DE724285C

DE724285C - Process for the continuous regulation of the passage of current through grid-controlled converter vessels

Info

Publication number: DE724285C
Application number: DEE45620D
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing August Hochrainer
Original assignee: ELIN AG ELEK IND WIEN
Current assignee: ELIN AG ELEK IND WIEN
Priority date: 1933-12-18
Filing date: 1934-05-23
Publication date: 1942-08-22

Description

Verfahren zur stetigen Regelung des Stromdurchganges durch gittergesteuerte Stromrichtergefäße Für den, Betrieb gittergesteuerter Entladungsgefäße ist - eine große Anzahl von Verfahren und Schaltungen zur Erzeugung der erforderlichen Steuerspannung angegeben worden. Allen diesen Verfahren ist es gemeinsam, durch Vorschaltung hoher Widerstände die Ströme zu den Steuergittern möglichst klein zu halten, um eine Rückwirkung dieser Ströme auf die Einrichtung zur Erzeugung der Steuerspannung zu vermeiden. Man hat wohl festgestellt, daß die Steuerfähigkeit an .einen gewissen Wert des Gitterstromes gebunden ist, diesen indes meist als unerwünschten aber unvermeidlichen kapazitiven Ladestrom gedeutet und nach Möglichkeit beschränkt.Process for the continuous regulation of the passage of current through grid-controlled Converter vessels For the operation of grid-controlled discharge vessels is one large number of methods and circuits for generating the required control voltage has been specified. It is common to all of these procedures, through the addition of higher levels Resistances to keep the currents to the control grids as small as possible in order to have a reaction to avoid these currents on the device for generating the control voltage. It has been found that the controllability is based on a certain value of the grid current is bound, these meanwhile mostly as undesirable but unavoidable capacitive Charging current interpreted and limited if possible.

Genaue Untersuchungen haben nun gezeigt, daß es sich bei den Gitterströmen nur zum geringsten Teil um Ladeströme handelt, dagegen in erster Linie um Entladeströme. Die Gitter verhalten sich nämlich in den Entladungsstrecken wie Hiifselektroden, die befähigt sind, beliebig große Entladeströme zu führen und dabei auch Ventilwirkung besitzen.Exact investigations have now shown that it is the grid currents only to a small extent is about charging currents, on the other hand primarily about discharging currents. The grids behave like auxiliary electrodes in the discharge paths, which are able to carry discharge currents of any size and also have a valve effect own.

Es ist schon bekannt,' mittels der Gitterströme in Widerständen, welche den Gittern vorgeschaltet sind, negative Gittervorspan;-nungen zu erzeugen, ähnlich wie bei der bekannten Audionschaltung für Elektronenröhren.It is already known 'by means of the grid currents in resistors, which upstream of the grids to generate negative grid prestressing, similar as with the well-known audio circuit for electron tubes.

Weiter sind schon Schaltungen angegeben worden, bei denen durch Veränderung nur vom Gitterstrom durchflossener Impedanzen der Gittterspannungsverlauf beeinflußt wird. Hierbei handelt es sich jedoch entweder um Frequenznegelung selbsterregter Wechselrichter oder um unstetige Steuerung einer als Gleichrichter benutzten Ventilstrecke, also ausschließlich um Anordnungen, bei denen eine Zündpunktverschiebung, wie z. B. bei der bekannten Patentschrift q. 15 9 to (Toulon-Patent), d. h. eine Verschiebung der Zündpunkte in bezug auf eine vorgegebene Anodenwechselspannung, nicht zustande kommt. Bei selbsterregten. Wechselrichtern ist ein solches Anschneiden von Wechselspannungshalbwellen deshalb undenkbar, weil bei einem nicht netzgeführten. Wechselrichter die Wechselspannungshalbwellen eben erst durch die abwechselnde Zündung der Entladungsgefäße entstehen. Die Arbeitsfrequenz hängt dabei gar nicht allein von der Ausbildung und Einstellung des Gitterkreises ab, sondern auch von dem den Gitterkreis speisenden und zugleich von diesem abhängigen Hauptkreis, wie z. B. von Größe und Art der Belastung und von der Größe der Kommutierungskapazität. Bei der unstetigen Steuerung einer Gleichrichterstrecke wird durch eine geringfügige Verschiebung eines im Gebiet des Beginnes der positiven Halbwelle der vorgegebenen Anodenspannung abfallenden Astes der Gitterspannungskurve nach links oder rechts bewirkt, daß die Gitterspannung den zur Zündung erforderlichen Wert schon vor bzw. erst nach Beginn der positiven Anodenspannungshalbwelle unterschreitet; im ersteren Falle bleibt das Gefäß gänzlich gesperrt, im letzteren Falle läßt es volle positive Halbwellen durch. Den Zündpunkt zu-verschieben, d. h. nur einen wählbaren Teil der Halbwellen durchzulassen, ist also auch hier unmöglich.Furthermore, circuits have already been specified in which the grid voltage curve is influenced by changing only the impedances through which the grid current flows. However, this is either frequency control of self-excited inverters or discontinuous control of a valve section used as a rectifier, i.e. exclusively arrangements in which an ignition point shift, such as e.g. B. in the known patent q. 1 5 9 to (Toulon patent), ie a shift of the ignition points in relation to a given anode alternating voltage, does not come about. With self-excited. Such a cutting of AC voltage half-waves is unthinkable for inverters, because with a non-line-commutated. Inverter, the alternating voltage half-waves are only created by the alternating ignition of the discharge vessels. The working frequency does not depend solely on the training and setting of the grid circle, but also on the grid circle feeding and at the same time dependent on this main circle, such as. B. the size and type of load and the size of the commutation capacity. In the case of discontinuous control of a rectifier path, a slight shift to the left or right of a branch of the grid voltage curve that falls in the area of the beginning of the positive half-wave of the specified anode voltage causes the grid voltage to reach the value required for ignition before or after the start of the positive anode voltage half-wave falls below; in the former case the vessel remains completely blocked, in the latter case it allows full positive half-waves to pass. Shifting the ignition point, ie only allowing a selectable part of the half-waves to pass through, is therefore also impossible here.

Nach der Erfindung kann man nun die gerichteten Gitterströme auch zu der bekannten, eine stetige Regelung des Stromdurchtrittes zulassenden Steuerung mittels Zündpunktverschiebung heranziehen, wobei sich im Vergleich mit den bisher zur Zündpunktverschiebung benutzten Einrichtungen besonders einfache Anordnungen ergeben. Erfindungsgemäß wird bei gittergesteuerten Stromrichtern mit vorgegebener Anodenspannung zu diesem Zwecke eine Hilfswechselspannung vorzugsweise unveränderlicher Amplitude und Phasenlage in Reihe mit einer oder auch mehreren geeignet gewählten, zwecks Zündpunktverschiebung regielbaren Impedanzen an die Strecke Gitter-Kathode angeschaltet, derart, daß die regelbaren Impedanzen im Gegensatz zu den bekannten Schaltungen zur Zündpunktverschiebung nur vom Gitterstrom durchflossen werden.According to the invention, one can now also use the directed grid currents to the known, continuous regulation of the passage of current permitting control by means of ignition point shift, whereby in comparison with the previously devices used for shifting the ignition point are particularly simple arrangements result. According to the invention, in grid-controlled converters with a predetermined Anode voltage for this purpose an auxiliary alternating voltage, preferably unchangeable Amplitude and phase position in series with one or more suitably selected, for the purpose of shifting the ignition point, adjustable impedances to the grid-cathode path turned on, so that the controllable impedances in contrast to the known Circuits for shifting the ignition point are only traversed by the grid current.

Abb. r zeigt eine besonders einfache Schaltung gemäß der Erfindung, bei der -die nur vom Gitterstrom durchflossene Impedanz Z aus der Parallelschaltung eines Kondensators C und eines Widerstandes R besteht. Wenn man die Strecke Gitter-Kathode als ideales Ventil ansieht, was hier meist zulässig ist, so ergibt sich, daß bei dieser Schaltung für den Verlauf der Spannung zwischen Gitter und Kathode und damit für den Zündzeitpunkt außer der sinusförmig angenommenen Hilfstransformatorspannung nur die Zeitkonstante R-C maßgebend ist. Die zwecks Verschiebung des Zündzeitpunktes vorzunehmende Veränderung der Impedunz Z kann als grundsätzlich ebensowohl durch eine Veränderung von R als auch von C, gegebenenfalls natürlich auch durch eine Veränderung beider Schaltelemente, vorgenommen werden.Fig.r shows a particularly simple circuit according to the invention, with the impedance Z from the parallel connection through which only the grid current flows a capacitor C and a resistor R. If you take the route grid-cathode regards as the ideal valve, which is usually permissible here, it follows that at this circuit for the course of the voltage between grid and cathode and thus for the ignition point apart from the assumed sinusoidal auxiliary transformer voltage only the time constant R-C is decisive. The purpose of shifting the ignition timing The change to be made to the impedance Z can be carried out as well as in principle a change of R as well as of C, if necessary of course also by a Changes to both switching elements can be made.

Eine Anordnung für mehrphasige Gleichrichter zeigt Abb.2. Jedem der Gitter der Anoden A1 bis A" ist eine Impedanz Z' vorgeschaltet. Die Impedanz Z liegt im gemeinsamen Stromweg. Eine weitere Möglichkeit für die Schaltung der Impedanzen zeigt Abb.3. Bei dieser letzteren Anordnung sind die Gitter zu drei Gruppen zusammengefaßt, wobei für jede derselben eine Impedanz Z vorgesehen ist, während jedem Gitter einzeln Zusatzimpedanzen Z' vorgeschaltet sind.An arrangement for multi-phase rectifiers is shown in Figure 2. Each of the An impedance Z 'is connected upstream of the grid of the anodes A1 to A ″. The impedance Z is present in the common current path. Another possibility for switching the impedances Figure 3 shows. In this latter arrangement, the grids are grouped into three groups, for each of which an impedance Z is provided, during each grid individually Additional impedances Z 'are connected upstream.

Die im Gitterkreis angeordneten Impedanzen (Z, Z') können in besonders vorteilhafter Weise dadurch verändert «-erden, daß man nur ihren Ohmschen Anteil variiert. Sie können ferner ganz oder teilweise auch aus einer oder mehreren Elektronenröhren oder anderen gesteuerten Entladungsstrecken aufgebaut sein, deren Leitfähigkeit durch Veränderung der Gitterspannung beeinflußt wird.The impedances (Z, Z ') arranged in the grid circle can in particular advantageously changed "-grounds" by only changing their ohmic component varies. You can also wholly or partially from one or more electron tubes or other controlled discharge paths, their conductivity is influenced by changing the grid voltage.

Es sei noch darauf hingewiesen, daß die bei dem erfindungsgemäßen Verfahren verwendeten Wechselspannungen, die z. B., -wie in den Abbildungen gezeigt, von Hilfstransformatoren geliefert werden, keineswegs sinusförmig sein müssen, sondern daß das Verfahren auch bei Speisung der Gitter mit beliebig anders geformten Wechselspannungen anwendbar ist.It should also be noted that the in the invention Method used alternating voltages, the z. B., -as shown in the pictures, are supplied by auxiliary transformers, do not have to be sinusoidal, but that the process is also possible when the grid is fed with alternating voltages of any other shape is applicable.

Claims

PATENT CLAIMS: r. Process for the continuous regulation of the passage of current through grid-controlled converter vessels with a specified anode voltage by means of Shift of the ignition times at which alternating voltages are supplied to the grid circles are, characterized in that the shifting of the ignition times by changing occurs from impedances that are only traversed by the grid current.

2. Procedure according to claim 1, characterized in that the change in said impedances takes place by changing their ohmic component.