DE672378C

DE672378C - Device for converting alternating currents with a given number of periods and phases into alternating currents with a different number of periods and phases

Info

Publication number: DE672378C
Application number: DEA71436D
Authority: DE
Original assignee: BBC Brown Boveri France SA
Current assignee: BBC Brown Boveri France SA
Priority date: 1933-09-27
Filing date: 1933-09-27
Publication date: 1939-03-01

Description

Einrichtung zum Umformen von Wechselstrom gegebener Perioden- und Phasenzahl in Wechselstrom anderer Perioden- und Phasenzahl Die Umrichtung von Mehrphasenstrom gegebener Frequenz in Wechselstrom anderer Frequenz erfolgt bekanntlich mit Hilfe von mindestens zwei Gruppen gittergesteuerter Entladungsstrecken. Um die Übertragungsrichtung der Energie durch den Umformer wechseln zu können, werden die Gitter des Ventils doppelt gesteuert. Diese Doppelsteuerung der Gitter bedeutet, daß jede Anodengruppe sowohl eine Gleichrichtersteuerung als auch eine Wechselrichtersteuerung besitzt. Die zwei Steuerungen sind so gegeneinander versetzt, daß, wenn eine Anode der einen Gruppe durch die Gleichrichtersteuerung freigegeben wird, gleichzeitig auch die Anode der Gegenphase der anderen Gruppe durch die Wechselrichtersteuerung freigegeben wird.Device for converting alternating current given period and Number of phases in alternating current with different number of periods and phases The conversion of multi-phase current given frequency in alternating current of other frequency is known to be done with the help of at least two groups of grid-controlled discharge paths. To the direction of transmission The grids of the valve are used to switch the energy through the converter double controlled. This double control of the grids means that each group of anodes has both a rectifier control and an inverter control. The two controls are offset from each other so that when an anode of the one Group is released by the rectifier control, at the same time also the Anode of the opposite phase of the other group released by the inverter control will.

Diese Doppelsteuerung hat aber den großen Nachteil, daß durch die gleichzeitige Freigabe von Anoden der beiden Gruppen Kurzschlußströme über die Wicklung des Speisetransformators entstehen können. Um diese Kurzschlußgefahr zu beseitigen, ist es bereits vorgeschlagen worden, eine zusätzliche Gittersteuerung vorzusehen, die nur jeweils eine der beidenGleichrichter- oderWechselrichtersteuerungen- zur Wirkung kommen läßt. Dies wurde erreicht, indem die Gitterkreise eine zusätzliche, vom erzeugten Strom abhängige, in negativer Richtung wirkende Steuerspannung erhalten, so daß bei Richtungswechsel des erzeugten Stromes die Einleitung der Entladung durch die Gittersteuerung in den die neue Richtung liefernden Anodensätzen erst erfolgt, wenn der Strom in der alten Richtung erloschen ist.This double control has the major disadvantage that by the Simultaneous release of the anodes of the two groups short-circuit currents through the winding of the supply transformer. To eliminate this risk of short circuits, it has already been proposed to provide an additional grid control, only one of the two rectifier or inverter controls for Effect. This was achieved by adding an additional, receive a control voltage that is dependent on the generated current and acts in the negative direction, so that when the direction of the generated current changes, the discharge is initiated the grid control in the anode sets delivering the new direction only takes place, when the current has gone out in the old direction.

Es hat sich nunmehr gezeigt, daß der Betrieb nicht sehr wirtschaftlich ist, wenn bei jedem Richtungswechsel des erzeugten Stromes der Strom in der alten Richtung erst auf Null abklingt, bevor der Strom in der neuen Richtung fließt, indem sich die dadurch im Strom liefernden Netzentstehenden Belastungslücken nachteilig auswirken. Um diesen Nachteil zu vermeiden, soll gemäß der Erfindung bei jedem Richtungswechsel des erzeugten Stromes eine bestimmte Überlappung der aufeinanderfolgenden Stromwellen erzielt werden, wodurch die Belastung des Drehstromnetzesvergleichmäßigtwird. Gegenstand der Erfindung ist somit eine Einrichtung zum Umformen von Wechselstrom gegebener Perioden- und Phasenzahl in Wechselstrom anderer Perioden- und Phasenzahl mittels gleichzeitig mit Gleichrichtersteuerung und Wechselrichtersteuerung versehener Ventile, bei der die Energierichtung von einem Netz ins andere beliebig wechseln kann und bei welcher eine zusätzliche Gittersteuerungseinrichtung vorgesehen ist, die bei jedem Richtungswechsel des erzeugten Stromes die Stromwege der in der neuen Richtung Strom liefernden Anodensätze bereits in einem Zeitpunkt freigibt, der dem Zeitpunkt des Erlöschens des Stromes in der alten Richtung um einen der Überlappung der einander fol:@ genden Stromwellen entsprechenden Winkel voreilt, der sich jeweils aus der Größe der Belastung und den Reaktanzen des Stromkreises bestimmt.It has now been shown that the operation is not very economical is when with every change of direction of the generated electricity the electricity in the old Direction first decays to zero before the current flows in the new direction by the resulting load gaps in the electricity supply network are disadvantageous impact. In order to avoid this disadvantage, according to the invention, with every change of direction of the generated current a certain overlap of the successive current waves can be achieved, whereby the load on the three-phase network is equalized. object the invention is thus a device for converting alternating current given Number of periods and phases in alternating current, other number of periods and phases by means of Valves equipped with rectifier control and inverter control at the same time, in which the direction of energy can change at will from one network to the other and in which an additional grid control device is provided, which at every change of direction of the generated current the current paths in the new direction current already releases the delivering anode sets at a point in time the time of the extinction of the current in the old direction around one of the Overlap of the following current waves leads corresponding angles, which depends on the size of the load and the reactances of the circuit certainly.

An Hand der Zeichnung sei die Erfindung näher erläutert. In Fig. i bedeuten F, und F 2 Wechselstromnetze verschiedener Frequenz, die durch ein Ventil T% mit zwei AnodensätzenA, diesen zugeordneten Steuergittern G und der Kathode K gekuppelt sind. Die AnodensätzeA sind über die Wicklungen Q1, Q2 des Transformators T1 an das Netz F1 angeschlossen. Der Transformator T, stellt die Verbindung mit dem Netz FZ her. Sowohl die Gitter der Gruppe Q1 als auch die Gitter der Gruppe Q., besitzen je einen eigenen Kontaktgeber Cl, C2. Betrachtet man beispielsweise den Kontaktgeber Cl der Gruppe Ql, so dienen die ausgezogenen Kontakte der Gleichrichtersteuerung und die punktierten Kontakte der Wechselrichtersteuerung. In der Figur sind nur die Gitterverbindungen zu den .Kontakten i und 2 angedeutet, wobei zu beachten ist, daß der ausgezogene Kontakt i mit dem punktierten Kontakt i verbunden ist usf. Ganz gleichartig ist die Steuerung der Gruppe Q2 mit dem Kontaktgeber C2, wo der ausgezogene Kontakt i' und der punktierte Kontakt i ; der ausgezogene Kontakt 2' und der punktierte Kontakt 2' usf. miteinander verbunden sind. Läuft die Bürste vom Kontaktgeber Cl der Gruppe Q1 auf den Gleichrichterkontakten, so läuft die Bürste des Kontaktgebers C2 der Gruppe Q2 auf den Wechselrichterkontakten. In die positive Zu-Leitung zu den Kontaktbürsten ist je ein gittergesteuertes Glühkathodenventil Dl bzw. D2 geschaltet. Mit Hilfe der Gittersteuerung dieser Glühkathodenventile ist es möglich, abwechslungsweise die positive Spannung vom Kontaktgeber Cl der Gruppe Q1 oder die positive Spannung vom Kontaktgeber C2 der Gruppe Q2 zu unterbrechen oder freizugeben. Ein von der Gruppe Q1 aus gespeister Stromwandler S1 liefert die Steuerspannung für das Glühkathodenventil D2. Mittels einer Drossel El und einem regelbaren Widerstand R1 erfolgt eine Phasenverschiebung der Steuerspannung des Ventils D.,. Gleichartig liefert der Stromwandler S2 die Steuerspannung für das Glühkathodenventil Dl.The invention is explained in more detail with reference to the drawing. In Fig. I mean F, and F 2 alternating current networks of different frequencies through a valve T% with two sets of anodes A, control grids G and the cathode K assigned to them are coupled. The anode sets A are across windings Q1, Q2 of the transformer T1 connected to the network F1. The transformer T makes the connection with the network FZ. Both the grids of group Q1 and the grids of the group Q., each have their own contactor Cl, C2. If you look at, for example the contactor Cl of the group Ql, the pulled out contacts are used to control the rectifier and the dotted contacts of the inverter control. In the figure are only the grid connections to the contacts i and 2 indicated, whereby it should be noted that the extended contact i is connected to the dotted contact i and so on the control of the group Q2 with the contactor C2, where the pulled out Contact i 'and the dotted contact i; the extended contact 2 'and the dotted one Contact 2 'etc. are connected to one another. If the brush runs off the contactor Cl of group Q1 on the rectifier contacts, the brush of the contactor runs C2 of group Q2 on the inverter contacts. In the positive lead too A grid-controlled hot cathode valve D1 or D2 is connected to each of the contact brushes. With the help of the grid control of these hot cathode valves it is possible to alternate the positive voltage from contactor Cl of group Q1 or the positive voltage to be interrupted or released by contactor C2 of group Q2. One of the Group Q1 from the powered current transformer S1 supplies the control voltage for the hot cathode valve D2. A phase shift takes place by means of a choke El and a controllable resistor R1 the control voltage of the valve D.,. The current transformer S2 delivers the same Control voltage for the hot cathode valve Dl.

Die Wirkungsweise der in Fig. i dargestellten Steueranordnung ist folgende: Wenn die Gruppe QL Strom führt, wird das Glühkathodenventil D2 für den Kontaktgeber der Gruppe Q2 durch die Steuerspannung von S1 gesperrt. Die Steuerspannung ist jedoch so eingestellt, daß die Sperrung der Gruppe Q2 aufgehoben wird, bevor der Strom in der Gruppe Q1 erloschen ist. Sobald der Strom 1#nn der Gruppe 02 übernommen. wird, erfolgt in genau gleicher Weise eine Sperrung der Gruppe Q, mittels Stromwandler S;; und Glühkathodenventil D1.The mode of operation of the control arrangement shown in FIG. I is as follows: When group QL conducts current, the hot cathode valve D2 for the contactor of group Q2 is blocked by the control voltage from S1. However, the control voltage is set in such a way that the blocking of group Q2 is released before the current in group Q1 is extinguished. As soon as the stream 1 # nn of group 02 is accepted. group Q is blocked in exactly the same way by means of current transformer S ;; and hot cathode valve D1.

In der Fig. 2 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung veranschaulicht. Die Hauptschaltung dieser Figur ist genau gleich wie diejenige der Fig. i und hat dieselben Bezugszeichen. Das Steuergitter des Glühkathodenventils D. ist über eine Batterie Hl und einen Widerstand R, mit dem Stromwandler S1 der Gruppe Q, verbunden. Die Veränderung der Dauer der Sperrzeit der Gruppe Q2 während der Zeit, wo der Anodensatz Qi Strom. führt,: erfolgt lediglich durch Verstellen des Widerstandes R1 im Gitterkreis. Durch eine Veränderung des Widerstandes R1 wird die Amplitude der Wellensteuerung geändert und infolgedessen auch die Sperrzeit des Ventils D2. In entsprechender Weise erfolgt die Steuerung des Glühkathodenv entils Dl über Stromwandler S2, Widerstand R., und Batterie H...A further exemplary embodiment of the invention is illustrated in FIG. 2. The main circuit of this figure is exactly the same as that of Figures i and has the same reference numbers. The control grid of the hot cathode valve D. is via a Battery Hl and a resistor R, connected to the current transformer S1 of the group Q. The change in the duration of the blocking time of group Q2 during the time when the anode set Qi electricity. leads: takes place only by adjusting the resistor R1 in the grid circle. By changing the resistance R1, the amplitude of the wave control becomes changed and consequently also the blocking time of valve D2. In appropriate Way takes place the control of the hot cathode valve Dl via current transformer S2, resistor R., and battery H ...

Claims

PATENT APPLICATION: i. Device for converting alternating current given Number of periods and phases in alternating current, other number of periods and phases by means of Valves equipped with rectifier control and inverter control at the same time, in which the direction of energy can change at will from one network to the other characterized in that an additional grid control device is provided, with each change of direction of the generated electricity the current paths of the in the new one Direction of the current supplying anode sets already releases at a point in time that the Time of the extinction of the current in the old direction around one of the overlap of the successive current waves leading to the corresponding angle, which is in each case determined from the size of the load and the reactances of the circuit.

2. Establishment according to claim i, characterized in that the additional grid control reached blocking time of the non-current conducting anode sets is shorter than the duration a half-wave of the alternating current with a smaller number of periods. .

Device according to claim i, characterized in that the additional grid control by means of controlled Incandescent cathode tubes takes place.

4 .. device according to claim i bis; , through this characterized in that the duration of the blocking time of the non-current carrying anode sets from the phase shift of the control voltage of the associated hot cathode tubes depends.

5. Device according to claim z to 3, characterized in that the control voltage of the hot cathode tube is formed from an alternating voltage and a direct current voltage is.

6. Device according to claim 5, characterized in that the duration of the blocking time of the non-current carrying anode sets by changing the amplitude of the change control component he follows.