DE650812C - Einrichtung zur selbsttaetigen AEnderung der Phasenverschiebung oder Wellenform der Gitterwechselspannung von mit ionisiertem Dampf arbeitenden Entladungsstrecken in Gleichrichterschaltung - Google Patents

Description

in Paris

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur selbsttätigen Änderung der Phasenverschiebung oder Wellenform der Gitterwechselspannung von mit ionisiertem Dampf arbeitenden Entladungsstrecken in Gleichrichterschaltung, bei der die Verstellung des Gitterspannungserzeugers durch einen Stromimpulse empfangenden Hilfsmotor erfolgt. Mit der Erfindung wird bezweckt, eine selbsttätige, verzögerungsfreie und genaue Regelung, und zwar entweder der Gleichspannung in Abhängigkeit von der abgegebenen Gleichstromleistung oder des Gleichstromes in Abhängigkeit von dem von anderen mit dem betreffenden Gleichrichter parallel geschalteten Maschinen abgegebenen Strom, durchzuführen.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erzielt, daß die Stromimpulse konstanter Intensität'

ao und veränderlicher Richtung von vier in Graetz-Schaltung angeordneten Hilfsentladungsstrecken mit Ionenentladung, von denen nur diejenigen mit gemeinsamem Kathodenpotential Gitter besitzen, geliefert werden, wobei der Anker des Hilfsmotors in Reihe mit der Wechselspannungsquelle für die vier Hilfsentladungsstrecken an die beiden jeweils ungleichartige Hauptelektroden zweier verschiedener Hilfsentladungsstrecken verbindenden Leitungen, seine Erregerwicklung an die beiden jeweils gleichartige Hauptelektroden zweier verschiedener Hilfsentladungsstrecken verbindenden Leitungen angeschlossen ist und die Gitterkreise der beiden gittergesteuerten Hilfsentladungsstrecken in der Weise mit den Gleichstromklemmen des Gleichrichters verbunden sind, daß Änderungen einer Betriebsgröße des Gleichstromkreises auf den Hilfsmotor in vorbestimmter Weise einwirken.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt die Zeichnung in Abb. 1.

Hierin sind R ein von dem Transformator T gespeister Sechs-Anodenquecksilberdampf-Gleichrichter mit Steuergittern g, H ein Sechsphasen-Phasenschieber, der mit den Steuergittern g über Schutzwiderstände r verbunden ist, E ein Hilfsmotor, dessen Erregerwicklung mit c bezeichnet ist, 5" eine Gleichstrommaschine mit' unabhängiger Erregung, M eine Dreielektroden-Hochvakuumröhre, JV und N' gittergesteuerte, mit ionisiertem Dampf arbeitende Hilfsentladungsstrecken, JV₁ und N₁' nichtgesteuerte, mit ionisiertem Dampf arbeitende Hilfsentladungsstrecken, W der Speisetransformator der in Graetz-

Schaltung angeordneten vier Hilfsentladungsstrecken N, N', N₁ und N₁.

Diese Anordnung hat den Zweck, für die Transformator-Gleichrichtergruppe T und R eine ganz bestimmte Spannungseharakteristik zu verwirklichen, beispielsweise derart, daß die Gleichspannung E_c des Gleichrichters R konstant ist, gleichgültig, welchen Wert der abgegebene Gleichstrom I_c hat. Die Gleich-Strommaschine ,5" wird mit konstanter Geschwindigkeit angetrieben und liefert eine konstante Gleichspannung E₃.

Die Kathode der Dreielektroden-Hochvakuumröhre M' ist mit der positiven Klemme der Maschine 5" verbunden, während das Gitter mit der Kathode K des Gleichrichters R in Verbindung steht. Der Anodenstrom i_M der Röhre M fließt über einen Widerstand Q und die Anodenspannungsquelle P₁, die eine konstante Spannung liefert. Die Kathoden der Hilfsentladungsstrecken N und N' haben gleiches Potential. Das Gitter von N steht über eine Gleichspannungsquelle P₂ mit dem Ende χ des Widerstandes Q in Verbindung. Das Gitter von Λ^τ' ist über eine Gleichspannungsquelle P₂' mit dem Ende x' des Widerstandes Q verbunden. Ferner ist der Mittelpunkt 0" von Q mit den Kathoden der Hilfsentladungsstrecken N und N' verbunden.

Der Phasenschieber/f steht mit den Gittern g des Gleichrichters R in Verbindung, und sein neutraler Punkt 0' ist mit der Kathode K des Gleichrichters R verbunden. Der die Verstellung bewirkende mechanische Antrieb ist mit der Welle des Hilfsmotors E gekuppelt.

Die Spannung E₃ der Gleichstrommaschine S ist der Spannung E_c des Gleichrichters R entgegengesetzt. Infolgedessen tritt als Steuerspannung die Spannungsdifferenz E₃-E₀ zwischen dem Gitter und der Kathode der Röhre M auf. Die Gitterspannung eg_N der Hilfsentladungsstrecke N ergibt sich aus dem Ausdruck eg_N = e_Pi —e_Q. Hierin ist e_Q die Potentialdifferenz zwischen den Punkten 0" und χ des Widerstandes Q und e_Pi die Spannungsdifferenz an den Klemmen von P₂. In gleicher Weise ergibt sich die Gitterspannung eg/ des Ventils N' aus dem Ausdruck eg/ = £q — e'ps- Hierin ist eq die Potentialdifferenz ■ zwischen den Punkten 0" und x' des Widerstandes Q und e'_P2 diej enige an den Klemmen von P₂'.

.Für den Fall, daß E_s —£_c=0 ist, fließt in der Röhre M ein bestimmter Anodenstrom i^. e_P2 und e'_P2 sind derart gewählt, daß für E_s —-E₀=O die Spannungen eg_N und eg/ negativ sind. Die Hilfsentladungsstrekken N und N' können hierbei nicht in Tätigkeit treten.

Wenn E_c> E₃, so wächst der Strom i_M. Man kann leicht sehen, daß in diesem Fall nur die Hilfsentladungsstrecke N' in Tätigkeit treten kann.- Der von der Sekundärwicklung W₃ des Transformators W gelieferte Strom i_c fließt dann in _s der Richtung kN'hejN₁ fE. Wenn die BedingungE_c = E_{3 #} von neuem erfüllt ist, so nimmt der Strom i_c den Wert 0 an.

Wenn E₀ < E₃, so vermindert sich der Strom iß,, und es tritt nur die Hilfsentladungsstrecke N in Tätigkeit. Der von der Sekundärwicklung W_s gelieferte Strom i_c fließt dann in der entgegengesetzten Richtung EfNhc j N₁Ii.

Es sei bemerkt, daß die Erregerwicklung c des Hilfsmotors E von dem von der Wicklung W_s gelieferten Strom stets in der glefchen Richtung durchflossen wird, während der Strom in dem Anker des Motors £ seine Richtung ändert. Eine ■ derartige Verteilung des Stromes i_e ergibt folgendes.

Wenn E_c > E_s, so bewirkt der Stromimpuls i_c in dem Hilfsmotor E eine Drehung in einem bestimmten Sinn. Da der Motor E mit dem Antrieb des Phasenschiebers H gekuppelt ist, so erfährt der Zündwinkel a der Gitter g des Gleichrichters R eine Veränderung. Der Drehsinn des Hilfsmotors E ist derart geregelt, daß in dem betrachteten Fall der Zündaugenblick der Anoden des Gleichrichters R' verzögert wird (was einer Vergrößerung des Winkels « entspricht) und infolgedessen die Spannung E₀ eine Verminderung erfährt. Der Motor E dreht sich, bis der Wert des Zündwinkels derart ist, daß er dem Fall E_c — E_s entspricht. In diesem Augenblick erreicht nämlich der Strom i_c den Wert 0, und der Hilfsmotor E bleibt stehen.

W'enn E_c < E_s, so dreht sich der Hilfsmotor E im entgegengesetzten Sinne. Der Zündaugenblick der Anoden wird dann vorgeschoben, und die Spannung E_c wächst, bis ihr Wert gleich E_s ist. In diesem Augenblick bleibt der Hilfsmotor E stehen. Die Regelungsgenauigkeit hängt von dem Wert E_c — E_s ab, bei dem der Stromimpuls i_c in dem einen oder dem anderen Sinne in den Anker des . Hilfsmotors E geleitet wird. . no

Es ist leic-ht einzusehen, daß die Spannung E_c bei wachsender Belastung des Gleichrichters das Bestreben hat, abzusinken, jedoch infolge der Regelvorrichtung auf dem Wert E_s gehalten wird. Man hat als Bezugsgröße die Spannung E₃ einer Gleichstrommaschine S verwendet, die als konstant gehalten anzunehmen ist. Durch Anbringung einer zusätzlichen Erregerwicklung auf der Gleichstrommaschine Sj die von einem Strom durchflossen wird, der proportional dem von dem Gleichrichter R abgegebenen Strom l_c ist, ist

es möglich, eine Über- oder Unterkompoundierung der äußeren Charakteristik E_c=f (I_c) des Gleichrichters R zu erzielen.

Die Induktivität des Hilfsmotors E darf eine bestimmte Größe nicht. überschreiten; damit die Anodenspannung der Hilfsentladungsstrecken einmal in jeder Periode unter die Brennspannung sinken kann. Auf diese Weise sind die Gitter der Hilfsentladungsstrecken imstande, den Strom i_c zu unterbrechen, wenn ihre Steuerspannung wieder negativ wird. Wenn die Selbstinduktion des Motors Έ zu hoch ist, so bleibt die Anodenspannung der Hilfsentladungsstrecken oberhalb der Brennspannung, und eine Unterbrechung des Stromes i_c ist nicht möglich.

