilfsventil 35 in seiner Sperrichtung beanspruchende Ladespannung des Kondensators 30 durch die am Hauptventil 16 mit einer Polarität in Flußrichtung des Hilfsventils 35 entstehende Spannung überwunden wird. Auf diese Weise wird dann der Schutzkondensator 30 wirkungsmäßig parallel an die Klemmen des Ventils 16 angeschlossen und begrenzt den an diesem Ventil möglichen Spannungsanstieg auf einen zulässigen Wert. Findet aber diese Kommutierung der Stromführung vom Ventil 16 auf das Ventil 18 erst nach einer Teilaussteuerung statt, d. h. zu einem Zeitpunkt im Verlaufe der Anodenspannung des Ventils 18, der später als der Zeitpunkt der natürlichen Ablösung der Phasen liegt, so muß bis zum Zeitpunkt dieser Kommutierung von der Regeldrossel 24 zuerst eine entsprechende Spannungszeitfläche übernommen werden. Während dieses Zeitraumes besteht also an den Klemmen dieser Drossel eine entsprechende Spannung, die durch die Differenz der momentanen Spannungswerte der beiden Phasen der dreiphasigen Wechselspannung, welche an der Kommutierung beteiligt sind, bestimmt ist. In dem Ausführungsbeispiel der Zeichnung würde das also den Wert der verketteten Spannung zwischen den Anschlußpunkten 2 und 3 bedeuten. Diese an der Regeldrossel 24 als Spannungsquelle auftretende Spannung könnte einen Strom -über das in schwach geöffnetem Zustand befindliche, Ventil 18 und das Hilfsventil 36 sowie die Regeldrossel 23 des im Sperrzustand befindlichen Zweiges 11 zurück zum oberen Ende der Drossel 24 zur Entstehung gelangen lassen. Es würde also über die Arbeitswicklung der Regeldrossel 23 ein Strom entgegen der Richtung des Arbeitsstromes, der sonst ihren Eisenkern aufmagnetisiert, fließen, d. h. im Sinne einer Abmagnetisierung des Eisenkernes der Drossel, die sonst aber ihrem Betrag nach durch die von der Steuerwicklung der Drossel hervorgerufene Erregung des Eisenkernes bestimmt ist. F-in solcher Abmagnetisierungsstrom über die Regeldrossel 23 darf naturgemäß nicht fließen. Deswegen wird im Zusammenhang mit dem Gegenstand des Hauptpatents jeweils jedes der Hilfsventile 32 bis 37 derart bemessen, daß es einen Schwellwert hat, der oberhalb desjenigen Wertes liegt, der während des Zeitraumes der Teilaussteuerung als momentaner Spannungswert an einer solchen Regeldrossel höchstens auftreten kann, so daß die Regeldrossel also nicht als Spannungsquelle in dem angegebenen Sinn für eine solche nachteilige Abmagnetisierung des Eisenkemes einer Regeldrossel in einem anderen gesperrten Zweig der Brückenschaltung wirksam werden kann.Each of these auxiliary valves must be dimensioned for the system to function properly so that it has a threshold value that is at least as large as the instantaneous value of the voltage applied to the throttle which, as a regulating throttle, is in series with the main valve of the same branch of the bridge, can occur when each candidate Teilaussteuerung of the converter. In order to briefly explain this again, the circuit arrangement of the subject matter of the main patent is first shown in the figure of the drawing. In this circuit, the AC connections 1, 2, 3 of a three-phase network feed a rectifier bridge circuit, the main valves of which are denoted by 7 to 12, via the supply lines 4, 5, 6 . In each bridge branch there is one of the regulating throttles 19 to 24 in series with each of these valves, for which the control windings are not particularly indicated. As can be seen, the chokes between the direct current poles 25 and 26 of adjacent bridge branches are each immediately adjacent to the corresponding one of the alternating current supply lines 4 to 6, that is to say e.g. B. the chokes 19 and 20 adjacent to the AC supply line 4. Between the DC poles or the DC busbars 25 and 26, which lead to the DC connections 27 and 28 , the capacitor 30, optionally in series with a resistor 31 only indicated by dashed lines, is connected . 29 denotes the load fed by the converter system. According to the subject matter of the main patent application, one of the auxiliary valves 32 to 37 is connected between each connecting line in each case a control throttle and the main valve of a branch of the bridge circuit and the direct current pole to which the main valve of the bridge branch adjacent between the direct current poles is connected. For example, at a given moment in time, the load 29 is fed from the alternating current connection 1 via the regulating throttle 19, the rectifier valve 13, the line 25, the terminal 27, the load 29, the terminal 28, the valve 16 and the regulating throttle 22 instead of terminal 2, the two valves 13 and 16 are in the open phase. During a subsequent commutation of the current from valve 16 to valve 18 , for example, as already explained in the main patent, if no special protective device is provided, a voltage peak can occur at valve 16 due to the carrier jam effect that is greater than the voltage difference between the two DC poles 25 and 26 of the plant is. However, since the auxiliary valve 35 is connected to the connecting line between the control throttle 22 and the valve 16 , which on the other hand is connected to the positive pole 25 of the converter, this auxiliary valve 35 becomes higher when the potential of the connecting line between the control throttle 22 and the valve 16 is higher becomes conductive in its forward direction as the potential of the direct current pole 25, because the charging voltage of the capacitor 30 , which normally demands the auxiliary valve 35 in its reverse direction, is overcome by the voltage generated at the main valve 16 with a polarity in the flow direction of the auxiliary valve 35 . In this way, the protective capacitor 30 is effectively connected in parallel to the terminals of the valve 16 and limits the voltage increase possible at this valve to a permissible value. But if this commutation of the current flow from valve 16 to valve 18 only takes place after a partial modulation, i. H. at a point in time in the course of the anode voltage of the valve 18 which is later than the point in time of the natural separation of the phases, a corresponding voltage time area must first be taken over by the regulating throttle 24 up to the point in time of this commutation. During this period there is a corresponding voltage at the terminals of this choke, which is determined by the difference between the instantaneous voltage values of the two phases of the three-phase alternating voltage that are involved in the commutation. In the exemplary embodiment in the drawing, this would mean the value of the line-to-line voltage between connection points 2 and 3 . This voltage occurring at the regulating throttle 24 as a voltage source could cause a current to arise via the slightly open valve 18 and the auxiliary valve 36 and the regulating throttle 23 of the blocked branch 11 back to the upper end of the throttle 24. A current would therefore flow through the working winding of the regulating throttle 23 in the opposite direction to the working current, which would otherwise magnetize its iron core, i.e. H. in the sense of demagnetization of the iron core of the choke, which is otherwise determined by the excitation of the iron core caused by the control winding of the choke. F-in such demagnetizing current through the regulating throttle 23 must naturally not flow. Therefore, in connection with the subject matter of the main patent, each of the auxiliary valves 32 to 37 is dimensioned in such a way that it has a threshold value which is above the value that can at most occur as a momentary voltage value at such a control throttle during the period of partial control, so that the regulating throttle cannot therefore act as a voltage source in the specified sense for such a disadvantageous demagnetization of the iron core of a regulating throttle in another blocked branch of the bridge circuit.

Gemäß der Erfindung werden nun in diesem Zusammenhang zweckmäßige Ausbildungen für diese Hilfsventile der Stromrichteranordnung vorgeschlagen, durch welche auf einfache Weise eine entsprechende Anpassung der erwünschten hohen Schwellwerte erreicht werden kann, die je nach dem Betrag, bis zu welchem die Teilaussteuerung an dem Stromrichter benutzt wird, Werte bis zum Betrag der verketteten Spannung des Dreiphasensystems annehmen können. Erfindungsgemäß wird ein solches Hilfsventil aus mehreren in Reihe geschalteten Halbleitergleichrichterelementen aufgebaut, um den erwünschten Schwellwert auf einfache Weise zu erreichen und anpassen zu können.According to the invention, expedient designs for these auxiliary valves of the converter arrangement are proposed in this context, by means of which a corresponding adaptation of the desired high threshold values can be achieved in a simple manner, depending on the amount up to which the partial modulation on the converter is used, Can assume values up to the amount of the line-to-line voltage of the three-phase system. According to the invention, such an auxiliary valve is constructed from a plurality of semiconductor rectifier elements connected in series in order to be able to achieve and adapt the desired threshold value in a simple manner.

Im Rahmen dieses grundsätzlichen Lösungsgedankens gibt es verschiedene Lösungswege. So kann ein solches Hilfsventil aus einer Vielzahl von mit ihren Flußrichtungen gleichsinnig für die Bildung des Schwellwertes in Reihe geschalteten Halbleiterelementen aufgebaut werden.There are different ones within the scope of this fundamental solution idea Solutions. Such an auxiliary valve can be selected from a multitude of different directions of flow in the same direction for the formation of the threshold value semiconductor elements connected in series being constructed.

Nach einem anderen Lösungsweg kann das einzelnc Hilfsventil aus der gegensinnigen Reihenschaltung mindestens zweier Halbleiterelemente aufgebaut werden, wodurch dann als Schwellwert einer solchen Hilfsventilanordnung in ihrer eigentlichen Flußrichtung der Schwellwert in der Rückwärtsrichtung eines der Halbleiterelemente bestimmend ist. Der Schwellwert in der eigentlichen Sperrichtung der Hilfsventilanordnung ist dann durch das andere Halbleiterelement bestimmt und muß die Betriebsspannung sicher sperren. Die Schwellwerte der beiden als Hilfsventil gegensinnig in Reihe geschalteten Halbleiterelemente in Rückwärtsrichtung können also durchaus verschieden sein. So kann sinngemäß auch, wenn für eine oder jede Richtung mehrere Halbleiterelemente in Reihe geschaltet sind, deren jeweilige Zahl in beiden Richtungen verschieden sein. Vorzugsweise kann für eine solche Reihenschaltung als den Schwellwert bestimmendes Halbleiterelement auch eine sogenannte Zenerdiode oder eine Reihenschaltung solcher benutzt werden, denn eine Zenerdiode hat gleichzeitig die vorteilhafte Eigenschaft, daß der an ihr auftretende Spannungswert nach Erreichen des Zenerkennlinienteiles praktisch nicht mehr ansteigt. In Verbindung mit einer Zenerdiode oder Zenerdiodenreihenschaltung muß naturgemäß, damit diese nicht in ihrer Flußrichtung stromführend wirksam wird, ein entsprechendes, der Flußrichtung der Zenerdiode entgegengesetzt gepoltes normales Halbleitereleinent bzw. eine normale Diode mit ihr in Reihenschaltung oder eine Reihenschaltung solcher zur Anwendung gelangen.According to another approach, the individualc auxiliary valve from the opposing series connection of at least two semiconductor elements are set up, whereby then as the threshold value of such an auxiliary valve arrangement in its actual Flow direction the threshold value in the backward direction of one of the semiconductor elements is decisive. The threshold value in the actual blocking direction of the auxiliary valve arrangement is then determined by the other semiconductor element and must be the operating voltage lock securely. The threshold values of the two as an auxiliary valve in opposite directions in series switched semiconductor elements in the reverse direction can therefore be quite different be. This can also apply if several semiconductor elements are used for one or each direction are connected in series, the respective number of which is different in both directions be. Preferably, the threshold value can be used as the determining factor for such a series connection Semiconductor element also a so-called Zener diode or a series connection of such can be used, because a Zener diode also has the advantageous property that the voltage value occurring on it after reaching the Zener characteristic part practically no longer increases. In connection with a Zener diode or Zener diode series connection must of course, so that this does not become effective in its flow direction when carrying current, a corresponding normal polarized opposite to the direction of flow of the Zener diode Semiconductor element or a normal diode with it in series connection or a Series connection of such come into use.

Durch den erfindungsgemäßen Aufbau der lElfsventile aus mehreren in Reihe geschalteten Elementen ist offensichtlich eine leichte, Anpassung des je- weiligen für das I-Elfsventü in der Stromrichteranlage durch die benutzte Teilaussteuerung bedingten Schwellwertes möglich.The construction of the I-Elfsventü according to the invention from several elements connected in series makes it possible to easily adapt the respective threshold value for the I-Elfsventü in the converter system due to the partial modulation used.

Im Zusammenhang mit dem Gegenstand des Hauptpatents ist ferner vorgeschlagen worden, statt eines eventuellen Dämpfungswiderstandes in Reihe mit dem Kondensator, der zwischen den Gleichstrompolen eingeschaltet ist, jeweils in Reihe mit jedem der Hilfsventile je einen entsprechenden geeigneten ohmschen Widerstand zu schalten. Aus einer solchen Schaltung kann gegebenenfalls für die Zwecke der vorliegenden Erfindung Nutzen gezogen werden, indem der an einem solchen Widerstand bereits bei einem Strom unterhalb des Schwellwertes des einzelnen Hilfsventils auftretende Spannungsabfall anteilig in Rechnung für die Schwellwertspannung gestellt wird, die die einzelne Hilfsventilanordnung haben soll. Auf diese Weise kann dann gegebenenfalls eine Einsparung von Halbleiterelementen in der die einzelne Hilfsventilanordnung bildenden Reihenschaltung erreicht werden.In connection with the subject of the main patent has also been proposed, according to switch instead of a possible damping resistor in series with the capacitor which is connected between the direct current poles respectively in series with each of the auxiliary valves a corresponding suitable ohmic resistance. Such a circuit can, if necessary, be used for the purposes of the present invention in that the voltage drop occurring at such a resistor with a current below the threshold value of the individual auxiliary valve is proportionately taken into account for the threshold voltage that the individual auxiliary valve arrangement should have. In this way, it is then possible, if necessary, to save semiconductor elements in the series circuit which forms the individual auxiliary valve arrangement.

Hierbei ist es dann gemäß einer Weiterbildung der Erfindung nicht unbedingt erforderlich, in Reihe mit jedem der Hilfsventile je einen gesonderten ohmschen Widerstand zu schalten, denn es kann vielmehr, wie es auch in der Figur der Zeichnung bereits eingetragen ist, für alle diejenigen Hilfsventile, welche an g den gleichen Gleichstrompol der Gleichrichterbriikkenschaltung mit ihrem entsprechenden Pol angeschlossen sind, je ein gemeinsamer ohmscher Reihenwiderstand benutzt werden. Zwei solche entsprechenden ohmschen Widerstände, die einerseits an je einen der Gleichstrompole der Brückenschaltung und andererseits an alle Hilfsventile für die mit ihren Hauptventilen an dem anderen Gleichstrompol liegenden Brückenzweige angeschlossen sind, sind in der Figur der Zeichnung einschließlich der Zuleitungen gestrichelt eingetragen und dort für die Hilfsventile 33, 35, 37 mit 39 und für die Hilfsventile 32, 34, 36 mit 40 bezeichnet.Here, it is then in a further development of the invention is not necessarily required to be connected in series with each of the auxiliary valves each have a separate resistor, as it can rather, as it is already entered in the drawing figure, for all those auxiliary valves which per a common ohmic series resistance are at the same Gleichstrompol g of Gleichrichterbriikkenschaltung with their respective pole connected, in use. Two such corresponding resistors, on the one hand to a respective of the DC terminals of the bridge circuit and on the other hand connected to all the auxiliary valves for lying with their main valves at the other Gleichstrompol bridge branches are, in broken lines in the figure of the drawing, including the feed lines and there for the auxiliary valves 33, 35, 37 with 39 and for the auxiliary valves 32, 34, 36 with 40.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Protection device for converters in rectifier bridge circuit with semiconductor valves, preferably based on a semiconductor made of or in the manner of germanium or silicon, with partial control by controllable regulating chokes or transductor chokes, which are each located in the bridge branches adjacent to the alternating current supply lines, and where the Connecting line between the control throttle and the main valve of each bridge branch via an auxiliary valve polarized in the same direction as this main valve is connected to that direct current pole to which the main valve of the bridge branch adjacent to the bridge branch between the direct current poles is connected, characterized according to Patent 1092 118 that the individual auxiliary valve from a series connection of several semiconductor elements is constructed.

2. Protection device according to claim 1, characterized in that semiconductor elements connected in series are used in the same direction as their flow direction for the formation of the threshold value. 3. Protection device according to claim 1, characterized in that at least two oppositely polarized rectifier elements are used, so that the threshold value is used in the reverse direction on semiconductor elements for determining the threshold value of the valve arrangement. 4. Protection device according to claim 3, characterized in that a series circuit of at least one Zener diode and an oppositely polarized normal semiconductor element is used as an auxiliary valve and the reverse direction of the Zener diode is used as the forward direction of the valve arrangement. 5. Protection device according to claim 1 or one of the following, wherein in series with each of the Hüfsventfle an olunscher resistor is switched on, characterized in that the resistors are dimensioned so that a corresponding proportional value to them for the formation of the threshold value of the individual auxiliary valve assembly is made usable by its voltage drop. 6. Protection device according to claim 5, characterized in that a common ohmic series resistor is used in the converter system for all auxiliary valves connected with their same pole to the same direct current pole.