DE681538C

DE681538C - Mit gittergesteuerten Dampf- oder Gasentladungsgefaessen betriebener Wechselrichter in Reihenanordnung

Info

Publication number: DE681538C
Application number: DEA68002D
Authority: DE
Original assignee: AEG AG
Current assignee: AEG AG
Priority date: 1931-12-24
Filing date: 1932-12-15
Publication date: 1939-09-25

Description

Mit gittergesteuerten Dampf- oder Gasentladungsgefäßen betriebener Wechselrichter in Reihenanordnung Es sind bereits Einrichtungen zur Umformung von Gleichstrom in Wechselstrom mit Hilfe gittergesteuerter Entladungsstrecken bekanntgeworden, bei denen die einzelnen Gefäße in bezug auf das Gleichstromnetz sich in Parallelanordnung befinden. Es sind auch bereits Einrichtungen zur Umformung von Gleichstrom in Wechselstrom mittels gittergesteuerter Dampf- oder Gasentladungsgefäße vorgeschlagen worden, bei denen mindestens zwei gittergesteuerte Entladungsgefälle -unter Mitwirkung von Induktivitäten und Kapazitäten mit dem Gleichstromnetz und dem Wechselstromnetz derart verbunden sind, .daß taktmäßig abwechselnd über das eine Gefäß Energieaus dem Gleichstromnetz in einen Energiespeicher geliefert und lein anderes Gefäß der Energiespeicher !entladen wird. Das Wechselstromnetz ist mit beiden Entladungswegen gekuppelt. Für diese Gattung von Wechselrichtern ist in neuerer Zeit die Bezeichnung »Wechselrichter in Reihenanordnung« vorgeschlagen worden. Gegenstand der Erfindung ist eine zweckmäßige Gittersteuerung für Wechselrichter in Reihenanordnung. Wie bereits an anderer Stelle beschrieben ist, wird man vorteilhaft für die Gittersteuerung eine Wechselspannung spitzer Wellenform, insbesondere in Verbindung mit einer negativen Vorspannung; anwenden. Erfindungsgemäß erhalten die Gitterkreise eine Wechselspannung spitzer Wellenform, die durch den Hauptstrom der Gefäße gesteuert wird und ein Einsetzen der Entladung im nächstfolgenden Gefäß mit einstellbarer Zeitverzögerung ermöglicht. Diese Zeitverzögerung erzielt man zweckmäßigerweise mittels eines zwischen Gitter und Kathode eingeschalteten Kondensators. Es wird noch bemerkt, daß der Erfindungsgedanke vorzugsweise für selbsterregte Wechselrichter Bedeutung hat, die mit einer Frequenz, die höher als die üblichen Starkstromfrequenzen ist, betrieben werden.
In der Zeichnung ist der Erfindungsgedanke an einem Wechselrichter veranschaulicht, der ,an ein Gleichstromnetz to und an ein Wechselstromnetz r r angeschlossen ist. Die Umformung wird mittels zweier gittergesteuerter Dampf- oder Gasentladungsgefäße 12 und 13, eines Kondensators 14, .einer Drosselspule 15 mit Mittelanzapfung und eines Haupttransformators 16 durchgeführt. Dabei geht die Umformung in der Weise vor sich, daß das Gefäß i z in der einen Halbwelle den Kondensator auflädt und das Gefäß 13 in der folgenden Halbwelle den Kondensator lentlädt. Die Steuerung des - Einsatzes der Stromführung in den Entladungsgefäßenwird durch die Gitterkreise bewirkt. Diese :enthalten Strombegrenzungswiderstände 17 und 18, Vorspannungen i9 und 2o und die. Wicklungen 21 und 22 des Anlaßtransformators 23, der gleichzeitig als Steuertransformator wirkt. Ferner sind zwischen Gitter und Kathode der Gefäße Kondensatoren 2q. und 25 geschaltet. Die ,auf dem Transformator 23 angeordnete Wicklung 26 liegt in einem eine Batterie 27, ,einen Widerstand 29 und einen Schalter 28 enthaltenden Stromkreis, der zur Erleichterung der Inbetriebnahme des Wechselrichters dient.
Die Wirkungsweise des Wechselrichters in Reihenanordnung kann als bekannt gelten, und es soll daher im folgenden nur der Anlaßvorgang und die besondere Art der Gittersteuerung im Sinne der Erfindung beschrieben werden. Nimmt man an, daß der Schalter 28 im Stromkreis der Wicklung 26 kurzzeitig geschlossen wird, so wird in der Wicklung 26 ein Spannungsstoß induziert werden, der sich den Wicklungen 2 i und 22 mit solcher Polarität mitteilt, daß nur eins der Gefäße, z. B. Gefäß i ä, leitend wird. Das andere Gefäß erhält in demselben Augenblick eine negative Spannung. Während der Halbwelle, innerhalb welcher Strom durch das Gefäß 12 fließt, fließt auch ein Strom in dem Gitterkreis .dieses Gefäßes. Die Energie hierfür liefert die Vorspannungsbatterie i g. Dieser Gitterstrom ist ein Ionenstrom und ist hinsichtlich seiner Größe von den Verhältnissen des Gefäßes 12 :abhängig. Sobald der Kondensator i ¢ geladen ist und der Strom im Gefäß 12 erlischt, wird das Gefäß: 12 entionisiert. Infolgedessen wird auch der durch die Wicklung 21 fließende Gitterstrom plötzlich unterbrochen: Bis zu diesem Augenblick hatte die Vorspannungsbatterie 2o das Ge-fäß 13 gesperrt 'gehalten, aber infolge der Unterbrechung des Gitterstromes in der Wicklung 21 wird in der Wicklung 22 ein Spannungsstoß induziert, der die Gitterspannung kurzzeitig derart erhöht, daß die Sperrwirkung der Spannungsquelle 2o aufgehoben wird. Das Gefäß 13 wird also leitend. Indem man einen Kondensator zwischen Gitter und Kathode des Gefäßes 13 'und ebenso des Gefäßes 12 schaltet, führt man eine vorbestimmte Zeitverzögerung zwischen der Unterbrechung des Stromes in der Wicklung 21 und dem Einsetzen der Entladung im Gefäß 13 herbei: Nach einer halben Periode wiederholt sich der Steuervorgang in ähnlicher Weise., und zwar steuert die Unterbrechung des Stromes in der Wicklung ä2 .das Einsetzen der Entladung im Gefäß 12. Die Kondensatoren 2q. und 25 wird man zweckmäßig derart bemessen, däß die erreichte Zeitverzögerung ausreicht, um eine g=enügende Entionisierung der Gefäße 12 und 13 nach jedesmalig-em Stromdurchgang zu erreichen, und zwar muß diese Zeitverzögerung bei jeder Betriebsfrequenz des Wechselrichters ausreichend sein. Das Abschalten des Wechselrichters führt man zweckmäßigerweise durch, indem man den Schalter 28 schließt: Dann wird bei der Unterbrechung des Gitterstromes in einer der Wicklungen, z. B. 21, ein Spannungsstoß induziert, der durch den Stromkreis der Wicklung 26 kurzgeschlossen ist. Der in dem Stromkreis von 26 liegende Widerstand 29 ist vorzugsweise so bemessen, daß der Scheinwiderstand dieses Kreises wesentlich kleiner ist als der der Gitterkreise, so daß die Spannungsimpulse von der Wicklung 2 i auf die Wicklung 22 bzw. umgekehrt nicht übertragen werden können. Das bedeutet, daß nach Erlöschen des zuletzt stromführenden Gefäßes kein weiteres mehr leitend wird.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i.
Mit gittergesteuerten Dampf- oder Gasentladungsgefäßen betriebener Wechselrichter in Reihenanordnung, dadurch gekennzeichnet, däß die Gitterkresse eine Wechselspannung wenigstens annähernd spitzer Wellenform erhalten, die durch den Hauptstrom der vorangehenden Gefäße gesteuert wird, und eine einstellbare Zeitverzögerung für das Einsetzen der Entladung in Aden nachfolgenden Gefäßen vorgesehen ist. ä: Wechselrichter nach Anspruch i, gekennzeichnet durch hie Verwendung von zwischen Gitter und Kathode jedes Gefäßes eingefügten Kondensatoren.
3. Wechselrichter nach Anspruch i oder 2, dadurch gekemzzeichnet, daß die Steuerung der Gitterkreise indirekt dadurch erfolgt, daß die in dem Gitterkreis des erlöschenden Gefäßes erfolgende Unterbrechung des Gitterstromes transformatorisch den Gitterkreis des folgenden Gefäßes beeinflußt. q,.
Wechselrichter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet; daß der die Gitterkreise koppelnde Transformator (23) eine weitere Wicklung (26) aufweist, durch die das Ein- und Ausschalten des Wechselrichters gesteuert wird.
5. Wechselrichter nach Anspruch q., dadurch gekennzeichnet, 'daß die Wicklung (26) über einen Schalter (28), leine Gleichspannung (27) und einen Widerstand (29) kurzschließbar ist und der Widerstand (29) derart bemessen ist, daß die in-. folge der periodischen Unterbrechungen der Gitterströme in dem Transformator (23) :auftretenden Spannungsstöße kurzgeschlossen werden können.