DE3403619A1

DE3403619A1 - Elektrische stromversorgungsquelle fuer die verwendung in einer elektrostatischen ausfaellvorrichtung

Info

Publication number: DE3403619A1
Application number: DE19843403619
Authority: DE
Inventors: Hiroshi Hiratsuka Kanagawa Terai
Original assignee: Sumitomo Heavy Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Heavy Industries Ltd
Priority date: 1983-02-07
Filing date: 1984-02-02
Publication date: 1984-08-09
Also published as: JP2561453B2; JPS59216479A; US4567541A; DE3403619C2

Description

P 18552

Beschreibung

Die Erfindung betrifft eine elektrische Stromversorgungsquelle für die Verwendung in einer elektrostatischen Ausfällvorrichtung und speziell eine solche Stromversorgungsquelle, die mit einer Hochspannungsimpulsquelle ausgestattet ist, um einen Spannungsimpuls einer konstanten hohen Gleichspannung zu überlagern, die zwischen den Entladeelektroden und Sammelelektroden zugeführt wird.

In Verbindung mit elektrostatischen Ausfällvorrichtungen ist es gut bekannt hohe Spannungsimpulse einer hohen Gleichspannung zu überlagern, die einer Entladeelektrode zugeführt wird, um dadurch den Wirkungsgrad der Staubsammlung zu erhöhen. Durch eine derartige Oberlagerung von Hochspannungsimpulsen und einer hohen Gleichspannung wird die Möglichkeit geschaffen, den Mittelwertstrom in der Ausfällvorrichtung unabhängig von der Mittelwertspannung zu steuern, indem die Folgefrequenz der Impulse geändert wird, wodurch verhindert wird, daß Teilchen mit hohem Widerstand, die sich an der Sammelelektrode niederschlagen und an dieser gesammelt werden, übermäßig viel Strom aufnehmen und eine Rückionisation verursachen.

Es sind drei Verfahren als Mittel zur Erzeugung und zur Überlagerung derartiger Hochspannungsimpulse mit einer konstanten hohen Gleichspannung bekannt. Gemäß dem ersten Verfahren wird eine elektrische Ladung in einer Speicherkapazität gespeichert und wird dann über einen Funkenspalt zur Elektrode der Ausfäll-

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Vorrichtung übertragen. Dieses Verfahren ist dafür geeignet einen extrem kurzen Impuls zu erzeugen, der beispielsweise eine Breite von einer Ilikrosekunde hat. Da es jedoch nicht möglich ist, die elektrische Energie der Impulse wieder zu gewinnen, die zwischen den Elektroden der Ausfällvorrichtung zugeführt werden, ist der Energieverbrauch sehr hoch.

Das zweite Verfahren ist dasjenige, welches in der japanischen Patentschrift Nr. Sho 57-43062 mit dem Anmelder F.L. Smidth & Co A.S. beschrieben ist. Fig. 1 zeigt eine Schaltungsanordnung, welche das Prinzip dieses zweiten Verfahrens veranschaulicht. Eine Quelle für eine hohe Gleichspannung umfaßt einen Übertrager 1 und eine Gleichrichterbrücke 2, die an die Sekundärwicklung des Übertragers 1 angeschaltet ist. Der Ausgang der Gleichrichterbrücke 2 ist über eine Impedanz 3 mit einem Ende eines Speicherkondensators 4 verbunden, dessen anderes Ende geerdet ist. Das eine Ende des Kondensators 4 ist auch mit der Kathode eines Thyristors 5 verbunden, dessen Anode über eine Induktivität bzw. Spule.6 mit den Entladeelektroden 7 des elektrostatischen Ausfällgerätes verbunden ist. Die Sammelelektroden 8 der Ausfällvorrichtung sind geerdet. Eine Diode 9 ist antiparallel zum Thyristor 5 geschaltet und der Gate-Anschluß des Thyristors 5 ist mit einem Regler 10 verbunden.