Die bisherigen Betrachtungen gelten in gleicher Weise für den Fall, daß der Hilfsmotor E die räumliche Phasenlage der Bür-

ao sten eines für die Gittersteuerung des Gleichrichters R dienenden umlaufenden Kommutators in Abhängigkeit von irgendwelchen Gleichrichterbetriebsgrößen regelt. Es ist bekannt, daß einem solchen Apparat in gewissen Fällen der Vorzug vor einem Drehtransformator gegeben wird, da mit ihm eine Gittererregungsspannung rechtwinkliger Form erhalten werden kann. Er ist* insbesondere mit einem umlaufenden Kommutator mit doppelter Bürstenverschiebung verwendbar. Ein «derartiger Kommutator ist in Abb. 2 schematisch dargestellt. Er besteht aus einem zylindrischen Körper C aus Isolierstoff, der sich in dem betreffenden Falle in Halbsynchronismus dreht. Auf dem Körper C sind zwei leitende Platten A und Ä befestigt, die bezüglich der Achse y y' symmetrisch sind und für deren Ausdehnung in der Umfangsrichtung der Winkel Θ, ■ den die Enden einer Platte mit dem Mittelpunkt 0 bilden, ein Maß ist. Bezüglich der Achse y y' können zwei Bürsten α und b symmetrisch verstellt werden, d. h. die Bürsten bewegen sich gleichzeitig um den gleichen Winkel in verschiedener Richtung, wobei der Mittelpunktswinkel α seine Größe ändert. Diese Bürsten stehen mit Widerständen T₁ und T₁' und einer Gleichspahnungsquelle D in Verbindung. Der Mittelpunkt von D ist mit der Kathode K des zu steuernden Gleichrichters verbunden.

Die Bürste α steht über den Widerstand 1\ mit dem zu steuernden Gitter in Verbindung.

Abb. 3 gibt ein Bild der Gitterspannung

wieder. Das Gitter ist positiv während einer Zeit, die (Θ—α), proportional ist. Diese Winkel sind aus Abb. 2 ersichtlich. Wenn der Winkel α sich vermindert, so nimmt die Gitterspannung die Form der Kurve / der Abb. 3 an. Der Zündungsaugenblick der entsprechenden Anode ist dann also gemäß dem Wert des Winkels α mehr oder weniger verzögert. Es findet aber keine eigentliche Phasenverschiebung der Erregerwechselspanming der Gitter statt.

Claims (2)

1. 65 Patentansprüche:

   i. Einrichtung zur selbsttätigen Ände- - rung der Phasenverschiebung oder Wellenform der Gitterwechselspannung von mit ionisiertem Dampf arbeitenden Entladungsstrecken in Gleichrichterschaltung, bei der die Verstellung des Gitterspannungserzeugers durch einen Stromimpvilse empfangenden Hilfsmotor erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß die Stromimpulse konstanter Intensität und veränderlicher Richtung von vier in Graetz-Schaltung angeordneten Hilfsentladungsstrecken mit Ionenentladung, von denen nur diejenigen mit gemeinsamem Kathodenpotential Gitter besitzen, geliefert werden, wobei der Anker des Hilfsmotors in Reihe mit der Wechselspannungsquelle für die vier Hilfsentladungsstrecken an die beiden jeweils ungleichartige Hauptelektroden zweier verschiedener Hilfsentladungsstrecken verbindenden Leitungen, seine Erregerwicklung an die beiden jeweils gleichartige Hauptelektroden zweier verschiedener Hilfsentladungsstrecken verbindenden Leitungen angeschlossen ist und die Gitterkreise der beiden gittergesteuerten Hiifsentladungsstrecken in der Weise mit den Gleichstromklemmen <les Gleichrichters verbunden sind, daß Änderungen einer Betriebsgröße des Gleichstromkreises auf den Hilfsmotor in vorbestimmter Weise einwirken.
2. 2. Einrichtung nach Anspruch 1 zur Ausgleichung von Gleichspannungsschwankungen, dadurch gekennzeichnet, daß Gitter und Kathode einer Dreielektroden-Hochvakuumröhre über eine den größten Teil der abgegebenen Gleichspannung kompensierende Vorspannungsquelle an die Gleichspannungsklemmen des Gleichrichters, und zwar das Gitter an den positiven Gleichstromleiter, angeschlossen sind, in deren Anodenstromkreis in Reihe mit der Anodengleichspannungsquelle ein Widerstand geschaltet ist, und daß der Mittelpunkt dieses Widerstandes an die Kathoden und jedes Ende an ein Gitter der gittergesteuerten Hilfsentladungsstrecken angeschlossen ist.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen