DE654344C

DE654344C - Anordnung zur Aufrechterhaltung einer vorbestimmten Belastungsverteilung zwischen gleich- und wechselstromseitig parallel arbeitenden gittergesteuerten Gleichrichtern und Maschinenumformern

Info

Publication number: DE654344C
Application number: DES117190D
Authority: DE
Inventors: Dr Wilhelm Leukert
Original assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens AG
Current assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens AG
Priority date: 1935-02-19
Filing date: 1935-02-19
Publication date: 1937-12-17

Description

Die Erfindung bezieht sich auf den Betrieb von Umformeranlagen, die zur Speisung von Gleichstromverbrauchern aus einem Wechselstromnetz dienen. Für derartige Anlagen ist es vielfach erwünscht, daß das Gleichstromnetz sowohl von einem oder mehreren Motorgeneratoren oder sonstigen Maschinenumformern als auch von mit diesen parallel arbeitenden Gleichrichtern gespeist wird. Umformeranlagen dieser Art werden beispielsweise in der chemischen Industrie vielfach für Elektrolysezwecke angewendet.

Bei diesem sowohl gleich- als auch wechselstromseitigen Parallelbetrieb von Gleichrichtern und Maschinenumfermern ergeben sich erhebliche Betriebsschwierigkeiten, sobald in dem Wechselstromnetz Spannungsschwankungen auftreten. Diese Schwierigkeiten haben ihren Grund in dem verschiedenen Verhalten der genannten Umformerarten. Der Gleichrichter, der ja eine leitende Verbindung zwischen Drehstromnetz und Gleichstromnetz darstellt, überträgt Spannungsschwankungen des Drehstromnetzes in unverminderter Stärke auf die Gleichstromseite, während die von dem Motorgenerator abgegebene Gleichspannung von Spannungsschwankungen des Drehstromnetzes praktisch unbeeinflußt bleibt. Bei Spannungsabsenkungen werden infolgedessen die umlaufenden Umformer und bei Spannungserhöhungen die Gleichrichter überlastet, was naturgemäß für einen ordnungsgemäßen Parallelbetrieb unerwünscht ist.

Um bei Spannungsschwankungen im Drehstromnetz eine ständig gleichmäßige Verteilung der gesamten Gleichstromlast auf parallel arbeitende Maschinenumformer und Gleichrichter zu erzielen, hat man bereits jeder der parallel arbeitenden Einheiten ein Differentialrelais zugeordnet, das den Strom der betreffenden Einheit mit dem Gesamtstrom der Anlage vergleicht und die Spannung der Einheit bei Abweichungen de? Stromverhältnisses von einem bestimmten Wert in entsprechender Weise verändert. Derartige Anordnungen zur Aufrechterhaltung einer bestimmten Belastungsverteilung sind aber sehr wenig geeignet, wenn es sich darum handelt, selbsttätige Regelungen durchzuführen, insbesondere wenn der Summenstrom selbsttätig konstant gehalten werden soll, wie das bei den obenerwähnten Elektrolyseanlagen fast stets der Fall ist. In diesem Fall müßte man nämlich den Gesamtlastregler auf die ■ Spannungsregelung sämtlicher Einheiten einwirken lassen, was zu einem sehr schwierigen

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

Dr. Wilhelm Leukert in Berlin-Siemensstadt.

Claims

Regelproblem und zu einem erheblichen Aufwand an Schaltmitteln führen würde.

Aufgabe der Erfindung ist es nun, eine Anordnung zu schaffen, bei der die genannten-' Schwierigkeiten bei der Regelung ausgeschaltet sind. Die Erfindung benutzt dabei eine für einen anderen Zweck bereits grundsätzlich bekanntgewordene Schaltung, bei der die Gleichrichter spannung selbsttätig mit to wachsendem Umformerstrom erhöht und mit sinkendem Umformerstram erniedrigt wird. Gemäß der Erfindung wird ein Differentialrelais mit zwei Spulen vorgesehen, von denen die eine vom Strom des Maschinenumformers, die andere vom Strom des Gleichrichters erregt wird. Das Differentialrelais verändert dann die Gittersteuerung des Gleichrichters je nach dem Überwiegen des einen oder des anderen Stromes in dem einen oder dem anderen Sinne. Es werden also stets der Gleichrichterstrom und der Maschinenumformerstrom auf der Gleichstromseite miteinander verglichen, und bei Abweichungen eines eingestellten Verhältnisses erfolgt dann ein Eingriff in die Steuerung des Gleichrichters. Die beiden parallel arbeitenden Umformer stellen somit praktisch eine Einheit dar, deren innere Stromverteilung stets die gleiche bleibt, so daß Regeleingriffe zu einem anderen Zweck nur auf die umlaufende Maschine, nicht dagegen auch auf den parallel dazu arbeitenden Gleichrichter zur Einwirkung gebracht zu werden brauchen. Insbesondere kann man die Gleichrichter steuerung auch beim Hochfahren des Satzes sich selbst überlassen.

Die Zeichnung zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung. Das Drehstromnetz 6 ist mit dem Gleichstromnetz 3, an welches die Elektrolysezellen in zwei Gruppen 1 und 2 angeschlossen sind, über einen gittergesteuerten Gleichrichter 5 und einen Maschinenumformer 4 gekuppelt. Die Spannungsregelung des Gleichrichters erfolgt durch Phasenverschiebung der Gitterspannungen gegenüber den Anodenspannungen mit Hilfe einer Phasendreheinrichtung, beispielsweise eines Drehtransformators 11, der durch den Motor ι ο über ein Zahnradgetriebe verstellt werden %Φΐι. Die Einschaltung des Verstellmotors ;¥o}_:in dem einen oder dem anderen Drehsinn ,.hängt von der Stellung des Waagebalkenrelais 8 ab, welches den Gleichstrom in der Sternpunktleitung des Gleichrichters 5 und in den Ankern des Maschinenumformers 4 vergleicht. Nur wenn beide Ströme gleich sind bzw. ein bestimmtes Verhältnis zueinander haben, das durch einen besonderen Regler 9 eingestellt werden kann, befindet sich das Differentialrelais 8 in der Ruhelage. Beim Überwiegen des einen oder des anderen Stromes gibt das Differentialrelais 8 Kontakt, und der Motor 10 verstellt die Gittersteuerungseinrichtung 11 so lange, bis die entsprechenden Stromstärken wieder eingeregelt sind und das Differentialrelais in seine Ruhelage zurückkehrt. Sowohl der Strom des Maschinenumformers als auch der Strom des Gleichrichters kann unter Aufrechterhaltung ihres am Regler 9 eingestellten Verhältnisses durch den Einstellregler 12 im Feldkreis des Maschinenumformers geregelt werden.

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Anordnung zur Aufrechterhaltung einer vorbestimmten Belastungsverteilung zwischen gleich- und wechselstromseitig parallel arbeitenden gittergesteuerten Gleich-■ richtern und Maschinenumformern während wechselstromseitiger Spannungs- Schwankungen, bei der die Gleichrichterspannung selbsttätig mit wachsendem Umformerstrom erhöht und mit sinkendem Umformerstrom erniedrigt wird, gekennzeichnet durch ein Differentialrelais mit zwei Spulen, von denen die eine vom Strom des Maschinenumformers, die andere vom Strom des Gleichrichters erregt wird, welches je nach Überwiegen des einen oder anderen Stromes die Gittersteuerung des Gleichrichters in dem einen oder dem anderen Sinne verändert.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen