DE855738C - Umrichter fuer starre Frequenzuntersetzung - Google Patents

Umrichter fuer starre Frequenzuntersetzung

Info

Publication number
DE855738C
DE855738C DES221A DES0000221A DE855738C DE 855738 C DE855738 C DE 855738C DE S221 A DES221 A DE S221A DE S0000221 A DES0000221 A DE S0000221A DE 855738 C DE855738 C DE 855738C
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
frequency
phase
voltage
converter
transformer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
DES221A
Other languages
English (en)
Inventor
Gustav Dr-Ing Reinhardt
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Original Assignee
Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Licentia Patent Verwaltungs GmbH filed Critical Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority to DES221A priority Critical patent/DE855738C/de
Application granted granted Critical
Publication of DE855738C publication Critical patent/DE855738C/de
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M5/00Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases
    • H02M5/005Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases using discharge tubes

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Ac-Ac Conversion (AREA)

Description

  • Umrichter für starre Frequenzuntersetzung Umrichter dienen zur Umformung von Wechselstrom einer Frequenz in solchen anderer Frequenz. In erster Linie kommen sie für die Umformung von Drehstrom von 5o Hz in Einphasenstrom von 16z/3 Hz in Betracht, wobei die starre Frequenzuntersetzung erhöhte Bedeutung hat. Nachdem in den letzten Jahren erreicht worden ist, Dampfoder Gasentladungsgefäße für' hohe Spannungen zubauen, empfiehlt es sich, solche Umrichterschaltungen zu verwenden, bei denen auf der niederfrequenten Seite kein Transformator erforderlich ist. Die Erfindung bezieht sich auf derartige Umrichter und will eine wirtschaftliche Gestaltung des Drehstromtransformators und eine verbesserte Spannungskurve auf der Niederfrequenzseite erreichen. Erfindungsgemäß läßt sich dies bei Umrichtern, bei denen die Entladungsstrecken in Brückenschaltung angeordnet sind, dadurch erreichen, daß die den Entladungsstrecken zugeordnete Wicklung des höherfrequenten 1lehrphasentransformators in Vieleck geschaltet und mit Anzapfungen versehen ist.
  • In Fig.i der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, das sich auf eine starre Umformung von Drehstrom von 5o Hz in Einphasenstrom von 162/s Hz bezieht. Der Drehstromtransformator 1o enthält eine an das Drehstromnetz 11 angeschlossene Dreieckwicklung mit für eine Phasenschwenkung von 15' dienenden verlängerten Wicklungen und eine den Entladungsstrecken zugeordnete Dreieckwicklung mit einer Mittelanzapfung 11'1 der Phasenwicklung UW. Jeder der vier Punkte M, U, h und W ist rüber Paare 13 bis 20 gegensinnig parallel geschalteter gesteuerter Entladungsstrecken, vorzugsweise gittergesteuerter Dampf- oder Gasentladungsstrecken, mit beiden Leitern des niederfrequenten Netzes 12 verbunden. Bezüglich der Wirkungsweise ergibt sich unter Hinzuziehung der Fig.2 folgendes: Zu Beginn der positiven Spannungshalbwelle sei das zwischenM und W befindliche Wicklungsstück eingeschaltet (i). Anschließend kommt VW (2) und V U (3), anschließend W U (4) sowie W h (5) und schließlich UV (6) an die Reihe. Die letzte Spannungskuppe dieser Halbwelle, die mit der mit i bezeichneten, bezogen auf 5o Hz, gleichphasig und mit 7 bezeichnet ist, wird nun folgerichtig von dem Wicklungsstück UM erzeugt. Es muß nun, da zu Beginn der neuen Halbwelle wieder MW eingeschaltet sein muß, ein Übergang von UM auf MW erfolgen. Dieser Übergang ist in der Weise denkbar, daß kurzzeitig die Einphasenspannu:ng über die Entladungsstrecken 17 und 18 kurzgeschlossen ist, diese also als Nullanoden wirken. Wenn also in der positiven Halbwelle von 12 der obere Leiter von 12 positiv ist, werden gegen Ende dieser Halbwelle die Paare 16 und 17 den Strom führen. Nimmt man an, daß der Umrichter induktiv belastet ist, so herrscht gegen Ende der positiven Halbwelle Gleichrichterbetrieb. Vor dem Spannungsnulldurchgang wird der Strom vom Paar 17 auf Paarig übergeleitet. Nach dem Spannungsnulldurchgangherrscht dann Wechselrichterbetrieb, und nunmehr wird der Strom vom Paar 16 auf Paar i8 iwbergeleitet. Ist aber der Umrichter kapazitiv belastet, so :herrscht gegen Ende der positiven Halbwelle Wechselrichterbetrieb.In diesemFalle erfolgt derStromübergang vor dem Spannungsnulldurchgang von Paar 16 auf Paar 18 undnachdem Spannungsnulldurch gang von Paar 17 auf Paar i9. Die Spannungskurve in Fig. 2 zeigt deutlich, welche Verbesserung der Kurvenform gegenüber der Trapezkurvenform erzielbar ist. Gestrichelt und schraffiert sind die Spannungsbeiträge am Anfang und am Ende der Halbwelle, die durch die beschriebene Schaltung unterdrückt werden. Strichpunktiert ist die Grundwelle der erzeugten Einphasenspannung bezeichnet. Man erkennt, daß die gemäß der Erfindung erzeugte Einphasenspannung wesentlich weniger von der Sinusform abweicht als die Trapezkurvenspannung.
  • Sollen nun in einem Unterwerk mehrere Umrichter parallel arbeiten, dann wird es zweckmäßig sein, diese in der Phasenlage gegeneinander zu versetzen. Das ist im vorliegenden Falle in der Weise ermöglicht, daß die Primärseite des 5o-Hz-Transformators eine Schwenkung der Phasenspannung um 15' gegenüber der Phasenlage der Netzspannungen ergibt. Wird nun ein zweiter Umrichter mit gleichartigem Transformator an das Drehstromnetz mit umgekehrtem Drehsinn angeschlossen, ergibt sich diese Phasenschwenkung im umgekehrten Sinne, so daß beiäe gegeneinander um 30° verschoben sind. Es ist damit aus dem sechsphasigen ein zwölfphasiger Umrichterbetrieb entstanden. Eine solche Möglichkeit ist dann zu empfehlen, wenn ein dritter Umrichter als Reserve für beide aufgestellt werden soll.
  • Eine Erweiterung der eben entwickelten Gedanken auf höherphasigen Betrieb ist in Fig. 3 gezeichnet. Dort ist die Sekundärseite des 5o-Hz-Transformators als Vieleck Uli U2, Tll, Y2, W1, W2 derart geschaltet, daß sich ,an dieses zwei um 30°, bezogen auf 50 Hz, versetzte Umrichter mit den Ven tilpaaren 13 bis 20 und 23 bis 3o anschließen lassen Diese beiden Umrichter ergeben also zusammen eir Zwölfphasensystem und arbeiten über Spannungsteiler 8 und 9 auf das Netz 12. Führt man nun die Primärwicklung mit einer Phasenschwenkung von 7,5' aus, dann wird bei Anschluß eines weiteren gleichartigen Umrichters mit umgekehrter Phasenfolge das ganze System 24phasig arbeiten.
  • Die Besonderheiten, die sich aus der dargestellten Anordnung ergeben, seien im folgenden kurz unter Hinzuziehung von Fig.4 erläutert: Der Teilumrichter i bildet die Einphasenspannung aus dem Spannungsdreieck U1, V1, W1. Es würde sich nun die gleiche Spannungskurve wie in Fig.2 ergeben, wenn der zugehörige Punkt Ml auf der Mitte der Verbindung von U1, W1 läge. Das könnte man im vorliegenden Falle nur unter Benutzung zusätzlicher Wicklungen erreichen. Ordnet man nun den Punkt Ml auf der Wicklung U1, W2 an passender Stelle derartig an, daß U1, M1 der Größe nach gleich Ml, W1 ist, dann ergibt sich die Spannungskurve nach Fig. 4. Diese unterscheidet sich von der in Fig.2 dargestellten nur dadurch, daß das von Ml, W1 gelieferte Teilstück i um 15°, bezogen auf 5o Hz, vorverschoben ist, während das von U1, Ml gelieferte Teilstück 7 um 15° nach hinten verlagert ist. Der Übergang von Phase 7 auf Phase i muß also ähnlich wie hei Fig. i unter Einschaltung eines Zwischenstückes erfolgen. Sprunglos kann man den Übergang von Up Ml (7) auf Ml, W1 (i) in der Weise erreichen, daß' am Schnittpunkt von U1, Ml mit Uli W1 der Stromübergang auf U1, W1 und nach dem Nulldurchgang der niederfrequenten Spannung am Schnittpunkt von U1, W1 mit Ml, W1 der Stromübergang von U1, W1 auf Ml, W1 erfolgt. Entsprechendes gilt für den dem anderen Umrichter zugeordneten Punkt M2. Die übrigen Bezugszeichen der Fig. 3 und 4 entsprechen denen der Fig. i und 2.
  • Es wird im allgemeinen erforderlich sein, die Größe der erzeugten Wechselspannung zu regeln. Bei Umrichtern mit niederfrequentem Trans form.ator geschieht das in der Weise, daß dieser Transformator entsprechende Regelanzapfungen erhält. Da die der Erfindung zugrunde liegenden Umrichter keinen derartigen Transformator besitzen, scheidet diese Möglichkeit von vornherein aus. Man muß also die Regelanzapfungen drehstromseitig anordnen, und zwar zweckmäßig in der Weisse, daß den parallel arbeitenden Umrichtern eines Umrichterwerkes ein besonderer Regeltransformator vorgeschaltet ist. Hierbei ist nun noch folgendes zu beachten: Die Umschaltung von einer Spannungsstufe auf eine andere geschieht unter Zwischenschaltung eines Ohmschen- oder induktiven Widerstandes, der also, wenn auch kurzzeitig, eine Erhöhung des Netzwiderstandes bewirkt. Diese Erhöhung kann so groß sein, daß sowohl eine unzulässige Verschiebung der Spannungsvektoren eintritt als auch die Größe des im Kommutierungskreis liegenden Scheinwiderstandes zu sehr ansteigt. Es kann also vorkommen, daß beim Überschalten des Regeltransformators die Wechselrichterkommutierung des Umrichters nicht mehr sicher arbeitet. Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung wird nun während der Betätigung des Stufenschalters der Umrichter mit Hilfe der Gittersteuerung gesperrt. Da es sich hier um sehr kurze Zeiten handelt, die, bezogen auf die niedere Frequenz, nur wenige Perioden ausmachest, dürfte diese :Maßnahme betrieblich zulässig und unbedenklich sein.

Claims (5)

  1. PATENTANSPRCCHE: i. Umrichter für starre Frequenzuntersetzung mit unmittelbarer Speisung des niederfrequenten Netzes durch gesteuerte Entladungsstrecken, vorzugsweise gittergesteuerte Dampf- und Gasentladungsstrecken, in Brückenschaltung, dadurch gekennzeichnet, daß die den Entladungsstrecken zugeordnete Wicklung des 'höherfrequenten Mehrphasentransformators in Vieleck geschaltet und mit Anzapfungen versehen ist, derart, daß die niederfrequente Spannungskurve kleinere Spannungsstücke am Anfang und am Ende jeder niederfrequenten Halbwelle besitzt, wobei durch die Ausbildung der Gittersteuerung der Stromübergang von einem derartigen kleineren Spannungsstück (7) vor dem Nulldurchgang auf ein anderes derartiges Spannungsstück (i) nach dem Nulldurchgang durch zeitweilige Einschaltung einer wenigstens weitgehend gleichphasigen größeren Wechselspannung (UW in Fig. i, Ui, WI bzw. U2, W2 in Fig.3) erfolgt.
  2. 2. Parallelbetrieb von Umrichtern nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Umrichter zur Erzielung einer .höherphasigen Welligkeit mit vorbestimmter Phasenverschiebung gegeneinander gesteuert werden.
  3. 3. Parallelbetrieb von zwei Umrichtern nadh Anspruch i unter Mitwirkung von Spannungsteilern, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Umrichter gemeinsame Vieleckwicklung des höherfrequenten Mehrphasentransformators als derart unsymmetrisches Vieleck ausgebildet. ist, daß beide Umrichter zusammen einen Umrichter verdoppelter Phasenzahl darstellen (Fig.3).
  4. 4. Parallelbetrieb einer geraden Zahl von Umrichtern nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die dem höherfrequenten Mehrphasennetz zugeordneten Wicklungen beider Transformatoren baulich gleichartig mit für eine Phasenschwenkung dienenden verlängerten Wicklungen versehen, aber, bezogen auf den Drehsinn, verschieden an das höherfrequente Mehrphasennetz angeschlossen sind (Fig. i und 3).
  5. 5. Anordnung zur Spannungsregelung mindestens eines Umrichters nach Anspruch i oder den folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß ein besonderer Regeltransformator dem höherfrequenten Mehrphasentransformator vorgeschaltet ist und eine derartige Kupplung zwischen Stufenschalter des Regeltransformators und Gittersteuerung besteht, daß während der Betätigung des Stufenschalters die Entladungsstrecken mittels der Gittersteuerung gesperrt gehalten werden. Angezogene Druckschriften Deutsche Patentschrift Nr. 750 359; Das Buch »Stromrichter« von M a r t i und W i n o g r a d (Deutsch von Dr.-Ing. Otto Gramisch), Berlin 1933, S. 242; Das Buch »Einführung in die Theorie der Stromrichter« von Glaser und Müller, Lübeck, Berlin 1935, 1. Bd., S. 301 und 3o2.
DES221A 1949-10-23 1949-10-23 Umrichter fuer starre Frequenzuntersetzung Expired DE855738C (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DES221A DE855738C (de) 1949-10-23 1949-10-23 Umrichter fuer starre Frequenzuntersetzung

