DE643147C

DE643147C - Anordnung zur Spannungsregelung bei mit gittergesteuerten Dampf- oder Gasent-ladungsstrecken arbeitenden selbsterregten Wechselrichtern in Parallelanordnung

Info

Publication number: DE643147C
Application number: DEA67331D
Authority: DE
Inventors: Dr Emil Blaich; Helmut Hintze
Original assignee: AEG AG
Current assignee: AEG AG
Priority date: 1932-10-05
Filing date: 1932-10-05
Publication date: 1937-03-30

Description

Beim Betrieb von mit gittergesteuerten Dampf- oder Gasentladungsstrecken arbeitenden Wechselrichtern in Parallelanordnung ist die erzeugte Spannung von der Belastung abhängig. Diese Abhängigkeit ist z. B. für die Speisung von Beleuchtungsanlagen unerwünscht. Man hat nun bereits verschiedene Regelungsmöglichkeiten vorgeschlagen. Gegenstand vorliegender Erfindung ist eine neuartige Spannungsregelung, die von der Tatsache ausgeht, daß sich bei mit gittergesteuerten Dampf- oder Gasentladungsstrecken arbeitenden selbsterregten Wechselrichtern in Parallelanordnung die Wellenform der erzeugten Wechselspannung lastabhängig ändert. Erfindungsgemäß läßt sich nun eine vorbestimmte Spannungsregelung dadurch erzielen, daß man die Zeitkonstante der Gitterkreise in eine vorbestimmte Beziehung zu der lastabhängigen Wellenform der erzeugten Wechselspannung bringt. In erster Linie wird es sich darum handeln, die Spannung über den gesamten Belastungsbereich konstant zu halten. Aber auch eine mit der Last steigende Spannung kann man erzielen. Gegebenenfalls kann man auch die bei Nichtregelung auftretende natürliche Spannungscharakteristik, bei der bekanntlich die Spannung mit zunehmender Last absinkt, derart beeinflussen, daß das Absinken der Spannung vergrößert oder verkleinert wird.

In Abb. ι der Zeichnung ist ein selbsterregter Wechselrichter in Parallelanordnung dargestellt, der an das Gleichstromnetz 13 und an das Wechselstromnetz 14 angeschlossen ist. Die Umformung erfolgt unter Mitwirkung der gittergesteuerten Dampf- oder Gasentladungsstrecken 11 und 12, des Haupttransformators 17, der Gleichstromdrossel 15 und des Kommutierungskondensators 16. Den Gitterkreisen wird die Steuerspannung unter Verwendung eines die Phasenlage einstellenden Scheinwiderstandes 18 über einen Gittertransformator 19 zugeführt. Die vorbestimmte Kompoundierungswirkung kann man nun erzielen, indem man die Zeitkonstante der Parallelschaltung von Kondensator 29 und Widerstand 30 festlegt. Die genaue Wahl der Zeitkonstanten ist natürlich auch durch die Charakteristik der verwendeten Entladungsstrecken und die Größe der primären Gleichspannung bedingt. Es ergibt sich jedoch Folgendes, wenn man für einen gegebenen Fall die Zeitkonstante kennt, bei der die Spannung konstant gehalten wird: Vergrößert man die Zeitkonstante, d.h. vergrößert man den Kon-

Von dem Patentsucher sind als die Erfinder angegeben worden: Dr. Emil Blaich in Korntal, Württ., und Helmut Hintse in B erlin-Tempelhof.

densator 29 oder den Widerstand 30, so wird eine mit der Last steigende Spannung erzielt, wobei das Ausmaß der Steigung durch die gerade in Frage kommende Zeitkonstante bestimmt ist. Verkleinert man die Zeitkonstante, so wird eine Spannungscharakteristik erzielt, bei der die Spannung mit steigender Last absinkt. Im allgemeinen ist dies nicht erwünscht, sondern vorzugsweise kommt eine Spannungsregelung in Frage, bei der die Spannung entweder konstant bleibt oder mit der Last steigt. Es wird noch bemerkt, daß die Spannungsregelung gemäß vorliegender Erfindung die Regelung der Spannung durch Andern der Frequenz zur Voraussetzung hat. Tritt also eine Laständerung, z. B. eine Lastzunahme, ein, so bewirkt die sich aus der Wahl der Zeitkonstanten und der Änderung der Wellenform ergebende Frequenzänderung je nach ihrer Größe eine Spannungszunahme, bezogen auf den ungeregelten Zustand, die entweder den durch die Lastzunahme bedingten Spannungsabfall gerade kompensiert oder eine zu kleine bzw. zu große Kompensation bewirkt.

Die lastabhängige Veränderung der Kurvenform der den Gittern zugeführten Wechselspannung kann dadurch noch vergrößert werden, daß der Haupttransformator 17 oder der Gittertransformator 19 oder beide Transformatoren hinsichtlich der Sättigung ihres Eisenkernes in geeigneter Weise bemessen werden. Es läßt sich dadurch von vornherein eine Wellenform erzielen, die bei Laständerungen einen gewünschten Grad der Lastabhängigkeit aufweist.

In der Abb. 2 sind zur 'Veranschaulichung Spannungsverläufe wiedergegeben, wie sie bei Anwendung des Erfindungsgedankens bei weitgehenden Laständerungen erzielt werden können. Die verschiedenen Kurven beziehen sich dabei auf verschiedene Primärspannungen, deren höchste 20 0 0 über und deren niedrigste 20 ο υ unter dem normalen Wert der dem Wechselrichter zuzuführenden Gleichspannung liegt. Diese Unterschiede der Primärspannung können durch eine zusätzliche, von einer weiteren Betriebsgröße abhängige Frequenzänderung, vornehmlich in Abhängigkeit von der zugeführten Primärspannung, ausgeregelt werden; in Abb. 2 ist z.B. der Unterschied von -f- 20 0 0 auf einen maximalen Unterschied von rund 3 0/0 verringert. Wie die Abbildung zeigt, ist die vom Wechselrichter abgegebene Spannung E über einen sehr Weiten Bereich der Wechselrichterbelastung N dank der lastabhängigen Frequenzregelung . für sämtliche dargestellten Primärspannungen praktisch konstant.

Claims

Patentansprüche:

1. Anordnung zur Spannungsregelung bei mit gittergesteuerten Dampf- oder Gascntladungsstrecken arbeitenden selbsterregten Wechselrichtern in Parallelanordnung mittels Frequenzänderung, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeitkonstante der Gitterkreise in eine vorbestimmte Beziehung zu der lastabhängigen Wellenform der erzeugten Wechselspannung gebracht ist.

2. Anordnung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine derartige Bemessung der Zeitkonstanten, daß die Spannung über den gesamten Belastungsbereich angenähert konstant ist.

3. Anordnung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine derartige Bemessung der Zeitkonstanten, daß sich eine mit der Last steigende Spannung ergibt.

4. Anordnung nach Anspruch 1 oder den folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeitkonstante durch eine Parallelschaltung von Kondensator (29) und Widerstand (30) im Gitterkreis festgelegt ist.

5. Anordnung nach Anspruch 1 oder den folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich die Wellenform der den Gitterkreisen zugeführten Steuerwechselspannung durch entsprechende Ausbildung des Haupttransformators (17) oder des Gittertransformators (19) oder beider beeinflußt wird, vorzugsweise derart, daß die Lastabhängigkeit der Wellenform einen gewünschten Grad erreicht.

6. Anordnung nach Anspruch 1 oder den folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich die Frequenz in Abhängigkeit von mindestens einer weiteren Betriebsgröße, insbesondere der dem Wechselrichter zugeführten Gleichspannung, derart geändert wird, daß die abgegebene Spannung geregelt wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen