DE642587C - Anordnung zur Verminderung der Welligkeit des abgegebenen oder zugefuehrten Gleichstromes bei Gleich- oder Wechselrichtern - Google Patents

Description

Bekanntlich hat unter den Gleichrichterschaltungen die dreiphasige Graetzschaltung sehr günstige Betriebseigenschaften. Sie liefert nämlich gleichstromseitig eine Sechsphasenwelligkeit, nutzt die Transformatorwicklung in beiden Halbwellen der Wechselspannung aus und ermöglicht eine Stromführung der einzelnen Ventile während 120⁰. Die mit dieser Schaltung erzielte Welligkeit ist in vielen Fällen für Gleichrichter- und Wechselrichteranlagen ausreichend. Wünscht man eine Verbesserung der Arbeitsverhältnisse der Graetzschaltung, insbesondere aber die Welligkeit entsprechend einer höheren Phasenzahl,

ig so führt eine Erhöhung der Phasenzahl zunächst noch nicht zum Ziel. Beispielsweise ergibt sich bei sechsphasiger Graetzsehaltung ebenfalls nur eine Sechsphasenwelligkeit bei schlechterer Ausnutzung der Transformatorwicklungen und der Ventile.

Die Erfindung bezweckt nun eine Verbesserung des Betriebes von Gleichrichtern oder Wechselrichtern in Graetzschaltung, und zwar wird dies erreicht mit Hilfe einer an sich bekannten, aus einer geradzahligen Vieleck- und Sternwicklung" bestehenden, von den Entladungsströmen durchflossenen Transformatorwicklung. Erfindungsgemäß sind die dem einen Gleichstromleiter zugeordneten Entladungsstrecken an die Eckpunkte der Vieleckwicklung, die dem anderen Gleichstromleiter zugeordneten Entladungsstrecken an die Mittelpunktsanzapfungen der Phasenwicklungen der Vieleckwicklung angeschlossen. Infolge des Abwechseins der einzelnen An-, zapfungen ergibt sich, daß die Kommutierung der an den positiven Gleichstromleiter und der an den negativen Gleichstromleiter angeschlossenen Entladungsstrecken nicht gleichzeitig erfolgt. ·

In der Zeichnung ist der Erfindungsgedanke an einer sechsphasigen Graetzschaltung erläutert, die an ein Gleichstromnetz 10 und an ein dreiphasiges Wechselstromnetz 11 angeschlossen ist. Die Graetzschaltung enthält eine dreiphasige Transformatorwicklung 12 und eine sechsphasige, mit den gittergesteuerten Dampf- oder Gasentladungsstrecken 16 bis 27 verbundene Transformatorwicklung 13. Die Entladungsstrecken 16 bis 21, die gleiches Anodenpotential aufweisen, sind, an die Anzapfungen 14 herangeführt. Die Entladungsstrecken 22 bis 27, die gleiches Kathodenpotential aufweisen, sind an die Anzapfungen 15, die in der Mitte zwischen je zwei Anzapfungen 14 liegen, angeschlossen. Die

Drosselspulen 28, 30 und die Kondensatoren 29, 31 dienen in bekannter Weise zur Erzeugung zusätzlicher Kommutierungsspannungen. In den Gleichstromkreis ist eine Glättungsdrossel 32 eingeschaltet. Für die Gittersteuerung der Entladungsstrecken 16 bis 27 sind Gittertransformatoren 33 und 37 vorgesehen, die an eine Steuerspannungsquelle n^a angeschlossen sind und den Steuergittern über die Widerstände 36 bzw. 40 die Steuerspannung liefern. Die an die Klemmen 11« angeschlossene Wicklung 34 des Gittertransformators ^3 ist in Stern, die entsprechende Wicklung 38 des Transformators 37 in Dreieck geschaltet, so daß von den beiden an die Gitterkreise angeschlossenen Transformatorsekundärwicklungen 35 und 39 phasenverschobene Spannungen geliefert werden. Verwendet man als gesteuerte Entladungsstrecken gittergesteuerte Gas- oder Dampfentladungsstrecken, wie es beim vorliegenden Ausführungsbeispiel tatsächlich zugrunde gelegt ist, so empfiehlt sich die Verwendung einer Steuerwechselspannung spitzer Wellenform, die man gegebenenfalls durch den Gittertransformator selbst erzeugen kann, indem man ihn sättigt.

Für die Erläuterung der Arbeitsweise wollen wir nachstehend Wechselrichterbetrieb zugrunde legen und annehmen, daß in einem gegebenen Zeitteilchen die Entladungsstrecken 21 und 25 Strom führen. Der durch beide Entladungsstrecken fließende Strom wird dann auch seinen Weg durch die linke Hälfte der Drosselspule 28, durch die Transformatorwicklung 13 und die rechte Hälfte der Wicklung 30 nehmen. Während dieses Zeitabschnittes wird auch jeder der beiden Kondensatoren 29 und 31 geladen, und zwar mit einer Spannung, die proportional dem Strom ist. 40. Wird nun in einem bestimmten Augenblick die Entladungsstrecke 16 leitend, so bewirkt die in dem Kondensator 29 aufgespeicherte Ladeenergie eine Kommutierung zwischen den Gefäßen 16 und 21; 30⁰ später erfolgt die Kommutierung zwischen den Entladungsstrecken 25 und 26 mit Unterstützung der im .Kondensator 31 aufgespeicherten Energie in ähnlicher Weise. Es ist also ersichtlich, daß beide Gruppen von Entladungsstrecken nicht gleichzeitig kommutieren, sondern mit Phasenverschiebung. Wie wohl nicht näher erläutert zu werden braucht, ergibt sich bei der versetzten Anordnung der Entladungsstrecken und der hierbei verwendeten Steuerung, daß gleichstromseitig eine Welligkeit erreicht wird, die einem Vielfachen der verwendeten Phasenzahl entspricht, d. h. beim vorliegenden Ausführungsbeispiel eine Zwölfphasenwelligkeit. Wechsel stromseitig ergibt sich ebenfalls eine bessere Anpassung an die Sollkurve. Infolge des absatzweisen Arbeitens der beiden Gruppen von Entladungsstrecken kann auch die Glei.chstromdrossel 32 verkleinert werden. Für Gleichrichterbetrieb ergeben sich im wesentlichen gleiche Verhältnisse.

Claims (1)

1. Patentanspruch :

   Anordnung zur Verminderung der Welligkeit des abgegebenen oder zugeführten Gleichstromes bei Gleich- oder Wechselrichtern mit in Graetzschaltung an eine aus einer geradzahligen Vieleck- und einer Sternwicklung bestehende Transformatorwicklung angeschlossenen Entladungsstrecken, dadurch gekennzeichnet, daß die dem einen Gleichstromleiter zugeordneten Entladungsstrecken (16 bis 21) an die Eckpunkte der Vieleckwicklung, die dem anderen Gleichstromleiter zugeordneten Entladungsstrecken (22 bis 27) an die Mittelpunktsanzapfungen der Phasenwicklungen der Vieleckwicklung angeschlossen sind.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen