DE1259454B - Arrangement for controlling the consumer-side voltage of an AC or three-phase transformer - Google Patents

Arrangement for controlling the consumer-side voltage of an AC or three-phase transformer

Info

Publication number
DE1259454B
DE1259454B DE1965S0095889 DES0095889A DE1259454B DE 1259454 B DE1259454 B DE 1259454B DE 1965S0095889 DE1965S0095889 DE 1965S0095889 DE S0095889 A DES0095889 A DE S0095889A DE 1259454 B DE1259454 B DE 1259454B
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
valves
transformer
capacitors
arrangement
consumer
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Pending
Application number
DE1965S0095889
Other languages
German (de)
Inventor
Harald Heinicke
Dipl-Ing Johannes Kohaut
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
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
Application filed by Siemens AG filed Critical Siemens AG
Priority to DE1965S0095889 priority Critical patent/DE1259454B/en
Publication of DE1259454B publication Critical patent/DE1259454B/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05FSYSTEMS FOR REGULATING ELECTRIC OR MAGNETIC VARIABLES
    • G05F1/00Automatic systems in which deviations of an electric quantity from one or more predetermined values are detected at the output of the system and fed back to a device within the system to restore the detected quantity to its predetermined value or values, i.e. retroactive systems
    • G05F1/10Regulating voltage or current
    • G05F1/12Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is ac
    • G05F1/40Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is ac using discharge tubes or semiconductor devices as final control devices
    • G05F1/44Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is ac using discharge tubes or semiconductor devices as final control devices semiconductor devices only
    • G05F1/45Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is ac using discharge tubes or semiconductor devices as final control devices semiconductor devices only being controlled rectifiers in series with the load
    • G05F1/455Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is ac using discharge tubes or semiconductor devices as final control devices semiconductor devices only being controlled rectifiers in series with the load with phase control

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Rectifiers (AREA)

Description

Anordnung zur Steuerung der verbraucherseitigen Spannung eines Wechsel- oder Drehstromtransformators Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Steuerung der verbraudherseitigen Spannung eines Wechsel- oder Drehstromtransformators, dessen netzseitige Zuleitungen gesteuerte Ventile enthalten, denen Beschaltungskondensatoren zugeordnet sind. Verschiedene Gleichstromverbraucher, wie beispielsweise Rundfunksender, Gleichstrom-Schweißanlagen und Elektrofilter erfordern weitgehend trägheitslos arbeitende Stellglieder für eine stufenlose Regelung von Strom, Spannung oder Leistung und schnelle Schaltglieder zum Schutz der Gleichrichterventile. Die Gleichstromverbraucher liegen strom- oder spannungsmäßig oft unterhalb oder oberhalb des wirtschaftlichen Einsatzgebietes der Gleichrichterventile, so daß die Ventile strom- oder spannungsmäßig nicht gut ausgenutzt sind. Man hat deshalb den Gleichstromverbraucher an eine Anordnung von ungesteuerten Ventilen angeschlossen und die Sekundärspannung des Gleichrichtertransformators entsprechend der Nennspannung dieser Gleichrichterventile gewählt. Die Steuerung der Gleichspannung erfolgt dann mittels gesteuerter Ventile in den Primärzuleitungen des Transformators..Bei verhältnismäßig geringen Anforderungen an die Stehgeschwindigkeit, beispielsweise bei Elektronenstrahl-Schmelzanlagen, genügt im allgemeinen eine Gegenparallelschaltung eines gesteuerten und eines ungesteuerten Ventils in jeder Zuleitung. Bei höheren Anforderungen wird im allgemeinen in jeder Zuleitung eine Gegenparallelschaltung von gesteuerten Ventilen angeordnet.Arrangement for controlling the consumer-side voltage of an alternating or three-phase transformer The invention relates to an arrangement for controlling the consumer-side voltage of an AC or three-phase transformer, its Mains supply lines contain controlled valves, which wiring capacitors assigned. Various direct current consumers, such as radio transmitters, DC welding systems and electrostatic precipitators require largely inertia-free ones Actuators for stepless regulation of current, voltage or power and fast switching elements to protect the rectifier valves. The direct current consumers are often below or above the economic value in terms of current or voltage Area of application of the rectifier valves, so that the valves current or voltage are not well used. The direct current consumer is therefore connected to an arrangement connected by uncontrolled valves and the secondary voltage of the rectifier transformer selected according to the nominal voltage of these rectifier valves. The control the DC voltage is then carried out by means of controlled valves in the primary supply lines of the transformer .. With relatively low demands on the standing speed, For example, in the case of electron beam melting systems, a counter-parallel connection is generally sufficient one controlled and one uncontrolled valve in each supply line. At higher Requirements is generally a counter-parallel connection in each feed line arranged by controlled valves.

Der Betrieb solcher Wechselstromsteller kann unter Umständen bei Teilaussteuerung der Ventile und geringer Belastung, insbesondere im Leerlauf des Transformators, durch Spannungsschwankungen gestört werden, deren Ursache in der Stromkommutierung der gesteuerten Ventile zu erblicken ist. Eine störende Wirkung solcher Spannungsspitzen auf den Betrieb der Ventile in den netzseitigen Transformatorzuleitungen kann dadurch weitgehend vermieden werden, daß die Ventile spannungsmäßig überdimensioniert werden. Diese Maßnahmen erfordern jedoch einen entsprechend erhöhten Aufwand, zumal die Scheitelwerte solcher Überspannungen ohne größeren Aufwand nur annähernd bestimmt werden können.The operation of such AC power controllers can under certain circumstances be partially controlled of the valves and low load, especially when the transformer is idling, are disturbed by voltage fluctuations, the cause of which is the current commutation the controlled valves can be seen. A disruptive effect of such voltage peaks This can affect the operation of the valves in the network-side transformer feed lines largely avoided that the valves are overdimensioned in terms of tension. However, these measures require a correspondingly increased effort, especially since the Peak values of such overvoltages are only approximately determined without great effort can be.

Diese Spannungsschwankungen können jedoch zu weiteren Nulldurchgängen der Ventilströme und damit zu weiteren Betriebsstörungen, insbesondere bei einem nachgeschalteten Gleichrichter zu erheblichen Verzerrungen und erhöhter Welligkeit der Gleichspannung führen. Ein solcher Betrieb ist deshalb zur Speisung von empfindlichen Gleichstromverbrauchern ungeeignet. Es wurde nun erkannt, daß diese Spannungsschwingungen weitgehend beeinflußt werden durch Energieschwingungen zwischen der Induktivität des Transformators und den Beschaltungskapazitäten der Ventile in den netzseitigen Zuleitungen und unter Umständen auch zwischen den Kapazitäten eines angeschlossenen Gleichstromkreises, beispielsweise den Beschaltungskondensatoren angeschlossener Gleichrichter, oder auch großen Glättungskondensatoren einer Senderstromversorgung oder Verbraucherkapazitäten bei Elektrofiltern. Es ergibt sich daraus die Aufgabe, solche Energieschwingungen zu vermindern oder ganz zu beseitigen.However, these voltage fluctuations can lead to further zero crossings the valve currents and thus to further malfunctions, especially in one downstream rectifier leads to considerable distortion and increased ripple the direct voltage lead. Such an operation is therefore for feeding sensitive Unsuitable for direct current consumers. It has now been recognized that these voltage oscillations are largely influenced by energy oscillations between the inductance of the transformer and the wiring capacities of the valves in the network-side Supply lines and possibly also between the capacities of a connected DC circuit, for example the wiring capacitors connected Rectifiers, or large smoothing capacitors of a transmitter power supply or consumer capacities for electrostatic precipitators. The result is the task to reduce such energy vibrations or to eliminate them entirely.

Zur Lösung dieser Aufgabe sind erfindungsgemäß die netzseitigen Transformatorklemmen über Kondensatoren miteinander verbunden, deren Kapazität so bemessen ist, daß bei voller Aussteuerung der Ventile deren Strom mindestens annähernd gleich oder größer ist als der Magnetisierungsstrom des Transformators. Diese Kondensatoren bilden für den Energieaustausch ins Netz einen Nebenweg, dessen Zeitkonstante wesentlich größer ist als diejenige der Ventilbeschaltung. Ferner wurde gefunden, daß durch die Anordnung von Widerständen in Reihe mit den Kondensatoren auch die Einschaltstromspitzen ausreichend begrenzt werden können. Diese Widerstände können zweckmäßig so bemessen werden, daß die Zeitkonstante des entsprechenden RC-Gliedes größer ist als die Freiwerdezeit der Ventile.According to the invention, the transformer terminals on the mains side are used to achieve this object connected to each other via capacitors, the capacity of which is such that at full modulation of the valves whose current is at least approximately the same or greater is than the magnetizing current of the transformer. These capacitors form for the exchange of energy into the network a bypass, the time constant of which is essential is greater than that of the valve circuit. It was also found that by The arrangement of resistors in series with the capacitors also controls the inrush current peaks can be sufficiently limited. These resistances can expediently be dimensioned in this way be that the time constant of the corresponding RC element is greater than the free time of the valves.

Zur weiteren Erläuterung der Erfindung wird auf die Zeichnung Bezug genommen, in der als Ausführungsbeispiel eine Anordnung zur Steuerung der Spannung eines Gleichstromverbrauchers dargestellt ist. Nach der Figur ist ein Gleichstromverbraucher 2, der beispielsweise eine Senderöhre mit einer Spannung von 5 kV und einer Leistung von 100 kW sein kann und dem ein Kondensator von beispielsweise etwa 2 gF parallel geschaltet ist, an eine Gleichrichteranordnung 4 mit Gruppen ungesteuerter Ventile 5 in Brückenschaltung angeschlossen. Von der Ventilgruppe, beispielsweise einer Reihenschaltung von zehn Ventilen in jedem Brückenzweig, ist jeweils nur eines dargestellt. Die Ventile können beispielsweise Siliziumgleichrichter sein. Die Gleichrichteranordnung 4 ist über einen Transformator 5 mit einer Sekundärwicklung 6, die beispielsweise für eine Spannung von 5 kV und einen Strom von 20 A ausgelegt sein soll, und einer Primärwicklung an ein Drehstromnetz mit den Phasen R, S und T mit einer Spannung von 380V angeschlossen. Die netzseitigen Zuleitungen des Transformators 5 enthalten jeweils eine Gegenparallelschaltung von gesteuerten Ventilen 8 und 9, die zweckmäßig Siliziumthyristoren oder gegebenenfalls Gruppen solcher Thyristoren sein können und denen jeweils eine Reihenschaltung eines Beschaltungskondensators 10 mit einem Beschaltungswiderstand 11 parallel geschaltet ist. Zur Trennung der gesamten Anlage vom Drehstromnetz ist noch ein Trennschalter 12 vorgesehen. An die netzseitigen Transformaterklemmen ist jeweils eine Reihenschaltung eines Kondensators 14 mit einem Widerstand 15 angeschlossen. Diese RC-Glieder sind in Stern geschaltet.To further explain the invention, reference is made to the drawing, in which an arrangement for controlling the voltage of a direct current consumer is shown as an exemplary embodiment. According to the figure, a direct current load 2, which can be, for example, a transmitter tube with a voltage of 5 kV and a power of 100 kW and to which a capacitor of, for example, about 2 gF is connected in parallel, to a rectifier arrangement 4 with groups of uncontrolled valves 5 in a bridge circuit connected. Of the valve group, for example a series connection of ten valves in each bridge branch, only one is shown. The valves can be silicon rectifiers, for example. The rectifier arrangement 4 is connected to a three-phase network with phases R, S and T with a voltage of 380V via a transformer 5 with a secondary winding 6, which should be designed, for example, for a voltage of 5 kV and a current of 20 A, and a primary winding connected. The mains-side feed lines of the transformer 5 each contain a counter-parallel connection of controlled valves 8 and 9, which can expediently be silicon thyristors or possibly groups of such thyristors and each of which is connected in parallel with a series connection of a connection capacitor 10 with a connection resistor 11. A disconnector 12 is also provided to separate the entire system from the three-phase network. A series circuit of a capacitor 14 with a resistor 15 is connected to the transformer terminals on the mains side. These RC elements are connected in star.

Eine besonders vorteilhafte weitere Ausgestaltung einer derartigen Anordnung ergibt sich dadurch, daß der Sternpunkt dieser RC-Glieder mit dem Sternpunkt der Primärwicklung 7 verbunden ist. Diese Anordnung bewirkt eine Stabilisierung der Spannungssteuerung dadurch, daß der Nullpunkt der Kondensatoren 14 mit dem Nullpunkt des Transformators gekoppelt ist und somit das Potential dieser beiden Nullpunkte nur im gleichen Sinne wandern kann. Mit der gleichen Wirkung kann der Sternpunkt der Kondensatoren 14 auch mit einem Mittelpunktsleiter des Drehstromversorgungsnetzes verbunden werden. Die Kondensatoren 14 und Widerstände 15 sind so bemessen, daß der Magnetisierungsstrom in den Transformatorprimärwicklungen nach einem Kommutierungsvorgang weiterfließen kann. Er fließt über die RC-Glieder 14, 15 und speichert die magnetische Energie der Transformatorwicklung in den Kondensatoren 14, bis das Ventil für die entgegengesetzte Stromrichtung freigegeben wird.A particularly advantageous further embodiment of such an arrangement results from the fact that the star point of these RC elements is connected to the star point of the primary winding 7. This arrangement stabilizes the voltage control in that the zero point of the capacitors 14 is coupled to the zero point of the transformer and thus the potential of these two zero points can only move in the same sense. With the same effect, the star point of the capacitors 14 can also be connected to a neutral point conductor of the three-phase power supply network. The capacitors 14 and resistors 15 are dimensioned so that the magnetizing current can continue to flow in the transformer primary windings after a commutation process. It flows through the RC elements 14, 15 and stores the magnetic energy of the transformer winding in the capacitors 14 until the valve is released for the opposite current direction.

In Verbindung mit der Erfindung können die Widerstände 15 vorteilhaft so ausgelegt sein, daß die Zeitkonstante des RC-Gliedes größer ist als die Freiwerdezeit der steuerbaren Ventile 8 und 9. Die Zeitkonstante kann vorzugsweise etwa die zwei- bis fünffache, insbesondere etwa die dreifache Freiwerdezeit der Ventile betragen.In connection with the invention, the resistors 15 can be advantageous be designed so that the time constant of the RC element is greater than the free time of the controllable valves 8 and 9. The time constant can preferably be about the two- up to five times, in particular about three times the time the valves become free.

Claims (4)

Patentansprüche: 1. Anordnung zur Steuerung der verbraucherseitigen Spannung eines Wechsel- oder Drehstromtransformators, dessen netzseitige Zuleitungen gesteuerte Ventile enthalten, denen Beschaltungskondensatoren zugeordnet sind, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die netzseitigen Transformatorklemmen über Kondensatoren (14) miteinander verbunden sind, deren Kapazität so bemessen ist, daß bei voller Aussteuerung der Ventile (8, 9) deren Strom mindestens annähernd gleich oder größer ist als der Magnetisierungsstrom des Transformators (5). Claims: 1. Arrangement for controlling the consumer-side Voltage of an AC or three-phase transformer, its line-side supply lines Contain controlled valves to which wiring capacitors are assigned, d a d u r c h g e k e n n n z e i c h n e t that the transformer terminals on the mains side are connected to one another via capacitors (14), the capacitance of which is dimensioned in this way is that with full control of the valves (8, 9) their current at least approximately is equal to or greater than the magnetizing current of the transformer (5). 2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in Reihe mit den Kondensatoren (14) Widerstände (15) angeordnet sind, die so bemessen sind, daß die Zeitkonstante des gebildeten RC-Gliedes größer ist als die Freiwerdezeit der Ventile (8; 9). 2. Arrangement according to claim 1, characterized in that in series with the capacitors (14) Resistors (15) are arranged, which are dimensioned so that the time constant of the formed RC element is greater than the release time of the valves (8; 9). 3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeitkonstante etwa die zwei- bis fünffache, insbesondere etwa die dreifache Freiwerdezeit der Ventile (8, 9) beträgt. 3. Arrangement according to claim 2, characterized in that the time constant is approximately the two to five times, in particular about three times the time the valves (8, 9) become free. 4. Anordnung nach den Ansprüchen 1 bis 3, die an ein Drehstromnetz angeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Sternpunkt der Kondensatoren (14) mit dem Sternpunkt der netzseitigen Tzansformatorwicklung (7) und/oder einem Mittelpunktsleiter des Drehstromnetzes verbunden ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 1098 598; deutsche Auslegeschrift Nr. 1169 026; französische Patentschrift Nr. 1387 619.4. Arrangement according to claims 1 to 3, which is connected to a three-phase network, characterized in that the neutral point of the capacitors (14) is connected to the neutral point of the network-side transformer winding (7) and / or a neutral conductor of the three-phase network. Documents considered: German Patent No. 1098 598; German interpretative document No. 1169 026; French patent specification No. 1387 619.
DE1965S0095889 1965-03-11 1965-03-11 Arrangement for controlling the consumer-side voltage of an AC or three-phase transformer Pending DE1259454B (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE1965S0095889 DE1259454B (en) 1965-03-11 1965-03-11 Arrangement for controlling the consumer-side voltage of an AC or three-phase transformer

