DE644018C

DE644018C - Einrichtung zum selbsttaetigen Umschalten eines gesteuerten Entladungsgefaesses

Info

Publication number: DE644018C
Application number: DES114417D
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Wilhelm Brockmann
Original assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens AG
Current assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens AG
Priority date: 1934-06-21
Filing date: 1934-06-21
Publication date: 1937-04-22

Description

Es ist bekannt, daß gittergesteuerte Gleichrichter, beispielsweise Quecksilberdampfgleichrichter, welche Energie aus einem Wechselstromnetz, in ein Gleichstromnetz liefern, auch für die entgegengesetzte Energierichtung verwendet werden können, wenn sie auf Wechselrichterbetrieb umgeschaltet werden. Die Anschlüsse zwischen der Gleichstromseite des Gleichrichters und dem Gleichstromnetz müssen zu dem Zweck vertauscht werden, sobald die Spannung des Gleiclistromnetzes diejenige des Wechselstromnetzes überwiegt, sobald also Energie von dem Gleichstromnetz in das Wechselstromnetz zurückgeliefert werden kann.

Es sind bereits Schaltungen der verschiedensten" Art vorgeschlagen worden, durch die der Gleichrichter selbsttätig umgeschaltet wird, sobald die Energie ihre Richtung umkehrt. Die Umschaltrelais werden bei den bekannten Anordnungen entweder von der Richtung des Stromes im· Gleichstromnetz oder von der Größe der Spannung des Gleichstromnetzes oder aber von mehreren Größen abhängig gemacht, welche als Kriterium für die Energierichtung verwendbar sind.

Gegenstand der Erfindung ist eine Schalt- und Relaisanordnung, welche besonders einfach ist und trotzdem unabhängig von Schwankungen der Spannung im Wechselstromnetz den Gleichrichter mit Sicherheit dann auf Wechselrichterbetrieb umschaltet, wenn die Energie ihre Richtung umkehrt, wenn also die Spannung des Gleichstromnetzes so weit angewachsen ist, daß keine Energie mehr aus dem Wechselstromnetz in das Gleichstromnetz geliefert werden kann.

Erfindungsgemäß wird das den Umschaltvorgang einleitende Relais von der Spannung der zwischen die Sternpunkte der beiden mit den Anoden verbundenen, um i8o° phasenverschobenen und sterngeschalteten Wicklungen des am Wechselstromnetz liegenden Transformators geschalteten Drosselspule, der sogenannten Saugdrosselspule, abhängig gemacht. Da Saugdrosselspulen bei den meisten Gleichrichterschaltungen angewendet werden, kommt man mit einem ganz normalen spannungsabhängigen Relais aus, ohne daß in der Anlage irgendwelche Zusatzeinrichtungen notwendig wären. Die Saugdrosselspule hat die Eigenschaft, daß normalerweise an der Spule eine Spannung auftritt, die etwa halb so groß ist wie die Phasenspannung des Haupttransformators, bezogen auf die dreifache Periodenzahl des Haupttransformators, daß aber die Spannung der Drosselspule infolge ungenügender Magnetisierungsströme sinkt, sobald die Belastung unter den Betrag von etwa ¹Z₂ bis 1 <Vo der Vollast abnimmt, bis die Spannung schließlich im Leerlauf Null wird. Dabei ver-

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

Dipl.-Ing. Wilhelm Brockmann in Berlin-Charlottenburg.

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ändert sich die Spannungscharakteristik der Drosselspule nur wenig in Abhängigkeit von der Größe der Gleich- oder Wechselspannung Alle Betriebsgrößen, welche von der Größe und Richtung der das Entladungsgefäß durchfließenden Energie abhängig sind, werden somit bei der Schaltung nach der Erfindung durch eine einzige Betriebsgröße, nämlich die Spannung der Saugdrosselspule, erfaßt, ίο Unter Umständen kann es zweckmäßig sein, die Umschalteinrichtung noch dadurch zu er ganzen, daß das Relais, welches von der Spannung der Saugdrosselspule abhängig ist, nicht unmittelbar das Entladungsgefäß von Gleichrichter- auf Wechselrichterbetrieb um schaltet, sondern zunächst das Entladungsgefäß durch Gittersteuerung, d. h. durch Anlegen der Steuergitter an negatives Sperrpotential, sperrt. Durch ein weiteres Relais wird dann der eigentliche Umschaltvorgang erst eingeleitet, und zwar hängt dieses zweite Relais von dem Strom ab, welcher in einem an den Klemmen des Gleichstromnetzes liegenden Parallelwiderstand fließt. Dieser Strom kann nur dann fließen, wenn nach der Sperrung des Gefäßes in dem Gleichstromnetz tatsächlich eine Spannung vorhanden ist, welche Energie aus dem Gleichstromnetz in das Wechselstromnetz zurückliefern kann. In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung im Schaltungsschema dargestellt.

