DE647532C - Anordnung zur Speisung von Gleichstrommaschinen aus einem Wechselstromnetz ueber einen anzapfbaren Transformator und ueber einen gesteuerten Gleichrichter - Google Patents

Description

• Anordnung zur Speisung von Gleichstrommaschinen aus einem Wechselstromnetz über einen'anzapfbaren Transformator und über einen gesteuerten Gleichrichter Die Speisung von in der Drehzahl regelbaren Gleichstrommaschinen oder ähnlichen, eine veränderliche Gegenspannung lentwikkelnden Apparaten kann von einem Wechselstromnetz ,aus über einen gesteuerten -Gleichrichter erfolgen. Namentlich die in der letzten Zeit entwickelten gittergesteuerten Quecksilberdampfgleichrichter erweisen sich für diesen Zweck als vorteilhaft, da sie ohne weiteres die genügende Stromstärke liefern können. Es ist bekannt, diese Gleichrichter vom Wechselstromnetz über einen anzapfbaren Transformator zu speisen. Bei niedriger Drehzahl wird dann der Gleichstrommaschine über die Anzapfungen eine niedrigere Spannung zugeführt. Dies hat den Vorteil, daß man den gittergesteuerten Gleichrichter nicht so stark auszusteuern braucht, vielmehr stets einen großen Teil der Wechselstromhalbwellen für die Speisung der Gleichstrommaschine benutzen kann. Der Regeltransformator wirkt dann als Grobregler, während die Gittersteuerung die Feinregelung der Spannung übernimmt. Für die Umschaltung der Anzapfung an der Transformatorwicklung ist es ferner bekannt, Ventilrohre vorzusehen, die während der -Umschaltung den Strom für den Gleichrichter überniehmen. Die Erfindung betrifft eine besonders zweckmäßige Ausbildung der Schaltung der Ventilrohre, die für die Umschaltung am Anzapftransformator benutzt werden. Erfindungsgemäß sind ein oder mehrere zu den Anzapfungen parallel geschaltete Ventilrohre mit Steuerelektrode vorgesehen, die den Stromdurchgang während der Zeit, in der eine offene Anzapfung überbrückt und eine zweite Anzapfung geschlossen ist, sperren, so daß ein Kurzschluß der zwischen den Anzapfungen liegenden Transformatorwicklungen verhindert ist. Es werden also bei der Umschaltung sowohl Stromunterbrechungen als auch Kurzschluß einzelner Transformatorwicklungen vermieden.
• In der Zeichnung ist die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. 5 ist ein in der Drehzahl zu regelnder Gleichstrommotor. Dieser wird von einem Wechselstromnetz über den Transformator 6 und über ein Quecksilberdampfsteuerrohr 7 gespeist. Die Erregung des Steuergitters 8 für die Regelung der dem Motor 5 zugeführten Spannung und Strom und damit für die Regelung seiner Drehzahl ist in bekannter Weise -ausgebildet und nicht weiter dargestellt. Der Transformator 6 besitzt drei Anzapfungen, an die die Anodenzuleitung des Steuerrohres 7 über die Schalter 9, 1 o und i i wahlweise angeschlossen -werden kann. Bei niedrigen Drehzahlen des Motors 5 ist der Schalter 9 ge-, schlossen, bei höheren der Schalter io oder* i i. Um beim Übergang von einem Anzapf-' kontakt auf den anderen eine Stromunter= Brechung zu vermeiden, ist noch ein Ventilrohr 12 vorgesehen. Das Rohr 12 kann auch ein Quecksilberrohr sein. Beim Umschalten wird das Ventilrohr 12 mit Hilfe des Schalters 13 zunächst zum Schalter 9 parallel geschaltet. Hierauf wird der Schalter 9 geöffnet, und der Strom fließt durch das Ventilrohr 12. Dann wird der Schalter i o geschlossen, so daß der Motor höhere Spannung bekommt, und anschließend daran wird dann das Ventilrohr 12 durch öffnen des Schalters 13 wieder abgeschaltet. Während der Zeit, in der der Schalter g geöffnet und die Schalter i o und i 3 geschlossen sind, bekommt das Ventilrohr die volle, zwischen den beiden Anzapfungen liegende Transformatorspannuing, und dieser Teil der Transformatorwicklung ist über das Ventilrohr 12 kurzgeschlossen, da der Widerstand in dem Rohr infolge der Quecksilberdampffüllung an sich nur gering ist. Um dies zu vermeiden, ist an dem Rohr 12 ebenfalls eine Steuerelektrode 14 (z. B. -ein Steuergitter) vorgesehen. Diese wird von einer am Transformator angebrachten Hilfswicklung 15 mit einer Steuerspannung von passender Höhe erregt. Diese steuernde Wechselspann@mg besitzt gegenüber der der Anode und der Kathode zugeführten Wechselspannung eine passende Phasenlage (etwa iSo° Phasenverschiebung) und verhindert dementsprechend ein Durchgehen von Strom durch das Rohr 12 bei geschlossenen Schaltern io und 13 und geöffnetem Schalter 9. Die dem Steuergitter 1 4. zugeführte Wechselspannung sperrt den Strom nur bei geschlossenem Schalter i o und geöffnetem Schalter 9. Sind hingegen sowohl 9 als i o geöffnet, dann läßt das Rohr 12 Strom durch, da dann dem Anodenstromkreis des Rohres 12 eine gegen früher um iSo° verschobene Spannung (die Spannung des Transformators rechts von der ersten Anzapfung) zugeführt wird, so daß Gitter- und Anodenspannung in Phase sind. Der Schalter 13 besitzt noch Kontakte 16 und 17, mittels derer das Schaltrohr 12 für den Übergang auf die übrigen Anzapfungen des Transformators benutzt werden kann. Infolge der ständigen Erregung des Schaltrohres am Steuergitter sind besondere Zündvorrichtungen nicht erforderlich, die Zündung setzt von selbst im richtigen Zeitpunkt ein, wenn das Schaltrohr Strom durchlassen soll.
• Abb. 2 der Zeichnung zeigt eine Anor dnung, bei der für den Übergang von einer Anzapfung auf die zweite an der Transformatorwicklung zwei Ventilrohre 18 und i 9 vorgesehen sind. Die Umschaltung vollzieht :sich folgendermaßen: Zunächst geht der .@tr'öm über die rechte Anzapfung bei gesc.;'hlössenem Schalter 2o. Soll auf die mittlere Änzapfung umgeschaltet werden, dann wird zum Schalter 2o durch Schließen der Schalter 21 und 22 das Ventilrohr 18 parallel geschaltet. Ebenso wird in den Stromkreis der mittleren Anzapfung mit Hilfe des Umschalters 23 das Ventilrohr i g eingeschaltet und der Schalter 24 geschlossen, so daß über die mittlere Anzapfung Strom nur über das Ventilrohr i 9 fließen kann. Hierauf wird der Schalter 20 geöffnet. Da die beiden Ventilrohre 18 und i 9 bezüglich des Motorstromes gleichsinnig eingeschaltet sind, so kann sich für die Transformatorwicklung zwischen den beiden Anzapfungen ein Kurzschlußstrom nicht ausbilden, da jede Halbwelle des Wechselstromes ein Ventilrohr sperrt. Hierauf wird das Schaltrohr 18 durch Öffnen der Schalter 21 und 22 ausgeschaltet und schließlich das Schaltrohr i9 durch Schließen eines Kurzschlußschalters 25 überbrückt. Die Zündung der einzelnen Ventilrohre kann bereits durch den öffnungsvorgang eines Schalters durchgeführt werden. Gegebenenfalls kann man auch noch andere bekannte Zündanordnungen verwenden.
• Der Vorteil der Schaltungen gemäß Abb. i und 2 ist. folgender: Es brauchen nur ein oder zwei Ventile zur Ausübung der Schaltvorgänge zu Hilfe genommen zu werden, und diese Ventile brauchen nur in Betrieb zu sein während der Schaltvorgänge. Die Ventile brauchen ferner nicht veränderlich steuerbar eingerichtet zu sein und sind deshalb sehr billig. Wegen der geringen Arbeitszeiten haben die Ventile außerdem hohe Lebensdauer.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Anordnung zur Speisung von Gleichstrommaschinen (oder ähnlichen, eine veränderliche Gegenspannung entwickelnden Apparaten) aus einem Wechselstromnetz über einen anzapfbaren Transformator und über einen gesteuerten Gleichrichter, wobei für die Umschaltung der Transformatoranzapfungen Ventilrohre vorgesehen sind, die während der Umschaltung den Strom für den Gleichrichter übernehmen, gekennzeichnet durch ein oder mehrere zu den Anzapfungen parallel geschaltete Ventilrohre mit Steuerelektrode, die den Stromdurchgang während der Zeit, in der eine offene Anzapfung überbrückt und eine zweite Anzapfung geschlossen ist, sperren, so daß ein Kurzschluß der zwischen den Anzapfungen liegenden Transformatorwicklungen verhindert wird. a. Anordnung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerelektrode des Ventilrohres mit einer zweckmäßig von einer Hilfswicklung (15) am Transformator (6) gelieferten Wechselspannung erregt wird, deren Phasenlage gegenüber der Speisespannung (Anodenspannung) etwa um i8o° verschoben ist.