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Einrichtung zur Regelung der Zündpunktlage des Lichtbogens in einem
m-phasig gespeisten Stromrichter Bekanntlich können für die Steuerung von Stromrichtern
die erforderlichen rechteckigen Gitterspannungen den Sekundärwicklungen von den
in den Anodenleitungen eines Hilfsgleichrichters angeordneten Stromwandlern entnommen
werden. Eine solche Anordnung ist in der Fig. z wiedergegeben. Der gittergesteuerte
Gleichrichter L wird über den sechsphasigen Transformator T von einem Drehstromnetz
N aus gespeist, aus dem auch der Hilfsgleichrichter E über einen Transformator T1
mit Strom versorgt wird. Der Hilfsgleichrichter E wird hier aus mehreren einanodigen
Glühkathodenröhren gebildet, kann aber ohne weiteres auch als mehranodiger Metalldampfgleichrichter
mit gemeinsamem Gefäß ausgeführt werden. In Fig. z sind nur zwei vollständige Anodenstromkreise
dargestellt; für alle weiteren Phasen wird die Anordnung genau gleich ausgeführt.
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Die rechteckigen positiven Spannungsimpulse für die Steuerung der
Gitter des Gleichrichters V werden von den in den Anodenleitungen des Hilfsgleichrichters
E liegenden Stromwandlern D geliefert. Für die Belastung der Stromwandler D sind
Hilfswiderstände 13 vorgesehen, und mit A sind die Vorschaltwiderstände für
die Gitter des Hauptgleichrichters V bezeichnet. Die Gitter des Gleichrichters h
erhalten außerdem eine negative Vorspannung, die dem Belastungswiderstand R des
Hilfsgleichrichters E entnommen wird und dazu dient, die Gitter während der Sperrzeit
der einzelnen Anoden des Hauptgleichrichters V negativ aufzuladen. Die Verschiebung
der Zündmomente der Anoden des Gleichrichters h erfolgt durch die Gittersteuerung
des Hilfsgleichrichters E. Die Gitter des Hilfsgleichrichters E erhalten über eine
besondere Sekundärwicklung T2 des Transformators T1 eine Wechselspannung, zu der
noch mittels des Potentiometers P eine Gleichspannung einstellbarer Größe und Polarität
hinzugefügt wird. Durch eine Veränderung der Gitterspannung des Hilfsgleichrichters
E mittels des Potentiometers P wird der Anodenstrom des Hilfsgleichrichters E gegenüber
der Phasenspannung derselben verschoben. Diese Phasenverschiebung ändert aber auch
die Anodenströme des Hilfsgleichrichters E und demzufolge die Größe der über die
Stromwandler D gelieferten Steuerenergie für den Hauptgleichrichter h. Die Einstellung
der Zündpunktlage des Lichtbogens in dem Hauptgleichrichter V hängt somit von der
Phasenverschiebung der den Stromwandlern D entnommenen Steuerspannungen ab. Der
Regelbereich für die Steuerung des Gleichrichters h ist aber durch die von den Stromwandlern
D gelieferte Steuerenergie begrenzt, d. h. die Anodenströme des Hilfsgleichrichters
E dürfen einen bestimmteil
Wert nicht unterschreiten, da sonst
die zur Verfügung stehende Steuerenergie nicht ausreicht. Diese -praktische Grenze
ist an Hand der Fig. 2 leicht erkennbar.
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Die Fig. 2 zeigt die Anodenspannungen . Hilfsgleichrichters E. Der
Regelbereich eine Phase des Hilfsgleichrichters ist durch die Punkte i und 2 begrenzt;
würde nämlich die Phasenlage des Stromes im Hilfsgleichrichter E gegenüber der Spannung
desselben weiter als Punkt z verschoben, dann würden die Anodenströme des Hilfsgleichrichters
E zu klein werden, um über die Stromwandler D noch genügend Steuerenergie für die
Gitter des Hauptgleichrichters h zu liefern. In Punkt 2 ist der mittlere Stromwert
für die gesteuerte Phase des Hilfsgleichrichters E bereits nur noch etwa 1i, des
dem Punkt i entsprechenden mittleren Stromwertes, Die Differenz der gestrichelt
schraffierten Flächen der Fig. 2 ist proportional dem dem Punkt 2 entsprechenden
mittleren Stromwert, und die voll schraffierte Fläche entspricht dein Stromwert
des Punktes i. In vielen Fällen ist es aber erwiinscht, die Zündpunktlage des Hilfsgleichrichters
E und damit auch die Gittersteuerung Jes Hauptgleichrichters V in einem größeren
Bereich zu regeln, als dies mit Hilfe der beschriebenen Anordnung möglich ist. ,
Um den Regelbereich des Hauptgleichrichters Y' zu erweitern, könnte man selbstverständlich,
wie bereits vorgeschlagen wurde, den Transformator T1 als Drehregler ausbilden,
wobei aber die Verlegung der Zündzeitpunkte des Hauptgleichrichters dann nicht mehr
ausschließlich mittels der Gitter-Steuerung des Hilfsgleichrichters E erfolgt.
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Gemäß der Erfindung wird demgegenüber bei einer Einrichtung zur Regelung
der Zündpunktlage des Lichtbogens in einem m-phasig gespeisten Stromrichter, dessen
Gitter von einer Anordnung m-phasig gespeister, ebenfalls gittergesteuerter Hilf
sentladungsstrecken 'in der Phase verschiebbare Steuerspannungen erhalten, die den
Sekundärwicklungen von in die Anodenstromkreise der Hilfsentladungs-Strecke eingeschalteten,
auf Hilfswiderstände belasteten Stromwandlern entnommen werden und deren Phasenlage
ausschließlich mittels der Gittersteuerung der Hilfsentladungsstrecken geregelt
wird, der Bereich der Phasenverschiebung der den Stromwandlern entnommenen Steuerspannungen
ohne Unterschreiten des für die Gittersteuerung des Stromrichters erforderlichen
Mindeststromwertes vergrößert entweder durch Vorverlegung des Ansprechpunktes der
Hilfsentladungsstrecken mittels einer Schaltung, in welcher der Speisetransformator
der Hilfsentladungsstrecken in zwei Dreiphasensysteme zerlegt ist; deren Nullpunkt
durch eine Drosselspule und einen diese überbrückenden Kondensator verbunden ist,
oder durch Nach-Verlegung des Ansprechpunktes der Hilfs-?'6@tladungsstrecl:en mittels
einer Schaltung, in AIcher in Reihe mit den als Gleichrichter ".Dbeitenden Hilfsentladungsstrecken
weitere als Wechselrichter arbeitende Hilfsentladungsstrecken angeordnet sind.
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An Hand der Zeichnung sind einige Ausführungsbeispiele der Erfindung
erläutert. Die Fig. 3 zeigt wieder die bereits in Fig. i veranschaulichte bekannte
Grundschaltung eines mittels eines Hilfsgleichrichters gesteuerten Gleichrichters.
Die jenigen Teile der in Fig.3 dargestellten Grundschaltung, die bereits im Zusammenhang
mit Fig. i beschrieben worden sind, besitzen dieselben Bezugszeichen wie in Fig.
i. Fig. 3 unterscheidet sich von Fig. i dadurch, daß der Speisetransförinator T1
für den Hilfsgleichrichter statt einer einzigen sechsphasigen Sekundärwicklung nunmehr
sekundärseitig zwei . Dreiphasenw ickiungen T3 bzw. T4 erhält. Ferner ist zwischen
den beiden Nullpunkten 01 bzw. 02 der Sekundärwicklungen Ts bzw. T4 eine
Drosselspule L geschaltet, die durch einen Kondensator G überbrückt ist. Diese Drosselspule
L in Verbindung mit dein Kondensator C bewirkt, daß die Anodenströme des Hilfsgleichrichters
E frühzeitig gelöscht werden können, so daß ihr Zündpunkt vorverlegt werden kann.
Die Folge einer 6olchen Vorverlegüng der Zündpunktlage im Hilfsgleichrichter E ist
aus der Fig. 4. ersichtlich, die wieder die Anodenspannungen des Hilfsgleichrichters
zeigt. Jede Anode des Hilfsgleichrichter s E kann jetzt im Punkt 3 statt
im Punkt i wie vorher bei Fig. 2 bereits stromführend sein, so daß der Regelbereich
des Hilfsgleichrichters und demzufolge auch der Bereich der Phasenverschiebung der
Gitterspannung des Hauptgleichrichters vergrößert wird. Der gesamte Regelbereich
ist nunmehr durch die Punkte 3 und 2 begrenzt und somit um den Betrag von Punkt
i bis 3 vergrößert worden.
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Die schraffierten Flächen der Fig. ,I zeigen wieder die Stromwerte
für die Endpunkte 3, 2, woraus zu ersehen ist, daß trotz des vergrößerten Regelbereiches
der für die Gittersteuerurig des Hauptgleichrichters V erforderliche Stromwert nicht
unterschritten wird.
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In Fig.5 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt,
-wobei gegenüber der bereits beschriebenen Einrichtung eine noch größere Erweiterung
des Regelbereiches der den Hauptstromrichter steuernden Hilfsentladüngszellen bzw.
Hilfsgleichrichter erreicht wird. Die Grundschaltung der Fig. 5 ist wieder die gleiche
-wie die
nach Fig. i und 3, und somit besitzen auch hier die der
Fig. i entsprechenden Teile die gleichen Bezugszeichen. Der Hilfsgleichrichter E
wird in diesem Falle über eine einzige sechsphasige Sekundärwicklung T, vom Drehstromnetz
N aus gespeist. In Reihe mit dem Hilfsgleichrichter E ist ein über eine Sekundärwicklung
T,, gespeister Hilfswechselrichter TV geschaltet, wobei der vom 1-1 ilfsgleichrichter
erzeugte Gleichstrom wieder in Drehstrom umgeformt wird. Die Gitter des Hauptgleichrichters
Z' werden in genau gleicher Weise wie in Fig. i gesteuert. Die Wechselspannungen
für die Steuerung des Hilfsgleichrichters E liefert wieder die Transformatorwicklung
T. und die Gleichhannung das I'otentiometer P,. In ähnlicher Weise erhalten die
Gitter des Hilfswechselrichters LV durch die Sekundärwicklung T6 und das Potentiometer.P.
Wechsel- bzw. Gleichspannungen.
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Die Fig. 6 zeigt die Anodenspannungen des Hilfsgleichrichters E bzw.
des Hilfswechselrichters TV. Es ist daraus zu ersehen, daß eine Anode des
Hilfsgleichrichters E von Punkt .f bis 5 stromführend sein kann, wobei der Hilfsgleichrichter
E und der Hilfswechselrichter W während eines Teils dieser Zeit ihre Rollen vertauschen
können, d. h. beim Urikehren der Gleichspannung E,, arbeitet der Hilfsgleichrichter
als Wechselrichter und umgekehrt. Der Anodenstrom im Gleichrichterbetrieb (Punkt
¢) ist durch die voll schraffierte Fläche und diejenige im Wechselrichterbetrieb
(Punkt 5) durch die gestrichelt schraffierte Fläche angedeutet. Um aber den
vollen Regelbereich von Punkt bis 5 für die Phasenverschiebung der Gitterspannung
des Hauptgleichrichters b' benutzen zu können, ist es erforderlich, daß der Strom
in den einzelnen Phasen des Hilfsgleichrichters E immer ungefähr gleich groß gehalten
wird, da sonst die Stromwandler D nicht die erforderliche Steuerleistung für den
Stromrichter l' abgeben können. Diese Bedirigung wird dadurch erfüllt, daß der Hilfsg@eiclirichter
Eund der Hilfswechselrichter ll' derart gesteuert werden, daß die Differenz der
Hilfsgleichrichter- und Hilfswechselriehterspannung immer ungefähr konstant ist.
Um diesen Zweck zu erreichen, können die beiden Potentiometer P1, P. gemeinsam gesteuert
werden, vorausgesetzt, daß die Steuerung von vornherein so eingestellt ist, daß
beim gemeinsamen Verschieben der Abgriffe an den Potentiometern P1, P2 der Hilfsgleichrichter
E und der Hilfswechselrichter ll' zwangsweise so gegenläufig gesteuert werden, daß
der in den in Fig. 5 dick ausgezogenen Stromkreis fließende Strom angenähert konstant
bleibt.
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In Fig. 5 ist der' Hilfswechselrichter LT,'
sechsphasig gezeichnet,
jedoch genügt es ohne ''weiteres, wenn er nur dreiphasig ausgeführt @%,ird.