DE624491C

DE624491C - Anordnung zur Spannungsregelung bei der Umformung von Wechselstrom in Gleichstrom oder umgekehrt mittels gittergesteuerter Dampf- oder Gasentladungsstrecken mit Lichtbogenentladung und eindeutiger Stromdurchlassrichtung

Info

Publication number: DE624491C
Application number: DEA60831D
Authority: DE
Original assignee: AEG AG
Current assignee: AEG AG
Priority date: 1930-09-26
Filing date: 1931-02-21
Publication date: 1936-01-22
Also published as: BE382780A; FR724695A; GB390196A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Einrichtungen mit Dampfentladungsstrecken zum. Umformen von Wechselstrom in Gleichstrom oder umgekehrt. In erster Linie betrifft sie eine verbesserte Einrichtung zum Verändern der sekundären Spannung, insbesondere der Gleichspannung beim Gleichrichterbetrieb.

Es sind bereits verschiedene Einrichtungen zur Umformung von Wechselstrom in Gleichstrom oder umgekehrt mit gittergesteuerten Dampfentladungsstrecken vorgeschlagen worden, bei denen z. B. durch Verändern der Phase der Gitterspannung das Einsetzen der Anodenströme zeitlich verschoben werden kann. Man hat bei diesen Anordnungen den Nachteil festgestellt, daß für jeden Wert der den Gittern aufgedrückten Spannung, der wesentlich verschieden ist von dem, welcher das Maximalverhältnis, der Gleichspannung zur Wechselspannung ergibt, der Leistungsfaktor sehr schnell und erheblich von Eins abweicht, d. h. wenn die Gleichspannung bis Null verringert wird, wird auch der Leistungsfaktor selbsttätig bis Null verringert.

Gemäß der Erfindung werden bei den beschriebenen Umformungseinrichtungen, die mindestens zwei Gruppen von verschiedenen Windungszahlen der Transformatorwicklungen zugeordneten Entladungsstrecken enthalten, mindestens zwei Regelbereiche verwendet, innerhalb deren. die Spannungsregelung stetig durch Ändern der' Gitterspannung einer Gruppe von Entladungsstrecken erfolgt. Im untersten Regelbereich erfolgt die Spannungsregelung in an sich bekannter Weise, indem die Entladungsstrecken, die an die die kleinste Spannung liefernde Anzapfung angeschlossen sind, gesteuert werden. Dadurch wird ein günstigerer- Leistungsfaktor erzielt, als wenn dieselban Spannungswerte wie bisher durch Ausschneiden aus den vollen Phasenspannungen erreicht würden.

Die Spannungsregelung· in den· oberen Regelbereichen nimmt man zweckmäßigerweise in der Weise vor, daß man außer der ebenfalls in an sich bekannter Weise erfolgenden Steuerung der betreöenden Entljadungsstrecken die nächst untere Gruppe von Entladungsstrecken in wenigstens einem Teil des Regelbereiches leitend hält. Bei einer solchen Regelung ergeben sich z. B. bei Gleichrichterbetrieb Momentanwerte für die erzeugte Spannung, die zwischen den Höchstwerten der unteren Gruppe und der gesteuerten Gruppe liegen.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt >ei einer Einrichtung, die Energie zwischen einem Gleichstrom- und einem Wechselstromkreis aus-

Claims

tauscht. Ein Wechselstromkreis io und ein Gleichstromkreis 11 sind über ein gittergesteuertes Dampf entladungsgefäß 12, das als Gleichrichter oder. Wechselrichter arbeiten. kann, und über einen Transformator 13 verbunden. Die Sekundärwicklung 14 dieses Transformators ist sechsphasig und in Stern geschaltet. Gemäß der Erfindung wird jede Phasenwieklung 15 der !Sekundärwicklung 14 .mit zwei Anzapfungen 16 und 17 versehen und diese an entsprechende Gruppen von Anoden 18 und ,ig angeschlossen". Dabei entsprechen, die Anoden der Gruppe 18 den Anzapfungen 16 und die Anoden der Gruppe 19 den Anzapfungen 17.1 Ferner sind gemäß der Erfindung die Steuerelektroden, die das Zünden der Anodenströme bestimmen, ebenfalls in, zwei Gruppen 20 und 21 eingeteilt, die den entsprechenden Anodengruppen .18 bzw. 19 zugeordnet 'sind. Es ist gleichgültig, ob man zwölf Einzelgefäße, .von denen jedes eine Anode, eine Kathode und eine entsprechende Steuerelektrode enthalten, oder ein mehranodiges Entladungsgefäß 12 mit gemeinsamer Kathode verwendet. Damit das Zünden des Stromflusses in jeder der Anodengruppen 18 und 19 unabhängig voneinander erfolgen kann, sind die Steuerelektrodengruppen 20 bzw. 21 derart angeordnet, daß sie getrennt durch bekannte Anordnungen gespeist werden, die eine,Änderung der Phase der Wechselspannung gestatten, beispielsweise durch einen Drehtransformator mit getrennten Sekundärwicklungen. 22 und 23.
Bei der Arbeitsweise derUmf ormumgseinrichtung als Gleichrichter müssen bei einer Gleichspannungsregelung von dem Wert Null ab zunächst die Phasen der den beiden Steuierelektrodengruppen zugeführten Spannungen derartig sein, daß die Anodengruppe 19 Strom führt, während zu derselben Zeit die Aiiodengruppe 18 keinen Strom führt. Man kann die Spannung im Gleichstromkreis regeln, indem man die Phase der der Steuerelektrodengruppe 21 zugeführten Wechselspannung verschiebt. Der Höchstwert der Spannung in diesem Bereich ist vergleichsweise klein, weil die Anodengruppe 19 mit den Anzapf ungen 17 verbunden ist, die nur eine kleinere Spannung führen. _So Nachdem der Größtwert der Spannung in diesem Bereich erreicht ist, wird die der Steuerelektrodengruppe 20 zugeführte Gitterspannung derart eingestellt, daß sich jetzt auch die Anodengruppe 18 an der Stromführung beteiligt. Durch Ändern dieser Gitterspannungen kann die Gleichspannung bis zu einem Höchstwert verändert werden. Die im Kreis 11 jetzt herrschende Gleichspannung ist größer als im unteren Bereich, und die Momentanwerte liegen zwischen den Höchstwer- ten der ,unteren und der gesteuerten Gruppe.

Eis ergibt sich mithin, daß in jedem. Regelbereich der -Leistungsfaktor höher ist als · bei der bisher 'bekannten Weise. In dem oberen Regelbeireich folgt .dies· daraus, daß zwei Anoden je Phase .an der .Stromführung beteiligt sind, und der von der Anodengruppe übernommene Strom wechselstromseitig einen Leistungsfaktor von etwa Eins entspricht. -

Offenbar können noch weitere Gruppen von Anoden an noch weiteren Anzapfungen angeschlossen sein oder Schaltvorrichtungen, die die einzelnen Anodengruppen an verschiedene Txansformatoranzapfungen legen,. Dadurch kann man, wie oben beschrieben ist, eine stetig veränderbare Gleichspannung über einen beliebig großen Bereich erhalten, ohne einen schlechten Leistungsfaktor in Kauf zu nehmen.

Paten Ansprüche :

i. Anordnung zur Spannungsregelung bei der Umformung von Wechselstrom in Gleichstrom oder umgekehrt mittels gittergesteuerter Dampf- oder Gasentladungsstrecken mit Lichtbogenentladung und eindeutiger Stromdurchlaßrichtung mit mindestens zwei Gruppen von Entladungsstrekken (18 bzw. 19), die ebenso vielen Gruppen von Windungszahlen (16 bzw. 17) der Transformatorphasen zugeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei Regelbereiche vorgesehen sind, innerhalb deren die Spannungsregelung stetig durch Ändern der Gitterspannung jeweils einer Gruppe von Entladungsstrecken erfolgt.
2. Anordnung nach Anspruch 1 für Gleichrichterbetrieb, dadurch gekennzeich- too net, daß im untersten Regelbereich die Spannungsregelung in an sich bekannter Weise allein durch Steuern der an die kleinste Anzapfung (17) angeschlossenen Entladungsstrecken (19) erfolgt, in den oberen Regelbereichen außer der ebenfalls in an sich bekannter Weise erfolgenden Steuerung der zugeordneten Entladungsstrecken (18) die nächst untere Gruppe von Entladungsstrecken (19) in wenigstens einem Teil des Regelbereiches leitend gehalten wird.
3. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß einzelne Gruppen von Entladungsstrecken durch willkürlich betätigte oder selbsttätig wirkende Schaltmittel von 'einer Spannungsstufe auf eine andere umschaltbar sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen