DE655451C - Anordnung fuer Umrichter, insbesondere zur Speisung von Wechselstrommotoren und Wechselstromnetzen - Google Patents

Description

Gegenstand des Patents 643 691 ist eine Anordnung an gittergesteuerten Entladungsgefäßen mit eindeutiger Stromdurchlaßrichtung in Umrichterschaltung, die insbesondere zur Speisung von Wechselstrommotoren und Wechselstromnetzen dient, und zwar magnetisieren die zu einer Halbwelle des erzeugten Stromes gehörenden Teilströme eine Drosselspule, die in die Entladungsstrecke eingesehaltet ist. Dabei werden die Wicklungen, die den einzelnen Stromkreisen zugeordnet sind, in vorbestimmter Weise miteinander verkettet und auf einem gemeinsamen Kern angeordnet, so daß dieser Kern von sämtlichen Teilentladungsströmen mit gleichem Vorzeichen magnetisiert wird. Es kann auch ein mehrschenkeliger Transformatorenkern mit einer der Phasenzahl des Verbrauchers entsprechenden Schenkelzahl vorgesehen sein, von denen jeder Schenkel von den Teilentladungsströmen der zugehörigen Phase mit gleichem Vorzeichen magnetisiert wird und bei dem die in einem Schenkel erzeugten Flüsse denen in den anderen Schenkeln entgegenwirken. Eine Vereinfachung der Ausbildung der Anordnung gemäß dem Hauptpatent 643 691 kann erfindungsgemäß dadurch geschaffen werden, daß in die Verbindung zwischen den Entladungsstrecken und den Klemmen des einen Netzes Wicklungen eingeschaltet werden, die derart miteinander verkettet sind, daß eine resultierende Gleichstrommagnetisierung entsteht. Dabei werden diese Wicklungen auf einem einzigen einphasigen magnetischen Kern angeordnet.. Diese Verkettung wird bei normalem Betrieb die Oberwellen des Stromes glätten, während beim Kurzschluß zwischen den beiden die beiden Halbwellen des Wechselstromes liefernden Gruppen von Entladuingsstrecken die im Kern aufgespeicherte magnetische Energie dem Kurzschlußstrom entgegenwirkt und ihn begrenzen wird.

Der Erfindungsgedanke ist an einem ventilgesteuerten Wechselstrommotor 11 mit der dreiphasigen Ständerwicklung 12 bis 14 und der Läuferwicklung 15 veranschaulicht. Gespeist wird der Motor von einem Drehstromnetz 10 über die gittergesteuerten Dampf- oder Gasentladungsgefäße 16 bis 33, wobei

die Entladungsgefäße im wesentlichen in Graetzschaltung angeordnet sind. In die Entladungsstromkreise sind Wicklungen 34 bis 36 derart eingeschaltet, daß sie eine resul-. tierende Gleichstrommagnetisierung erzeugen;.. Die Speisung je einer Phase des-Motors'ei*' folgt durch je zwei Gruppen von Entladungsgefäßen. Beispielsweise ist der Phase 12 die Gruppe von Entladungsgefäßen 16 bis 18 und 19 bis 21 zugeordnet. Die Läuferwicklung 15 erhält eine Gleichstrommagnetisierung, die von einer geeigneten Gleichspannungsquelle, beispielsweise einem Gleichrichter mit den Gefäßen 38 und 39 und dem Haupttransformator 40, geliefert wird.

Die ordnungsmäßige Steuerung der Energiezufuhr zum Motor erfolgt mittels der Gitter, wobei ein Drehtransformator 60, der am Drehstromnetz Io liegt, und ein vom Läufer 15 angetriebener Verteiler (Kommutator) 59 vorgesehen sein möge. Die Ausführung der Gittersteuerung ist beispielsweise für die Gefäße 25 bis 30 angegeben. Es sind drei Verteilerscheiben 53, 54 und 55 vorhanden, die eine Steuerwechselspannung passender Kurvenform unter Mitwirkung von Ohmschen Widerständen 47, 48 und 49 und der Gittertransformatoren 41 bis 43 den Gitterkreisen der Gefäße 28 bis 30 zuführen. In den Gitterkreisen selbst können ferner Strombegrenzungswiderstände 61 und geeignete Vorspannungen 62 vorgesehen sein.

Für die Erläuterung der Wirkungsweise der Entladungsstrecken soll der Einfachheit

35- halber angenommen werden, daß die den Gitterkreisen zugeführte Steuerwechselspannung eine mit der Anodenspannung im wesentlichen übereinstimmende Phasenlage hat. Dann stellen die beiden Gruppen von Gefäßen 25 bis 27 und 28 bis 30 bezüglich der Wicklungen 13 und 14 einen dreiphasigen Gleichrichter in Graetzschaltung dar, d. h. der die Wicklungen 13 und 14 in vorbestimmter Richtung durchfließende Strom fließt einerseits durch ein

4S Gefäß der Gruppe 25 bis 27, d. h. der Gruppe mit gemeinsamem Anodenpotential, andererseits durch ein Gefäß der Gruppe 28 bis 30, d. h. der Gruppe mit gemeinsamem Kathodenpotential. Es wird dabei ein Drehmoment er- zeugt, so daß die Feldwicklung 15 im Uhrzeigersinn umläuft. Nach einer Bewegung von im wesentlichen 6o° wird eine neue Gefäßgruppe die Stromführung übernehmen. Bezüglich des Anlaßvorganges des Motors 11 '.sei noch ergänzend bemerkt, daß man vorteil-■"häft den einzelnen Wicklungen nicht die volle "Änodenspannung zuführen wird, sondern nur einen Bruchteil. Die Einstellung dieser Werte erfolgt mittels des Drehtransformators 60.

Untersucht man den genauen Stromverlauf, so zeigt sich, daß der Strom zwei der Wicklungen 34 bis 36 durchfließt und den Kern 37 mit gleichem Vorzeichen magnetisiert. Diese Stromverkettung hat bei normalem Betrieb die Wirkung, daß die Oberwellen' der Ströme geglättet werden. Wenn beispielsweise der Motor 11 mit einer kleinen Frequenz gegenüber der des Netzes 10 fährt, so bewirkt der Kern 37 die Glättung der durch das absatzweise Arbeiten der einzelnen Phasen des Netzes 10 hervorgerufenen Oberwellen. Versagt nun eines der Gefäße, beispielsweise infolge Rückzündung oder unvorschriftsmäßiger Vorwärtszündung, so würde bei Fehlen der Stromverkettung ein innerer Kurzschluß auftreten. Infolge der Einfügung der Stromverkettung wird jedoch die im Kern 37 aufgespeicherte magnetische Energie dem Kurzschluß entgegenwirken und ihn begrenzen.

Wie bereits eingangs bemerkt, hat der Erfindungsgedanke generell Bedeutung für alle Umrichter, d.h. nicht nur für die speziellen Umrichter, die man als ventilgesteuerte Motoren bezeichnet.

Claims (1)

1. Patentanspruch.

   Anordnung an gittergesteuerten Entladungsgefäßen mit eindeutiger Stromdurchlaßrichtung in Umrichterschaltung, insbesondere zur Speisung von mehrphasigen Wechselstrommotoren und Wechselstromnetzen gemäß Patent 643 691, dadurch gekennzeichnet, daß sämtliche Wicklungen, die die Entladungsstromkreise magnetisch verketten, auf einem einachsigen Kern derart angeordnet sind, daß eine resultierende Gleichstrommagnetisierung besteht.

   Hierzu ϊ Blatt Zeichnungen