DE632943C

DE632943C - Arrangement for switching off converters with grid-controlled vapor or gas discharge paths

Info

Publication number: DE632943C
Application number: DEA69377D
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Raphael Feinberg
Original assignee: AEG AG
Current assignee: AEG AG
Priority date: 1933-05-03
Filing date: 1933-05-03
Publication date: 1936-07-16

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und Einrichtungen zur Abschaltung von mit gittergesteuerten Dampf- oder Gasentladungsstrecken eindeutiger Stromdurch-S laßrichtung arbeitenden Umrichtern, bei denen der einen Halbwelle des hindurchfließenden Wechselstromes die eine Gruppe von Entladungsstrecken, der anderen Halbwelle, die andere Gruppe von Entladungsstrecken zugeordnet ist. Es sind zwar bereits Anordnungen vorgeschlagen worden, bei denen die Abschaltung von Umrichtern mit Hilfe der Gittersteuerung derart durchgeführt werden soll, daß im Augenblick der Abschaltung sämtlichen Steuergittern der einzelnen Hauptentladungsstrecken eine negative. Sperrspannung zugeführt wird. Durch, diese zusätzliche Steuerung läßt sich zwar das Ein- und Ausschalten mit Umrichtern sowohl mit Elektronenröhren als auch von Umrichtern, die mit gittergesteuerten Dampf- oder Gasentladungsstrecken arbeiten, in einfacher und wirkungsvoller Weise durchführen. Werden dabei Entladungsstrecken mit im wesentlichen reiner Elektronenentladung verwendet, so ergeben sich bei den bekannten Steuerverfahren keinerlei betriebliche Schwierigkeiten. Ebenso ist auch bei Umrichtern mit Dampfoder Gasentladungsstrecken ein einwandfreies Abschalten dann möglich, wenn sie allein auf ein Verbrauchernetz arbeiten. In Allgemeinfällen jedoch, d. h., wenn ein derartiger Umrichter parallel mit anderen Energiequellen auf ein Netz arbeitet, ergeben sich erhebliche Schwierigkeiten für die Abschaltung.The present invention relates to a method and devices for shutdown with grid-controlled vapor or gas discharge paths clear current through-S Lassrichtung working converters, in which one half-wave of the flowing through Alternating current one group of discharge paths, the other half-wave, the other group of discharge paths is assigned. There are already orders have been proposed in which the disconnection of converters with the help of the grid control are carried out in this way should that at the moment of switching off all control grids of the individual main discharge paths a negative one. Reverse voltage is supplied. By, this additional Control can be switched on and off with converters and electron tubes as well as converters with grid-controlled vapor or gas discharge paths work in a simple and effective way. Are thereby discharge paths with essentially pure electron discharge is used, so result in the known control methods no operational difficulties. The same applies to converters with steam or Gas discharge paths can be switched off properly when they are alone work on a consumer network. In general cases, however, i. i.e. if such a Converters working in parallel with other energy sources on a network result in considerable amounts Difficulties for the shutdown.

Diese sollen nachstehend für den Fall erläutert werden (vgl. Abb. 1 der Zeichnung), daß ein Umrichter mit den mehranodigen Gefäßen 13' und 13" auf ein unter Spannung stehendes, Einphasennetz 11 arbeitet, wobei in die Kuppelleitung eine Induktivität 12, die zur Verringerung der Stromoberwellen dient, eingeschaltet ist. Bei einer Abschaltung des Umrichters durch Einschaltung einer gemeinsamen zusätzlichen Sperrspannung sind zwei Fälle zu beachten:These should be explained below for the case (see Fig. 1 of the drawing), that a converter with the multi-anode vessels 13 'and 13 "on a live standing, single-phase network 11 works, with an inductance in the coupling line 12, which is used to reduce the current harmonics, is switched on. In the event of a shutdown of the converter by switching on a common additional blocking voltage there are two cases to consider:

