DE767771C - Schaltanordnung zur grobstufigen Spannungsregelung von Umformungseinrichtungen - Google Patents

Description

• Schaltanordnung zur grobstufigen Spannungsregelung von Umformungseinrichtungen Die Erfindung betrifft ein, Verfahren zur grobstufigen. Spannungsiregelung von Umformungseinrichtungen mit mechanischen Kontakten und in Reihe mit diesen liegenden Schaltdrosseln. Die Schaltdrosseln haben. je einen beim Nennstromwert hochgesättigten Magnetkern, durch dessen Entsättigung in der Nähe des. Stromnullwertes, eine stromschwache Pause hervorgerufen: wird. Während des ungesättigten. Zustandes der Schaltdrossel können die mit ihr in, Reihe liegenden Kontakte unter erleichterten Bedingungen geöffnet oder geschlossen, werden.. In Umformungseinrichtungen werden die Schaltzeitpunkte der Kontakte so eingestellt, daß sie sich während einer stromschwachen Pause zu öffnen beginnen. Bei wechselnder Belastung wechselt wegen der verschiedenen Kommutierungsdauer auch die Lage der stromächw ach,en Pause gegenüber dem Öffnungszeitpunkt. Damit also- der letztere in einem gegebenen Belastungsbereich stets. in die stromschwache Pause fällt, maß diese eine bestimmte Länge haben, die durch passende Bemessung der Schaltdrosseln erzielt wird.
• Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß sich die Länge der von einer gegebenen Schaltdrossel erzeugten Stromschwachen Pause mit der Spannung ändert, die in dieser Zeit an der Schaltdrossel liegt. Dies tritt ein, wenn die zugeführte Wechselspannung oder der Aussteuerungsgrad der Umformungseinrichtung geregelt wird. Daraus kann sich. wenn der Regelung weit auseinander liegende Grenzen gesteckt sind, die Schwierigkeit ergeben. daß in der Nähe der einen Grenze die stromschwache Pause so kurz ist, daß der Ausschaltzeitpunkt bei niedriger Teillast außerhalb derselben liegt, während sie in der Nähe der anderen Grenze länger ist als der für sie zur Verfügung stehende Teil einer Wechselspannungsperiode.
• Zwecks Vermeidung dieser Schwierigkeit wird nach dem Grundgedanken der Erfindung auf das bei Umformungsanlagen mit Entladungsgefäßen bekannte Verfahren zurückgegriffen, wonach mehrere selbständige Schaltgruppen gebildet werden, die zwecks grobstufiger Spannungsregelung gleichstromseitig von Parallelschaltung auf Reihenschaltung umgeschaltet werden und umgekehrt. Während aber die Schaltgruppen der bekannten Anordnungen nur aus je einem Entladungsgefäß mit zughöriger Wechselspannungsquelle bestehen und etwaige Hilfseinrichtungen an der Umschaltung nicht teilnehmen, schließt demgegenüber jede der umzuschaltenden Schaltgruppen der mechanischen Umformungseinrichtung nach der Erfindung außer einem Kontaktgerät mit zugehöriger Wechselspannungsquelle auch noch die Schaltdrosseln mit ein. Ein wesentliches Merkmal der Erfindung besteht weiter darin, daß die Schaltdrosseln für die Teilspannung einer Schaltgruppe bemessen sind. Sie fallen also bei gleicher Länge der stromschwachen Pause kleiner aus als bei einer Umformungsanordnung ohne umschaltbare Schaltgruppen. wo die Schaltdrosseln für die höchste vorkommende Spannung auszulegen sind. Mit der Erfindung wird ferner noch der Vorteil erzielt, daß die Länge der stromschwachen Pause von der durch Umschaltung bewirkten grobstufigen Spannungsregelung unberührt bleibt, weil die Teilspannung einer Schaltgruppe bei der Umschaltung unverändert bleibt. Damit entfällt die sonst häufig gegebene Notwendigkeit, bei verringerter Spannung einen Teil der Schaltdrosseltvindungen durch Abschaltung oder Kurzschließung uniwirksam zu machen, was eine unerwünschte Vergrößerung des während der stromschwachen Pause fließenden Stromes nach sich ziehen würde. Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, daß ein vorbestimmter, durch stetige Regelung zu beherrschender Regelbereich in eine durch die Anzahl der Schaltgruppen gegebene Zahl kleinerer Teilbereiche unterteilt wird, so daß sich die Länge der stromschwachen Pause bei stetiger Regelung in jedem der Teilbereiche in wesentlich engeren Grenzen ändert als ohne Umschaltung.
• In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, und zwar eine Umformungsanordnung mit zwölf Kontakteinrichtungen i bis 12, deren jeder ein vorzugsweise kapazitiver Nebenstrompfad parallel geschaltet sein kann, der in der Zeichnung der Übersicht halber nicht mit dargestellt ist. Die Umformungsanordnung ist an ein Wechselstromnetz 14 über einen Transformator mit der Primärwicklung 15 angeschlossen. Die Sekundärwicklung besteht aus nvei Teilen 16 und 17, von denen der eine in Stern, der andere in Dreieck geschaltet sein kann. An die beiden Teile der Sekundärwicklung sind die Kontakteinrichtungen gruppenweise in Brückenschaltung angeschlossen. Die eine Gruppe umfaßt alle ungeradzahligen und die andere alle geradzahligen Kontakteinrichtungen. In den Wechselstromzuleitungen sind je drei Schaltdrosseln 13 angeordnet. Die Magnetkerne dieser Schaltdrosseln bestehen vorzugsweise aus einem flach gewickelten Band einer magnetisch hochwertigen Eisensorte, deren Magnetisierungs, kennlinie im ungesättigten Gebiet möglichst wenig gegen die Flußachse geneigt sein, an den Übergangsstellen in die gesättigten Gebiete je einen möglichst scharfen Knick aufweisen und in den gesättigten Gebieten bei möglichst hoher Induktion nahezu parallel zur Achse der magnetischen Erregung verlaufen soll. Für jede Kontaktgruppe können statt drei Schaltdrosseln auch sechs Schaltdrosseln vorgesehen sein, von denen je eine in den Zweigleitungen unmittelbar vor einer Kontakteinrichtung liegt. Die Schaltdrosseln können ferner mit zusätzlichen Hilfswicklungen versehen sein, z. B. Vormagnetisierungswicklungen, die mit regelbarem Gleichstrom oder Wechselstrom gespeist werden und zur magnetischen Steuerung der Schaltdrosselkerne zwecks Anpassung an verschiedene Belastungszustände oder zwecks Regelung der Gleicllspann.ung durch Änderung des Vormagnetisierungsstromes dienen können.
• Die beiden voneinander unabhängigen Schaltgruppen können gleichstromseitig mittels eines Umschalters iS wahlweise parallel oder hintereinander geschaltet werden. Für die Parallelschaltung ist eine Saugdrossel i9 vorgesehen, die bei Reihenschaltung nur einseitig vom Strom durchflossen wird. Eine derartige Anordnung hat den Vorteil, daß ein zweipoliger Hebelschalter genügt, um die Umschaltung vorzunehmen. Obwohl durch die Verwendung verschieden geschalteter Teile der Sekundärwicklung bereits ein hoher Glättungsgrad des. Gleichstromes erreicht wird, kann in einer der Gleichstromleitungen noch eine GUttungsdrossel 2, 1 angeordnet sein.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Schaltanordnung zur grobs:tufigen Spannungsregelung von Umform,ungseinricht.ungen mit mechanischen Kontakten und in Reihe mit diesen liegenden Schaltdrosseln, e dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Schaltgruppen nach bekanntem Vorbild auf der Gleichstromseite wahlweise parallel oder.hinterein a ndergeschaltet werden und daß jede der Schaltgruppen für sich mit für die Teilspannung einer Schaltgruppe bemessenen Schaltdrosseln ausgerüstet ist. z. Schaltanordnung mach Anspruch i mit zwei Schaltgruppen und einer für die Parallelschaltung vorgesehenen Saugdrossel, dadurch gekennzeichnet, daß ein zweipoliger Umschalter auf der Gleichstromselte derart angeordnet ist, daß in der Reihenschaltung die Saugdrossel einseitig vom Strom durchflossen wird. Zur Abgrenzung des Erfindungsgegenstands vom Stand der Technik sind im Erteilungsverfahren folgende Druckschriften. in Betracht gezogen worden: Deutsche Patentschriften Nr. 300 557, 344 726, 623 439; französische Patentschriften Nr. 570.591, 835 377; schweizerische Patentschriften Nr. Zoo q:62, Zog 966.