DE674834C

DE674834C - Anordnung zum Betrieb von gittergesteuerten Gleichrichtern

Info

Publication number: DE674834C
Application number: DEA66692D
Authority: DE
Inventors: Gustav Wilhelm Mueller
Original assignee: AEG AG
Current assignee: AEG AG
Priority date: 1932-07-24
Filing date: 1932-07-24
Publication date: 1939-04-22

Description

Anordnung zum Betrieb von gittergesteuerten Gleichrichtern Bekanntlich ergeben sich Schwierigkeiten beim Anschalten von Gleichstromverbrauchernetzen; deren Widerstand beim Anfahren zunächstklein ist, an Gleichrichter. Die Gleichrichter werden in solchen Fällen erheblich überlastet. Man hat nun bereits verschiedene Maßnahmen zur Begrenzung oder zur Vermeidung derartiger Überlastungen vorgeschlagen. Diese waren jedoch meist verwickelt oder schwerfällig, -da Schaltungen in den Hauptstromkreisen vorgenommen werden mußten. Die Erfindung vermeidet diese Schwierigkeiten, indem sie den Anlaßvorgang durch die Gittersteuerung bewirkt.
Es ist zwar bekannt, daß mittels der Gittersteuerung eine betriebsmäßige Regelung und Schaltung bewirkt werden kann oder daß durch Beeinflussung der Gittersteuerung angeschlossene Verbraucher angelassen werden können, ohne daß Schaltungen in den Hauptstromkreisen vorgenommen werden müssen.
Die Erfindung bezieht sich nun auf eine Einrichtung, bei der im normalen Betrieb eine selbsttätige Spannungsregelung und beim Abschalten mittels einer in die Gitterkreise eingefügten Gleichspannungskomponente eine Unterbrechung des Leistungsflusses bewirkt wird. Gemäß der Erfindung wird dabei ein Zeitkonstantenkreis vorgesehen, der beim Einschalten des Gleichrichters die bereits vorhandene Gleichspannungskomponente in den Gitterkreisen mit vorbestimmtem zeitlichem Verlauf absenkt und die unverändert in ihrer Grundeinstellung verbleibende selbsttätige Gittersteuerung wirksam werden läßt.
Der Erfindungsgedanke ist in der Zeichnung beispielsweise veranschaulicht. Die Gleichrichteranlage ist an das Drehstromnetz i angeschlossen, enthält einen Haupttransformator 2 sowie ein mehranodiges Gefäß 3 und speist das Gleichstromverbrauchernetz q.. Die den Gitterkreisen mittels eines Drehtransformators 5 zugeführte phasenveränderliche Steuerwechselspannung kann willkürlich oder- selbsttätig, z. B. durch einen von der erzeugten Gleichspannung gesteuerten Magneten io, geändert werden. Sämtlichen Gitterkreisen ist erfindungsgemäß eine gemeinsame Parallelschaltung von Widerstand ii und Kapazität 12 zugeordnet. Die Anordnung ist nun derart, daß während des Betriebes keine oder nahezu keine' negative Vorspannung den Gittern zugeführt wird; außer Betrieb oder während des Anlaßvorganges wird den Gittern eine negative Vorspannung zugeführt. Erreicht wird dies durch einen Schalter 13, der während des Normalbetriebs geöffnet gehalten wird, z. B. durch einen Ruhestromkreis, und je nach den Betriebserfordernissen ferngesteuert sein kann oder auch zwängläufig während einer vorbestimmten Schaltfolge bei der Intriebnahme der Gleichrichteranlage beeinflußt werden kann. Die erforderliche negative Vorspannung wird im, vorliegenden Fall mittels des Erregerlichtbogenkreises (Transformatorwicklüng 6, Hilfsanoden? und 8; Drosselspule g',Widerstand 1q.) geliefert. Jedoch kann es auch zweckmäßig sein, die Gleichspannung von einer unabhängigen 'Spannungsquelle zu liefern, z. B. von einer Batterie oder von einem Hilfsgleichrichter, der unmittelbar mit dem Wechselstromnetz i verbunden ist: In den Stromkreis des Magneten io ist ferner ein Schalter 15 eingefügt, der den Stromkreis erst schließt, wenn die Gleichspannung angenähert ihren Nennwert erreicht hat. Gesteuert wird dieser Schalter durch einen Stromkreis mit der Betätigungsspule 16.
Der Anlaßvorgang verläuft dann etwa in folgender Weise, wenn man annimmt, daß bereits der Gleichrichtertransformator 2 und der Erregerlichtbogenkreis (6, 7, 8, g', 1q.) eingeschaltet sind und Schalter 13 geschlossen, jedoch Schalter 15 geöffnet ist. Der Drehtransformator 5 möge beispielsweise eine solche Grundstellung haben, daß, wenn keine oder nahezu keine negative Vorspannung den Gittern zugeführt wird, bei selbsttätiger Regelung etwa 8o0/, der Nenngleichspannung geliefert würde. Wird der Schalter 13 geöffnet, so vermindert sich die negative Vorspannung entsprechend der Zeitkonstanten des Kondensatorkreises 1i, 12, und zwar wählt man die Zeitkonstante, gleich der im allgemeinen von thermischen Einflüssen (Glühlampenbelastung) abhängigen Zeitkonstanten des Widerstandes des Verbraucherkreises. Die resultierende Gitterspannung nimmt dann derartige Werte an, daß zunächst gegen Ende der positiven Halbwelle jeder Anodenspannung die einzelnen Entladungen einsetzen und dann infolge ihrer durch die weitere Verringerung der negativen Vorspännung verursachten Vorverlegung gegenüber der Anodenspannung der Wert von etwa 8o0/0 der Nenngleichspannung erreicht wird. Nunmehr schließt sich der entsprechend eingestellte Schalter 15 selbsttätig und setzt damit die selbsttätige Spannungsregelung (Steuerung des Drehtransformators 5 durch den Spannungsmagneten io) in Betrieb. Auch bei dieser Regelung empfiehlt es sich, den Regelvorgang nicht mit zu geringer Trägheit auszurüsten, um einen möglichst weichen Übergang von der Anlaßsteuerung zur betriebsmäßigen Selbstregelung zu erreichen: Das AuBerbetriebsetzen erfolgt zweckmäßigerweise mittels des Schalters 13, und zwar präk-' tisch trägheitslos, da die bereit gehaltene negative Vorspannung sofort nach Schließen des Schalters 13 wirksam ist und die resultierende Gitterspannung solche Werte annimmt, daß keine Entladungsstrecke neu zündet. Sobald dies eingetreten ist, öffnet sich der Schalter 15, und der Drehtransformator 5 kehrt in seine Grundstellung zurück. Entsprechend kann man auch eine Abschaltung bei Überstrom mittels eines Überstromschalters 17 bewirken, der den Ruhestromkreis des Schalters 13 unterbricht. Der Abschaltvorgang verläuft dann in derselben Weise wie bei willkürlicher Abschaltung. Um ein sofortiges Wiedereinschalten nach der Überlastung zu vermeiden, wird man den Schalter 17 Festklinken, um ihn je nach den Erfordernissen nach einer gewissen Zeit selbsttätig oder willkürlich auszulösen.
Durch die erfindungsgemäße Anordnung, die sinngemäß auch auf Kommutatorsteuerungübertragen werden kann, wird erreicht; daß der Anlaßvörgang mit der durch die Netzverhältnisse bedingten Zeitverzögerung vor sich geht, die betriebsmäßige Regelung sichergestellt ist und der Abschaltvorgang praktisch trägheitslos verläuft.
Arbeitet der Gleichrichter auf ein bereitsunter Spannung stehendes Netz, so gelten die vorstehenden Überlegungen entsprechend. Man kann in einem solchen Fall dann den Schalteri5 entbehren. Erforderlich ist jedoch auch hier, daß das Hochfahren des Gleichrichters mittels der Gittersteuerung von der Spannung Null oder von sehr kleiner Spannung aus erfolgt.

Claims

PATENTANSPRUCH : Anordnung zum Betrieb von gittergesteuerten Gleichrichtern, insbesondere mit lichtbogenförmiger Entladung, bei denen durch die Gittersteuerung im normalen Betrieb eine selbsttätige Spannungsregelung und beim Abschalten mittels einer in die Gitterkreise eingefügtenGleichspannungskomponenteeine Unterbrechung des Leistungsflusses bewirkt wird, gekennzeichnet durch einen Zeitkonstäntenkreis, der beim Einschalten des Gleichrichters die bereits vorhandene Gleichspannungskomponente in den Gitterkreisen mit vorbestimmtem zeitlichem Verlauf absenkt und die unverändert in ihrer Grundeinstellung verbleibende selbsttätige Gittersteuerung wirksam werden läßt.