1. Die Abschaltung wird in einem Augenblick vorgenommen, wo die gerade brennende Anode den Strom/ ordnungsmäßig zu Null führt. Es möge in dem in Abb. 2 dargestellten Zeitpunkt t°_s oder kurz davor abgeschaltet werden. Dann brennt die Anode 3" in diesem Augenblick; sie brennt bis zum Nulldurchgang des Stromes bei t°₃. Die bei ^₃ normalerweise zündende Anode 3' wird aber nicht mehr leitend, denn sämtliche Gitter haben jetzt Sperrspannung.1. The switch-off is carried out at a moment when the anode that is currently burning leads the current / properly to zero. It should be switched off at the time t ° _s shown in Fig. 2 or shortly before it. Then the anode 3 "burns at this moment; it burns until the current crosses zero at t ° _3. The anode 3 ', which normally ignites at ^ ₃ , is no longer conductive, because all the grids now have reverse voltage.

2. Die Abschaltung wird in einem anderen Augenblick vorgenommen. Die zuletzt brennende Anode muß so lange weiter bren-2. The shutdown is in another Moment made. The anode that burned last must continue to burn

*) Von dem Patentsucher ist als der Erfinder angegeben worden:*) The patent seeker stated as the inventor:

Dr.-Ing. Raphael Feinberg in Paris.Dr.-Ing. Raphael Feinberg in Paris.

nen, bis der Sirsm, ühervdie Kuppelleitung den Wert ,-NuIJ erfeidlt;, fWarm dieser. Zeitpunkt eintritt", hangt davon ab, welchen Wert der gelieferte Strom im Augenblick des Abv Schaltens hat, wie groß die Induktivität d Kuppelleitung ist, welche Zeitkonstante lt Stromkreis für das Abklingen der in dieser Induktivität gespeicherten magnetischen Energie -in Frage kommt, wie hoch die zu der ίο zuletzt brennenden Anode gehörige Teilspannung ist und ob im Gleichrichter- oder im Wechselrichterbetrieb der zuletzt brennenden Anode abgeschaltet wird. Die letzte Anode kann, somit nach dem Abschalten des, Um-15. richters noch eine unerwünscht lange Zeit brennen.until the Sirsm, over the coupling line the value, -NuIJ met ;, fWarm this. time occurs ", depends on the value of the current supplied at the moment of the Abv Switching has how large the inductance d coupling line is, what time constant lt Circuit for the decay of the magnetic energy stored in this inductance -The question is how high the partial voltage associated with the last anode that was burning and whether in rectifier or inverter operation the last one burning Anode is switched off. The last anode can, thus after switching off the, Um-15. Richter still burn for an undesirably long time.

Durch die vorliegende Erfindung, die sich auf alle Umrichter gemeinsam anwenden läßt, insbesondere aber auch für Hüllk-urvenumrichter vorteilhaft ist, können die beschriebenen Schwierigkeiten völlig vermieden und eine zwanglose, und betriebssichere 'Abschaltung des Umrichters erreicht werden. Der Abschaltvorgang wird gemäß der Erfindung derart vorgenommen, daß er unabhängig vom Augenblick der Einleitung der Abschaltung stets so- verläuft, wie es eben unter Fall 1 beschrieben ist, und zwar dadurch, daß die nicht stromführende Gruppe von Entladungsstrecken sofort gesperrt wird, während die Sperrung der gerade stromführenden Gruppe von Entladungsstrecken erst beim natürlichen Nulldurchgang des Stromes ihre Wirksamkeit erlangt.The present invention, which can be applied to all converters together, In particular, however, it is also advantageous for enveloping-curve converters, the described Difficulties completely avoided and an informal and reliable shutdown of the converter can be achieved. The shutdown process is carried out according to the invention such that it is independent of When the shutdown is initiated, it always proceeds as described in case 1 is described, namely by the fact that the non-current-carrying group of discharge paths is blocked immediately while the currently energized group is blocked of discharge paths only become effective at the natural zero crossing of the current attained.

Gemäß einer Weiterbildung des .Erfindungsgedankens stehen zur Durchführung dieses Steuerverfahrens mehrere Ausfuhrungsmöglichkeiten zur Verfügung. Von diesen sei zunächst die erwähnt, daß bei einer An-Ordnung nach Abb. 1 der Zeichnung beispielsweise an den Stellen A und B je eine gittergesteuerte Hilfsenüadungsstrecke oder an der Stelle C zwei gittergesteuerte gegensinnig parallel angeordnete Hilfsentladungsstrecken mit eindeutiger Stromdurchlaßrichtung vorgesehen sind. Die Gitter dieser Entladungsstrecken erhalten zu einem beliebigen Zeitpunkt Sperrpotential. Das gerade stromführende Gefäß brennt bis zum Ende der Stronihalbwelle,· ein Weiterbrennen ist jedoch nicht möglich, weder des einen noch des anderen mehranodigen Gefäßes. Diese von den Hauptströmen durchfLossenen Zusatzgefäße können gleichzeitig auch andere Aufgaben erfüllen, beispielsweise zur stromabhängigen Steuerung dienen.According to a further development of the concept of the invention, several possible embodiments are available for carrying out this control method. Of these, it should first be mentioned that in the case of an arrangement according to Fig. 1 of the drawing, for example , a grid-controlled auxiliary discharge path is provided at points A and B , or two grid-controlled auxiliary discharge paths, arranged in opposite directions in parallel, with a clear current flow direction are provided at point C. The grids of these discharge paths are given blocking potential at any given point in time. The current-carrying vessel burns until the end of the Stroni half-wave, but no further burning is possible, neither for one nor the other multi-anodic vessel. These additional vessels through which the main currents flow can also fulfill other tasks at the same time, for example for current-dependent control.

Der Erfindungsgedanke kann aber auch bei anderen Steuerungen zur Anwendung kommen, beispielsweise bei solchen, bei denen So in den Gitterkreisen der Hauptentladungsstrecken gittergesteuerte Hilfsenüadungsstrekken · mit ionisierbarem Medium vorgesehen sind. Besondere Vorteile ergeben sich, wenn diese Hilfsentladungsstrecken stromabhängig ■Vdbrart gesteuert werden, daß bei Richtungs-'•.-wechsel des erzeugten Stromes die Einlei- ^Äng der Entladung durch die Gittersteue- ' rung in den die neue Richtung liefernden Hauptentladungsstrecken erst erfolgt, wenn der Strom in der alten Richtung erloschen ist. Ein Ausführungsbeispiel, bei dem die Hilfsentladungsgefäße H' und H" in der vorgenannten Art gesteuert werden, zeigt Abb. 3 der Zeichnung. Die in den beiden Sekundärwicklungen des Wandlers 30 erzeugte Spannung wird in die Gitterkreise der Hilfsgefäße H' und H". eingefügt und steuert diese derart, daß die zweigestrichene Stromrichtergruppe gesperrt ist, solange / arbeitet, und umgekehrt (die Sperrung besteht darin, daß die Steuerkontakte 23' und 23 keine Freigabespannung mehr den Hauptentladungsstrecken zuführen können). Die am Widerstand 3 o_w auftretende Steuerspannung und die Vorspannungen H₁' und H₂ sind derart bemessen, daß H' leitend wird, wenn der Wandler 30 den Strom Null führt. Das Abschalten des Umrichters erfolgt in der Weise, daß die Schalter 29' und 29" geöffnet werden, wodurch die negative Vorspannung H' bzw. H₂" wirksam wird. Das Hilfsgefäß, das vom Wandler her in diesem Augenblick negative Spannung erhält, kann bei Nullwerden des Stromes nicht mehr leitend werden und die zugehörige Gruppe von Hauptentladungsstrecken freigeben. Das an-•dere Hilfsgefäß hält die zugehörige Hauptgruppe noch betriebsbereit. Vom Stromnulldurchgang an ist es ebenfalls und damit auch die zugehörige Gruppe von Hauptentladungsstrecken gesperrt.The idea of the invention can, however, also be used in other controls, for example in those in which grid-controlled auxiliary charging paths with an ionizable medium are provided in the lattice circles of the main discharge paths. Particular advantages are obtained if this auxiliary discharge paths are controlled current dependent ■ Vdbrart that when directional '•.-Change of the current generated the initiation ^ Äng the discharge by the Gittersteue-' tion in the new direction of supplying the main discharge path is only made once the current in the old direction has gone out. An exemplary embodiment in which the auxiliary discharge vessels H ' and H " are controlled in the aforementioned manner is shown in FIG. 3 of the drawing. The voltage generated in the two secondary windings of the transducer 30 is transferred to the lattice circles of the auxiliary vessels H' and H". inserted and controls this in such a way that the two-dashed converter group is blocked as long as / works, and vice versa (the blocking consists in the fact that the control contacts 23 'and 23 can no longer supply any release voltage to the main discharge paths). The control voltage occurring at the resistor 3 o _w and the bias voltages H ₁ ' and H ₂ are dimensioned such that H' becomes conductive when the converter 30 carries the current zero. The converter is switched off in such a way that the switches 29 'and 29 "are opened, whereby the negative bias voltage H' or H ₂ " becomes effective. The auxiliary vessel, which receives negative voltage from the converter at this moment, can no longer become conductive when the current becomes zero and can release the associated group of main discharge paths. The other • auxiliary vessel keeps the associated main group ready for operation. It is also blocked from the current zero crossing, and thus also the associated group of main discharge paths.

