DE642551C

DE642551C - Umschalteinrichtung zum Zwecke der Energierueckgewinnung bei gittergesteuerten Gleichrichtern

Info

Publication number: DE642551C
Application number: DES113763D
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Erwin Janetschke
Original assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens AG
Current assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens AG
Priority date: 1934-04-27
Filing date: 1934-04-27
Publication date: 1937-03-09

Description

Die Erfindung· bezieht sich auf elektrische Umformeranlagen, bei denen Gleichstromverbraucher, beispielsweise Gleichstriombahu.-motoren, über Gleichrichter aus eimern Wechselstromnetz gespeist werden und bei denen die Gleichrichter zum Zwecke der Energierückgewinnung selbsttätig auf Wechselrichterbetrieb umgeschaltet werden sollen. Die Erfindung ist auch für solche Umformer-" anlagen anwendbar, bei denen Energie atis einem Wechselstromnetz unter Zwischenschaltung einer Gleichstromleitung (Gleichstramf emübertragung) in ein anderes Wechsel stromnetz, gegebenenfalls unter Umwandlung der Wechselstromfrequenz, übertragen werden soll.

Zur Steuerung der Schalter, durch welche die Vierbindungen zwischen dem Gleichstromnetz und den Gleichrichtern umgeschaltet bzw. umgepolt werden, sind bereits verschiedene Relais- oder Steueranordnungen vorgeschlagen worden, welche von solchen Betriebsgrößen der Anlage abhängen, die sich mit dem Betriebszustand ändern, die somit als Kriterium

a₅ verwendet werden können, um festzustellen, wann beispielsweise ein gittergesteuertes Ent- . ladungsgefäß, welches als Gleichrichter arbeitet, zum Zwecke der Energierückgewinnung auf Wechselrichterbetrieb umgeschaltet werden muß.

Es ist an sich bereits bekannt, für die Umschaltung des Entladungsgefäßes von Gleichrichter- auf Wechselrichterbetrieb und umgekehrt ein Umschaltrelais zu verwenden, welches eine von der Spannung des Gleich-Stromnetzes und eine zweite von der Spannung des Wechselstromnetzes abhängige Erregung besitzt. Gemäß der Erfindung wird bei einem solchen Umschaltrelais die von der Spannung des Wechselstromnetzes abhängige Erregerwicklung unter Verschaltung eines in Abhängigkeit von der Spannung des Wechselstromnetzes veränderlichen Wechselstromwiderstandes an eine Wechselstromquelle praktisch konstanter Spannung angeschlossen. Der Vorteil dieser Anordnung liegt zunächst darin, daß die Bemessung des Relais von der Höhe der Wechselspannung- 'unabhängig ist. Außerdem wird die Genauigkeit der Steuerung wesentlich erhöht, da nämlich die Änderung des die Relaisspule durchfließenden Wechselstromes nicht mehr, wie es bei unmittelbarer Speisung· der Fall ist, etwa proportional der Spannung· des Wechselstromnetzes ist, sondern weil an der Relaisspule die Differenz zwischen einer konstanten

*) Von dem Patentsucher ist als der Erfinder angegeben worden:

Dipl.-Ing. Erwin lanetschke in Berlin-Charlottenburg.

Wechselspannung, die einer besonderen Stromquelle entnommen · wird, und dem in dem Widerstand auftretenden Spannungsabfall liegt. Durch geeignete Ausgestaltung des Wechsel-Stromwiderstandes kann, man außerdem seine Schwankungen in Abhängigkeit von Schwankungen der Wechselspannung verhältnismäßig groß machen. Als Wechselstromwiderstand kann beispielsweise eine Drosselspule verwendet werden, die mit einer Gleichstrom-. erregerwicklung ausgerüstet ist und bei der der Gleichstrom dieser Wicklung über einen Hilfsgleichrichter aus dem Wechselstromnetz entnommen wird. Besondere Bemessung der Drosselspule, magnetische Nebenschlüsse, Luftspalte, gesättigte Teile des Magnetkreises geben die Möglichkeit, eine bestimmte Charakteristik für das Umschaltrelais zu erzielen. Als Wechselstromwiderstand in dem Stromkreis der Wechselstromerregerwicklung des Umschaltrelais kann auch eine Drosselspule verwendet werden, in deren Sekundärkreis gittergesteuerte Hilfsgleichrichter geschaltet sind. Die Steuerung der Hilfsgleichrichter erfolgt in Abhängigkeit von derjenigen Größe, welche für die Veränderung des Wechselstromwiderstandes maßgebend sein soll, also beispielsweise in Abhängigkeit von der Spannung des Wechselstromnetzes. Diese Form des veränderlichen Wechselstromwiderstandes hat den Vorteil, daß ohne besondere Schwierigkeiten auch Abhängigkeiten von mehreren Bestimmungsgrößen der Anlage erreichbar sind. Die Wechselstromerregung des Relais kann auf diesem Wege beispielsweise sowohl von der Spannung des Wechselstromnetzes als auch von der Spannung¹ oder dem Strom des Gleichstromnetzes abhängig gemacht werden. Die Schaltung kann dabei so gewählt sein, daß die Sekundärwicklung der Drosselspule über einen gittergesteuerten Hilfsgleichrichter an ein Wechselstromnetz angeschlossen ist. In diesem FaHe wirkt die Sekundärwicklung ebenfalls als Vormagnetisierungswicklung, deren Strom von der Größe der Spannung des Wechselstromnetzes abhängig ist. Es ist aber auch möglich, die Sekundärwicklung der Drosselspule über den gittergesteuerten Hilfsgleichrichter kurzzuschließen, so daß sie über einen von der Spannung des Wechselstromnetzes abhängigen Widerstand geschlossen ist und somit auf die Induktivität der Primärwicklung zurückwirkt. Im letzteren Falle werden zweckmäßig zwei Gleichrichteranordnungen gegensinnig parallel geschaltet, damit die DurchfLutung der Sekundärwicklung in beiden Halbwellen den gleichen zeitlichen Verlauf hat.

In der Zeichnung ist als Ausführungsbeispiel der Erfindung das Schaltungsschema für das Umschaltrelais dargestellt. Ein I Wechselstromnetz 1 ist über einen in der Zeichnung nicht dargestellten gittergesteuerten Gleichrichter, welcher wahlweise von Wechselrichterbetrieb auf Gleichrichterbetrieb und umgekehrt umschaltbar ist, mit einem Gleichstromnetz 2 verbunden. Zum Schalten der auf der Gleichstromseite des Gleichrichters befindlichen Schalter dient ein Relais 3, welches mit einer Wechselstromwicklung 31 und einer Gleichstromwicklung 32 versehen ist. Die Gleichstromwicklung 32 ist unter Vorschaltung eines veränderlichen Widerstandes an das Gleichstromnetz 2 angeschlossen. Die Wechselstromwicklung 31 · liegt an einer konstanten Wechselstromquelle 4, und zwar unter Vorschaltung einer regelbaren Drosselspule 5. Die Regelung erfolgt durch Gleichstromvormagnetisierung, wobei die Gleichstromwicklung über einen Hilfsgleichrichter 6 (Trockengleichrichter) aus dem Wechselstromnetz 1 gespeist wird.

An Stelle der Wechselstromerregerwicklung 31 kann unter Umständen auch eine Gleichstromwicklung verwendet werden, die über einen Hilfsgleichrichter, beispielsweise einen Trockengleichrichter, an die Wechselstromquelle 4 und die Drosselspule 5 angeschlossen ist.

Es sei noch erwähnt, daß die vorstehend beschriebene Umschalteinrichtung dahingehend abgeändert werden kann, daß an Stelle des Umschaltrelais unmittelbare Steuerung von Schaltern, Schützen oder sonstigen Schalteinrichtungen vorgesehen wird, daß also die Schalterspulen ebenso geschaltet sind wie in der vorstehend beschriebenen Umschalteinrichtung die Spule des Umschaltrelais.

Claims

Patentansprüche:

ι. Umschalteinrichtung zum Zwecke der Energierückgewinnung bei gittergesteuerten Gleichrichtern mit einem Umschaltrelais, welches eine von der Spannung des Gleichstromnetzes und eine zweite von der Spannung des Wechselstromnetzes abhängige Erregung besitzt, dadurch gekennzeichnet, daß die die Wechselstromerregung liefernde Erregerwicklung unter no Vorschaltung eines in Abhängigkeit von der Spannung des Wechselstromnetzes veränderlichen Wechselstromwiderstandes an eine Wechselstromquelle praktisch konstanter Spannung angeschlossen ist.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Wechselstromwiderstand eine Drosselspule mit Gleichstromvormagnetisierung dient.
3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleichstromwicklung der Drosselspule über

■einen Hilfsgleichrichter, zweckmäßig einen Trockengleichrichter, an das Wechselstromnetz angeschlossen ist.
4. Einrichtung nach Anspruch I₃ dadurch gekennzeichnet, daß als Wechselstromwiderstand eine mit einer Sekundärwicklung ausgerüstete Drosselspule dient, in deren Sekundärkreis gittergesteuerte Hilfsgleichrichter geschaltet sind, welche in Abhängigkeit von der Spannung des Wec&selstromnetaes im Gitterkreis steuerbar sind.
5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung der Hilfsgleichrichter im Sekundärkreis der Drosselspule von mehreren Bestimmungsgrößen der Anlage, beispielsweise von der Spannung des Wechselstromnetzes und von der Spannung des Gleichstromnetzes, abhängig ist. .

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen