DE641044C

DE641044C - Arrangement for grid control in AC-powered converting devices with vapor or gas discharge paths, especially converters

Info

Publication number: DE641044C
Application number: DEA69011D
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Gustav Reinhardt
Original assignee: AEG AG
Current assignee: AEG AG
Priority date: 1933-03-19
Filing date: 1933-03-19
Publication date: 1937-01-18

Description

Gegenstand des Patents 639147 ist eine Anordnung zur Gittersteuerung bei wechselstromgespeisten Umformungseinrichtungen mit Dampf- oder Gasentladungsstrecken,, insbesondere Umrichtern, 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 ändern, von denen jeweils höchstens eine einer möglichen Stromrichtung entsprechende Gruppe leitend sein soll, und zwar erhalten die Gitterkreise der jeweils nicht stromführenden Gruppe von Entladungsstrecken eine zusätzliche, vom erzeugten Strom abhängige, in negativer Richtung wirkende Steuerspannung solcher Größe, daß bei Richtungswechsel 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 ist bei Anordnungen dieser Art weiterhin vorgeschlagen worden, auch den Entionisierungsvorgang in den Entladungsstrecken zu berücksichtigen, und zwar kann man Verzögerungselemente in. die Steuerkreise einfügen. Vorliegende Erfindung bezweckt nun ebenfalls due Berücksichtigung des Entionisierungsvorganges bei der Gittersteuerung. Erfindungsgemäß erfolgt die Einwirkung des Zustandes im Entladungsraum unmittelbar auf die Gitterkreise. Vorteilhaft verwendet man hierfür Sonden, die in der Nähe der Anoden der Hauptentladungsstrecken angeordnet skid, beispielsweise innerhalb der Anodenschutzhülsen bei mehranodigen Gefäßen mit gemeinsamer Kathode.The subject of patent 639147 is an arrangement for grid control in AC-powered converting devices with vapor or gas discharge paths, in particular converters, in which the size, direction and duration of the current and the voltage supplied to the consumer according to the arbitrary or automatic influencing of the grid at least two groups Grid-controlled discharge paths change, of which in each case at most one group corresponding to a possible current direction should be conductive, namely the grid circles of the respective non-current-carrying group of discharge paths receive an additional control voltage that is dependent on the generated current and acts in the negative direction of such a magnitude that when the direction changes of the generated current, the initiation of the discharge by the grid control in the discharge paths delivering the new direction does not take place until the current in the old direction has been extinguished.
In arrangements of this type, it has also been proposed that the deionization process in the discharge paths should also be taken into account, namely that delay elements can be inserted into the control circuits. The present invention now also aims to take account of the deionization process in the grid control. According to the invention, the effect of the state in the discharge space takes place directly on the lattice circles. For this purpose, it is advantageous to use probes which are arranged in the vicinity of the anodes of the main discharge paths, for example within the anode protective sleeves in the case of multi-anode vessels with a common cathode.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt. Ein Umrichter, der auf ein einphasiges Verbrauchernetz 11 arbeiten möge, -enthält einen Transformator 7, von dem nur die beiden den Entladungsstrecken zugeordneten Sekundärwicklungen 1' ...& und 1" ... 6"· dargestellt sind. Verwendet werden zwei mehranodige Gefäße mit den Anoden 13'... 18' bzw. 13" .. .18". Jeder Anode ist außer einem Gitter auch eine Sonde vorgelagert.An embodiment of the invention is shown in the drawing. A converter, which may work on a single-phase consumer network 11, contains a transformer 7, of which only the two secondary windings 1 '... & and 1 "... 6" ' assigned to the discharge paths are shown. Two multi-anode vessels with anodes 13 '... 18' or 13 "... .18" are used. In addition to a grid, each anode is also preceded by a probe.

Die Steuerung der Gitter möge betriebsmäßig mit Kommutatoren (Schaltwalzen) usf., die der Einfachheit halber als Schalter 23', 23" dargestellt sind, erfolgen. Zur stromabhängigen Steuerung sind diese Steuerkommutatoren im Kathodenkreis von Hilfsentladungsstrecken 30' bzw. 30" angeordnet und wirkungslos, solange diese Hilfsentladungs-The control of the grids may be operationally with commutators (switching drums) etc., which are shown as switches 23 ', 23 "for the sake of simplicity. For current-dependent Control are these control commutators in the cathode circuit of auxiliary discharge paths 30 'or 30 "arranged and ineffective as long as this auxiliary discharge

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

Dr.-Ing. Gustav Reinhardt in Berlin.Dr.-Ing. Gustav Reinhardt in Berlin.

strecken nichtleitend sind. Die Hauptentladungsstrecken werden in diesem Falle durch eine den Spannungsquellen 40' bzw. 40" ent-λ nommene negative Gittervorspannung gesperrt gehalten. Vstretch are non-conductive. The main discharge paths are through in this case a negative grid bias voltage taken from the voltage sources 40 'or 40 "is blocked held. V

Die Entladung in den Hilf sentladungsstrekr" ken 30' bzw. 30" kann in bekannter Weise in Abhängigkeit von der Stromführung der Hauptentladungsstrecken vermittels Strom-ίο transformatoren 30/ bzw. 3O₀" eingeleitet werden. Zur Steigerung der Steuergenauigkeit können dabei im Gitterstromkreis neben einer Gleichstromvorspannungsquelle 41' bzw. 41" weitere Hilfsentladungsgefäße vorgesehen sein, beispielsweise Glimmlampen 2i_g/ bzw. 21 _gi". Sie erlauben in bekannter Weise die Anwendung steiler Gitterspannungsanstiege, ohne daß die Höhe der den Gittern zugeführten Spannungswerte unzulässige Größen erreicht.The discharge in the auxiliary sentladungsstrekr "ken 30 'or 30" can be initiated in a known manner depending on the current conduction of the main discharge paths by means of current ίο transformers 30 / or 30 ₀ ". To increase the control accuracy, in addition to a DC bias voltage source 41 'or 41 "further auxiliary discharge vessels can be provided, for example glow lamps 2i _g / or 21 _g i" .

Im vorliegenden Falle werden aber die Hilfsentladungsstrecken 30', 30" in erster Linie in Abhängigkeit vom Zustand des Entladungsraumes in den Hauptentladungsstrecken unter Mitwirkung von Sondenkreisen gesteuert.In the present case, however, the auxiliary discharge paths are 30 ', 30 "primarily depending on the state of the discharge space in the main discharge paths below Participation controlled by probe circles.

Sämtliche Sonden eines Hauptentladungsgefäßes sind über eine Spannungsquelle 300' bzw. 300" und die Primärwicklung . eines Transformators 30/ bzw. 30/' jeweils mit der zugehörigen Kathode verbunden. Solange die zugehörigen Hauptanoden leitend sind, ist der Sondenstrom ein reiner Ionenstrom. Sobald nun nach dem Stromdurchgang beispielsweise in der zweigestrichenen Gefäßgruppe der Entionisierungsvorgang einsetzt, wird ein Augenblick eintreten, in dem praktisch keine Ionen mehr im Entladungsraum vorhanden sind und der Stromfluß durch die Transformatorwicklung unterbrochen wird. Die Unterbrechung erzeugt im Transformator 30/' einen Spannungsstoß, welcher zusätzlich zu einem gegebenenfalls vermittels Stromtransformators 3O₀' erhältlichen Spannungsstoß dem Gitterkreis der zunächst gesperrt gehaltenen Hilfsentladungsstrecke 30' zugeführt wird. Die Hilfsentladungsstrecke wird leitend und gibt damit die eingestrichene Hauptentladungsstrecke frei. Die stromabhängige Steuerung hat in diesem Falle die Wirkung, daß die Hauptentladungsstrecken normalerweise gesperrt sind und erst im Augenblick des Erlöschens der Entladung in einer Gruppe ein Spannungsstoß erzeugt wird, der die Entladung in einer anderen Gruppe mittelbar einleitet.
Ein in dieser Weise gesteuerter Umrichter ist in der Lage, bei praktisch beliebiger Belastung zu arbeiten. Da er jedoch an sich an einen Minimalstrom gebunden ist, ist ein vollständiger Leerlauf und damit auch die Inbetriebnahme eines derartigen Umrichters nicht ohne weiteres möglich. Dem kann jedoch dadurch abgeholfen werden, daß für die 'Inbetriebnahme zunächst ein Gefäß dauernd "leitend gemacht wird, solange noch kein ' Sondenstrom in einem der beiden Gefäße fließt. Hierzu dient ein besonderes Relais 30,, dessen beide Spulen von den Sondenströmen der beiden Gefäßgruppen durchflossen werden. Solange kein Sondenstrom fließt, d. h. solange der Umrichter stromlos ist, verbindet der Ruhekontakt des Relais 30, die Gitter der Hilf sr Öhren 30' usf. der einen Gruppe von Entladungsstrecken mit den zugehörigen Anoden. D.h. aber, daß die Hilfsentladungsstrecken dieser einen Gruppe dauernd leitend bleiben, die Hilfsentladungsstrekken der anderen Gruppe dauernd gesperrt sind. Die Hauptentladungsstrecken der eingestrichenen Gruppe 13' bis 18' sind also betriebsbereit und können einen Strom zum Leistungsaustausch zwischen dem Drehstrom- und dem Einphasennetz führen. Sobald ein Strom fließt, öffnet der Ruhekontakt des Relais 30, unter dem Einfluß des Sondenstromes, und beim Erlöschen des Stromes in der einen Gruppe von Entladungsstrecken wird nunmehr in der oben beschriebenen Weise die andere Gruppe von Entladungsstrecken freigegeben und der Umrichterbetrieb aufgenommen.All probes of a main discharge vessel are connected to the associated cathode via a voltage source 300 'or 300 "and the primary winding of a transformer 30 / or 30 /'. As long as the associated main anodes are conductive, the probe current is a pure ionic current After the passage of current, for example in the two-line group of vessels, the deionization process begins, a moment will occur when there are practically no more ions in the discharge space and the current flow through the transformer winding is interrupted a voltage surge, optionally available by means of a current transformer 30 ₀ ', is fed to the grid circuit of the auxiliary discharge path 30', which is initially held blocked le has the effect that the main discharge paths are normally blocked and a voltage surge is only generated in one group at the moment when the discharge is extinguished, which indirectly initiates the discharge in another group.
A converter controlled in this way is able to work with practically any load. However, since it is tied to a minimum current, a complete no-load operation and thus also the commissioning of such a converter is not easily possible. This can, however, be remedied by first making one vessel conductive for initial operation as long as no probe current is flowing in one of the two vessels As long as no probe current flows, that is, as long as the converter is de-energized, the normally closed contact of relay 30 connects the grid of auxiliary tubes 30 'etc. of one group of discharge paths with the associated anodes Group remain conductive, the auxiliary discharge paths of the other group are permanently blocked. The main discharge paths of the grouped 13 'to 18' are ready for operation and can carry a current for the exchange of power between the three-phase and the single-phase network. As soon as a current flows, the normally closed contact opens of the relay 30, under the influence of the probe current, and when it goes out of the current in one group of discharge paths, the other group of discharge paths is now released in the manner described above and converter operation is started.

Claims

Patent claims:

ι. Arrangement for grid control of converters with at least two groups of discharge paths, each of which has at most one possible current direction corresponding group according to patent 639147 can be conductive, and at which also takes into account the influence of the deionization process characterized that in the discharge space each .Main discharge path is special Auxiliary electrodes (probes) are provided, the ion current of which on the lattice circles of the acts in each case on non-conductive groups of discharge paths.

2. Arrangement according to claim 1, characterized in that in the auxiliary circuits Current transformers (30 /, 30 / ') are switched on when the discharge is extinguished in a group of discharge paths (13 '... 18') such a control pulse, preferably in conjunction with grid-controlled auxiliary discharge vessels (30 ', 30 ") filled with steam or gas, supply that the group of discharge paths (13 "... 18"), which was initially kept blocked, becomes conductive.

1 sheet of drawings