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Stromrichteranlage, welche je Halbleiterventilanordnung mehrere
Halbleitergleichrichterelemente enthaltende parallele Zweige aufweist Die Erfindung
bezieht sich auf Stromrichteranlagen, in welcher zur Beherrschung eines hohen Gesamtstromes
durch die einzelne Halbleitergleichrichterventilanordnung zwischen deren elektrischen
Anschlüssen mehrere parallele Zweige vorhanden sind, von denen jeder ein Halbleiterffleichrichterelement:
oder mehrere solch-- enthält. Die benutzten elektrischen, Halbleitergleichrichterelemente
sind solche auf der Basis eines Halbleiters aus oder nach Art von Germanium oder
Silizium, die vorzugsweise bereits an sich in der Lage sind, relativ hohe elektrische
Ströme zu führen. Die einzelne Halbleitergleichrichterventilanordn,ung kann dabei
z. B. in einer Phasenleitung oder in einem Brückenzweig der Stromrichteranlage liegen.
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In einer solchen Anlage muß einer gleichmäßigen anteiligen Aufteilung
des gesamten über die Halbleitergleichrichterventilanordnung fließenden Stromes
auf die die einzelnen Halbleitergleichrichtereleinente enthaltenden parallelen
Zweige Beachtung, geschenkt werden, um eine gleichmäßige Beanspruchung, Erwärmung
und Lebensdauer der Halbleitergleichrichterelemente und dadurch eine entsprechende
Betriebssicherheit für die Anlage zu gewährleisten.
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Zur Erreichung dieses Effektes werden erfindungsgemäß in der einzelnen
Halbleiterventilanordnung die die elektrischen Halbleitergleichrichterelemente enthaltenden
parallelen Zweige als Sprossen von aus diesen parallelen Zweigen und ihren gemeinsamen
Zuleitungen sprossenleiterartig aufgebauten Leitungssysteme angeordnet, wobei Sprossen
verschiedener Sprossenleitersysteme einander benachbart hegen, und es sind entweder
die Zuleitungen zu den Gruppen von parallelen Zweigen bzw. Sprossen verschiedener
Sprossenleitersysteme oder die benachbarten Sprossen verschiedener Sprossenleitersystenie
paarweise mit gegenläufiger Richtung der in ihnen fließenden pulsierenden Ströme
durch je einen Eisenkem hindurch-,geführt.
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Entsteht in einem der beiden über den Eisenkern magnetisch gekoppelten
Zweige ein größerer Strom als in, dem anderen Zweig, so wird auf Grund des resultierenden#
magnetischen Feldes in dem Eisenkefn in der jeweiligen in dem anderen Zweig liegenden
Wicklung eine Spannung induziert und ein anwachsender Strom entstehen, bis die durch
beide Wicklungen bestimmten Amperewindungszahlen praktisch im Gleichgewicht sind.
Das bedeutet aber -, da die Windungszahlen, der Wicklungen, auf dem Eisenkern vorge
a geben sind, daß die Ströme in den beiden Wicklun-Cren in der erwünschten
Weise und damit also die anteiligen Ströme am Gesamtstrom der Halbleitergleichrichterventilanordnung
in den jeweiligen parallelen Zweigen der elektrischen Halbleitergleichrichterventilanordnung
und über die in diesen Zweigen enthaltenen Halbleitergleichrichterelemente einander
gleich sind.
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Durch die Anwendung der Erfindung lassen sich Unsymmetrien in der
anteilig gleichen Stromaufteilung des gesamten über die Halbleitergleichrichterventilanordnung
fließenden Stromes auf die parallelen Zweige der Halbleitergleichrichterventilanordnung
sowohl sofern sie auf ungleiche ohmsche Widerstände der parallelen Zweige als auch
insofern sie, auf Stromverdrängung zwischen den Leitungen der parallelen Zweige
der Halbleitergleichrichterventilanordnung zurückzuführen sind, beseitigen.
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Es war für Stromrichteranlaaen mit Gasentladungsgefäßen, um mit Lichtbögen
in ParalleIschaltung arbeiten zu können, bekannt, in jedem Lichtbogenstromkreis
eine oder mehrere Spulen, unter magnetischer oder elektrischer Verkettung untereinander
einzuschalten, daß bei normalem Betriebszustand der Lichtbögen eine gegenseitige
Beeinflussung der parallel geschalteten, Stromkreise nicht stattfindet, jedoch beim
Auftreten einer Abweichung vom normalen Betriebszustand in einem oder mehreren Lichtbögen
eine Beeinflussuno, der nicht im normalen Betriebszustand befindlichen Stromkreise
unter Regelung der zwischen den einzelnen Stromkreisen vorgesehenen magrietischen
Verkettung stattfindet und beim Versagen
eines der Gleichrichter
in den anderen Kreisen die zulässige maximale Stromstärke bei unverändertem Widerstand
oder unveränderter gegenelektromotor!-scher Kraft nicht überschritten wird.
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Beispielsweise Ausführungen für die Anwendung der Erfinduno, veranschaulichen
die Figuren der Zeichnung, bei deren Beschreibung sich noch weitere vorteilhaft
in Verbindung mit der grundsätzlichen Erfindung benutzbare Einzelmerkmale ergeben
werden.
