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Regeleinrichtung für gesteuerte Gleichrichter Es wird häufig gefordert,
daß bei gesteuerten Gleichrichtern, deren Aussteuerungsgrad, sei es willkürlich,
sei es selbsttätig, in Abhängigkeit von irgendeiner Betriebsgröße regelbar ist,
bei jedem eingestellten Aussteuerungsgrad die umgeformte Spannung beispielsweise
unabhängig von Schwankungen der Speisespannung genau konstant gehalten wird. Diese
Forderung läuft darauf hinaus, daß zwischen der für die Regelung maßgebenden Betriebsgröße
bzw. zwischen der Einstellung des willkürlich verstellbaren Regelorgans und der
Höhe der umgeformten Spannung eine eindeutige Beziehung verlangt wird. Diese Aufgabe
läßt sich dadurch lösen, daß man dem willkürlich verstellbaren oder von einer Betriebsgröße
abhängigen .Regler einen zusätzlichen Regler zuordnet, der die umgeformte Spannung
mit einer Hilfsspannung vergleicht, die ihrerseits stets ein Maß für den dem eingestellten
Aussteuerungsgrad des Stromrichters entsprechenden Sollwert der Spannung darstellt.
In erster Linie werden hier als zusätzliche Regler Feinregler mit Elektronenröhren
in Betracht kommen, in deren Eingangskreis dann die veränderliche Vergleichsspannung
eingeführt wird.
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Man könnte nun daran denken, die veränderliche Vergleichsspannung
durch den Spannungsabfall an einem regelbaren Widerstand darzustellen und dementsprechend
das Verstellorgan dieses Widerstandes mit dem Hauptregelorgan des - Stromrichters
zu kuppeln. Hierbei ergibt sich jedoch eine Reihe von Schwierigkeiten, die eine
einwandfreie Regelung unmöglich, machen oder -sogar zu Betriebsstörungen Anlaß geben
können. Man wird nämlich im allgemeinen darauf angewiesen sein, den Widerstand als
Stufenwiderstand auszuführen, da sich praktisch nur bei diesem Ungleichmäßigkeiten
in dem Kontaktwiderstand einigermaßen sicher vermeiden lassen. Selbst wenn man hierbei
die Stufenzahl noch so groß wählt, wird sich die Vergleichsspannung beim Regeln
trotzdem stets sprunghaft verändern, so daß dem zusätzlichen.
Regler
entweder ein zu hoher oder zu niedriger Spannungssollwert vorgetäuscht wird. Diese
Erscheinung fällt naturgemäß um so mehr ins Gewicht, j e empfindliche, der Regler
ist und j e geringer deine sprechend sein Regelbereich ist.
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Abgesehen davon, daß durch einen unzü=' lässig oder stufenweise veränderlichen
Widerstand die Regelgenauigkeit ganz erheblich eingeschränkt wird, werden dadurch
auch Pendelungen oder Stöße in der geregelten Spannung hervorgerufen, die sich in
gewissen Anlagen außerordentlich störend oder sogar gefährlich auswirken können.
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Gemäß der Erfindung werden nun bei einer Regeleinrichtung für gesteuerte
Gleichrichter, deren Zündwinkel sich vorzugsweise proportional mit dem Verdrehungswinkel
eines im Steuerkreis liegenden Regelorgans ändert, die geschilderten Schwierigkeiten
dadurch vermieden, daß als Vergleichsspannung für den zusätzlichen Regler die Spannung
eines Einphäsendrehtransformators dient, der mit dem Hauptregelorgan des Stromrichters
gemeinsam verstellbar gekuppelt ist. Von besonderem Vorteil ist die Erfindung dann,
wenn als willkürlich oder in Abhängigkeit von einer Betriebsgröße selbsttätig veränderliches
Hauptregelorgan ein mehrphasiger Drehtransformator verwendet wird. In diesem Fall
hängt bekanntlich der Aussteuerungsgrad des Stromrichters nach einem Cosinusgesetz
von dem Verdrehungswinkel des Drehtransformators ab. Da nun aber bei einem Einphasendrehtransforniator
die Ausgangsspannung ihrer Größenach bei konstanter Eingangsspannung ebenfalls nach
einem Cosinusgesetz von dem Verdrehungswinkel abhängt, so kann man den die Vergleichsspannung
lieferndenEinphasendrehregler unmittelbar mit dem Hauptregler kuppeln. Lediglich
bei sehr geringer Aussteuerung, bei der der Spannungsabfall in der Gleichrichteranlage
sich bereits erheblich bemerkbar macht, kann es unter Umständen zweckmäßig sein,
die Relativlage der Läufer der beiden Drehtransformatoren gegeneinander zu verändern,
wozu beispielsweise eine verstellbare Kupplung dienen kann. Damit die von dem E.inphäsendrehregler
gelieferte Vergleichsspannung . nun ihrerseits unabhängig von Schwankungen der speisenden
Spannungsquelle bleibt, wird dem Drehregler zweckmäßig ein Spannungsgleichhalter,
insbesondere ein magnetischer Spannungsgleichhalter, vorgeschaltet. Derartige Apparate
setzen aber meist eine konstante Belastung voraus. Um das zu erreichen, kann der
E.inphäsendrehregler mit zwei Läuferwicklungen versehen werden, deren eine bei einer
bestimmten Drehrichtung eine wachsende und deren andere eine fallende Spannung liefert.
Sorgt man dann dafür; daß die zweite Sekundärwicklung über einen gleich großen Widerstand
geschlossen ist wie die die Vergleichsspannung liefernde Sekundärwicklung, so bleibt
die von dem Drehregler aufgenommene Leistung unabhängig von dem Verdrehungswinkel
konstant.
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Die Erfindung möge im folgenden an Hand des in der Zeichnung dargestellten
Aüsführungsbeispieles näher erläutert werden. In dem Gitterkreis des nicht näher
dargestellten Gleichrichters liegt als Hauptregler der Dreiphasendrehtransforinator
z, der willkürlich, beispielsweise zum Zwecke des Anlässens eines gespeisten Motors,
über den Druckknopfkontakt 6 oder in Abhängigkeit von irgendeiner Betriebsgröße
über das Relais 5 verstellt wird. Das Relais 5 und der Druckknopfschalter 6 wirken
über eine Umschältrelaiseinrichtung q. auf den mit dem Drehregler r gekuppelten
Verstellmotor 3. Die von dem Drehregler gelieferten Steuerwechselspannungen werden
den Steuergittern des Gleichrichters nicht unmittelbar zugeführt, sondern gehen
erst in eine Steuerapparatur 2, die beispielsweise dazu dient, die Steuerwechselspannungen
in spitze Spannungsstöße entsprechender Phasenlage umzuformen.
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Die zusätzliche Regelung auf konstante Spannung erfolgt mittels eines
Röhrenreglers 7, der die dem Widerstand 8 zugeführte geglättete Gleichrichterspännung
mit der an dem Widerstand 9 abgegriffenen Spannung vergleicht und in Abhängigkeit
von der Differenz zwischen beiden über die Erreger-Wicklungen 17 die Vorerregüng
der Drosselspulen 15 beeinflußt. Diese Drosselspulen, deren Hauptwicklungen 16 in
den Zuleitungen von dem Drehtransformator z zu dem Steuersatz 2 liegen, dienen dazu,
eine kleine zusätzliche Phasenverschiebung nach der einen oder anderen Richtung
zu erzeugen. Damit durch Änderung des die Wicklung 17
durchfließenden Anodenstromes
des Endrohres des Feinreglers 7 eine Regelung der Phasenverschiebung in beiden Richtungen
ermöglicht wird, besitzen die Drosselspulen 15 außerdem noch Wicklungen 18, die
von einer Gleichstromquelle her mit einem konstanten Strom beschickt werden.
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Der Widerstand 9, der in dem Eingangskreis des Feinreglers 7 liegt
und an .dem die mit dem Aussteuerungsgra.d des Gleichrichters veränderliche Vergleichsspannung
abgegriffen wird, wird nun mit einer Spannung gespeist, die dem Einphasendrehregler
12- entnommen wird. Da die Vergleichsspannung hier eine Gleichspannung sein muß,
ist zwischen den Einphasendrehregler 12, und den Widerstand 9 noch ein Trockengleichrichter
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sowie eine Glättungseinrichtung geschaltet. Der Einphasendrehregler r2 ist'mit dem
Dreiphasendrehr egler i unmittelbar gekuppelt, so daß sich die Größe seiner Sekundärspannung
- konstante Eingangsspannung vorausgesetzt - wegen der Cosinusabhängigkeit zwischen
beiden im gleichen Verhältnis ändert wie der Aussteuerungsgrad des Gleichrichters.
Die konstante Eingangsspannung wird erreicht durch einen magnetischen Spannungsgleichhalter
13. Da dieser aber eine konstante Belastung erfordert, ist der Drehregler
12 mit zwei Sekundärwicklungen ausgeführt, deren Spannungen sich gegensinnig verändern.
Die . zusätzliche Sekundärwicklung ist dann an einen Hilfsbelastungswiderstand i9
angeschlossen, dessen Größe mit dem Widerstandswert des Belastungskreises der anderen
Sekundärwicklung übereinstimmt.
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In dem Glied, das die Bewegungen des Reglers i auf den Einpbasendreh,transformator
12 überträgt, ist noch eine Kupplung i i vorgesehen, die eine gewisse Verstellung
der Relativlage der beiden gekuppelten Organe gegeneinander gestattet. Auf diese
Weise ist es möglich, Ungenauigkeiten zu kompensieren, die unter Umständen durch
den Einfluß des Spannungsabfalles im Gleichrichter bei geringen Aussteuerungsgrad'en
-auftreten können.