DE639147C - Anordnung zur Gittersteuerung bei wechselstromgespeisten Umformungseinrichtungen mit Dampf- oder Gasentladungsgefaessen, insbesondere Umrichtern - Google Patents
Anordnung zur Gittersteuerung bei wechselstromgespeisten Umformungseinrichtungen mit Dampf- oder Gasentladungsgefaessen, insbesondere UmrichternInfo
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Description
Bekanntlich kann bei gittergesteuerten Dampf- oder Gasentladungsgefäßen das Gitter
nur das Einsetzen jedes Entladungsstromes steuern, während es auf eine bestehende Entladung
ohne Einfluß ist. Bei von Wechselstrom gespeisten Umformungseinrichtungen mit gittergesteuerten Dampf- oder Gasentladungsgefäßen,
bei denen nicht nur die Größe und Zeitdauer, sondern auch die Rich-
»o tung des dem Verbraucher zugeführten
Stromes nach Maßgabe der willkürlichen oder selbsttätig erfolgenden Beeinflussung der
Gitter mindestens zweier Gruppen gittergesteuerter Entladungsstrecken sich ändert,
von denen jeweils höchstens eine einer möglichen Stromrichtung entsprechende Gruppe
leitend sein soll, vorzugsweise bei Umrichtern, d. h. Frequenzumformern, ergeben sich
nun bei Richtungswechsel des gesteuerten Stromes betriebliche Schwierigkeiten hinsichtlich
der Gittersteuerung. Das Gitter kann, wie bereits gesagt ist, nur den Beginn jeder Entladung festlegen. Der Stromverlauf
selbst ist aber durch mannigfache andere Umstände, insbesondere durch die Art des
Scheinwiderstandes des Verbrauchers, bestimmt, d. h. bei induktiver Belastung, z. B.
beim Anlassen und Betrieb von Induktionsmotoren, erlischt der Entladüngsstrom in
einem späteren Zeitpunkt als bei Ohmscher Belastung und bei Ohmscher Belastung später
als bei kapazitiver Belastung. Daraus folgt, daß eine Steuerung, die bei Ohmscher Belastung
einen sicheren Betrieb ermöglicht, bei stark induktiver Belastung keine Betriebssicherheit
gewährleistet, da bei Richtungswechsel des gesteuerten Stromes die Möglichkeit besteht, daß vor dem Erlöschen des
Stromes in der alten Richtung der Strom in der neuen Richtung bereits einsetzt. Da.=
würde in den meisten Fällen kurzschlußartige Wirkungen zur Folge haben, die im Interesse
der Betriebssicherheit zu vermeiden sind.
Die Erfindung gibt nun einen Weg an, der diese Kurzschlußgefahr beseitigt. Erfmdungsgemäß
wird dies dadurch erreicht, daß die Gitterkreise eine zusätzliche von den
Augenblickswerten des erzeugten Stromes abhängige, in negativer Richtung wirkende
Steuerspannung solcher Größe erhalten, daß bei Richtungs wechsel des erzeugten Stromes
die Einleitung der Entladung durch die Gittersteuerung in den die neue Richtung liefernden
Entladungsstrecken erst erfolgt, wenn der Strom in der alten Richtung erloschen ist.
Es sind zwar schon Gleichrichter- und Wechselrichteranordnungen bekanntgeworden,
bei denen eine negative Steuerspan-
*) Von dem Patentsucher ist als der Erfinder angegeben worden:
Dipl.-Ing. Friedrich Bars in Berlin-Lankwits.
nungskomponente, statt aus einer fremden Vorspannungs'quelle entnommen zu werden,
durch die Gitterströme erzeugt wird und demzufolge bei Abschaltung der Hauptstrom^j
kreise ebenfalls, wenn auch nur langsam, νς#.,:
schwindet. Diese Steuerspannung ist jedriefl;.
während des Betriebes im wesentlichen kon-i stant und kann, da sie dauernd in sämtlichen
Gitterkreisen vorhanden ist, in keiner -Weise ίο verglichen werden mit einer Spannung, die
gemäß der Erfindung nur einzelne Gruppen von Entladungsstrecken, die unter sich in
Gleichrichter- oder Wechselrichterbetrieb arbeiten, zeitweilig sperren soll, und' zwar derart,
daß die Freigabe der betreffenden, für die Stromführung einer Stromhalbwelle bestimmten
Gruppe gerade dann "erfolgt, wenn die vorhergehende Stromhalbwelle den Wert
Null erreicht hat.
In Abb. ι der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel
der Erfindung dargestellt, Zwei mehrphasige Sekundärwicklungen 1' bis 6'
bzw. 1" bis 6" eines Transformators 7, dessen Primärwicklung 8 an ein Drehstromnetz 9
angeschlossen ist, speisen über gittergesteuerte Entladungsgefäße 13' bis 18' bzw. 13" bis
18" den Belastungskreis 11. Der von dem
eingestrichenen System gelieferte Strom durchfließt den Widerstand 19', der von dem
zweigestrichenen System gelieferte Strom durchfließt den Widerstand 19". Die an
beiden Widerständen infolge der durchfließenden Ströme auftretenden Spannungsabfälle dienen als zusätzliche Steuerspannung
in den entsprechenden Gitterkreisen.
Die Wirkungsweise der in Abb. 1 dargestellten Steueranordnung kann man in folgender
Weise erläutern: Es möge im betrachteten Zeitaugenblick das durch die Gitterspannungen 23' bis 28', beispielsweise
mittels Kommutators oder Transformators, gesteuerte eingestrichene System dem Belastungskreis
11 einen Strom zuführen. Dieser erzeugt am Widerstand 19' einen Spannungsabfall,
der so bemessen ist, daß er den Gitterkreisen der Entladungsgefäße 13" bis 18"
eine solche negative Spannung zuführt, daß das Zünden eines Stromes im zweigestrichenen
System so lange verhindert wird, bis der Strom im eingestrichenen System erloschen
ist, wenn auch die eigentlichen. Steuerspannungen 23" bis 28" einen solchen Wert haben,
daß ein Strom im zweigestrichenen System fließen könnte. Offensichtlich wird durch die
Steuerung gemäß der Erfindung die Gefahr eines Kurzschlusses zwischen den beiden
Systemen vermieden.
In Abb. 2 ist ein anderes Ausführungsbeispiel
des Erfindungsgegenstandes dargestellt. Die mehrphasige Sekundärwicklung 1 bis 6
eines Transformators 7 speist über Paare gegensinnig parallel geschalteter Entladungsgefäße 13', 13", 14', 14" usw. den Belastungs-..
kreis 11. Diese Schaltung ist bekanntlich vor- ;" /teilhafter als die Schaltung nach Abb. 1, da
!sie;,eine bessere Ausnutzung des Transformable 7 ermöglicht. Die zusätzliche Steuer-
£ispannung, die den'einzelnen Gitterkreisen zugeführt
wird, wird mittels einer vom Belastungsstrom durchflossenen Spule 30 erzeugt,
die induktiv mit den Wicklungen 33', 33" usw. bis 38', 38" gekoppelt ist. Wie leicht zu erkennen ist, besteht die Möglichkeit,
mehrere dieser Wicklungen zusammenzufassen. Beispielsweise können die Wicklungen
33' bis 38' zu einer einzigen Wicklung zusammengefaßt werden.
Zur Einstellung des richtigen Wertes sowohl nach Größe als auch nach Phase der zusätzlichen
S teuer spannung wird man in den Steuerkreisen Scheinwiderstände 20 bzw. 21
vorsehen, wie es in den Abb. 3 und 4 beispielsweise für die Steuerung des Entladungsgefäßes 13' gezeigt ist. In dem einen Falle
handelt es sich um einen Reihenwiderstand 20, im anderen Falle um einen Parallelwiderstand
21. Unter Umständen wird man eine Kombination von Reihen- und Parallelwiderständen
anwenden.
Damit die zusätzliche Steuerspannung für den gesamten Belastungsbereich keinen
großen Schwankungen unterliegt und insbesondere für kleine Belastungsströme noch
ausreichend ist, empfiehlt sich die Anwendung von stromabhängigen Scheinwiderständen,
beispielsweise Eisenwasserstoffwiderständen und gesättigten Eisendrosseln. Man kann
diese stromabhängigen Scheinwiderstände sowohl in den Belastungskreis (für 19) als auch
in den Gitterkreis (für 20 bzw. 21) einfügen und dadurch eine geeignete Bemessung der
Zusatzspannung erreichen.
Ferner kann es zweckmäßig sein, hierfür auch gesteuerte oder ungesteuerte Ventile anzuwenden.