Ein Drehstromnetz 1 und ein Gleichstromnetz 2 sind durch ein gittergesteuertes Entladungsgefäß, beispielsweise ein Quecksilberdampfentladungsgefäß 3, miteinander gekuppelt. Im Nullpunkt des Transformators 4 liegt eine Saugdrosselspule 5. An die Spannung der Saugdrosselspule ist in Reihe mit einem Ventil, insbesondere einem Trockengleichrichter, und einer Batterie die Erregerwicklung eines Relais 6 angeschlossen. Die Durchlaßrichtung des Ventils ist in bezug auf das Vorzeichen der Batteriespannung so gewählt, daß in dem Erregerstromkreis des Relais 6 nur dann ein Strom zustande kommt, wenn die Spannung der Saugdrosselspule kleiner ist als die Spannung der Batterie. Das Relais 6 ist mit zwei Gruppen von Arbeitskontakten 61 und 62 ausgerüstet. Durch die Kontakte 61 werden die Steuergitter des Gleichrichters 3 an die Sperrspannungsquelle 7 angeschlossen, wodurch der Gleichrichter gesperrt wird. Die Kontakte 62 des Relais 6 werden mit einer kleinen Verzögerung gegenüber den Kontakten 61 geschlossen. Wenn dann auch noch nach der Sperrung des Gleichrichters das über einen Vorschaltwiderstand 9 am Gleichstromnetz liegende Relais 8 angezogen bleibt, was ein Zeichen dafür ist, daß Energie zurückgeliefert werden soll, wird die Antriebsvorrichtung 10 des Umschalters 11 über die Kontakte 62 und einen Arbeitskontakt des Relais S betätigt. Die Antriebsvorrichtung ι ο des Umschalters 11 ist so ausgebildet, daß sie jedesmal, wenn sie einen Stromimpuls erhält, den Umschalter 11 aus der Stellung, in der er sich gerade befindet, in die andere Stellung umlegt.

Das Relais 8 kann übrigens auch durch das Relais 6 dadurch gesperrt werden, daß die Kontakte 62 in den Stromkreis des Widerstandes 9 geschaltet sind; denn dann kann das Relais 8 nur ansprechen, wenn der Stromkreis des Widerstandes 9 geschlossen ist. Diese Schaltung hat noch den Vorteil, daß der Widerstand 9 nur dann eingeschaltet ist, wenn er für den Betrieb der Umschalteinrichtung erforderlich ist. Betriebsmäßige Verluste treten in dem Widerstand nicht auf.

Zu der im Schaltungsschema dargestellten Ausführungsform der Erfindung sei noch bemerkt, daß die aus den beiden Relais 6 und 8 bestehende Schaltanordnung auch für Umschalteinrichtungen verwendet werden kann, bei denen das Relais 6 nicht von der Spannung der Saugdrosselspule, sondern von anderen Betriebsgrößen abhängig ist, welche sich mit Größe und Richtung der Energie des Entladungsgefäßes ändern und daher als Kriterium für die Einleitung des Umschaltvorganges dienen können.

Claims

Patentansprüche:

i. Einrichtung zum selbsttätigen Umschalten eines gesteuerten Entladungsgefäßes, insbesondere eines solchen mit Dampf- oder Gasfüllung, welches je nach der Energierichtung als Gleichrichter oder als Wechselrichter arbeitet, und dessen Anoden an zwei um 18o° phasenverschobenen, sterngeschalteten und an ihren Sternpunkten über eine Drosselspule (Saugdrosselspule) miteinander verbundenen Wicklungen eines am Wechselstromnetz liegenden Transformators angeschlossen sind, dadurch gekennzeichnet, daß das den Umschaltvorgang einleitende Relais (6) von der Spannung der Drosselspule (5) abhängig ist.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß durch das den Umschaltvorgang einleitende Relais (6) das Entladungsgefäß gesperrt und eine Verriegelung für ein zweites Relais (8) aufgehoben wird, welches von dem Strom eines am Gleichstromnetz liegenden Widerstandes (9) abhängig ist und die Umschaltung steuert.
3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß Arbeitskontakte

(6-z) des den Umschaltvorgang einleitenden Relais (6) mit dem Arbeitsstromkreis des zweiten Relais (8) in Reihe geschaltet sind.
4. Einrichtung nach Anspruch 2, da;", durch gekennzeichnet, daß Arbeitskon takte";, des den Schaltvorgang einleitenden Relais in den Stromkreis des am Gleichstromnetz liegenden Widerstandes (9) geschaltet sind.
5. Einrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Relais (8) eine Zeitverzögerung hat gegenüber dem den Umschaltvorgang einleitenden Relais i6i.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen