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- Umformungsanordnung Es ist bekannt, zwecks Gleichrichtung von Wechselstrom
dn Reihe mit von mechanischen IK-.ont:akben gebildeten Unterbrechungsistellen Drosseln
mit beim Nennstromwert hochgesättigten Magnetkernen anzuordnen, durch -deren sprunghafte
Entsättigung in der Nähe der Stromnullwerte eine stromschwache Pause ,hervorgerufen
wind. Derartige Anordnungen können auch zum Wechselrichten und zur Frequenzumformung
dienen. Nach einem früheren Vorschlag können die Drosseln zur Steuerung ihres Magneti.sierungsverlau.fs
vorzugsweise mit Gleichstrom vormagnetisiert werden.
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Nach der vorliegenden Erfindung wird eine weitere Verbesserung dadurch
erzielt, daß der Vorrnagnetisierungsstrom einem besonderen Generator entnommen wird,
Damit ist der Vorteil verbunden, ,daE.die Vormagnetisierung von Änderungen des Betriebszustandes
weitgehend unabhängig isst und mit Regelgeräten geringer Leistung bequem geregelt
werden kann. Die Verwendung eines .besonderen Generators ist vor allem :bedeutungsvoll
und lohnend für Umformungs,anordniungen sehr großer Leistung von beispielsweise
mehreren tausenid Ampere.
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In der Zeichnung ist als Ausführungsbeit> der Erfindung eine mehrphasige
Umformungsanordnung schematisch dargestellt. In Reihe mit Schalteinrichtungen s,
@die aus je zwei festen Schaltstücken und einer bewegliehen
Schaltbrücke
bestehen können, liegen Sättigungsdrosseln q., deren Magnetkörper mit 5 bezeichnet
sind. Ihre Mag.netisierungskurve soll im ungesättigten Teil möglichst wenig gegen
die Flußachse geneigt sein, an den Übergangsstellen in die .gesättigten. Gebiete
möglichst scharfe Sättigungsknicke aufweisen und in den gesättigten Gebieten möglichst
parallel zur Erregerachse verlaufen. Die Wi.ndungszahl der Drosseln d. kann z. B.
so bemessen sein; daß der aus einer besonders hochwertigen Eisensorte, z. B. Siliciumeisen
oder Nickeleisen, bestehende Magnetkern nur bei sehr kleinen des Stromes in der
Nähe der Stromnulldurchgänäoe ungesättigt ist, sich aber bereits bei Überschreitung
eines Bruchteiles, z. B. in der Größenordnung von 1/looo des Mittelwertes des normal
hindurchfließenden Betriebsstromes sprunghaft sättigt, derart, d.aß der Verlauf
der Stromkurve in der Nähe der Nul.l,d!u:rchgänge abgeflacht wird und somit eine
praktisch stromlose Pause entsteht, während welcher die Abschaltung des Wecbselstromes
vorgenommen werden kann, ohne,daß Schaltfeuer auftritt. Parallel zu den Trennstrecken
können nach einem früheren Vorschlag Nebenstrompfade 3 angeordnet 'sein, welche
Widerstandseinheiten; vorzugsweise eine Kombination. von kapazitiven und Ohmschen
Widerständen, enthalten. Über diese wird der an den Trennstrecken unterbrochene
Strom mindestens teilweise aufrechterhalten, derart, daß der Spannungsabfall zunächst
im wesentlichen an den mit der Trennstrecke in Reihe Hegenden Impedanzen liegt,
die Spannung an der Trennstrecke aber nur allmählich ansteigt. Die beweglichen Schaltbrücken
werden über Zwischenstößel von einer Exzenter- oder Nockenwelle 8 angetrieben, welche
mit einem Synchronmotor 7_ gekuppelt -ist.
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Die Schalteinrichtung wird gespeist von der Sekundärwicklung 12 eines
Drehstromtransformators, dessen Primärwicklung i i an das Drehstromnetz io angeschlossen
ist. Aus der gleichen Sekundärwicklung 12 wird auch der Antriebsmotor 7 gespeist,
so ,d:aß die Schaltbrücken durch die um je i2o° voneinander versetzten Exzenter
bzw. Nocken im Takt der Speisespannung abwechselnd geöffnet und geschlossen werden.
Der Ständer des Synchronmotors 7 ist mittels -des Handrades. 17 um die- Antriebsachse
verstellbar, so d;aß der Öffnungsaugenblick .auf den gewünschten Zeitpunkt innerhalb
der durch die Schaltdrosseln q. hervorgerufenen .stromschwachen Pause eingestellt
werden kann.
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Die Magnetkerne 5 sind mit je einer zusätzlichen Vormagnetisierungswickl:ung
6 versehen, die von einem besonderen Generator 13 gespeist wird. Die drei Erregerwicklungen
6 sind hintereinandergeschaltet. In Reihe damit liegt noch :d;ie Drosselspule 16,
durch welche der Vorerregungskreis von Oberwellen des Stromes möglichst freigehalten
wird. Außerdem kann in diesem Stromkreis noch ein Regulierwiderstand 14 angeordnet
sein, mit dem die Vormagnetisierung eingestellt oder zusätzlich verändert werden
kann. Die Vormagnetisierung ist unabhängig von Betriebsänderungen, die z. B. durch
ungewollte Schwankungen der Wechselspannung des Netzes io oder ,durch Verstellung
der Phasen-Lage des Schalttaktes etwa zu Regelzwecken hervorgerufen werden.
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Das Gleichstromnetz ist mit 2o bezeichnet; der eine Pol dieses Netzes
ist mit den Unterbrechungsein:richtungen 2 verbunden, während der andere Pol über
eine Glättun:gsdrossel9 zum Nullpunkt der Sekundärwicklung 12 des Speisetransformators
geführt ist. Der Umformer kann beliebig in beiden Richtungen betrieben werden. Durch
Verstellung :des Regelwiderstandes 14 oder dies Handrades 17 ist es möglich, den
Strom und die Spannung auf der Ausgangsseite in einem gewissen Bereich zu regeln.
Durch Kombination der beiden Regelmöglichkeiten wird ein größerer Regelbereich erzielt.
Sind die Sättigungs-,drosseln q., 5 groß genug bemessen, so kann mit der vorgenannten
kombinierten Regelung ein stetiger Übergang von einer Arbeitsrichtung in die andere,
@d. h. vom Gleichrichterzum Wecbselrichterbetrieb und, umgekehrt, erzielt werden.
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Der Generator 13 kann zur Vermeidung eines besonderen Antriebsmotors
von dem vorhandenen Synchronmotor 7 mit angetrieben werden. Er kann insbesondere
mit der Antriebswelle 8 der Kontakte unmittelbar gekuppelt sein. Dadurch werden
außer einem einfachen Aufbau weitere Vorteile erzielt, wenn der Generator 13 eine
andere Stromart als Gleichstrom zur Vormagnetisierung der Drosselkerne 5 liefert
und außerdem die erwähnte Regelung der Ausgangsleistung mittels Verstellung des
Handrades 17 vorgenommen wird. Infolge der Kupplung dies Generators 13 mit der Antriebswelle
8 verschiebt sich dann nämlich :gleichzeitig auch die Phasenlage des Vormagnetisierungsstromes
zwangsläufig im ,gleichen Sinne, so daß .sie in jedem Regelzustand der Umformungsanordnung
der Phasenlage des Schalttaktes angepaßt bleibt.