Da die erforderliche Gitterleistung verschwindend klein ist, sind diese, für die
Steuerung benötigten Ventile im Gegensatz zu den Entladungsgefäßen, die den Belastungsstrom
führen, für kleine Leistung zu bemessen. '
Die durch die vorliegende Erfindung offenbarte Schutzanordnung kann, wie einleitend
oben bemerkt, auch Vorwendung finden bei Steuerungsvorgängen, die nicht mit einer bestimmten
Frequenz erfolgen, z. B. bei Regelvorgängen, insbesondere für elektrische Maschinen.
In solchen Fällen stellt häufig der Verbraucher eine Induktivität mit großer
Zeitkonstante dar, so daß der im Verbraucherkreis fließende Strom erheblich später als die
entsprechende Speisewechselspannung den Nullwert erreicht.
Claims (5)
- Patentansprüche:ι. Anordnung zur Gittersteuerung bei wechselstromgespeisten Umformungseinrichtungen mit Dampf- oder Gasentladungsgefäßen, bei denen Größe, Richtung und Zeitdauer des dem Verbraucher zugeführten Stromes und der Spannung nach Maßgabe der willkürlich oder selbsttätig erfolgenden Beeinflussung der Gitter mindestens zweier Gruppen gittergesteuerter Entladungsstrecken sich ändert, von denen jeweils höchstens eine einer möglichen Stromrichtung entsprechende Gruppe leitend sein soll, insbesondere Umrichtern, dadurch gekennzeichnet, daß die Gitterkreise der jeweils nicht stromführenden Gruppe von Entladungsstrecken eine zusätzliche, von den Augenblickswerten des erzeugten Stromes abhängige, in negativer Richtung wirkende Steuerspannung solcher Größe erhalten, daß bei Richtungswechsel des erzeugten· Stromes die Einleitung der Entladung durch die Gitterste.uerung in den die neue Richtung liefernden Entladungsstrecken erst erfolgt, wenn der Strom in der alten Richtung erloschen ist.
- 2. Anordnung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannungsabfälle an in die Zuleitungen zum Verbraucherkreis eingeschalteten Widerständen (19', 19") als zusätzliche S teuer spannungen dienen.
- 3. Anordnung nach Anspruch -1, dadurch gekennzeichnet, daß den einzelnen Gitterkreisen die zusätzliche Steuerspannung durch Transformatorsekundärwicklungen (33', 33" bis 38', 38"), deren gemeinsame Primärwicklung (30) vom Verbraucherstrom durchflossen ist, zugeführt wird.
- 4. Anordnung nach Anspruch 1 oder folgenden zur Einstellung der Größe oder der Phasenlage oder beider der zusätzlichen Steuerspannung, gekennzeichnet durch die Verwendung spannungs- bzw. stromabhängiger Scheinwiderstände in den Steuerkreisen.
- 5. Anordnung nach Anspruch 4, gekennzeichnet "durch die Verwendung von gesteuerten oder ungesteuerten Entladungs- · gefäßen als Scheinwiderstände.Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DEA61439D DE639147C (de) | 1931-04-02 | 1931-04-02 | Anordnung zur Gittersteuerung bei wechselstromgespeisten Umformungseinrichtungen mit Dampf- oder Gasentladungsgefaessen, insbesondere Umrichtern |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DEA61439D DE639147C (de) | 1931-04-02 | 1931-04-02 | Anordnung zur Gittersteuerung bei wechselstromgespeisten Umformungseinrichtungen mit Dampf- oder Gasentladungsgefaessen, insbesondere Umrichtern |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE639147C true DE639147C (de) | 1936-11-30 |
Family
ID=6942581
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DEA61439D Expired DE639147C (de) | 1931-04-02 | 1931-04-02 | Anordnung zur Gittersteuerung bei wechselstromgespeisten Umformungseinrichtungen mit Dampf- oder Gasentladungsgefaessen, insbesondere Umrichtern |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE639147C (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE968994C (de) * | 1948-06-22 | 1958-04-17 | Welding Research Inc | Umrichter-Schaltanordnung |
-
1931
- 1931-04-02 DE DEA61439D patent/DE639147C/de not_active Expired
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE968994C (de) * | 1948-06-22 | 1958-04-17 | Welding Research Inc | Umrichter-Schaltanordnung |
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