Bei der Stromversorgungsschaltung nach Fig.1 wird die elektrische Ladung in dem Kondensator 4 aus der Gleichstromquelle gespeichert und wenn der Thyristor 5 eingeschaltet wird, so wird die in dem Kondensator 4 gespeicherte elektrische Ladung über die Induktivität 6 zu den Entladeelektroden 7 in Form eines Spannungsimpulses entladen. Danach wird die elektrische Energie des Impulses, der der Ausfällvorrichtung zugeführt wurde, über die Diode 9 an dem Kondensator 4 wiedergewonnen und zwar durch die Wirkung einer LC Schwingung, die durch die Induktivität und den Kondensator C verursacht wird, der zwischen den Ent-

ladeelektroden 7 und den Sammelelektroden 8 gebildet ist.

Da bei dieser Stromversorgungsschaltung weder die Anode noch die Kathode des Thyristors 5 geerdet ist, ändert sich die Potentialdifferenz zwischen dem Gate-Anschluß und der Kathode des Thyristors 5 schwimmend und zwar ungeachtet der Tatsache, ob ein Triggersignal dem Gate-Anschluß von dem Regler 10 aus zugeführt wird. Deshalb wird häufig eine große Potentialdifferenz zwischen dem Gate-Anschluß und der Kathode des Thyristors 5 verursacht, was dann zu einem fehlerhaften Öffnen oder Durchschalten des Thyristors 5 führt. Es ist daher sehr schwierig den Thyristor genau einzuschalten und auszuschalten.

Um den von der Schaltung nach Fig.1 erzeugten Impuls einer veränderbaren hohen Gleichspannung, die direkt von einer anderen Quelle (nicht gezeigt) den Entladeelektroden zugeführt wird, ' zu überlagern, ist es darüber hinaus erforderlich einen Kopplungskondensator zwischen die Induktivität 6 und die Entladeelektroden 7 zu schalten und auch die Verbindung zwischen der Induktivität und dem Kopplungskondensator über eine weitere Induktivität oder über einen Widerstand zu erden.Wenn jedoch die Erdungs-Induktivitätoder-Widerstand an die Impulsgeneratorschaltung angeschlossen wird, so geht elektrische Energie über die Erdungs-Induktivität oder den Erdungs-Widerstand verloren. Daher weist diese Schaltung unvermeidbar beträchtliche Energieverluste auf.

Das dritte Verfahren wird von Jerry F. Soup und Thomas Luger in "High Voltage Thyristors Used in Precipitator", Control Engineering 129-136, August 1981 beschrieben. Fig.2 zeigt die grundlegende Schaltung für dieses dritte Verfahren. Die gezeigte Schaltung umfaßt eine Hoch-Gleichspannungsquelle 11, deren Ausgang über eine Induktivität 12 mit den Entladeelektroden 7 der Ausfällvorrichtung verbunden ist. Die Schaltung umfaßt ferner eine weitere Gleichstromquelle 13 mit einer Augangsspannung E,

die über einen Thyristor 14 mit den Entladeelektroden 7 verbunden ist, und umfaßt eine Induktivität 15 und einen Kopplungskondensator 16. Die Verbindung zwischen der Induktivität 15 und dem Kopplungskondensator 16 ist mit einem Speicherkondensator 17 verbunden und ist über eine weitere Induktivität 18 und einen weiteren Thyristor 19 geerdet. Die Gate-Anschlüsse der Thyristoren 14 und 19 sind mit einem Regler 20 verbunden.

Bei dieser Schaltung wird zunächst der Thyristor 14 durch den Regler 20 geöffnet, so daß der Speicherkondensator 17 über die zweite Gleichstromquelle 13 geladen wird.Zu dieser Zeit wird aufgrund der LC-Schwingung, die durch die Induktivität 15 und den Speicherkondensator 17 verursacht wird, der Kondensator 17 auf eine Spannung 2E aufgeladen. In diesem Moment wird der Thyristor 19 durch den Regler 20 geöffnet, so daß der Kondensator 17 über die Induktivität 18 und den Thyristor 19 entladen wird. In dem Moment, wenn die Spannung des Speicherkondensators 17 gleich wird -2E und zwar aufgrund der LC-Schwingung, die durch die Induktivität 18 und den Speicherkondensator 17 verursacht wird, wird der Thyristor 14 erneut geöffnet und der Thyristor 19 wird geschlossen, so daß also der Kondensator 17 erneut geladen wird. Zu diesem Zeitpunkt wird, da die Poiaitialdifferenz gleich ist 4E, der Speicherkondensator 17 auf 4E aufgrund der LC-Schwingung durch die Induktivität 15 und den Kondensator 17 geladen. Somit wird die Spannung des Speicherkondensators 17 von 2E auf -2E und dann auf 4E geändert.

