DE678494C - Schaltungsanordnung eines als Gleich- oder Wechselrichter arbeitenden, gittergesteuerte dampf- oder gasgefuellte Entladungsstrecken enthaltenden Mehrphasenstromrichters - Google Patents

Description

• Schaltungsanordnung eines als Gleich oderWechselrichter arbeitenden, gittergesteuerte dampf- oder gasgefüllte Entladungsstrecken enthaltenden Mehrphasenstromrichters Bei Verbrauchern oder Betrieben, die eine ununterbrochene Lieferbereitschaft verlangen, z. B. Krankenhäuser, pflegt man die Energielieferung im allgemeinen in der Weise sicherzustellen, daß normalerweise die Energielieferung durch ein Drehstromnetz erfolgt, während eine bereitstehende geladene Batterie die Speisung übernimmt, wenn die Energielieferung durch das Drehstromnetz unterbrochen ist. Man richtete daher im allgemeinen für die Einzelverbraucher eines solchen Betriebes soweit wie möglich Gleichstromspeisung ein. In einzelnen Fällen, wie z. B. bei elektrischen Kühlschränken, wird jedoch vorzugsweise Wechselstromspeisung verlangt, wofür dann ein besonderer Umformer notwendig ist.
• Die vorliegende EYfindung betrifft eine Anordnung zur ununterbrochenen Stromversorgung für derartige Betriebe, die sowohl Gleich- wie Wechselstromverbraucher aufweisen. Die Wechselstromverbraucher werden von einem Energie liefernden Wechselstromnetz, insbesondere Drehstromnetz, direkt gespeist, während die Gleichstromverbraucher über gittergesteuerte dampf- oder gasgefüllte Entladungsstrecken gespeist werden. Gleichzeitig wird auch eine bereitstehende Akkumulatorenbatterie über den Stromrichter aufgeladen. Im normalen Betriebszustand arbeitet also der Stromrichter als Gleichrichter. Bleibt dagegen die speisende Wechselspannung aus, so tritt die Batterie als Energiequelle in Funktion. Der Stromrichter wird selbsttätig umgeschaltet und arbeitet als Wechselrichter und speist auf diese Weise die Wechselstromverbraucher aus der Batterie.
• Es sind bisher` schon Anordnungen bekanntgeworden, bei denen ein Gleich- und Wechselstromnetz über einen Stromrichter miteinander .gekuppelt sind. Hierbei liegen jedoch insofern andere Verhältnisse vor, als der Stromrichter, wenn er als Wechselrichter arbeitet, auf ein taktgebendes Netz arbeitet. Dagegen muß gemäß vorliegender Erfindung der Wechselrichter ohne taktgebende Spannung als selbstanlaufender Wechselrichter arbeiten. Auch sind bisher schon derartige Umformungseinrichtungen für Einphasenwechselstromnetze bekanntgeworden. Handelt es sich dagegen um den Anschluß an ein mehrphasiges Netz, so treten insbesondere bei der Steuerung des beim Ausbleiben der Wechselspannung als Wechselrichter arbei. Lenden Stromrichters Schwierigkeiten auf. Diese Schwierigkeiten sind darin begründet, daß bei einem aus mehreren Einphasenwechselrichtern zusammengesetzten Mehrphasenwechselrichter die symmetrisch liegenden Steuerwechselspannungen nicht von vornherein gegeben sind,. weshalb die Synchronisierung nicht ohne weiteres möglich ist.
• Es sind zwar schon ähnliche Anordnungen bekanntgeworden, bei denen gittergesteuerte Entladungsstrecken mit Löschwirkung, also Hochvakuumgefäße als Stromrichter vorgesehen sind. Derartige Entladungsstrecken vermögen keine stärken Ströme zu führen und kommen deshalb als Energieübertrager für größere Anlagen nicht in Frage.
• Gemäß vorliegender Erfindung werden alle diese Schwierigkeiten dadurch überwunden, daß der Stromrichter aus einer der Phasenzahl entsprechenden, je zwei dampf- oder gasgefüllte Entladungsstrecken enthaltenden Gruppenzahl von Einphasenstromrichtern besteht, deren Anoden über .einen Mehrphasenverkettungsstromteiler jeweils mit den Enden einer Phasenwicklung eines gemeinsamen mehrphasigen Haupttransformators in cyclischer Form verbünden sind, Der Selbstanlauf des Wechselrichters .erfolgt durch Steuerung nur einer einzigen Phase, die dann zwangsläufig die anderen Phasen synchronisiert.
• Der Erfindungsgedanke soll zunächst an einem grundsätzlichen Schaltbild (Abb. i) erläutert werden. Das Drehstromnetz i speist über einen Nullspannuzgsselbstschalter 2 einerseits die Wechselstromverbraucher3, anderseits über eine sowohl. als Gleichrichter als auch als Wechselrichter arbeitende Umformungseinrichtung 4 (Stromrichter) die Gleichstromverbraucher 5. An die Gleichstromleitungen ist ferner die Reservebatterie 6 angeschlossen. Es ist ferner ein Umschalter 7 vorgesehen, der bei übergang vom Gleichrichterbetrieb auf den Wechselriehterbetrieb die Gleichstromklemmen des Umformers vertauscht. Wenn das Nullspannungsrelais anspricht, fällt der Schalter 2 heraus. Zugleich wird der Stromrichter 4 vom Gleichrichterbetrieb auf den Wechselrichterbetrieb umgeschaltet, indem der Umschalter 7 betätigt und die Gittersteuerung neu eingestellt wird.
• Wie ein solcher Umformer beispielsweise beschaffen sein kann, zeigt Abb.2. Es sind drei aus j e zwei Entladungsgefäßen 41', 41" bis 43@, 43" bestehende, mit je einer Phase 44 42 oder 43 verbundene. und über einen Verkettungstransformator 8 parallel, aber mit i 2o' Phasenverschiebung arbeitende Stromrichter vorgesehen: Für den Kommutierungsvorgang sind, da ja beim selbsterregten Wechselrichterbetrieb - Wechselstromnetz spannungslos - keine die Kommutierung bewirkende Wechselspannung zur Verfügung steht, Kondensatoren 4ic, 42, und 43, vorgesehen, die beim Gleichrichterbetrieb nicht erforderlich sind und dann abgeschaltet sein können. Zweckmäßig wird man zumindest für den Wechselrichterbetrieb die Gittersteuerung sämtlicher Entladungsgefäße nur von einer Phase, die man zweckmäßig als ausgezeichnete Phase bezeichnet, abhängig wälhlen, z. B; 41 (vgl. Abb:3), wobei den einzelnen. Gittertransformatoren, insbesondere aber 42, und 430, die Wechselspannung richtiger Phasentage über passend gewählte Scheinwiderstände 42, und 43" zugeführt wird. Vorteilhaft wird man außerdem in. bekannter Weise solche Verzögerungsschaltmittel, insbesondere in den Gitterkreisen, anwenden, daß nur die auf die ausgezeichnete Phase arbeitenden Entladungsgefäße zuerst leitend werden. Mit Hilfe dieser Schalteinrichtung wird erreicht, daß der Wechselrichter auch bei fehlender Wechselspannung ordnungsgemäß anläuftuind erst dadurch das Arbeiten der Anlage sicherstellt. .
• Kehrt die Spannung im Drehstromnetz wieder; so -werden die Schaltvorgänge am Schalter 2, Umschalter 7 und in den Steuerkreisen rückgängig gemacht, d. h. der Stromrichter q. kann nunmehr wieder als Gleichrichter arbeiten.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Schaltungsanordnung eines als Gleich-oder Wechselrichter arbeitenden, Bittergesteuerte dampf- oder gasgeffillte Entladungsstrecken enthaltenden Mehrphasenstromrichters, z. B. zur ununterbrochenen Stromversorgung eines sowohl Gleichstrom- als auch Mehrphasenwechselstromverbraucher aufweisenden Netzes, das der Stromrichter im normalen Betrieb als Gleichrichter speist und eine dem Verbraucher parallel geschaltete Batterie auflädt, wobei aber während des Ausbleibens der Mehrphasenwechselspannung der Stromrichter als Wechselrichter arbeitet; indem er Gleichstrom aus der Batterie` entnimmt und die Mehrphasenverbraucher mit Mehrphasenstrom beliefert, .dadurch gekennzeichnet, däß der Stromrichter aus einer der Phasenzahl entsprechenden, je zwei. Entladungsstrecken enthaltenden Gruppenzahl von Einphasenstromrichtern besteht, deren Anoden an die Klemmen der Phasenwicklungen des über Mittelanzapfungen und über einen MehrphasenverkettungsstromteiJer gespeisten Mehrphasentransformators in cyclischer Form angeschlossen sind und außerdem zum Selbstanlauf des Wechselrichters die Einzelstromrichter sämtlicher Phasen zwangsläufig von einer einzigen ausgezeichneten Phase ausgehend ;gesteuert werden. a. Anordnung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß bei der selbsttätigen Umschaltung auf Wechselrichterbetrieb zusätzliche Schaltmittel, insbesondere in den Gitterkreisen, wirksam werden, welche jeweils nur die Entladungsstrecken der ausgezeichneten Phase in veränderlicher Reihenfolge zuerst leitend werden lassen.