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE1965S0095889 DE1259454B (en) 1965-03-11 1965-03-11 Arrangement for controlling the consumer-side voltage of an AC or three-phase transformer

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE1259454B true DE1259454B (en) 1968-01-25

Family

ID=7519684

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE1965S0095889 Pending DE1259454B (en) 1965-03-11 1965-03-11 Arrangement for controlling the consumer-side voltage of an AC or three-phase transformer

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE1259454B (en)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1169026B (en) * 1963-01-18 1964-04-30 Licentia Gmbh Arrangement for monitoring inverters
FR1387619A (en) * 1963-03-25 1965-01-29 Landis & Gyr Sa circular control transmitter

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1169026B (en) * 1963-01-18 1964-04-30 Licentia Gmbh Arrangement for monitoring inverters
FR1387619A (en) * 1963-03-25 1965-01-29 Landis & Gyr Sa circular control transmitter

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0166954A1 (en) Method for the reduction of dynamic overvoltages in an alternating current grid system
EP0152002A1 (en) Phase-shifter
DE1763411C3 (en) Thyristor converter arrangement
DE1513913C3 (en) Arrangement for the supply of reactive current in an alternating current network
DE2531644C3 (en) Phase shifter device for voltages in an electrical network
DE3220979A1 (en) SUPRALOCKING POWER STORAGE DEVICE
DE1259454B (en) Arrangement for controlling the consumer-side voltage of an AC or three-phase transformer
DE1265288B (en) Reactive power converter connected in series with mains voltage
EP3590170B1 (en) System and method for stabilizing an alternating voltage grid
EP0552389B1 (en) Power supply method for an electro-filter
EP0249083A2 (en) Current supply device
DE741793C (en) Rectifier system with means for fine voltage regulation
DE1916231A1 (en) Converter system
DE1457133C (en) Control device for the voltage of electrostatic precipitators
DE680297C (en) Device for the automatic maintenance of an alternating voltage
DE902403C (en) Device for exciting synchronous machines
DE1563540C (en) Semiconductor voltage regulator for a self-excited alternating current generator
CH382277A (en) Protective device on a converter in a rectifier bridge circuit with semiconductor valves
DE906240C (en) Switching arrangement for parallel operation of automatic control devices to keep the current constant
DE740260C (en) Device for regulating rectifiers
DE971681C (en) Contact converter with limited current-carrying side paths
DE3045574A1 (en) Static reactive power compensator coupled to transformer secondary - has additional transformer between mains transformer secondary and thyristor chokes, with phase-variable secondaries
DE2530381A1 (en) DEVICE FOR GENERATING CONTROLLABLE CURRENTS OF HIGH CURRENTS, IN PARTICULAR WELDING DEVICES
DE1225281B (en) Electrical system with multiple voltages
DE1563431A1 (en) Device for evenly distributing a single-phase load over a multi-phase system