Wenn die Schaltung den zuvor erläuterten Vorgang bzw. Op-.- ation ein weiteres Mal wiederholt, wird die Spannung des Kondensators von 4E auf -4E geändert und dann auf 6E gebracht. Es wird nämlich die Spannung des Speicherkondensators 17 Stufe um Stufe durch wiederholte Aufladung und Entladung erhöht und gelangt dann in Form eines Impulses zu den Entladeelektroden 7.

Um daher die Ausfällvorrichtung und die Hochspannungs-Gleichspannungsquelle 11 gegen einen extrem hohen Spannungsimpuls zu schützen ist es erforderlich die von der Impulsgeneratorschaltung erzeugte Impulsspannung 2u begrenzen. Zu diesem Zweck muß die Impulsenergie bei jeder Wiederholung der Entladung und Aufladung des Speicherkondensators 17 verbraucht werden. Andererseits wird der Speicherkondensator 17 durch die Gleichstromquelle 13 nach jeder Entladung des Kondensators geladen. Auch dies bedeutet einen Verbrauch an elektrischer Energie. Damit ist auch bei dem dritten Verfahren der Energieverbrauch sehr hoch.

Zusätzlich müssen die Thyristoren 14 und 19 durch den Regler 20 mit hoher Präzision eingeschaltet und ausgeschaltet werden. Der Grund hierfür besteht darin, daß dann, wenn die Thyristoren nicht abwechselnd mit hoher Präzision eingeschaltet .und. ausgeschaltet werden, die Spannung des Kondensators 17 nicht auf 2E bei jeder Wiederholung des Lade-Entladezykluses angehoben wird.

Auf jeden Fall besteht das einschneidenste Problem bei den zuvor erläuterten drei herkömmlichen Verfahren in der Verwendung eines Speicherkondensators, der ein Vielfaches des Kapazitätswertes desjenigen Kondensators haben muß, der zwischen der Entladeelektrode und der Sammelelektrode des elektrostatischen Ausfällgerätes vorgesehen ist, und der eine Nennspannung haben muß, die ausreichend größer ist als die Spannung des Impulses. Speziell besitzt der Kondensator in der Ausfällvorrichtung einen Kapazitätswert von ca. 0,01 bis 0,1 Mikrofarad und die Impulsspannung beträgt beispielsweise 30 bis 50 KV. Der Speicherkondensator ist daher sehr kostspielig und macht ca. 10 bis 20% des Preises der elektrischen Stromversorgungsquelle der Ausfällvorrichtung aus.

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Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine billige elektrische Stromversorgungsquelle für die Verwendung in einer elektrostatischen Ausfällvorrichtung zu schaffen, in der die Spannungsimpulse ohne die Verwendung eines Speicherkondensators erzeugt werden können und bei der die elektrische Energie des Impulses, der der Ausfällvorrichtung zugeführt wird, effektiv wiedergewonnen werden kann, um dadurch den Energieverbrauch minimal zu halten.

Auch soll im Rahmen dieser Aufgabe eine elektrische Stromversorgungsquelle geschaffen werden, in der ein gesteuerter Gleichrichter genau und sicher ein-und ausgeschaltet werden kann, ohne dabei dem Einfluß der Ausfällvorrichtung ausgesetzt zu sein.

Die zuvor genannte Aufgabe wird durch die vorliegende Erfindung durch eine elektrische Stromversorgungsquelle für die Verwendung in einer elektrostatischen Ausfällvorrichtung gelöst, die nach der vorliegenden Erfindung aufgebaut ist und eine erste Hochspannungs-Gleichspannungsquelle umfaßt, deren Ausgangsanschluß in geeigneter Weise mit den Entladelektroden der elektrostatischen Ausfällvorrichtung verbunden wird, und eine Induktivität umfaßt, deren eines Ende über einen Kopplungskondensator mit dem Ausgangsanschluß verbunden ist,ferner einen gesteuerten Gleichrichter enthält, dessen Anode mit dem anderen Ende der Induktivität verbunden ist und dessen Kathode mit Masse oder Erde verbunden ist, ferner eine Diode enthält, die in Antiparallelschaltung zum gesteuerten Gleichrichter geschaltet ist, ferner eine zweite Hochspannungs-Gleichspannungsquelle umfaßt, die eine hohe Ausgangsimpedanz besitzt und mit der Induktivität verbunden ist, und schließlich einen Regler enthält, der einen Triggerimpuls zum Gate-Anschluß des gesteuerten Gleichrichters überträgt.

Bei der zuvor erläuterten elektrischen Stromversorgungsquelle wird der Kondensator der Ausfällvorrichtung, der zwischen den

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Entladeelektroden und den Sanunelelektroden der Ausfällvorrichtung gebildet ist, als Speicherkondensator verwendet und wird über den Kopplungskondensator durch die zweite Hochspannungs-Gleichspannungsquelle geladen. Wenn bei diesem Zustand der gesteuerte Gleichrichter 3 durch den Regler geöffnet wird, wird die in der Kapazität der Entladeelektroden der Ausfällvorrichtung gespeicherte Ladung über den Kopplungskondensator, die Induktivität und den gesteuerten Gleichrichter in die Kapazität der Sammelelektroden der Ausfällvorrichtung aufgrund der LC-Schwingung entladen, die durch die Induktivität und die Kapazität der Ausfällvorrichtung verursacht wird.Danach wird die in der Kapazität der Sammelelektroden der Ausfällvorrichtung gespeicherte elektrische Ladung über den Kopplungskondensatdr und die Diode entladen, die antiparallel zum gesteuerten Gleichrichter geschaltet ist und zwar zu den Entladeelektroden der Ausfällvorrichtung. Als Ergebnis wird ein Impuls den Entladeelektroden der Ausfällvorrichtung zugeführt und wird daher der hohen Gleichspannung überlagert, welche von der ersten Hochgleichspannungsquelle den Entladeelektroden zugeführt wird.

Gemäß einem anderen Merkmal wird die elektrische Energie, die durch die Kapazität der Ausfällvorrichtung entladen wird auf die Kapazität der Ausfällvorrichtung zurückgeleitet. Es kann daher ein Spannungsimpuls ohne eine Speicherkapazität bzw. Speicherkondensator unabhängig von der Kapazität der Ausfällvorrichtung erzeugt werden, die durch die Entladeelektroden und die Sammelelektroden gebildet ist und es kann die elektrische Energie des Spannungsimpulses ohne nennenswerten Verlust effektiv wiedergewonnen werden, so daß dadurch der Energieverbrauch bzw. Stromverbrauch minimal gehalten wird.

Darüber" hinaus kann der gesteuerte Gleichrichter wiederholt eingeschaltet werden und zwar in irgendeinem Intervall, der nicht kürzer ist als die Schwingperiode oder Zeitkonstante, die

durch die Induktivität, den Kopplungskondensator und die Kapazität der Ausfällvorrichtung bestimmt ist. Daher kann als Regler ein unabhängig betätigter Impulsgenerator verwendet werden, der dem Gate-Anschluß des gesteuerten Gleichrichters Impulse zuführt, die eine veränderliche oder eine konstante Impulsfolgeperiode haben und zwar unabhängig von der zuvor erwähnten Zeitkonstanten.

Da die Kathode des gesteuerten Gleichrichters geerdet ist, wird bei der Stromversorgungsquelle der zuvor erläuterten Art die Potentialdifferenz zwischen dem Gate-Anschluß und der Kathode des gesteuerten Gleichrichters nicht dem Einfluß der Ausfällvorrichtung ausgesetzt.Daher kann auch der gesteuerte Gleichrichter einfach und genau durch einen einfachen und billigen Regler eingeschaltet und ausgeschaltet werden.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen unter Hinweis auf die Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Figuren 1 und 2 Schaltungen zur Veranschaulichung der Prinzipien

herkömmlicher elektrischer Stromversorgungsquellen, die in einem elektrostatischen Ausfällgerät verwendet werden;

Figur 3 eine Schaltung einer ersten Ausführungsform einer

elektrischen Stromversorgungsquelle nach der vorliegenden Erfindung für die Verwendung in einer elektrostatischen Ausfällvorrichtung;

Figur 4 Wellenformen der Spannung und des Stromes der

Ausfällvorrichtung, die von einer einen Spannungsimpuls erzeugenden Schaltung erzeugt werden, die in der Ausführungsform nach Fig.3 vorhanden ist,

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Figur 5 eine Wellenform der Spannung, die durch die

Stromversorgungsquelle nach Fig.3 der Ausfällvorrichtung zugeführt wird; und

Figuren 6 und 7 Schaltungen eines zweiten und eines dritten

Ausführungsbeispiels nach der vorliegenden Erfindung.

