DE717832C - Einrichtung zur Steuerung von Gleichrichtern - Google Patents

Description

• Einrichtung zur Steuerung von Gleichrichtern Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Steuerung von Gleichrichtern oder ähnlichen Stromrichtern, die mit gas- oder dampfgefüllten Entladungsstrecken, beispielsweise gittergesteuerten Qu@ecksilbiedampfentladungsgefäßen, .arbeiten. Es ist bekannt, daß zum Zwecke der Bestimmung des Zündzeitpunktes der Entladungsstrecken der Stromrichter vorteilhaft Wechselspannungen verwendet werden, die die Eigenschaft haben, daß die Spannung mit steilem Anstieg von negativen zu positiven Werten sich ändert. Es ist bekannt, daß eine solche Spannung mit Hilfe von vormagnetisierten Drosselspulen-erzielt werden kann, beispielsweise dadurch, daß ein Widerstand, welcher zwischen dem Gitter und der Kathode einer Entladungsstrecke liegt, in Reihe mit einer vormagnetisierten Drosselspüle an eine Wechselspannung angeschlossen wird.
• Die Erfindung betrifft eine Verbesserung dieser mit vormagnetisierten Drosselspulen arbeitenden Steuerungseinrichtungen. Erfindungsgemäß wird der durch die Drosselspule verzerrten Spannung eine sinusförmige Spannung von gleicher Frequenz wie diejenige der verzerrten Spannung überlagert, wobei die Phasenlage der überlagerten Spannung so gewählt ist, daß die Steilheit des Anstiegs der resultierenden Steuerspannungskurve in der Nähe des Schnittpunktes mit der Zündkennlinie erhöht wird. Bei geeigneter Wahl der Amplitude und der Phasenlage der Zusatzspannung gelingt es, eine resultierende Spannung ,am Gitter zu erzielen, die einen wesentlich steileren Anstieg hat als bei Steuerungsanordnungen ohne Zusatzspannung. Die resultierende Spannung hat außerdem den Vorteil,. daß die Spannungsabsenkung von positiven zu negativen Werten abgeflacht wird. Versuche haben gezeigt, daß man gute Werte für die resultierende Steuerspannung bekommt, wenn die Zusatzspannung um etwa i8o° in der Phase gegenüber derjenigen Wechselspannung verschoben ist, aii die die vormagnetisierte Drosselspule angeschlossen ist.
• Es ist eine Steuerungsanordnung bekanntgeworden, bei der im Gitterkreis außer einer negativen Vorspannung ein rechteckförmiger Gleichspannuiigsimpuls mit einer sinusförmigen Steuerspannung überlagert wird. Durch :lnderung der Amplitude des Gleichspannungsimpulses wird der Zündzeitpunkt geändert. Für den Vergleich mit der Erfindung ist es wesentlich, daß bei dieser bekannten Steuerungseinrichtung in der Nähe des Zündzeitpunktes die Steilheit des Anstiegs der resultierenden Steuerspannung gegenüber der Steilheit der sinusförmigen Steuerspannungskomponente nicht geändert wird. Bei einer anderen .ebenfalls bekannten Steuerungseinrichtung wird die resultierende Steuerspannung aus einer Spannung von Anodenfrequenz und einer dieser überlagerten Spannung doppelter Frequenz gebildet. Bei dieser Steuerungsanordnung fehlt das für die Erfindung wesentliche Merkmal, daß einer durch eine vormagnetisierte Drosselspule verzerrten Wechselspannung eine sinusförmige Wechselspannung gleicher Frequenz überlagert wird, um die Steilheit des Anstieges der resultierenden Steuerspannung in der ,Nähe des Zündzeitpunktes zu erhöhen.
• In der Zeichnung ist in Fig. i das Schaltungsschema eines gittergesteuerten Quecksilberdampfgleichrichters dargestellt, bei dem die "Steuerungseinrichtung nach der Erfindung angewendet ist. Der Gleichrichter i ist über einen Transformator a an ein Drehstromnetz. 3 angeschlossen.
• Zwischen den 'Steuergittern des Gleichrichters i und der Kathode liegen Widerstände q., welche über vormagnetisierte Drosselspulen 5 an Sekundärwicklungen 6 eines Gittertransformators 7 angeschlossen sind. Zwischen die Widerstände ;l und die Gitter sind außerdem noch Tertiärwicklungen 8 des gleichen Gittertransformators 7 geschaltet. Die Spannung, welche den Gittern zugeführt wird. setzt sich somit aus der durch die vormagnetisierten Drosselspulen 5 verzerrten Wechselspannung am Widerstand q. und der den Tertiärwicklungen 8 entnommenen sintisförmigen Spannung zusammen. Die Wieklungen 8 sind dabei so geschaltet, daß ihre Spannungen um Co_ phasenverschoben sind gegenüber den Spannungen der Wicklungen 6. Die Gleichstromerregerwichlungen der Drosselspulen 5 sind sämtlich hintereinandergeschaltet und an eine Gleichstromquelle 9 angeschlossen.
• .Die Wirkungsweise der Erfindung ergibt sich aus dem in Fig. a dargestellten Diagramm. In. diesem Diagrainin bedeutet i o die ti'echsel-Spannung des Transformators 6 in 1#'11g. 1. i i ist der Strom der Drosselspulen 5 bnt-. der Spannungsabfall an den Widerständen .1. Die Spannung der Sekundärwicklung 8 des Gittertransformators 7 ist in Fig. 2 mit 12 bezeichnet. Durch Addition der Kurven i i und 12 ergibt sich die resultierende Spannung 113, welche an den Steuergittern des Gleichrichters i wirksam ist. Aus dem Diagramm der Fig. a ergibt sich, daß die resultierende Spannung 113 kurz vor dem Nulldurchgang von Minus nach Plus einen steileren Anstieg im negativen Teil hat urid daher wesentlich bessere Steuereigenschaften besitzt als die Spannung i i-, welche durch die bekannte Verzerrung mit Hilfe der vormagnetisierten Drosselspule gebildet wird.
• Die für die Veränderung des Zündzeitpunktes der einzelnen Entladungsstrecken erforderliche Phasenverschiebung der Steuerspannung kann mit bekannten Mitteln durchgeführt werden. So kann beispielsweise in der Schaltung der Fig. i dem Gittertransformator 7 ein Drehtransformator vorgeschaltet sein; es können aber auch andere "bekannte Mittel zur Veränderung der Phasenlage angegewendet werden.
• Zu der Schaltung der Fig. i sei noch bemerkt, daß für den Schaltungsaufbau noch andere Möglichkeiten bestehen. Die Wicklungen 6 und 8 können beispielsweise nach Art eines sog. Autotransformators zu einer einzigen Wicklung zusammengefaßt sein. Wesentlich ist in jedem Fall, daß an dem Steuergitter des, Stromrichters, dessen Zündzeitpunkt bestimmt werden soll, eine Spannung wirksam ist, welche sich aus zwei Teilspannungen mit folgenden Merkmalen zusammensetzt: Die erste dieser beiden Teilspannungen entspricht in ihrem zeitlichen Verlauf dem Magnetisierungsstrom einer gesättigten Induktivität, die zweite Teilspannung ist eine nicht verzerrte sinusförmige Spannung gleicher Frequenz wie die erste, deren :-,Amplitude und Phasenlage so gewählt ist, daß die Steilheit des Spannungsanstiegs der resultierenden Spannung in der Umgebung des Zündzeitpunktes größer ist als die durch die gesättigte Induktivität allein gebildete Spannung.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Einrichtung zur Steuerung von Gleichrichtern oder anderen finit gas- oder dampfgefüllten Entladungsstrecken arbeitenden Stromrichtern, bei der eine einem Wechselstromnetz entnommene Spannung mit Hilfe einer vormagnetisierten Drosselspule derart verzerrt wird, daß die der Steuer eIektrode der Entladungsstrecke zugeführte Spannung im Zeitpunkt der Zündung der Entladungsstrecke sich mit steilem Anstieg von negativen zu positiven Werten ändert. dadurch gekennzeichnet, daß der durch die Drosselspule verzerrten Spannung eine sinusförmige Spannung von gleicher Frequenz wie diejenige der verzerrten Spannung überlagert wird, deren Phasenlage so gewählt ist, daß die Steilheit des Anstiegs der resultierenden Steuerspannungskurve in der Nähe des Schnittpunktes mit der Zündkennlinie erhöht wird. z. Einrichtung nach Anspruch r, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusatzspannung um etwa z8o° phasenverschoben ist gegenüber der die Drosselspule speisenden Wechselspannung. 3. Einrichtung nach Anspruch r und 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Steuergitter und Kathode der zu steuernden Entladungsstrecke ein in Reihe mit einer vormagnetisierten Drosselspule (5) an eine Wechselspannung (6) angeschlossener Widerstand (¢) und eine die Zusatzspannung erzeugende Transformatorrvicklung'(8) hintereinandergeschaltet sind. 4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die die vormagnetisierte Drosselspule speisende Wechselspannung und die Zusatzspannung einer Sekundärwicklung (6) und einer Tertiärwicklung (8) des gleichen Transformators (7) entnommen werden.