DE763953C

DE763953C - Verfahren zur Leistungsregelung von mehrphasigen Stromrichtern mit einanodigen Entladungsgefaessen mit fluessiger Kathode

Info

Publication number: DE763953C
Application number: DEN40696D
Authority: DE
Inventors: Rolf Dipl-Ing Horkheimer; Felix Wedershoven
Original assignee: RECTRON GmbH
Current assignee: RECTRON GmbH
Priority date: 1937-05-11
Filing date: 1937-05-11
Publication date: 1953-07-27

Description

Verfahren zur Leistungsregelung von mehrphasigen Stromrichtern mit. einanodigen Entladungsgefäßen mit flüssiger Kathode Die Erfindung betrifft eine besondere Art der Verwendung von durch ihre Ein- bzw. Ausschaltung die Zündung bzw. Löschung der Hauptentladung herbeiführenden Hilfsionenquellen in den einanodigen, mit flüssiger Kathode versehenen Entladungsgefäßen einer mehrphasigen Stromrichteranlage.

Es ist bereits bekannt, in mehrphasigen Stromrichteranlagen eine der Phasenzahl entsprechende Anzahl von einanodigen Entladungsgefäßen mit flüssiger Kathode und einer in -jedem Entladungsgefäß vorgesehenen Hilfsionenquelle zu verwenden. Es ist auch bekannt, bei derartigen Stromrichteranlagen den gesamten Stromrichter durch Ein- oder Ausschalten der Hilfsionenque@lleri ein- oder auszuschalten. Durch das Ein- und Ausschalten der Erregung erfolgte in diesen Fällen nur eine Leistungsregelung von Nulllast auf Vollast. Falls eine abgestufte Leistungsregelung gewünscht wurde, so wurden mittels Gittersteuerung regelbare Gleichrichtergefäße benutzt, bei welchen die Leistungsregelung in bekannter Weise durch Gittersteuerung erfolgte. Dies hat aber den Nachteil, daß die betreffenden Entladungs-

gefäße sowohl inlt einem Steuergitter als auch

mit einer Hilfsionenquelle versehen sein

inttsseii.

Es ist auch bereits bekannt, mit Hilfe der

Ein- und Ausschaltung der Zündung einzel-

n2r @leichrichtergefäßi eine Anpassung der

GI°ichriclite_rleistung an die Belastung zu

erzielen. Dies erfolgte bei den bekannten

jedoch durch paralleles Zu-

Anordnungen

oder Abschalten von meli:-anodigen Gleich-

zu bereits arbeitenden mehr-

an:)digen Gleichrichtergefäßen.

Erfindungsgemäß wird die Leistungsabgabe

von mehrphasigen Stromrichteranlagen mit

einanodig,-n, mit einer flüssigen Kathode ver-

sehen en Entladungsgefällen durch das ge-

g°benenfalls finit gegenseitiger zeitlicher Ver-

zögerung er folgende Ein- bzw. Ausschalten

einer entsprechenden _:-nzalil der Entladungs-

gefälle dadurch geregilt, daß zum Ein- oder

Ausschalte=i der jeweils für die abgegebene

Leistung benötigten und nicht mehr erforder-

lichen Entlalungsgefäfie die Ein- oder Aus-

schaltung der Hiifsionenquellen der betreffen-

den Entladungsgefäße: verwendet wird.

der der L°istungsabgahe durch

Ein; R---

Inbetri:bnalime einer entsprechenden Anzahl

vors einanodigtn Entladungsgefäßen einer

mehrphasigen Stromrichteranlage ist bekannt.

jedoch erfolgt 1iei der bekannten Anordnung

die Inh:triebnalime dir Eina°Iröhren durch

einü Gitt2rstetierting. Die Erfindung hat dem-

gig; niiber den 1"ortiil. daß die gleiche Lei-

stungsrge@ttn; mittels der auch bei den Ent-

ladungsaifä@:@@n finit Gittersteuerung ohnedies

erforderliclicn Hilfsionenquellen erfolgt. so

dal;l die Anordnung eins Steuergitters in

Fortfall kommen kann.

Die Anwendung von einanodigen Ent-

ladungsgefällen an Stelle von mehranodigen

hat neben der 1löglicliheit, auch die Ausschal-

tung mittels der Hilfsionenquellen vornehmen

zu können, während mehranodige Entladungs-

gefäße in Mchrphasenanlagen auch nach dein

Umwirksamwerden der Hilfsionenquelle in

der Regel weiterarbeiten, wenn sie: erst einmal

zur Zündung gebracht worden sind. den Vor-

t2il der grihtreri Rückziindungsfreiheit und

damit die Möglichkeit. mit jeder Anode eine

h?iliere Leistung aufzunehmen als 1>.,i mehr-

anodigen Entladungsgefäßen.

Zt:--eckmäßig werden. um eine jederzeitige.

möglichst übergangslose Belastungsbereit-

schaft jedes einzelnen Gefäßes zu erzielen,

besonders gekühlte. z. B. finit einer eisernen

Wand versehene Gefäße verwendet.

Eine erfindungsgemäße Stromrichteranlage

kann beispielsweise finit ;z-pliasiger Gleich-

richtung arbeiten und wahlweise die einzelnen

Entladungsgefäße in beliebiger zeitlicher

Aufeinanderfolge zur Leistungsabgabe heran-

ziehen oder %-on der Leistungsabgabe aus-

schalten. Hierdurch kann man an den Gleich-

stroinkleninien des Gleichrichters eine mittlere

Gleichspannung von verschiedener Höhe

erhalten, ungeachtet der verbleibenden Rest-

welligkeit und deren Frequenz. Die Rest-

welligkeit kann man je nach Wunsch und Art

des Gleichstromverbrauchers. der aus dem

Gleichrichter gespeist -#verdeii soll, durch

passe:id° Glätttingsmittel tinterdriicken. Durch

die erzielbar: Abstufung der Gleichspannung

wird an einem Stromverbraucher eine ent-

sp_ecliende Abstufung der durchflieCenden

Stromstärke erreicht und damit eine Ab-

stufung der von diesem aufgenommenen

Gleiclistroml:istttng. Hierdurch ergibt sich

die 1lögliclikeit, beispielsweise Gleichstrom-

motoren, die aus einem Gleichrichter gespeist

werden, ohne Verwendung eines Anlassers

anlaufen zu lassen. Ferner kann man, da man

ja die Möglichkeit hat, die erzielte Gleichspan-

nung in mehreren Stufen in geschilderter

eise zu verändern, die Drehzahl eines

Gleichstrommotors diesen Stufenentsprechend

verlustlos einregeln. Als Beispiel diene für

die Regulierbarke:t bei einem sechsphasigen

Gleichrichter folgendes: In der ersten Stufe

arbeitet mir ein Stromrichtgefäß in Einweg-

schaltung. bei der zweiten Stufe arbeiten zwei

Stromrichtgefäße als einphasiger Doppe1weg-

gleichrichter. in der dritten Stufe arbeiten

b°ispielsweis; drei Strornrichtgefäße in Drei-

phasenschaltung, in der vierten Stufe arbeiten

sechs Stromrichtgefäße in Sechsphasenschal-

tung.

Selbstverständlich kann man auch beliebige

andere Kombinationen treffen. Die Einstel-

hing der Gleichspannung. d. h. die Auswahl

derjenigen Stromrichtgefäße. die in Betrieb

genommen «-erden sollen. kann mit Leichtig-

keit von Hand. automatisch und gegebenen-

falls über Steuerleitungen aus beliebiger Ent-

fernung vorgenommen werden.

Um die Ionenquelle oder -quellen im Sinne

der obigen Regel wirksam werden zu lassen,

kann man in verschiedener Weise vorgehen,

wie auch für das L"nwirksammachen dieser

Quelle mehrere Möglichkeiten zur Verfügung

stehen. Es kommt hierbei ganz auf den be-

absichtigten Zweck und auf die zur Auslösung

zur @Terfügung stehende elektrische oder

mechanische Leistung an. Die Einschaltung

der Hilfsionenquellen kann erfolgen durch

Anlegen eines Hilfsstromes an eine Hilfs-

elektrode, die magnetisch oder mechanisch

von einer zweiten, sie zunächst berührenden

Elektrode fortbewegt wird. oder mittels eines

Hochspannungsimpulses. der bei gleichbleiben-

dem Elektrodenabstand der Hilfsentladungs-

strecke einen Hilfsentladungsbogen einleitet;

entsprechend kann die Hilfsionenquelle

unwirksam gemacht werden durch Verändern oder Unterbrechen des Hilfsstromes, durch Kurzschließen des Hilfsstromes, durch Kurzschließen der die Ionenquelle bildenden Entladungsstrecke oder durch Veränderung des Elektrodenabstandes für die Hilfsentladung bis zum Abreißen der Entladung. Eine be- sonders günstige Ausführungsform wird dadurch erreicht, daß bei magnetischer Bewegung der einen Elektrode der Hilf sentladungsstrecke zum Ein- und Ausschalten der Hilfsionenquelle -die die Bewegung veranlassende Magnetwicklung kurzgeschlossen, umgepolt oder mit einem veränderten Strom gespeist wird.

Zur Lieferung des für die Hilfsionenquelle erforderlichen Stromes kann eine besondere Stromquelle, beispielsweise bestehend aus Akkumulatoren- odersonstigen Batterien, ein vorhandenes Netz, ein besonderer Generator oder ein Gleichrichter beliebiger Art dienen.
In der Zeichnung ist die Erfindung in einem Ausführungsbeispiel bei einer Sechsphasengleichrichteranlage dargestellt. Wie- in der Zeichnung ersichtlich, sind sechs einanodige Gleichrichtergefäße M1 bis Ms dargestellt. Jede Röhre hat eine magnetisch bewegte Tauchzündelektrode Z, bis Z., die je über einen Widerstand an einer Hilfsgleichspannung liegt. In einer Zuleitung zudieser Hilfsgleichspannung liegt ein Schalter S. Die an den in der Zeichnung rechts befindlichen Klemmen + und' - abnehmbare Gleichstromleistung wird an den Gleichstromverbraucher geliefert, während die Drehstromleistung durch die Klemmen U, V und W zugeführt wird. Ist der Schalter S geöffnet, so liegt an den Klemmen +. und - des Gleichrichters keine Spannung, weil die Gleichrichtergefäße Ml bis M, nicht zünden können. Wird nunmehr zur Einschaltung der Anlage der Schalter S geschlossen, so werden die Zündelektroden Z1 bis Z6 durch ihre Magnetspule hochgehoben, wodurch sich in den einzelnen Gefäßen je ein Hilfslichtbogen, nämlich die Hilfsionenquelle, ausbildet. Zur gleichen Zeit kann auch der Stromdurchgang von der Hauptanode zur Kathode erfolgen. Der Gleichrichter gibt also Gleichstromleistung an den Gleichstromverbraucher ab.
Will man wahlweise beliebige Gleichrichtergefäße in oder außer Betrieb nehmen, um die Gleichstromleistung, Spannung oder Stromstärke, die an den Verbraucher abgegeben wird, zu verändern, so werden mittels der in den Zuleitungen zu den Zündelektroden befindlichen Schalter S2 bis S6 die Ionenquellen und damit die Hauptentladung der zugehörigen Gefäße in der jeweils für die betreffende Leistungsabgabe geeigneten Weise ein- oder ausgeschaltet.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Die Verwendung von durch ihre Ein- oder Ausschaltung die Zündung bzw. Löschung der Hauptentladung herbeiführenden Hilfsionenquellen in den einanodigen, mit flüssiger Kathode versehenen Entladungsgefäßen einer mehrphasigen Stromrichtera.nlage, deren Leistungsabgabe durch das gegel>encnfalls. mit gegenseitiger zeitlicher Verzögerung erfolgende Ein-oder Ausschalten einer entsprechenden Anzahl der Entladungsgefäße regelbar ist, zum Ein- oder Ausschalten der jeweils für die abgegebene Leistung benötigten und nicht mehrerforderlichen Entladungsgefäße.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfsionenquelle:n durch Anlegen eines Hilfsstromes an eine Hilfselektrode, die magnetisch odermechanisch von einer sie zunächst berührenden zweiten Elektrode fortbewegt wird, oder mittels eines Hochspannungsimpulses wirksam oder durch Verändern oder Unterbrechen des Hilfsstromes, Kurzschließen des Hilfsstromes, Kurzschließen der die Ionenquelle bildenden Entladungsstrecke oder Veränderung des Elektrodenabstandes für die Hilfsentladung bis zum Abreißen der Entladung unwirksam gemacht wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei magnetischer Bewegung der einen Elektrode der Hilfsentladungsstrecke zum Ein- und Ausschalten der Hilfsionenquelle die die Bewegung veranlassende Magnetwicklung kurzgeschlossen, umgepolt oder mit verändertem Strom gespeist wird. Zur Abgrenzung des Erfindungsgegenstands vom Stand der Technik sind im Erteilungsverfahren folgende Druckschriften in Betracht gezogen worden: Deutsche Pä,tentschriften Nr. 302 839, 4o6 976, 515 768, 628 945; schweizerische Patentschriften Nr. 17o 696, 130 257, 132 528e österreichische Patentschrift. Nr. 116' 853 ; französische Patentschrift Nr. 804 352; »Elektrotechnischer Anzeiger«; 53. Jahrg. 1936 S. 1ä37 und 1238.