Fig. 3 zeigt eine Schaltung eines ersten Ausführungsbeispiels einer elektrischen Stromversorgungsquelle nach der vorliegenden Erfindung für die Verwendung in einer elektrostatischen Ausfällvorrichtung. Abschnitte, die ähnlich denjenigen bei der herkömmlichen Stromversorgungsquelle nach Fig.2 sind, sind mit den gleichen Bezugszeichen versehen.

Die gezeigte Stromversorgungsquelle umfaßt eine Hochspannungs-Gleichspannungsquelle 11, die von einem übertrager 11A gebildet ist, dessen Primärwicklung mit einer Wechselstromquelle verbunden ist und dessen Hochspannungsseite bzw. Sekundärwicklung mit einer Gleichrichterbrücke 11B verbunden ist. Der positive Ausgangsanschluß der Gleichrichterbrücke 11B ist geerdet und der negative Ausgangsanschluß der Gleichrichterbrücke 11B ist über eine Impedanz 12 mit den Entladeelektroden 7 der Ausfällvorrichtung verbunden, um diese mit einer Spannung V_DC zu versorgen, die im wesentlichen der Korona Entladungs-Anfangsspannung in der Ausfällvorrichtung entspricht. Die Sammelelektroden 8 der Ausfällvorrichtung sind geerdet.

Die Stromversorgungsquelle umfaßt auch eine weitere Hochspannungs-Gleichspannungsquelle 21 mit einem übertrager 21A, dessen Primärwicklung mit einer Wechselstromquelle verbunden ist und dessen.Hochspannungsseite bzw. Sekundärwicklung mit einer Gleichrichterbrücke 2TB verbunden ist. Der negative Ausgangsanschluß der Gleichrichterbrücke 21B ist geerdet und der positive

Ausgangsanschluß der Gleichrichterbrücke 21B ist über einen Kopplungskondensator 22 mit den Entladeelektroden 7 verbunden. Der Kopplungskondensator 22 ist so angeordnet, daß er die Gleichstromkomponente sperrt und die Wechselstromkomponente durchläßt. Der Kopplungskondensator 22 muß einen Kapazitätswert haben, der ausreichend größer ist als derjenige des Kondensators C„ in der Ausfällvorrichtung, der hauptsächlich durch die Kapazität zwischen der Entladeelektrode 7 und den Sammelelektroden 8 bestimmt ist.

Die Verbindung zwischen der Gleichstromquelle 21 und dem Koppelkondensator 22 ist mit einem Ende einer Induktivität verbunden, deren anderes Ende mit der Kathode eines gesteuerten Gleichrichters 24 verbunden ist, wie beispielsweise einem Thyratron oder in Reihe geschalteten Thyristoren, und auch mit der Anode einer Diode 25 verbunden ist. Die Anode des gesteuerten Gleichrichters 24 und die Kathode der Diode 25 sind geerdet. Der Gate-Anschluß des gesteuerten Gleichrichters ist mit einem Regler 26 verbunden.

Die Sekundärwicklung des Übertragers oder Transformators 21A muß eine große Induktivität haben, damit die Gleichstromquelle eine ausreichend hohe Impedanz besitzt, um den von der Gleichstromquelle 21 über den gesteuerten Gleichrichter 24 nach Masse oder Erde fließenden Strom so klein wie möglich zu halten, wenn der gesteuerte Gleichrichter 24 eingeschaltet wird. Es kann daher anstelle der Verwendung eines Transformators mit großer Induktivität eine strombegrenzende Drossel verwendet werden, die in Reihe mit der Primärwicklung oder der Sekundärwicklung des Transformators 21A geschaltet wird. Andererseits kann eine Impedanz 2 7 mit einem geeigneten Wert zwischen den positiven Ausgangsanschluß der Gleichrichterbrücke 21B und der Induktivität 2 3 geschaltet werden. Daher ist die Bezeichnung "Gleichstromquelle mit hoher Ausgangsimpedanz" so zu interpretieren, daß alle möglichen Konstrukbionen mit umfaßt sind, die

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geeignet sind, den Strom aus der Gleichstromquelle über die Induktivität 2 3 nach Masse zu begrenzen, wenn der gesteuerte Gleichrichter 24 eingeschaltet wird.

Bei diesem Ausführungsbeispiel ist jedoch die Impedanz 27 dafür erforderlich, um die Möglichkeit sicherzustellen, daß das Potential an der Verbindungsstelle zwischen der Induktivität 23 und dem Kopplungskondensator 22 auf ein negatives Potential gelangen kann.

Es sei nun angenommen, daß die Gleichstromquelle 21 eine Ausgangsspannung E besitzt und daß die Ausgangsimpedanz des Transformators 21A unendlich hoch ist. Ferner sei angenommen, daß die vorwärts gerichteten Widerstandswerte der Gleichrichterbrücke 21B und der Diode 25 Null sind und daß der vorwärts gerichtete Widerstandswert des gesteuerten Gleichrichters 2 im leitenden Zustand gleich Null ist und im nichtleitenden Zustand unendlich ist. Ferner sei die Bedingung angenommen, daß die Gleichstromquelle 11 von der Ausfällvorrichtung abgetrennt ist, und daß der Kopplungskondensator 22 weggelassen ist. Auch sei angenommen, daß der zur Ausfällvorrichtung fließende Strom gleich ist i(t) und daß die Spannung zwischen den Entläde- und Sammelelektroden 7 und 8 gleich ist v(t).

Wenn bei dieser Bedingung der gesteuerte Gleichrichter 24 nicht leitend ist, so ist v(t)=E und i(t)=O. Zum Zeitpunkt t=0 lassen sich, wenn der gesteuerte Gleichrichter 24 durch den Regler 26 eingeschaltet wird, die folgenden Gleichungen aufstellen:

^CEP· "4 v(t)=i(t> (D

__L. -4j£ i(t)=v(t) (2)

j	1	- -t) ,	/ *	(3)	t)	...(4)
Vl	*^CEP	sin (	V ^L"^CEP
^CEP
L

Worin L = Induktivitätswert der Induktivität 23 ist.

Wenn diese Gleichungen (1) und (2) auf der Grundlage der Bedingungen i (O) =0 und v(0)=E gelöst werden, so ergeben sich v(t) und i(t) in der folgenden Weise:

v(t) =E cos

Die zuvor angegebene Gleichung (2) wurde auf der Grundlage der Bedingung aufgestellt, daß das nicht belastete Ende der Induktivität 23, welches der Last in Form der Ausfällvorrichtung gegenüberliegt geerdet ist. Tatsächlich wird dann, wenn der gesteuerte Gleichrichter 24 eingeschaltet wird, die nicht an einer Last hängende Seite der Induktivität 23 zu Beginn über den gesteuerten Gleichrichter 24 geerdet. Danach wird dann, wenn i (t)^0 istjder gesteuerte Gleichrichter 24 ausgeschaltet, jedoch wird die Diode 2 5 vorwärts vorgespannt und zwar in Richtung des Stromflußes. Da die zuvor angegebene Bedingung tatsächlich erfüllt wird, wird somit während der Zeitperiode von O^ t<C 25t Ί L*^c _Ep'f die Gleichung (2) wirksam.

Da i(t)-<0 ist,fließt während der Zeitperiode von O<t<T7r_v/L-C der von den Entladeelektroden 7 der Ausfällvorrichtungs-Kapazität C₁^_n abgegebene oder entladene Strom durch den gesteuerten Gleichrichter 24 zu den Sammelelektroden 8 der Kapazität der Ausfällvorrichtung. Da i(t)>0 ist, wird während der Zeitperiode vonTTJh'C <t<^27T /l^cZT der gesteuer.te Gleichrichter 24 ausgeschaltet, es wird jedoch die in den Sammelelektroden 8 gespeicherte elektrische Ladung zu den Entladeelektroden 7 über die Diode 2 5 zurückgeleitet.

* """ 34Ö3619

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Zum Zeitpunkt von t=2JT / L-C wird v(t) zu E und i(t)=O* Danach wird dieser Zustand beibehalten, wenn nicht der gesteuerte Gleichrichter 24 erneut eingeschaltet wird. Fig.4 zeigt die Wellenform von v(t) und i(t) wie zuvor dargelegt.

Es wird daher die Gleichstrom-bzw. Gleichspannungskomponente von der Spannung v(t) durch den Kopplungskondensator 22 entfernt und es wird die Wechselspannungskomponente V der Spannung v(t) der hohen Gleichspannung V_DC überlagert, die von der Gleichstromquelle 11 den Entladeelektroden 7 zugeführt wird, wie dies in Fig.5 gezeigt ist. Als Folge wird eine intensive Korona-Entladung in Form eines Impulses in der elektrostatischen Ausfällvorrichtung erzeugt, da die Spannung V_DC aus der Gleichstromquelle der Anfangsspannung der Korona-Entladung in der Ausfällvorrichtung entspricht.

Fig. 6 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel der Stromversorgungsquelle nach der vorliegenden Erfindung. Abschnitte, die ähnlich aufgebaut sind wie solche der Stromversorgungsquelle, die in Fig.3 gezeigt ist, sind mit den gleichen Bezugszeichen versehen und eine Erläuterung dieser Abschnitte kann daher weggelassen werden. Der einzige Unterschied zwischen dem ersten Ausführungsbeispiel und dem zweiten Ausführungsbeispiel besteht darin,· daß beim zweiten Ausführungsbeispiel der Ausgang der Gleichstromquelle 21 mit der Verbindung zwischen der Induktivität 23 und dem gesteuerten Gleichrichter 24 verbunden ist. Das zweite Ausführungsbeispiel arbeitet auf ähnliche Weise wie das erste Ausführungsbeispiel. Es kann jedoch die Impedanz 27 dann weggelassen werden, wenn der Übertrager oder Transformator 21A eine ausreichend große Ausgangsimpedanz besitzt, um den Strom so klein wie möglich zu halten-, der von der Gleichstromquelle 21 über den gesteuerten Gleichrichter 24 nach Masse oder Erde fließt, wenn der gesteuerte Gleichrichter 24 eingeschaltet wird.

Fig. 7 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel. Diejenigen Abschnitte des dritten Ausführungsbeispiels, die ähnlich denjenigen der Stromversorgungsquelle nach Fig.6 sind, sind gleichfalls mit den selben Bezugszeichen versehen und eine Erläuterung dieser Abschnitte ist daher nicht erforderlich. Der einzige Unterschied besteht hier darin, daß die Diode und die Impedanz 27 weggelassen sind und daß die Gleichrichterbrücke 21B die Funktion der Diode 25 übernimmt. Bei dieser Ausführungsform muß der Transformator 21A eine große Induktivität haben, so daß die Gleichstromquelle 21 eine ausreichend hohe Impedanz besitzt, damit der Strom so klein wie möglich gehalten wird, der von der Gleichstromquelle 21 über den gesteuerten Gleichrichter 24 nach Masse oder Erde fließt, wenn der gesteuerte Gleichrichter 24 eingeschaltet wird. Andererseits kann eine strombegrenzende ,Drossel in Reihe mit der Primärwicklung, oder der Sekundärwicklung des Transformators 21A geschaltet werden.

Wie aus der vorangegangenen Beschreibung hervorgeht,ist die Stromversorgungsquelle nach der vorliegenden Erfindung geeignet eine hohe Gleichspannung, die mit Spannungsimpulsen überlagert ist, zu erzeugen und zuzuführen ohne daß dabei eine Speicherkapazität erforderlich ist, wie sie bei der herkömmlichen Vorrichtung gefordert wird. Da darüber hinaus bei der Stromversorgungsquelle nach der vorliegenden Erfindung die Kathode des gesteuerten Gleichrichters geerdet ist, ist die Potentialdifferenz zwischen dem Gate-Anschluß und der Kathode des gesteuerten Gleichrichters nicht dem Einfluß der Ausfällvorrichtung ausgesetzt. Daher kann der gesteuerte Gleichrichter sehr einfach und präzise ein und aus geschaltet werden und zwar mit Hilfe eines einfachen und billigen Reglers.

Claims

GRUNECKER. KINKELDEY, STOCKMAIF? A^PAR-YKiEFQ ♦ * " ------PATENTANWÄLTE EUROPEAN PATENT A. GRÜNECKER, an. -« DR H KINKELDEY. c»pl tr.« DR W. STOCKMAIR. oPLiNt. DR K. SCHUMANN, on. .w P. H. JAKOB. Of-. me DR Θ. BEZOLD. an. ο·κμ W MEISTER. OPL-ing H HILGERS. on ι~α OR H. MEYER-PLATH Wl- 8000 MÜNCHEN MAXIMILIANSTRASSE P 18552 SUMITOMO HEAVY INDUSTRIES, LTD. 2-1, 2-chome, Ohte-machi, Chiyoda-ku Tokyo, 100 Japan Elektrische Stromversorgungsquelle für die Verwendung in einer elektrostatischen Ausfällvorrichtuna PATENTANSPRÜCHE

1.) Elektrische Stromversorgungsquelle für die Verwendung ""In einer elektrostatischen Ausfällvorrichtung, gekennzeichnet durch eine erste Gleichstromquelle (11) für eine hohe Spannung, deren Ausgangsanschluß mit den Entladeelektroden (7) der elektrostatischen Ausfällvorrichtunc.verbunden ist, durch eine Induktivität (23), die mit ihren einem Ende über einen Kopplungskondensator (22) mit dem Ausgangsanschluß verbunden ist, durch einen gesteuerten Gleichrichter (24), dessen Anode mit dem anderen Ende der Induktivität (23)

verbunden ist und dessen Kathode mit Masse oder Erde verbunden ist, durch eine Diode (25), die in Antiparallelschaltung an den gesteuerten Gleichrichter (24) angeschaltet ist, durch eine 2weite Gleichstromquelle (21) für eine hohe Spannung mit einer hohen Ausgangsimpedanz, die mit der Induktivität (23) verbunden ist, und durch einen Regler (26), der dem Gate-Anschluß des gesteuerten Gleichrichters (24) Triggerimpulse zuführt.

2. Stromversorgungsquelle nach Anspruch 1, dadurch g e kenn ze ichnet, daß der Regler (24) aus einem unabhängig betriebenen Impulsgenerator besteht.

3. Stromversorgungsquelle nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Gleichstromquelle (21) für eine hohe Spannung mit dem anderen Ende der Induktivität (23) verbunden ist.

4. Stromversorgungsquelle nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Gleichstromquelle (21) für eine hohe Spannung aus einem Leistungstransformator (21A) besteht, dessen Primärwicklung mit einer Wechselstromversorgungsquelle verbunden ist, und dessen Sekundärwicklung mit hoher Impedanz über eine Gleichrichterbrücke (21B) mit der Induktivität (23) verbunden ist.

5. Stromversorgungsquelle nach Anspruch 4, dadurch g e kennze ichnet, daß die Diode (2 5) durch die Gleichrichterbrücke (21B) gebildet ist.

6. Stromversorgungsquelle nach Anspruch 3, dadurch g e kennze ichnet, daß die zweite Gleichstromquelle (21) für eine hohe Spannung aus einem Leistungstransformator (21A) besteht, dessen Primärwicklung mit einer Wechselstromversorgungsquelle und dessen Sekundärwicklung mit einer Gleichrichterbrücke (21B) verbunden ist, deren Ausgang über ein hohes Impedanzelement

(27) mit der Induktivität (23) verbunden ist.

7. Stromversorgungsquelle nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Gleichstromquelle (21) für hohe Spannung mit dem einen Ende der Induktivität (23) verbunden ist.

8. Stromversorgungsquelle nach Anspruch 7, dadurch g ekennzeichnet, daß die zweite Gleichstromquelle (21) für hohe Spannung aus einem Leistungstransformator (21A) besteht, dessen Primärwicklung mit einer Wechselstromversorgungsquelle und dessen Sekundärwicklung mit einer Gleichrichterbrücke (21B) verbunden ist, deren Ausgang über ein Element (27) mit hoher Impedanz mit der Induktivität (23) verbunden ist.

9. Stromversorgungsquelle nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennze ichnet, daß der gesteuerte Gleichrichter (24) aus in Reihe geschalteten Thyristoren besteht.

10. Stromversorgungsquelle nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennze ichnet, daß der gesteuerte Gleichrichter (24) aus einem Thyratron besteht.