DE644973C

DE644973C - Arrangement for converting alternating current of one frequency into another frequency by means of controlled discharge paths

Info

Publication number: DE644973C
Application number: DEA73330D
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Karl Kettner
Original assignee: AEG AG
Current assignee: AEG AG
Priority date: 1934-06-03
Filing date: 1934-06-03
Publication date: 1937-05-19

Description

DEUTSCHES REICHGERMAN EMPIRE

AUSGEGEBEN AM 19. MAI 1937ISSUED ON May 19, 1937

REICHSPATENTAMTREICH PATENT OFFICE

PATENTSCHRIFTPATENT LETTERING

Vr 644973 KLASSE 21 d ² GRUPPE 14o2 Vr 644973 CLASS 21 d ² GROUP 14o2

Allgemeine Elektricitäts-Gesellschaft in Berlin*)General Electricity Society in Berlin *)

mittels gesteuerter Entladungsstreckenby means of controlled discharge lines

Zusatz zum Patent 641Addendum to patent 641

Patentiert im Deutschen Reiche vom 3. Juni 1934 ab Das Hauptpatent hat angefangen am 5. April 1932.Patented in the German Empire on June 3, 1934 The main patent started on April 5, 1932.

Gegenstand des Patentes 641 634 ist eine Anordnung zur Umformung von Wechselstrom einer Frequenz in solchen anderer Frequenz, insbesondere zur Umformung von Drehstrom der Frequenz / in Einphasenstrom der Frequenz /_a mittels' zweier wechselweise stromführender Gruppen von gesteuerten Entladungsstrecken, vorzugsweise gittergesteuerten Dampf- oder Gasentladungsstrecken mit im wesentlichen lichtbogenförmiger Entladung, bei der die Sekundärspannung aus einer im wesentlichen trapezförmigen Grundspannung und mindestens einer weiteren Spannung (Teilspannung) sich zusammensetzt, und zwar wird jede der Teilspannungen mittels besonderer, an ein eigenes vom Primärnetz abgeleitetes Spannungssystem angeschlossener Entladungsstrecken hinsichtlich der Phasenlage frei wählbar erzeugt. Die Ausbildung der Teilspannungen kann nach den verschiedenartigen Gesichtspunkten des Hauptpatentes erfolgen. Ebenso kann die Zusammensetzung der Spannungen sowohl in den Entladungsstromkreisen selbst als auch auf der Ausgangsseite transformatorisch vorgenommen werden.The subject of patent 641 634 is an arrangement for converting alternating current of one frequency into such another frequency, in particular for converting three-phase current of frequency / into single-phase current of frequency / _a by means of two alternately current-carrying groups of controlled discharge paths, preferably grid-controlled vapor or gas discharge paths essentially arc-shaped discharge, in which the secondary voltage is composed of an essentially trapezoidal basic voltage and at least one further voltage (partial voltage), and each of the partial voltages is generated freely selectable with regard to the phase position by means of special discharge paths connected to a separate voltage system derived from the primary network . The formation of the partial stresses can take place according to the various aspects of the main patent. Likewise, the composition of the voltages in the discharge circuits themselves as well as on the output side can be carried out by means of transformers.

Vorliegende Erfindung stellt eine Weiterbildung des im obigen Patent angegebenen Erfindungsgedankens bei solchen Anordnungen dar, bei denen zwei gleichfrequente Span- 3 c nungen verschiedenartiger Kurvenform zusammengesetzt werden. Erfindungsgemäß sind ein normaler Umrichter mit einem symmetrischen, primären Spannungssystem, das gleiche Phasenspannungen liefert, und ein Umrichter mit einem unsymmetrischen, primären Spannungssystem, das gegenüber dem anderen Spannungssystem phasenverschoben ist und ungleiche Phasenspannungen liefert, vorgesehen.The present invention is a further development of that indicated in the above patent The idea of the invention in such arrangements in which two equal-frequency clamping 3 c voltages of various types of curve shape are put together. According to the invention, a normal converter with a symmetrical, primary voltage system that supplies the same phase voltages, and a converter with an unbalanced primary Voltage system that is out of phase with the other voltage system and provides unequal phase voltages, intended.

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel, das sich auf eine starre Frequenzumrichtung im Verhältnis 3 : 1 bezieht, erläutert werden. Abb. 1 der Zeichnung veranschaulicht die Spannungsverhältnisse, wenn für die im wesentlichen trapezförmige Grundspannung e_; ein normaler Umrichter mit den gleichen Phasen 1, 3, 5 bzw.The invention will be explained below using an exemplary embodiment that relates to a rigid frequency conversion in the ratio 3: 1. Fig. 1 of the drawing illustrates the voltage relationships when for the essentially trapezoidal basic voltage e _; a normal converter with the same phases 1, 3, 5 or

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

Dr.-Ing. Karl Kettner in Berlin-Lankvjitz.Dr.-Ing. Karl Kettner in Berlin-Lankvjitz.

ι', 3' 5' ^und für die Teilspannung βμ ein Umrichter mit abgestuften Phasenspannungen 2_b, 4_a, 6_h bzw. 2_b', 4_a', 6_b verwendet wird. Dabei besteht zwischen 2_b und 4_a bzw. 4« und 6_b eine Phasendifferenz von 90⁰. Bei diesem Umrichter ist außerdem der Wicklungssternpunkt an der Spannungsbildung beteiligt. Macht man die Phasenspannungen der Grundspannung I und die Phasenspannungen mit der kleineren Amplitude in der Zusatzspannung etwa gleich 43% der zu erzeugenden Wechselspannung und die Phasenspannung mit der größeren Amplitude in der Zusatzspannung etwa gleich ~5⁰/₀ der zu erzeugenden Spannung, so erhält man eine ebenfalls in Abb. 1 dargestellte Einphasenspannung e mit sehr geringer Oberwelligkeit. Den Schaltungsaufbau für einen derartigen starren Umrichter zeigt Abb. 2. Der Umso richter ist beispielsweise als Doppelumrichter dargestellt, die die beiden Teilspannungen auf der Einphasenseite zusammensetzt. Hierfür kann in bekannter Weise entweder eine Reihenschaltung der Hiiitertraiisft>rinatoren H₁ und H₂ oder ein gemeinsamer Hintertransformator mit freiem Schenkel für die Ausgleichflüsse verwendet werden. Die Teilspannungen werden in je einem besonderen Teilumrichter i und Π hergestellt, von denen der eine, I, normal dreiphasig und der andere, H, abweichend, d. h. mit einer Phasenversetzung von 90⁰ zur Primärfrequenz ausgeführt ist. Mit Einführung der Sternpunkte des Teilumrichters II werden im starren Betrieb 14 Anoden benötigt, die nach der Schaltung Abb. 2 in einem Gefäß G zusammengefaßt werden können. Die Wirkungsweise ist von den gleichphasig arbeitenden Anordnungen her bekannt. Aus Abb. 1 geht hervor, daß man für den starren Betrieb dieses Umrichters in Teilumrichter I sämtliche Phasen und in Teilumrichter II nur die mit 2, 4 und 6 bezeichneten Phasen benötigt, wovon die Phasen 2 bzw. 2' und 6 bzw. 6' für die kleinere Spannung 2_b bzw. 2_b' und 6/, bzw. 64' und die Phase 4 bzw. 4' für die größere Spannung 4_a bzw. 4_U' auszulegen sind. : ^n ähnlicher Weise lassen sich auch andere ,Kornbinationen von Umrichtern mit zwei ode.r mehr Spannungen angeben, in denen .die' Teilspannungen aus verschiedenphasigen Teilen der Primärspannung zusammengesetzt sind.ι ', 3' 5 ' ^and for the partial voltage βμ a converter with graduated phase voltages 2 _b , 4 _a , 6 _h or 2 _b ', 4 _a ', 6 _b is used. There is a phase difference of 90 ⁰ between 2 _b and 4 _a or 4 ″ and 6 _b . With this converter, the winding star point is also involved in voltage generation. By making the phase voltages of the fundamental voltage I and the phase voltages with the smaller amplitude in the boost voltage is approximately equal to 43% of generated AC voltage and the phase voltage with the greater amplitude of the additional voltage approximately equal to ~ 5 ^_0/0 of generated voltage, one obtains a single-phase voltage e, also shown in Fig. 1, with very low harmonic ripple. The circuit structure for such a rigid converter is shown in Fig. 2. The converter is shown, for example, as a double converter that combines the two partial voltages on the single-phase side. For this purpose, either a series connection of the back-up transformers H ₁ and H ₂ or a common back-end transformer with a free leg for the equalizing flows can be used in a known manner. The partial voltages are each produced in a special partial converter i and Π, of which one, I, is normally three-phase and the other, H, is different, ie with a phase offset of 90 ⁰ to the primary frequency. With the introduction of the neutral points of converter II, 14 anodes are required in rigid operation, which can be combined in a container G according to the circuit in Fig. 2. The mode of operation is known from the arrangements working in phase. From Fig. 1 it can be seen that for the rigid operation of this converter, all phases are required in partial converter I and only the phases marked 2, 4 and 6 in partial converter II, of which phases 2 or 2 'and 6 or 6' for the lower voltage 2 _b or 2 _b ' and 6 /, or 64' and the phase 4 or 4 'for the higher voltage 4 _a or 4 _U ' are to be interpreted. In a similar way, other combinations of converters with two or more voltages can be specified, in which 'the' partial voltages are composed of different-phase parts of the primary voltage.

Claims

Patent claims:

1. Arrangement for converting alternating current of one frequency into such another frequency, in particular for converting three-phase current of frequency / into single-phase current of frequency / ₃ by means of controlled discharge paths, in which, according to patent 641 634, both the essentially trapezoidal basic voltage and at least one further voltage (Partial voltage, additional voltage) are each generated by means of special discharge paths connected to their own voltage system derived from the primary network, characterized by a normal converter with a symmetrical, primary voltage system that supplies the same phase voltages, and a converter with an asymmetrical, primary voltage system, the opposite is out of phase with the other voltage system and provides unequal phase voltages.

2. Arrangement according to claim 1 for rigid forming with a frequency ratio of 3: 1 and use of a three-phase voltage system for both converters, characterized in that the phase voltages in the asymmetrical voltage system have a ratio of 43:75 and the different phase voltages have a phase angle of 90 ⁰ form with each other.

1 sheet of drawings