DE627784C

DE627784C - Anordnung zum Betrieb von Einphasenwechselrichtern

Info

Publication number: DE627784C
Application number: DEA62062D
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Raphael Feinberg; Dr-Ing Hans Laub
Original assignee: AEG AG
Current assignee: AEG AG
Priority date: 1931-05-24
Filing date: 1931-05-24
Publication date: 1936-03-23

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM 23. MÄRZ 1936

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

KLASSE 21 d² GRUPPE 12 ob

Allgemeine Elektricitäts-Gesellschaft in Berlin*) Anordnung zum Betrieb von Einphasenwechselriclitern

Patentiert im Deutschen Reiche vom 24. Mai 1931 ab

Es wird häufig verlangt, daß ein Eüiphasenwechselstromnetz, ζ. B. für Bahnen, durch zwei unabhängige Energiequellen gespeist werden soll. Im folgenden soll angenommen werden, daß der Energiebedarf des Einphasenwechselstromnetzes einerseits durch eine Synchronmaschine, z. B. einen Synchronumformer, andererseits durch einen Einphasenwechselrichter, der mit gesteuerten Gas- oder Dampfentladungsgefäßen arbeitet, gedeckt werde. Zweckmäßig wird die dem Einphasenwechselrichter zugeführte Gleichspannung durch einen Gleichrichter, vorzugsweise mit Gittersteuerung, einem Drehstromnetz, ζ. Β.

is einem Landesversorgungsnetz, entnommen. Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine Anordnung zum Betrieb von mit gesteuerten Gas- oder Dampfentladungsgefäßen arbeitenden Einphasenwechselrichtern, die auf

ao ein Netz mit durch 'eine Synchronmaschine gelieferter Gegenspannung arbeiten. Hierbei ist die synchrone Einphasenmaschine, die im folgenden als Führermaschine bezeichnet ist, so bemessen, daß sie die in jeder Periode

ag auftretenden Energiedifferenzen zwischen dem Energiebedarf des Einphasennetzes und der vom Einphasenwechselrichter gelieferten Energie ganz oder annähernd ausgleicht.

In Abb. ι der Zeichnung ist eine Ausführungsmöglichkeit der Erfindung veranschaulicht. In einem Bahnumformerwierk möge ein* Synchronumformer 1 und ein aus einem Gleichrichter und einem Wechselrichter- bestehender Äsynchronumformer 4 aufgestellt sein. Beide Umformer, die an voneinander unabhängige Drehstromnetze angeschlossen sein mögen, speisen den Belastungskreis 3. Zur Vereinfachung der Betrachtungsweise sei zunächst angenommen, daß der Führerumformier dem Belastungskreis 3 keine Wirkleistung zuführt. Der Verbraucherstrom. / setzt sich aus den Teilströmen I₁ und i₄ zusammen. Der Verlauf des vom Einphasenwechselrichter gelieferten Stromes ist bei genügend großer Kathodendrossel annähernd rechteckförmig (s. Abb. 2). J₁ ist somit die Differenz zwischen i und i_L. Der Verlauf von I₁ ist in Abb. 3 angegeben, ferner auch die vom Führerumformer 1 gelieferte Spannung u. Das Produkt H₁= α·ϊ_χ stellt die Differenzleistung dar. Für diese Pendelleistung ist die Einphasenmaschine des Führerumformers elektrisch zu. bemessen. Damit diese elektrische Differenzleistung ohne nennenswerte Schwankungen der Winkelgeschwindigkeit aufgenommen bzw. abgegeben werden kann, ist ies vorteilhaft, den Führer umformer mit einem hinreichend großen Schwungmoment zu versehen. Ist diese mechanische Bedingung erfüllt, so kann der Antriebsmotor von 1 so

*)■ Von dem Patentsucher sind als die Erfinder angegeben worden:

Dr.-Ing. Hans Laub in -Berlin-Wilmersdorf und Or.-Ing. Raphael Feinberg in Berlin'Reinickendorf.

klein gehalten werden, daß er nur die Verlustleistung des · Führerumformers ddckt. Die Wirkleistung wird -dann vom Primärnetz-über den Asynchrönümfbrmei· 4~dem Sekundämetz zugeführt. Selbstverständlich besteht -jaSa auch die Möglichkeit, daß der Führernmformer -einen bestimmten Lastanteil oder eine gewisse vorbestimmte Grundbelastung übernimmt.

ίο Das erforderliche Schwungmoment· und -die Typenleistung der Maschine "kann man verkleinern, . wenn man dafür sorgt, daß der Vierlauf der Kurve; /₄ sich der Sinusf arm nähert. Dies läßt sich z. B, durch Verkleinern der in den den Wechselrichter speisenden Gleichstromkreis eingefügten ' Drosselspule (Kathodendrossel) ermöglichen. Dann beteiligt sich die Kathodendrossel an der Speicherung .der' Energie. TMan -Tcamr 'aber auch eine günstigere Kurvenform erhalten durch Einfügen von in die tanzielneal· .,Entladungsstromkreise leingefügten Drosselspulen (Anodendrosseln). - -- ■

Ferner ist es zweckmäßig, auch den Gleichrichter des ruhenden Asynchronumformers mit Steuerelektroden zu versehen. Dies bietet mannigfache Vorteile, wie- bereits an anderer «Stelle jeingehenid.tescini'f&ben istuiden"ist. - ^uoiächst besteht "die Möglichkeit ufer Jüeistungsbivv. ..Spannungsregelung" im -iGleiehstromteeis, jdienn die an sich auch mögMche "Regelung ■mittels ^der SteueEspanniung-<des WiechselrichteGs-ihai stets gMch^ög jauch eine ^näeiaang .d;er:.:Blin^:dleis.tung zur- Folge. Abier auch- -die !Frage jder JLeistungsrücklLe|er,ung, wie sie für •GehirgsbaTmen o.dgl. inJErage^ kommt, läßt ·-. dich/leicht iösen,\Troenn-sowohl der Wechselidehter als.-aiidbuder!Gleichrichter amit Steuerlelekteoden iieEsehen ^in.d. Die .Umschaltung "äer "-Leistungsrichtun^ ierfolgt - zweckmäßiger-' •wieise in, ^Miängigifaeituder Spannungen -der bieiden-" Wiechselstr-omiietziei un:d..;zH!aT jdurch -VeEändernng-.der.: Giifcerspainnuhgen/ -wie dies faereüs an. ^anderer .Stelle, beschriebiein wor--.denist-L- ,.:.. i :..-.■ .. :-- .-/- .j. ■-.-'..'- :-.". im !einfachsten EaILe ibesteheii, wie in Abb.. 1 dargestellt ist,, die. Jimfofinferwerke aTis:\den ; itönfoxmieiai i_xind 4. . !Bei ..stark- '^wechselnden Belastungen ν Jkann .jes.: i6mp£ehlen"S!W!er.t .sein^ m\ehieEeiäBynclixonum£oimer WorZUsehen,.. Das hat- /den. Varieil, fdaß jbei üBeinen: !Belastungen piur. on' Asynchr-omimf ormer in IBetidieb 1st,

hei großen Belastungen sämtliche Asynchronumiormer arbieiten. Das Ein- und Ausschalten ider .einzelnen Asynchronumformer erfolgt ⁵⁵ zweckmäßigerweise lastabhängig, wobei dies, *wie/weiter oben angegebien ist, in der Weise erfolgen kann, daß der Führerumformer eine -gewisse, wenn auch vielleicht kleine Grundbelastung .übernimmt; das Schalten der Asyn- ^6o chronumformer erfolgt vorzugsweise nicht in den Jianptkreisenj .sondern mittels der Gittersteuerung, indem beispielsweise ein vom Belastungsstrom betätigter Steuerstromkreis die Gitterspannung der Belastung entsprechend ⁶5 "einstellt.

Auch .die Erregung des Generators des Führerumf ormers wird bei Änderungen der Belastung neu einzustellen sein. Es empfiehlt sich in diesem Falle selbsttätige Regelung in Abhängigkeit Ton uer Belastung und der Phasenlage des erzeugten Wechselstromes.

Claims

Patentansprüche:

i. Anordnung zum Betrieb von mit •gesteuerten Dampf- oder Gasentladungsgefäßen arbeitenden vEinphasenwechselrichtern, die auf 'ein Netz mit durch eine - - -Symehronmaschine,. z.B.. .. Synchronumf or- :.anBr, gelieferter Gegenspannung-arbeiten, • dadurch, -gekennzeichnet,. daß ;die SynctajonimascMneidie in-jeder Beriode auftretenden . E&ergiedifljerenzen zwischen dem Energie-.bedarf^;.des_Einphasennietzes ttnd der v-om jBÜnphasenwfiGhsielrichtier: :g.eMefertea Ener-. ;gie ganz-ioder annähernsi .ausgleicht. · . 2.. Anordimng nach. Ansprach % daiiuEch .gelaennzieichnet, -daß aias Sehwung-. JEtroment jier: - Sfnchronmaschine .dierart bemessen ist, 'daß: ;die. iGeschwindigieitssohwankungen jein'en: varbestimmten Wert jiicht räberschüeiten- . . - - - . . 3. : Anordntmg- nach-Anspruch 1, da-(facriih -gekennzeichnet,. daß xdie Synchronmaschine mit':anem ibenebigen mechanischen..Aintriefr znr. gleichzieitigen WJxkr Mstungserieugung saerseheri ist. . 4. Anordnung nach -Anspruch 3 oder folgenden, idaduEch gekennzeichnet,' daß die EÄegung .der -Syndirönmaschine in : Abitängigkeit "von der: "Größe und Phaseniage "des iBelastungsstromes .eingestellt

•Hierzu ·ΐ Blatt Zeichnungen

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