DE1147980B - Mehrphasenschalter, insbesondere Drehstromschalter fuer sehr hohe Schaltzahlen - Google Patents

Description

• Mehrphasenschalter, insbesondere Drehstromschalter für sehr hohe Schaltzahlen Auf manchen Gebieten der Technik, vor allem in der Regel- und Steuertechnik, liegt häufig die Aufgabe vor, einen Verbraucher geringer Leistungsaufnahme, z. B. einen Stellmotor, häufig ein- und auszuschalten. Dies ist beispielsweise der Fall bei sogenannten Punktsteuerungen, bei denen ein Stellmotor (Synchronmotor) nach der Einschaltung schnell hochlaufen, dann eine vorgegebene Zahl von Perioden laufen soll, ohne in der einen oder anderen Richtung zu kippen oder zu schlüpfen, und danach wieder stillgesetzt wird. Ähnliche Bedingungen liegen aber auch auf anderen Gebieten vor.
• In allen diesen Fällen benötigt man also ein Schaltorgan, das einige Millionen Schaltungen ausführen muß. Ein mechanischer Schalter ist solchen Anforderungen nicht gewachsen.
• Grundsätzlich kann man die Aufgabe mit Vierschichtentrioden in einer Schaltung nach Fig. 1 lösen. Die Schaltung zeigt ein Drehstromnetz mit den Phasen R, S, T, an das ein Verbraucher angeschlossen ist. Dabei handelt es sich unter den getroffenen Annahmen um einen kleinen Synchronmotor, der als Stellmotor für irgendeine Regel- oder Nachlaufeinrichtung dient und von dem lediglich die in Stern geschaltete Statorwicklung 1 dargestellt ist. In den Zuleitungen von den Phasen R und S zu dem Verbraucher sind jeweils zwei Vierschichttrioden 2, 3 bzw. 4, 5 in Antiparallelschaltung eingeschaltet. Die Phase T ist galvanisch mit der entsprechenden Motorwicklung verbunden. Diese Einrichtung zeichnet sich durch schnelles Arbeiten aus, ist funkenlos und geräuschlos, was vor allem wegen der großen Schalthäufigkeit von Bedeutung ist. Außerdem besteht die Möglichkeit des synchronen Einschaltens, d. h., die Zündung erfolgt entweder gleichzeitig oder gestaffelt zu einem vorgegebenen Zeitpunkt, der sich nur zu jeder vollen Periodendauer wiederholen kann. Mitunter wird ein Einschalten nur dann gewünscht, wenn gerade eine bestimmte Phasenspannung ihren positiven Nulldurchgang hat.
• Die Erfindung betrifft einen Mehrphasenschalter, insbesondere Drehstromschalter für sehr hohe Schaltzahlen. Erfindungsgemäß ist in jeder Phasenzuleitung zum Verbraucher eine Vierschichttriode mit einer Diode in Antiparallelschaltung eingeschaltet, wobei alle Paare gleichsinnig angeschlossen sind. Diese Einrichtung zeichnet sich ebenfalls durch schnelles Ansprechen, durch funkenloses und geräuschloses Arbeiten aus. Zusätzlich wird gegenüber der Anordnung nach Fig. 1 noch der weitere Vorteil des synchronen Ausschaltens erreicht. Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in Fig. 2 schematisch dargestellt. Es ist wiederum angenommen, daß ein Drehstromnetz mit den Phasen R, S, T vorhanden ist, von dem ein Verbraucher gespeist wird.
• Dieser Verbraucher soll wiederum ein Synchronmotor sein, von dem nur die Ständerwicklung 1 gezeichnet ist. In jeder Phasenzuleitung vom Netz zur entsprechenden Motorwicklung befindet sich eine Vierschichtentriode mit einer Diode in Antiparallelschaltung. In der Phase R handelt es sich dabei um die Vierschichtentriode 10 und die Diode 11. Sinngemäß ist in der Phasenzuleitung S eine Vierschichtentriode 12 und eine Diode 13 in Antiparallelschaltung eingeschaltet und schließlich in der Phase T eine Vierschichtentriode 14 und eine Diode 15. Zusätzlich ist zwischen zwei Phasenzuleitungen die Reihenschaltung einer Vierschichtentriode 16 und einer Gleichstromquelle 17 eingeschaltet.
• Es wurde bereits erwähnt, daß der Vorteil dieser Schaltung gegenüber der Schaltung nach Fig. 1 im synchronen Ausschalten liegt. Während sich der Einschaltzeitpunkt nach dem positiven Nulldurchgang irgendeiner vorher bestimmten Spannung richtet, wird der Ausschaltzeitpunkt vom positiven Nulldurchgang eines bestimmten Stromes bestimmt. Je nachdem, ob nun ohmsche oder induktive Last abzuschalten ist, liegt dieser Zeitpunkt jedesmal anders. Bei einem Synchronmotor beispielsweise ist der Phasenwinkel lastabhängig. Von einer sicheren synchronen Abschaltung verlangt man, daß trotz Phasenwinkelschwankungen innerhalb eines gewissen Bereiches immer ein und derselbe Strom zuerst im positiven Nulldurchgang verschwindet, d. h: gesperrt ^wird. Die beiden restlichen Ströme würden dann ein Gleichfeld bilden, das bei jedem Abschalten die gleiche räum-, liche Lage hätte.
• Dieses Feld kann man durch Zuschalten von Gleichstrom über eine weitere Vierschichtentriode. leicht in einer gewünschten Stärke erhalten, womit erreicht wird, daß der Synchronmotor schnell in einer definierten Lage zu stehen kommt. Beim erneuten synchronen Einschalten- aus dieser Lage ergibt sich dann der gewünschte, von statischen Schwankungen freie synchrone Schnellanlauf, der für viele Zwecke von großer Wichtigkeit ist. Eingangs Wurde bereits auf die Punktsteuerungen hingewiesen. Es kann sich dabei aber auch um die Betätigung von Synchronschaltern, von Nachlaufvorrichtungen u. dgl. handeln. Das Zuschalten von Gleichstrom über die Vierschichtentriode 16 ist aus Fig. 2 ersichtlich. Diese Triode löscht von selbst, sobald die Drehspannung wieder anliegt. Die @ündüg de@@c drei Vierschichtentrioden 10, 12, 14, kann potentialfrei über einen kleinen Übertrager mit einer Spannung von 20 kHz erfolgen. Eine Transistorsteuerung liefert die Zündspannung für die Dauer einer Periode oder ganzzahlige Vielfache einer Periodendauer.

Claims (2)

1. PATENTANSPRÜCHE: 1. Mehrphasenschalter, insbesondere Drehstromschalter für sehr hohe Schaltzahlen, dadurch gekennzeichnet, daß in jeder Phasenzuleitung zum Verbraucher eine Vierschichtentriode mit einer Diode in Antiparallelschaltung (z. B. 10,11) liegt, wobei alle Paare gleichsinnig angeschlossen sind.
2. 2. Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Schalter und Verbraucher (1) zwei Phasen aus einer Gleichstromquelle (17) über eine zusätzliche Vierschichtentriode (16) mit Gleichstrom versorgt werden.