Es wird noch bemerkt, daß die Anordnung bezüglich der Schalter 29' und 29" nicht wesentlich ist. Man kann auch die Schaltung derart durchbilden (vgl. Abb. 4), daß während des normalen Betriebes, die Schalter geöffnet sind und infolgedessen die Spannung H₂' unwirksam ist. Erst durch das willkürliche oder selbsttätige Einlegen des Schalters 29' wird die Spannung H₂' wirk- no sam und hat die Abschaltung des Umrichters zur Folge.It will be noted that the arrangement of the switches 29 'and 29 "is not essential respect. One can also, the circuit in such a way by form (see. Fig. 4), that the switches are open during normal operation, and consequently, the tension H ₂ 'is ineffective. The voltage H ₂ ' only becomes effective through the arbitrary or automatic insertion of the switch 29 'and the converter is switched off as a result.

Claims

Patent claims:

i. Procedure for switching off grid-controlled vapor or gas discharge paths converters working with a clear current flow direction, in which one half-wave of the flowing through Alternating current is one group of discharge paths, the other half-wave of the flowing through

Alternating current is assigned to the other group of discharge paths, thereby characterized in that the non-current-carrying group of discharge paths immediately and the current-carrying Group of discharge paths only effectively blocked when the current crosses zero will.

2. Arrangement for carrying out the method according to claim i, characterized in that in series with each of the two groups (A, B, Fig. I) in the main circuit, a grid-controlled hip discharge path with a clear current flow direction is provided, the control grid of which from the moment of disconnection to blocking potential obtain.

3. Arrangement for performing the method according to claim 1, characterized in that that in. the common connecting line of the two groups of discharge paths with the secondary AC network (C, Fig. 1) two grid-controlled auxiliary discharge paths in Parallel connection with opposite current flow direction are arranged from the moment of disconnection Receive blocking potential.

4. Arrangement for performing the method according to claim 1, characterized in that that in the lattice circles of the main discharge paths grid-controlled auxiliary discharge paths with Steam or gas filling are provided, the control grid from the moment of Disconnection at a negative bias voltage preventing a new discharge obtain.

1 sheet of drawings