DE691934C

DE691934C - Device for ensuring the timely contact movement of a mechanically moved contact converter fed from a high-voltage network

Info

Publication number: DE691934C
Application number: DE1935S0118478
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Carl Reher
Original assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens AG
Current assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens AG
Priority date: 1935-05-30
Filing date: 1935-05-30
Publication date: 1940-06-08

Description

Einrichtung zur Sicherung der rechtzeitigen Kontaktbewegung eines aus einem Hochspannungsnetz gespeisten mechanisch bewegten Kontaktstromrichters Der Strornschluß zwischen den periodisch bewegten und den feststehenden Elektroden eines motorisch von einem Drehstromnetz angetriebenen Hochspannungsstromrichters muß in einer ganz bestimmten Phase des umzuformenden Wechselstromes erfolgen. Die Erfindung betrifft eine Einrichtung, um die rechtzeitige Kontaktbewegung sicherzustellen.Device to ensure the timely contact movement of a Mechanically moving contact converter fed from a high-voltage network The short-circuit between the periodically moving and the stationary electrodes a motor-driven high-voltage converter from a three-phase network must take place in a very specific phase of the alternating current to be transformed. the The invention relates to a device to ensure the timely contact movement.

Zum Antrieb des Gleich- oder Wechselrichters von einem Drehstromnetz aus wird ein Motor verwendet, dessen- Läufer immer eine ganz bestimmte Lage -zum Vektor des Drehfeldes hat, insbesondere ein Synchronmotor. Da der Antriebsmotor für einen Hochspannungsgleich- oder Wechselrichter nicht ummittelbar aus dem Hochspannungsnetz gespeist werden kann, sondern in der Regel aus einem an dem Hochspannungsnetz liegenden Transformator gespeist wird, der noch' zur Speisung anderer beliebig ein- und ausschaltbarer Verbraucher dient, so ist der rechtzeitige Stromschluß an den Elektroden des Strorürichters (der zeitlichen Phasenlage nach) -nicht ohne weiteres sichergestellt. Je nach der Belastung des Transformators ändert sich nämlich der Phasenwinkel zwischen der gleichzurichtenden Hochspannung und der Antriebsspannung des Motors _ und damit die zeitliche Phasenlage der bewegten Elektroden gegenüber den feststehenden Elektroden.To drive the rectifier or inverter from a three-phase network a motor is used, the rotor of which is always in a very specific position Vector of the rotating field has, in particular a synchronous motor. Because the drive motor for a high-voltage rectifier or inverter, not directly from the high-voltage network can be fed, but usually from a lying on the high-voltage network Transformer is fed, which can be switched on and off at will to feed others Serves consumer, so is the timely power supply to the electrodes of the rectifier (according to the temporal phase position) -not readily ensured. Depending on the The load on the transformer changes the phase angle between the one to be rectified High voltage and the drive voltage of the motor _ and thus the temporal phase position of the moving electrodes versus the stationary electrodes.

Nach der Erfindung wird dieser Nachteil durch- ein Befehlsgerät zur selbsttätigen Einstellung des Drehfeldvektors des Antriebsmotors beseitigt, auf das der jeweilige, an den Speisepunkten des Stromrichters und des Antriebsmotors vorhandene Unterschied in der Phasenlage der beiden Netze einwirkt.According to the invention, this disadvantage is through a command device for automatic setting of the rotating field vector of the drive motor eliminated, on that of the respective one at the feed points of the converter and the drive motor existing difference in the phase position of the two networks acts.

Mit dem Antriebsmotor des Gleichrichters kann z. B. ein Wechselstromerzeuger gekuppelt sein, der eine Meßspannung erzeugt, die mit der Sekundärspannung eines am Hochspannungsnetz liegenden Wandlers in einem die Phasendrehung bewirkenden Meßgerät verglichen wird. Es ist auch möglich, zwei Drehstrommeßmotoren zu verwenden, von welchen der eine an der Antrieb#spannurng, der andere an oder abhängig von der Hochspannung läuft und deren Läuferstellung durch ein geeignetes Getriebe, z. B. ein Differentialgetriebe, verglichen wird; das auf den Antriebsmotor des Kontaktgeräts phasendrehend einwirkt.With the drive motor of the rectifier z. B. an alternator be coupled, which generates a measurement voltage that is linked to the secondary voltage of a on the high-voltage network converter in a measuring device causing the phase rotation is compared. It is also possible to use two three-phase measuring motors, from which one on the drive # voltage, the other on or depending on the high voltage runs and their rotor position by a suitable gear, z. B. a differential gear, is compared; which acts on the drive motor of the contact device in a phase-rotating manner.

Die Verstellung der Winkelverschiebung zwischen dem Drehfeldvektor des Antriebsmotors und dem Läufer des Gleichrichters kann entweder durch Drehung eines der beiden Läufer relativ zum anderen erfolgen oder durch Drehung des Ständers des Antriebsmotors, wodurch die Achse der Feldwicklung gedreht wird. Schließlich kann auch das Statorfeld ohne mechanische Drehung des Ständers gedreht werden, z. B. durch Änderung des Verhältnisses der Ströme in zwei gekreuzten (z. B. aufeinander senkrechten), Feldwicklungen etwa mittels Widerständen, die in den Stromkreis der einen Feldwicklung eingeschaltet sind, wodurch das Drehfeld entsprechend verändert wird.The adjustment of the angular displacement between the rotating field vector the drive motor and the rotor of the rectifier can either be rotated one of the two runners take place relative to the other or by rotating the stator of the drive motor, whereby the axis of the field winding is rotated. In the end the stator field can also be rotated without mechanical rotation of the stator, e.g. B. by changing the ratio of the currents in two crossed (e.g. on top of each other vertical), field windings for example by means of resistors in the circuit of the a field winding are switched on, whereby the rotating field changes accordingly will.

Die Verstellung der Winkelverschiebung zwischen dem Drehfeldvektor des Antriebsmotors und dem Läufer des Gieichrichters kann selbsttätig durch die Meßeinrichtung erfolgen, sobald sich der Phasenwinkel ändert, z. B. kann von der Meßeinrichtung ein Hilfsmotor gesteuert werden, der den Ständer des Antriebsmotors um einen entsprechenden Winkel dreht.The adjustment of the angular displacement between the rotating field vector of the drive motor and the rotor of the rectifier can automatically through the Measuring device takes place as soon as the phase angle changes, z. B. can from the Measuring device an auxiliary motor can be controlled, which is the stator of the drive motor rotates by an appropriate angle.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.An exemplary embodiment of the invention is shown in the drawing.

i ist ein Hochspannungsdrehstromnetz. 2 ist ein Hochspannungsgleichrichter mit zwei Polrädern 3 und 4, welcher den hochgespannten Drehstrom in hochgespannten Gleichstrom umformt. 5 ist das Gleichstromnetz. Die Polräder des Gleichrichters werden von dem Drehstrommotor 6 angetrieben. Dieser wird über einen Transformator 7 aus dem Drehstromnetz gespeist. Der Transformator 7 speist auch noch andere Verbraucher B. Seine Sekundärspannung schwankt daher in der Phase mit dem wechselnden Belastungsstrom des Transformators. Auf der Welle des Antriebsmotors 6 sitzt ein kleiner Synchrongenerator g. Die von diesem erzeugte Meßspannung wird von seinen Schleifringen abgenommen und einer Meßeinrichtung io zugeführt. In dieser wird die von dem Generator g erzeugte Spannung mit der Sekundärspannung des an das Drehstromnetz i angeschlossenen Meßwandlers i i verglichen. Die beiden Spannungen. können z. B. so abgestimmt sein, daß sie einander normalerweise das Gleichgewicht halten. Verschiebt sich eine der Spannungen in der Phase. dann wird dieses Gleichgewicht gestört, und die Meßeinrichtung io schließt in diesem Falle den Hilfsmotor z2 an Spannung. an. Dieser Hilfsmotor dreht über ein Kegelräderpaar 13 den Ständer des Antriebsmotors 6 nach Maßgabe des von der Meßeinrichtung gemessenen Phasenwinkels zwischen den beiden Spannungen. Wird z. B. Belastung $ zugeschaltet und dadurch der Transformator 7 stärker belastet, dann wächst der Phasenwinkel zwischen der Antriebsspannung des Motors 6 und der Wechselspannung im Netz F. Infolgedessen würde der Stromschluß und die Stromunterbrechung an den Elektroden des rotierenden Gleichrichters 2 nicht mehr rechtzeitig erfolgen, so daß die richtige Überschaltung des entnommenen Stromes .von einer Phase auf die andere und die Kommutierung im Gleichrichter in Frage gestellt wäre. Durch die Meßeinrichtung io wird nun aber bei Vergrößerung des Phasenwinkels der Hilfsmotor 12, eingeschaltet und der Ständer des Antriebsmotors 6 gedreht. Hierdurch dreht sich der Vektor des Drehfeldes und mit ihm der Läufer des Antriebsmotors und der mit ihm gekuppelte Läufer des Gleichrichters. Der Antriebsmotor muß zu diesem Zweck einen Läufer mit ausgeprägten Polen nach Art eines Synchronmotors haben. Die Drehung dauert so lange an, bis die neue richtige Einstellung des Polrades des Gleichrichters entsprechend.dem vergrößerten -Phasenwinkel erreicht ist: Dann wird der Hilfsmotor 12 wieder abgeschaltet, da sich mit dem Vektor des Drehfeldes auch der Meßgenerator g gedreht und damit der Phasenwinkel der von ihm erzeugten Wechselspannung so weit geändert hat, daß hierdurch die ursächliche Phasenverschiebung im Meßgerät io kompensiert wurde.i is a high-voltage three-phase network. 2 is a high voltage rectifier with two pole wheels 3 and 4, which converts the high-tension three-phase current into high-tension Converted direct current. 5 is the direct current network. The pole wheels of the rectifier are driven by the three-phase motor 6. This is via a transformer 7 fed from the three-phase network. The transformer 7 also feeds other consumers B. Its secondary voltage therefore fluctuates in phase with the changing load current of the transformer. A small synchronous generator sits on the shaft of the drive motor 6 G. The measuring voltage generated by this is taken from its slip rings and fed to a measuring device io. In this the generated by the generator g Voltage with the secondary voltage of the transducer connected to the three-phase network i i i compared. The two tensions. can e.g. B. be coordinated so that they normally balancing each other. One of the tensions shifts in the phase. then this equilibrium is disturbed, and the measuring device io In this case, the auxiliary motor z2 is connected to voltage. at. This auxiliary motor turns Via a pair of bevel gears 13, the stator of the drive motor 6 in accordance with the from the measuring device measured phase angle between the two voltages. Will z. B. Load $ switched on and thus the transformer 7 is more heavily loaded, then the phase angle between the drive voltage of the motor 6 and the increases AC voltage in the network F. As a result, the current would be short-circuited and interrupted no longer take place in time at the electrodes of the rotating rectifier 2, so that the correct switching of the current drawn from one phase to the others and the commutation in the rectifier would be called into question. By the measuring device However, when the phase angle is increased, the auxiliary motor 12 is now switched on and the stator of the drive motor 6 is rotated. This rotates the vector of the Rotating field and with it the rotor of the drive motor and the one coupled to it Rectifier rotor. The drive motor must have a rotor for this purpose have pronounced poles in the manner of a synchronous motor. The rotation takes so long until the new correct setting of the rectifier's pole wheel is accordingly enlarged phase angle is reached: Then the auxiliary motor 12 is switched off again, since the measuring generator g rotates with the vector of the rotating field and thus the phase angle of the alternating voltage generated by it has changed so far that as a result, the causal phase shift in the measuring device was compensated for.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Device to ensure timely contact movement a mechanically moving contact converter fed from a high-voltage network, whose drive motor is connected to a network with a different voltage, the other, Feeds loads that can be switched on and off at will, characterized in that the respective difference in the phase position of the two networks at the feed points the converter and the drive motor on a command device for automatic Setting of the rotating field vector of the drive naozor acts.

2. Set up according to Claim i, characterized in that ntit'dem drive motor of the rectifier an alternator is coupled and the measurement voltage generated by this with the Secondary voltage of a converter connected to the high-voltage network is compared in a measuring device which effects the phase rotation.

3. Establishment according to claim r, (hd characterized in that two DrLh = current measuring motors are used on which one of the drive voltage, the other on or dependent from the high voltage and its rotor position by a suitable gear, z. E.g. 'a differential gear is compared, which is based on the drive motor of the Contact device acts in a phase-rotating manner.