DE1488911B2 - Stromrichter mit einem über mindestens zwei Hauptthyristoren abwechselnd gespeisten Transformator - Google Patents

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf einen Stromrichter tentschrift 1192 315), die vorerwähnte Einschaltung mit einem über mindestens zwei Hauptthyristoren ab- eines Transformators über einen Dämpfungswiderwechselnd gespeisten und abwechselnd in die eine stand dadurch zu verbessern, daß der den Dämpfungsund die andere Richtung magnetisierten Transfer- widerstand überbrückende Relaiskontakt durch zwei mator, mit einem Widerstand, der einem der Haupt- 5 antiparallelgeschaltete Thyristoren ersetzt wird, denen thyristoren parallel geschaltet ist und bei dem der ein Steuersatz zugeordnet ist, der die Zündimpulse andere der Hauptthyristoren bei Inbetriebnahme des für die Thyristoren nach einer definierten Zeit-Stromrichters zuerst gezündet wird. verzögerung nach dem Anschalten des Transformators

Bei einem bekannten Stromrichter dieser Art wird über den Dämpfungswiderstand liefert,
der Transformator bei nicht ausgesteuerten Thyri- io Der Widerstand wird bei der erfindungsgemäßen stören in einem definierten Magnetisierungszustand Anordnung vorzugsweise so bemessen, daß der zweigehalten und durch Ansteuern eines bestimmten bis fünffache Nennstrom an ihm einen Spannungs-Hauptthyristors bei Betriebsbeginn so ummagnetisiert, abfall erzeugt, der etwa der Nennspannung entspricht, daß praktisch kein nennenswerter Überstrom auf- Wenn man hierbei die Zeit zwischen dem Anlegen treten kann (deutsche Auslegeschrift 1155 197). 15 der Speisespannung und dem Zünden des parallel zu Ohne eine derartige Maßnahme würden dagegen diesem Widerstand liegenden Hauptthyristors gleich Überströme auftreten, deren Größe von dem jeweili- oder größer als die zweifache Pulslänge des Stromgen Einschaltzeitpunkt innerhalb einer Periode der richters wählt, dann können selbst schnelle Sichespeisenden Wechselspannung im Vergleich zu dem rangen durch die Einschaltströme nicht mehr ausvorangegangenen Ausschaltezeitpunkt abhängt. Solche 20 gelöst werden.

Überströme können erhebliche Größe annehmen und Die genannte Ausführungsform der Erfindung ist sind vor allem in Anlagen mit Halbleiterbauelementen vorzugsweise zum Einschalten bei Leerlauf geeignet, gefürchtet, weil dort mit Rücksicht auf einen wirk- Will man jedoch den belasteten Stromrichter einsamen Schutz dieser Halbleiterbauelemente sehr flinke schalten, dann empfiehlt es sich, in Reihe zu dem Sicherungen verwendet werden müssen, die dann 25 Widerstand eine Diode zu schalten, deren Durchlaßhäufig beim Einschalten auslösen, sofern man nicht richtung der des parallelliegenden Hauptthyristors den Transformator überdimensioniert. entgegengerichtet ist. An Stelle einer Diode kann auch

Bei dem eingangs genannten Stromrichter ist je- ein kleiner Hilfsthyristor verwendet werden. Dabei ist

doch der Widerstand so angeordnet, daß er selbst bei es zweckmäßig, denjenigen der beiden Hauptthyri-

nicht in Betrieb befindlichem Stromrichter ständig an 30 stören als ersten zu zünden, über den ein Strom fließt,

der Speisespannungsquelle liegt und diese belastet. der den Transformator in entgegengesetzter Richtung

Da der Widerstand so bemessen sein muß, daß minde- magnetisiert als der Strom über den Widerstand,

stens der volle Magnetisierungsstrom des Transfer- Die beiden Hauptthyristoren können auch — wie

mators fließen kann, führt dies zu beträchtlichen Ver- beim Wechselrichter'in - Mittelpunktschaltung — in

lusten. 35 verschiedenen Zweigen liegen oder — wie beim

Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, die durch Wechselstromsteller — unmittelbar antiparallel geeinen solchen Widerstand hervorgerufenen Verluste schaltet sein,
auf ein Mindestmaß zu beschränken. Fig. 1 zeigt die Anwendung der Erfindung bei

Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe ist einem Wechselstromsteller,

bei einem Stromrichter der eingangs genannten Art 40 F i g. 2 die Magnetisierungskennlinie des verwende-

dadurch gekennzeichnet, daß in Reihe mit dem ten Transformators.

Widerstand ein Hilfsthyristor liegt, der die um- In F i g. 1 sind mit 1 und 2 Hauptthyristoren begekehrte Durchlaßrichtung wie derjenige Haupt- zeichnet, die einen Wechselstromsteller bilden, dem thyristor hat, der zuerst gezündet wird, und daß der ein Taktgeber St zugeordnet ist. Der Wechselstrom-Hilfsthyristor vor diesem Hauptthyristor gezündet 45 steller liegt zwischen einer Wechselstromquelle Q und wird. 1 einem Transformator Tr. Diesen Hauptthyristoren ist

Es ist bereits bekannt, einen Transformator über noch eine Reihenschaltung aus einem Hilfsthyristor 3 einen Dämpfungswiderstand an eine Wechselspan- und einem Widerstand R parallel geschaltet,
nungsquelle zu schalten und diesen Dämpfungswider- Solange die beiden Hauptthyristoren 1 und 2 stand nach dem Abklingen des Einschaltstromes auto- 50 sperren, fließt über den Transformator kein Strom, matisch mit Hilfe des Kontaktes eines Schützes zu Der Arbeitspunkt des Transformators liegt dann je überbrücken. Bei dieser Anordnung muß man aus nach Ausschaltzeitpunkt zwischen +B₁. und — B_r. . Sicherheitsgründen zwischen dem Einschalten des Zum Einschalten zündet man zunächst den ..HilfsTransformators über den Dämpfungswiderstand und thyristor 3, wodurch in den Transformator Tr ein dem Überbrücken des Dämpfungswiderstandes eine 55 durch die Spannung der Stromquelle Q, den Widerverhältnismäßig lange Zeitspanne verstreichen lassen, stand R und den Scheinwiderstand des Transforda der Zeitpunkt des direkten Anschlusses des Trans- mators Tr bestimmter Magnetisierungsstrom fließt, formators an die Wechselspannungsquelle innerhalb durch den im Eisenkern des Transformators gerade der einzelnen Halbwellen der von dieser Quelle ge- die Sättigungsinduktion +Bs (vgl. Hysteresiskurve lieferten Wechselspannung dem Zufall überlassen ist. 60 nach F i g. 2) erzeugt wird. Danach wird dem Haupt-

Bei der Erfindung kommt man dagegen mit einer thyristor 2 ein Zündimpuls gegeben.
Einschaltverzögerung von nur einer einzigen Halb- Da sich dabei die magnetische Induktion in einen welle aus, weil der Transformator durch eine gezielte Bereich von etwa +Bs bis — Bs ändern kann, wird Ansteuerung innerhalb der ersten Halbwelle in eine der Eisenkern des Transformators Tr beim Einschaldefinierte Remanenzlage gebracht wird und in der 65 ten nicht in den Sättigungsbereich gesteuert. Man darauffolgenden Halbwelle aus dieser in die entgegen- braucht hierzu dem Hilfsthyristor 3 nur einen Zündgesetzte Remanenzlage ummagnetisiert wird. impuls während der ersten Periode zu geben und

Es ist ferner vorgeschlagen worden (deutsche Pa- dann den Thyristor 2 zu zünden. Die Phasensteue-

rung selbst wird hierbei mit dem Taktgeber St durchgeführt.

Durch die beschriebene Anordnung ist es möglich, die Größe eines gegebenen Transformators am besten auszunutzen. Man braucht vor allem den Transformator nicht nennenswert größer zu bemessen, als es mit Rücksicht auf Spannung und Typenleistung notwendig ist. Wählt man beispielsweise das Verhältnis von Nennspannung zu dem Produkt aus Widerstand und Nennstrom gleich 2 und das Verhältnis von Magnetisierungsstrom zu Nennstrom gleich 0,1, dann kann man den Transformator bis zu 95% ausnutzen. Eine noch bessere Ausnutzung ergibt sich, wenn man das erstgenannte Verhältnis größer (praktisch durchaus bis 5 zulässig) und das an zweiter Stelle genannte Verhältnis kleiner (besseres Kernmaterial) wählt.

Für die Gegenstände der Ansprüche 2 bis 4 wird Schutz nur in Verbindung mit dem Gegenstand des Anspruchs 1 beansprucht.

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Stromrichter mit einem über mindestens zwei Hauptthyristoren abwechselnd gespeisten und abwechselnd in die eine und die andere Riehtung magnetisierten Transformator mit einem Widerstand, der einem der Hauptthyristoren parallel geschaltet ist und bei dem der andere der Hauptthyristoren bei Inbetriebnahme des Stromrichters zuerst gezündet wird, dadurch gekennzeichnet, daß in Reihe mit dem Widerstand ein Hilfsthyristor liegt, der die umgekehrte Durchlaßrichtung wie derjenige Hauptthyristor hat, der zuerst gezündet wird, und daß der Hilfsthyristor vor diesem Hauptthyristor gezündet wird.

2. Stromrichter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Widerstand so bemessen ist, daß der zwei- bis fünffache Nennstrom einen Spannungsabfall erzeugt, der etwa der Nennspannung entspricht.

3. Stromrichter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeit zwischen dem Anlegen der Speisespannung und dem Zünden des parallel zu dem Widerstand liegenden Hauptthyristors gleich oder größer als die zweifache Pulslänge ist.

4. Stromrichter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß beide Hauptthyristoren antiparallel geschaltet sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen