DE668155C - Anordnung zur Erzeugung von Spannungen spitzer Kurvenform zur Steuerung gittergesteuerter Dampf- oder Gasentladungsstrecken - Google Patents

Description

• Anordnung zur Erzeugung von Spannungen spitzer Kurvenform zur Steuerung gittergesteuerter Dampf- oder Gasentladungsstrecken Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Erzeugung von Spannungen spitzer Kurvenform, insbesondere zur Steuerung gittergesteuerter Dampf- oder Gasentladungsstrecken. Für die Erzielung eines genauen Lichtbogeneinsatzes werden hierbei Steuerspannungen benötigt, die möglichst steile Anstiege oder Spitzen in ihrer Kurvenform aufweisen. Spannungen spitzer Wellenform erleichtern insbesondere dann den Betrieb der Entladungsstrecken, wenn es sich um solche in Wechselrichterschaltung handelt. Es sind schon Einrichtungen bekannt, in denen spitze Steuerspannungen z. B. mittels gesättigter Transformatoren, insbesondere solcher mit sogenanntem Mu-Metallkern, erzeugt werden. Diese letzteren sind jedoch vor allem ihrer hohen Kosten wegen für manche kleinere Anlage nicht verwendbar. Auf einfachere und billigere Weise erhält man solche Steuerspannungen spitzer Wellenform, wenn man in jedem Gitterkreis Trockengleichrichter vorsieht, mittels derer eine im doppelten Talct der Primärfrequenz pulsierende Gleichspannung erzeugt wird, welche zusammen mit einer gegebenenfalls phasen- und amplitudenveränderlichen Wechselspannung als Steuerspannung dient. Besonders vorteilhaft erweist es sich nun. zur Erzielung eines sehr steilen Anstieges der Steuerspannung, wenn man gemäß der Erfindung als dritte Steuerspannungskomponente noch die Wechselspannungskomponervte der durch die Hilfsgleichrichteranordnung gewonnenen, pulsierenden Gleichspannung in die Gitterkreise, gegebenenfalls mit einer bestimmten Phasenlage, einfügt.
• Der Erfindungsgedanke wird am besten an Hand der Zeichnungen erläutert. Abb. i zeigt eine sechsphasige Gleichrichteranordnung als Beispiel. Zur Erzeugung der Gitterspannungen sind je zwei Transformatoren i und 8 vorgesehen, die sekundärseitig in Reihe geschaltet und in die einzelnen Gitterkreise eingefügt sind. Die Transformatoren 8 liefern eine normale, angenähert sinusförmige Steuerwechselspannung von der Primärfrequenz. Die aufgelösten Sekundärwicklungen der Transformatoren i dagegen speisen jeweils Trockengleichrichter-Vollwegschaltungen 2, 3 und q., die auf Widerstände 5, 6 und 7 arbeiten. Diese Widerstände sind jeweils zwischen die Kathode des zu steuernden Entladungsgefäßes bzw. im beschriebenen Ausführungsbeispiel zwischen die Kathodenleitung der zu steuernden Gruppe von Entladungsstrecken und den Mittelpunkt der zugehörigen Sekundärwicklungsphase des@Steuertransformators 8 geschaltet. An diasen Widerständen tritt jeweils eine ungeglättete, mit der doppelten Frequenz der speisenden Spannung pulsierende -Gleichspannung auf, deren Werte zwischen Null und dem Höchstwert schwanken. Zur Regelung ist ein phasenverschiebendes Element ii, z. B. ein Drehregler, zwischen die Steueranordnung und dem gegebenenfalls auch die Hauptentladungsstrecken speisenden Wechselstromnetz 12 angeordnet. An die beiden Enden der mitten= -angezapften Sekundärwicklung jedes Transformators 8 sind die Gitter zweier mit i8o ° Phasen-;: verschiebung arbeitenden Entladungsstrecken angeschlossen. Diese Hauptentladungsstrecken selbst sind der Vereinfachung wegen nur schematisch ohne ihre Hauptstromverbindungen dargestellt.
• Weiterhin ist gemäß der Erfindung jeweils parallel zu dem Widerstand 5, 6 und 7, an dem die pulsierende Gleichspannung der Trockengleichrichteranordnungen 2, 3 und q. auftritt, eine zusätzliche Primärwicklung 2o, 21 und 22 des Transformators 8 vorgesehen; die Spannung dieser Wicklungen, 2o, 2i und 22 wird in zyklischer Reihenfolge über die Kondensatoren 23, 24 und 25 jeweils von der in. der Phase benachbarten Gruppe von Entladungsstrecken entnommen. In der Schaltung nach Abb.2, in welcher die der Abb. i entsprechenden Teile die gleichen Bezugszeichen wie in letzterer besitzen, sind im Gegensatz zu der Schaltung nach Abb. i die Wicklungen 2o, 21 und 22 unmittelbar in Reihe in die Gleichstromkreise der Trockengleichrichteranordnungen 2, 3 und q. eingeschaltet. In die die Gitter speisenden. Sekundärkreise wird wegen der Transformatorwirkung auf diesem Wege ebenfalls nur die reine Wechselspannungskomponente induziert.
• Abb. 3 zeigt die drei Teilspannungen. Kurve a ist die pulsierende Gleichspannung an einem der Widerstände 5, 6 oder 7, angenommen die an dem Widerstand 5, Kurve b die der pulsierenden, an einem der Widerstände auftretenden Gleichspannung entsprechende Wechselspannungskomponente, die, da sie dem Widerstand der im Arbeitszyklus nachfolgenden Phase entnommen wird, eine voreilende -Phasenverschiebung von 6o' aufweist, und Kurve c die über die Transformatoren 8 in die Steuerkreise induzierte Wechselspannung der Primärfrequenz, die gegenüber der Spannung a um 30' in der Phase nacheilt. Zu diesem Zweck sind die Primärwicklungen der Transformatoren 8 in Dreieck und die der Transformatoren i in Stern geschaltet. Sämtliche notwendigen Phasenlagen, ergeben sich also aus der gewählten Schaltung selbst und brauchen nur abgegriffen zu werden. Die resultierende Spannung zeigt Abb. q.. Durch entsprechende Änderung des Amplitudenverhältnisses der Teilspannungen zueinander und gegebenenfalls durch Vorsehung einer veränderbaren Gleichspannungsquelle kann Steilheit und Dauerder positiven Spannungsstöße in weiten Grenzen geregelt werden.
• Um die vom Stromrichter erzeugte Spannung oder den Strom regeln zu können, wird die Steuerspannung beispielsweise, wie oben angeführt, durch gemeinsame Phasenverschiebung sämtlicher Steuerkomponenten durch den Drehregler ii in ihrer Phasenlage zu der Anoden-..'spannung der Hauptentladungsstrecken geregelt. "darüber hinaus kann jedoch unter Umständen ;mün eine Änderung der gegenseitigen Phasenfge der Teilspannungen zu besondersartigen Regelungen dienen.
• Die Erfindung ermöglicht eine im Vergleich zu bekannten Anordnungen denkbar einfache, dabei leicht regelbare Steueranordnung, die praktisch alle Erfordernisse an. Steilheit und kurze Dauer der Steuerimpulse zu erfüllen vermag.
• Die Erfindung ist nicht auf Sechsphasenanordnungen beschränkt. Sie kann auch bei dreiphasigen oder mehrphasigen Umformungseinrichtungen Anwendung finden, wobei nur auf die sinngemäße Auswahl der Teilspannungen mit Rücksicht, auf ihre gegenseitige Phasenlage zu achten ist.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Anordnung zur Erzeugung von Spannungen spitzer Kurvenform zur Steuerung gittergesteuerter Dampf- oder Gasentlaladungsstrecken, bei der die Steuerspannung aus einer durch Hilfsgleichrichter in. Zweiphasenschaltung erzeugten, im Takt der doppelten Betriebsfrequenz der Umformungseinrichtung pulsierenden Gleichspannung und einer in der Phase hiergegen um einen vorbestimmten Betrag verschobenen Wechselspannung von Betriebsfrequenz gebildet wird, wobei die Phasenlage der Steuerspannung durch eine phasendrehende Vorrichtung verändert werden kann, dadurch gekennzeichnet, daß in der Steuerspannung als weitere Teilspannung die Wechselspannungskomponente der durch die Hilfsgleichrichteranordnung gewonnenen, pulsierenden Gleichspannung mitwirkt.
2. 2. Anordnung, bei der zur Erzeugung der Teilspannungen nach Anspruch i erstens zwei Steuertransformatoren mit offenen Sekundärwicklungen vorgesehen und derart an das gleiche speisende Netz angeschlossen sind, daß die in zusammengehörigen Sekundärwicklungsphasen beider Transformatoren erzeugten Spannungen eine vorbestimmte gegenseitige Phasenverschiebung aufweisen, zweitens die - Sekundärwicklungen des einen Transformators über je zwei Trockengleichrichterelemente in Zweiweggleichrichterschaltung auf einem rein Ohmschen Belastungswiderstand arbeiten, drittens dieser Steuerwiderstand jeweils zwischen die Kathode des zu steuernden Entladungsgefäßes bzw. der zu steuernden Gruppe von Entladungsstrecken und den Mittelpunkt der zugehörigen Sekundärwicklungsphase des zweiten Steuertransformators angeschlossen ist, und viertens die Enden der Sekundärwicklungen dieses zweiten Steuertransformators jeweils mit den Gittern zweier mit:z8o° Phasenverschiebung arbeitenden Hauptentladungsstrecken verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daB zur Erzeugung der dritten Teilspannung der Steuerspannung parallel zu jedem von der Trockengleichrichteranordnung einer Steuerphase gespeisten Steuerwiderstand in, Reihe mit einem Blockkondensator eine Transformatorwicklung vorgesehen ist, die als dritte Wicklung der jeweils in der Phasenfolge vorhergehenden Sekundärwicklung des zweiten Steuertransformators (8) zugeordnet ist.
3. 3. Abänderung der Anordnung nach Anspruch a, dadurch gekennzeichnet, daB die dritte Transformatorwicklung jeweils unmittelbar in Reihe mit dem Steuerwiderstand der in der Phasenfolge folgenden Hilfsgleichrichtergruppe eingeschaltet ist. q.. Anordnung nach Anspruch = bis 3 für Sechsphasenumformerschaltungen, gekennzeichnet durch eine derartige Schaltung der Steuertransformatoren, daB die Wechselspannung von der Betriebsfrequenz gegenüber der pulsierenden Gleichspannung eine nacheilende Phasenverschiebung von etwa 30' und gegenüber deren Wechselspannungskomponente eine voreilende Phasenverschiebung von rund go ° aufweist.