Einrichtung zur Steuerung des Zündzeitpunktes von Stromrichter-Dampf-oder
Gasentladungsstrecken mit lichtbogenförmiger Entladung Die Erfindung bezieht sich
auf die Steuerung von Stromrichtern, beispielsweise Gleichrichtern, Wechselrichtern
oder Umrichtern, bei denen steuerbare Gas- oder Dampfentladungsstrecken mit lichtbogenartiger
Entladung, insbesondere gittergesteuerte Quecksilberdampfentladungsstrecken, zur
Umformung verwendet werden.Device for controlling the ignition point of converter steam or
Gas discharge paths with arc-shaped discharge The invention relates
on the control of power converters, for example rectifiers, inverters
or converters in which controllable gas or vapor discharge paths with arc-like
Discharge, in particular grid-controlled mercury vapor discharge paths, for
Reshaping can be used.
Es ist auf diesem Gebiet bekannt, den Zündzeitpunkt der steuerbaren
Gas- oder Dampfentladungsstrecken mittels einer Steuerspannung spitzer Wellenform
festzulegen. Die zu diesem Zweck benutzten Schaltmittel erteilen in dem einen Falle
der Gesamtsteuerspainlung einen Verlauf, der im wesentlichen auf negative Werte
beschränkt ist und nur im Zeitpunkt der Zündung stoßhaft positive Werte erreicht,
aber ebenso stoßhaft und unmittelbar anschließend wieder auf negative Werte abfällt.
In ,einem anderen Falle. ist die Spannung .spitzer Wellenform den positiven und
negativen Maxima einer :etwa sinusförmigen Stewerspannungskomponente überlagert.It is known in the art to control the ignition timing of the controllable
Gas or vapor discharge paths by means of a control voltage with a sharp waveform
to be determined. The switching means used for this purpose give in one case
the overall control loss has a course that essentially leads to negative values
is limited and only suddenly reaches positive values at the time of ignition,
but just as abruptly and immediately afterwards falls back to negative values.
In another case. the voltage .speaky waveform is the positive and
negative maxima of an approximately sinusoidal steward voltage component superimposed.
Die Erfindung gelangt diesen Steuereinrichti zgen gegenüber zu einem
wesentlichen technischen Fortschritt, indem sie die der Zündung dienende Steuerspannungskomponente
spitzer Wellenform dem Beginn der positiven Halbwelle :einer etwa sinusförmägen
Steuerspansiungskomponente überlagert- und für die resultierende Gesamtsteuerspannungals
Ganzes eine veränderbare Phasenlage vorsieht.The invention arrives at one of these Steuereinrichti
significant technical progress by adding the control voltage component used for ignition
acute waveform at the beginning of the positive half-wave: a roughly sinusoidal one
Control voltage component superimposed and for the resulting total control voltage as
Whole provides a changeable phase position.
Es .ist damit ein Verlauf der Gesamtsteuerspannung erzielt, der durch
einen steilen Anstieg vom Negativen ins Positive und durch einen nachfolgenden ,allmählichen
Abfall zu negativen Werten ,ausgezeichnet ist. Dabei kau-1n die Dauer des. positiven
Steuerimpulses weitgehend der Brenndauer der jeweils zu steuernden Entladungsstrecke
angepaßt werden. Ein derartiger Verlauf der Gesamtsteuerspannung ist für Stromrichter
großer Leistung von besonderer Bedeutung. Er sichert hier einerseits eine Zündung
in genauestens bestimmbaren Zeitpunkten und verhindert anderseits steuerkreisseitige
Belastungen sowie einen durch Fehlzündungen verursachten Verlust der Gittersteuerfäbigkeit.
Gegenüber anderen Steuereinrichtungen, die diese Eigenschaft auch besitzen, hat
die Erfindung den Vorteil, daß nur wenige .und einfache Apparate im Steuerstromkreis
notwendig sind. Soweit Hilfsventile erforderlich sind, können einfache Trockengleichrichter
benutzt werden.It .is thus achieved a course of the total control voltage, which by
a steep rise from negative to positive and a subsequent, gradual one
Falling to negative values, is excellent. In doing so, chew the duration of the positive
Control pulse largely the burning time of the respective discharge path to be controlled
be adjusted. Such a course of the total control voltage is for power converters
great achievement of particular importance. On the one hand, it ensures ignition here
at precisely determinable points in time and, on the other hand, prevents the control circuit side
Stresses as well as a loss of grid control efficiency caused by misfire.
Compared to other control devices that also have this property
the invention has the advantage that only a few .and simple apparatus in the control circuit
are necessary. If auxiliary valves are required, simple dry rectifiers can be used
to be used.
In der Zeichnung sind in den Fig. i und a Ausführungsbeispiele der
Erfindung dargestellt. Fig. 3 zeigt die Kurvenform der Steuerspannung.
In
den Schaltungen der Fig. und 2 sind der Einfachheit halber nur diE für die Steuerung
wesentlichen Leitungen ein. gezeichnet- _ In Fig. i bedeuten G1 bis 0s die Steuüs-.:
Bitter eines Quecl:silberdampfgleichricht'd'r< und I( dessen Kathode.
T ist die Sekundärucklung eines Gittertransformators, der mit seiner in der
Zeichnung nicht dargestellten Primärwicklung an einen Drehtransformator oder .eine
andere bekannte Anordnung - zur Veränderung der Phasenlage einer Wechselspannung
angeschlossen ist. Aus dem für das Steuergitter G, eingezeichneten Steuerstromkreis
ergibt sich; daß zwischen der Kathode 1( des Entladungsgefäßes und dem Steuergitter
eine negative Sperrspannungsquelle i; eine Phasenwicklung 2 des Gittertransformators
T, ein Trockengleichrichter 3 und ein Hilfstransformator 4 in Reihe geschaltet sind:
Der Hilfstransformator 4 :erzeugt in bekannte Weise eine Spannung spitzer Wellenform
und kann aus diesem. Gründe als Stoßtransformator bezeichnet -werden. Parallel zu
der Transformatorwicklung 2 und dem Gleichrichter 3 liegt noch ein Widerstand 5,
und außerdem ist zu dem Tranaformator4 noch ein Gleichrichter 6 parallel geschaltet.
Bei dieser Ausführungsform der Erfindung liegt der Stoßtransformator q, außerhalb
des. durch die Wicklung 2, den Gleichrichter 3 und den Widerstand- 5 gebildeten
Stromkreises des Gittertransformators. Das Ventil 6, welches zu dem Stoßtransfornlatör
parallel geschaltet ist, sorgt dafür, daß nur die positiven Spannüngsspitzen dieses
Transformators wirksam «erden können. Der Gleichrichter 3 dient dem gleichen Zweck
für den Gittertransformator T.In the drawing, exemplary embodiments of the invention are shown in FIGS. Fig. 3 shows the waveform of the control voltage. In the circuits of FIGS. 1 and 2, for the sake of simplicity, only the lines essential for the control are included. drawn- _ In Fig. i, G1 to 0s denote the control: Bitter of a Quecl: Silberdampfgleichricht'd'r <and I (whose cathode. T is the secondary pressure of a grid transformer, which is connected to a Rotary transformer or another known arrangement - is connected to change the phase position of an alternating voltage. The control circuit drawn in for the control grid G shows that between the cathode 1 (of the discharge vessel and the control grid a negative reverse voltage source i; a phase winding 2 of the grid transformer T, a dry rectifier 3 and an auxiliary transformer 4 are connected in series: The auxiliary transformer 4: generates a voltage with a sharp waveform in a known manner and for this reason can be referred to as a surge transformer. Parallel to the transformer winding 2 and the rectifier 3 is still present Resistor 5, and there is also one to the transformer4 Rectifier 6 connected in parallel. In this embodiment of the invention, the surge transformer q is located outside the circuit of the grid transformer formed by the winding 2, the rectifier 3 and the resistor 5. The valve 6, which is connected in parallel to the surge transformer, ensures that only the positive voltage peaks of this transformer can effectively earth. The rectifier 3 serves the same purpose for the grid transformer T.
Bei der Ausführungsform der Fig. 2 ist wiederum jedes der Steuergitter
G, b's-- G6 mit der Kathode I( des Entladungsgefäßes Tiber eine negative Sperrspannungsquell:e
i und einen Widerstand 5 verbunden, wobei dieser Widerstand über einen Gleichrichter
3 und eine der Wicklungen 2 des Gittertransformators T init einer phasenveränderbaren
Wechselspannung gespeist wird. Der Stoßtransformator 4; der die Spannung spitzer
Wellenform der sinusförmrgen Spannung des Gittertransformators überlagert, liegt
bei dieser Schaltung im Gegensatz zu der Schaltung der Fig. i im Stromkreis des
Gittertransforin.ator s. Durch den- Gleichrichter 3 in diesem Stromkreis werdet-
die negativen Halbwellen sowohl für den Gittertransformator als auch für den Stoßtransformator
abgeschnitten. - In den Stromkreis des. Gittertransformators ist noch eine Drosselspule
7 geschaltet, die zweckmäßig ist, weil der Stoßtransformator sich bei dieser Schaltung
nach beiden Seiten hin auswirken kann. Fig. 3 zeigt die Kurvenforen der Steuerspannung,
wie sie sich bei den Schaltungen der Fig. i und 2 ergibt. Einer sinusförmigen i
,",ech.sel,sp.annung 8 ist eine Spannung spitzer #'#le n form g überlagert: Die
Verschiebung @-enüber der Nullinie, d. h: gegenüber dem ",@'otenti.al der Kathode
des zu steuernden Ent-'ladungsgefäßes, wird durch die Sperrspannungsquel.le i erreicht.
Diese Sperrspannungsquelle ist -zwar- zweckmäßig, sie kann jedoch auch weggelassen
werden, wenn es sich um Steuerungsanordnungen handelt, bei denen man mit besonders
geringem Aufwand auskommen will. Die negative Halbwelle der Wechselspannung des
Gittertransformators übernimmt üi diesem Falle die Sperrspannung der zu steuernden
Entladungsstrecken.Again, in the embodiment of FIG. 2, each is the control grid
G, b's-- G6 with the cathode I (of the discharge vessel via a negative reverse voltage source: e
i and a resistor 5 connected, this resistor via a rectifier
3 and one of the windings 2 of the grid transformer T with a phase changeable
AC voltage is fed. The surge transformer 4; which sharpened the tension
Waveform superimposed on the sinusoidal voltage of the grid transformer
in this circuit in contrast to the circuit of Fig. i in the circuit of the
Grid transformer, see the rectifier 3 in this circuit
the negative half-waves for both the grid transformer and the surge transformer
cut off. - There is also a choke coil in the circuit of the grid transformer
7 switched, which is useful because the surge transformer is in this circuit
can affect both sides. Fig. 3 shows the curve fora of the control voltage,
as it results in the circuits of FIGS. A sinusoidal i
, ", ech.sel, voltage 8 is superimposed on a voltage more pointed # '# le n form g: The
Shift @ -en above the zero line, i.e. h: opposite the ", @ 'otenti.al of the cathode
of the discharge vessel to be controlled is achieved by the blocking voltage source.
This reverse voltage source is useful, but it can also be omitted
when it comes to control arrangements with which one is particularly concerned
wants to get by with little effort. The negative half-wave of the alternating voltage of the
In this case, the grid transformer takes over the reverse voltage of the one to be controlled
Discharge routes.
Bei den in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen der Erfindung
wurde angenommen, daß zur Erzeugung einer Spannung spitzer Wellenform ein Stoßtransformator,
d. 1i. ein gesättigter Transformator mit Gleichstromvorerregung, verwendet wird:
An Stelle dieses Transformators können jedoch auch andere an sich bekannte Mittel
verwendetwerden, durch die eine Spannung gegebener Kurvenform in eine Spannung spitzer
Wellenform umgewandelt wird. Bei Steuerungsanordnungen für Stromrichter größerer
Leistung. ist dabei auch .darauf Zu ächten, daß der die Spannung spitzer Wellenform
erzeugende Apparat dem Steuerstromkreis eine ausreichende- Leistung zuführen kann.In the exemplary embodiments of the invention shown in the drawing
it was assumed that a surge transformer,
d. 1i. a saturated transformer with DC pre-excitation, is used:
Instead of this transformer, however, other means known per se can also be used
can be used, through which a voltage of a given waveform becomes a voltage sharper
Waveform is converted. With control arrangements for power converters larger
Power. It is also important to ensure that the voltage has a sharp waveform
generating apparatus can supply sufficient power to the control circuit.