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In Fig. 1. bezeichnen 1 und 1 a die elektrischen
Anschlüsse einer Ventilanordnung eines Stromrichters. Diese weist drei Sammelschienen
2, 3 und 4 auf. Die beiden Sammelschi#enen 2 und 3 sind über die beiden
Leitungen A und B an den Anschlußpunkt 1 angeschlossen. Die Sammelschiene
4 ist an dem elektrischen Anschluß la der Ventilanordnung angeschlossen. Zwischen
den Sammelschienen 2 und 4 liegen die parallelen Zweige 7, 8, 9 und
10 mit den Halbleiterventilen 15, 16, 17 und 18, zwischen den
Sammelschienen 3 und 4 die parallelen Zweige 5, 6, 11
und 12 mit den
Ventilen 13, 14, 19 und 20. Die beiden Leitungen A und B bilden
je eine aus je einer Windung bestehende Wicklung an dem geblätterten
Eisenkern E. Beide Wicklungen erregen mit den über sie führenden Ventilströmen
den Eisenkern in zueinander entgegengesetzten Richtungen.
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In dem weiteren Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 bezeichnen 21 und
21 a die beiden, elektrischen Anschlußpunkte der Ventilanordnung. Von dem Anschlußpunkt
21 erstrecken sich die beiden: Leitungen, 22 und 23 zu den beiden Sammelschienen
24 und 25.
Von dem Anschlußpunkt 21 a erstrecken sich die beiden Leitungen
26 und 27 zu den beiden Sammelschienen 28 und 29. Zwischen
den beiden Sammelschienen 25 und 28 erstrecken sich die parallelen Zweige
30
bis 33 mit den Halbleiterventilen 34 bis 37. Zwischen den
beiden Sammelschienen 24 und 29 erstrecken sich die parallelen Zweige
38 bis 41 mit den Halbleiterventilen 42 bis 45. Es ist aus der Darstellung
abzulesen, daß zwischen den Anschlußpunkten 21 und 21 a
zwei Systeme nach
Art je einer räumlichen Sprossenleiter gebildet sind. Das eine System besteht
aus den Sammelschienen 25 und 28 als Leiterholmen und den Leitungen,
30 bis 33 als Leitersprossen, das andere System aus den beiden Sammelschienen
24 und 29 als Leiterholmen und den Leitungen 38 bis 41 als Leitersprossen.
Je einem Paar aus je einer Sprosse beider sprossenartigen Leitungssysteme ist
je einer der Eisenkeine 46 bis 52 zugeordnet. Jede der beiden Sprossenleitungen
bildet je eine Wicklung für den Eisenkern. Die beiden Wicklungen erzeugen
zueinander entgegengesetzt gerichtete magnetische Flüsse in dem Eisenkern. Durch
die Eisenkerne werden alle parallelen Zweige entweder in> Form einer offenen Kette
oder einer geschlossenen Kette miteinander magnetisch verkoppelt. In der Figur ist
eine offene, Kette gezeigt, weil ein besonderer Eisenkern, der die Leitungen
33 und 38 miteinander magnetisch verkoppeln würde, fortgelassen ist.
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Für Stromrichter mit Gasentladungsgefäßen war es bekannt, beim Parallelarbeiten
gleichphasiger Anoden und mit diesen in Reihe geschalteten Drosseln den Strom einer
jeden Anode in Wicklungen zweier voneinander unabhängiger magnetischer Kreise durchfließen
zu lassen bei einer solchen Kopplung jeder Wicklung mit einer entsprechenden Wicklung,
die den Strom der Nachbaranode führt, daß die Amperewindungen sich mit den Amperewindungen
gleicher Phase der Nachbaranode beim Sollwert der Ströme aufheben, beim Abweichen
der Ströme vom Sollwert jedoch eine Ausgleichsspannung auftritt, die den Sollwert
der Ströme wiederherstellt, und, dabei die Stromzweige mit parallelarbeitenden Entladungsstrecken
in einer geschlossenen Kette magnetisch miteinander zu verkoppeln.
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Die Fig. 3 und 4 zeigen in zwei einander entsprechenden Rissen
in einer mehr konstruktiven teilweisen Darstellung entsprechend der Anordnung nach
Fig. 2 aus Blechlamellen aufgebaute Eisenkerne 46' bis 52', entsprechende Sammelschienen
24' und 25'
sowie die entsprechenden Leitungen 30' bis 33' und
38' bis 41'. Die an die Sammelschiene 25' angeschlossenen Leitungen
30' bis 33" sind dabei durch die Aussparungen 53 bis
56 der Sammelschiene 24', die an die Sammelschiene 24' angeschlossenen Leitungen
38'
bis 41' durch die Aussparungen 57 bis 60 der Sammelschiene
25' hindurchgeführt. Die Eisenkerne 46' bis 52' sind dabei z. B. zwischen einem
durch die beiden Seitenwände 61 bzw. 62 angedeuteten Gestell in ihrer
e, enseitigen räumlichen Lage gehalten.
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