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DES221A DE855738C (de) 1949-10-23 1949-10-23 Umrichter fuer starre Frequenzuntersetzung

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE855738C true DE855738C (de) 1952-11-17

Family

ID=7468633

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DES221A Expired DE855738C (de) 1949-10-23 1949-10-23 Umrichter fuer starre Frequenzuntersetzung

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE855738C (de)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE750359C (de) * 1939-12-10 1945-01-06 Einrichtung zur unmittelbaren Frequenzumformung mit Hilfe steuerbarer Entladungsstrecken

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE750359C (de) * 1939-12-10 1945-01-06 Einrichtung zur unmittelbaren Frequenzumformung mit Hilfe steuerbarer Entladungsstrecken

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE1488096B2 (de) Wechselrichterschaltung
DE1513913A1 (de) Zwangskommutierter Wechselrichter als Blindstromrichter
DE855738C (de) Umrichter fuer starre Frequenzuntersetzung
DE911510C (de) Anordnung zur Verbesserung des Leistungsfaktors bei der Spannungsregelung von Stromrichtern
DE2643934B1 (de) Einrichtung zur kompensation der blindleistung eines verbrauchers, der aus einem mehrphasigen wechselspannungsnetz gespeist ist, und/oder zum vermindern der unsymmetrie in diesem wechselspannungsnetz
DE690586C (de) e mit Gleichstromfahrmotoren
DE639960C (de) Anordnung zum Betrieb von als Gleichrichter oder Wechselrichter arbeitenden Umformungseinrichtungen
DE685162C (de) Anordnung zur Regelung der Blindleistung in einem Wechselstromnetz
DE904796C (de) Stromrichter mit Spannungskommutierung
DE661087C (de) Anordnung zum Kommutieren bei Umformungseinrichtungen mit gesteuerten Entladungsstrecken
DE668131C (de) Anordnung zur Umwandlung von Gleichstrom in Ein- oder Mehrphasenwechselstrom mittels eines Wechselrichters
DE968096C (de) Kollektorloser Stromrichtermotor mit Gleichstromerregung
DE665638C (de) Anordnung zur Beeinflussung des Leistungsfaktors von mit gittergesteuerten Dampf- oder Gasentladungsstrecken arbeitenden Umformungseinrichtungen
DE810526C (de) Umrichter
DE902403C (de) Einrichtung zur Erregung von Synchronmaschinen
DE661396C (de) Einrichtung zur Zwangskommutierung von Stromrichteranordnungen
DE663388C (de) Anordnung zur Verbesserung der Kommutierungsverhaeltnisse bei Umformungseinrichtungen mit gesteuerten Entladungsstrecken
DE649088C (de) Anordnung zur unmittelbaren Umformung von Wechselstrom einer Frequenz in solchen anderer Frequenz, insbesondere zur Umformung von Drehstrom der Frequenz f in Einphasenstrom der Frequenz f/3
DE641767C (de) Anordnung zur Frequenzumformung mittels gesteuerter Entladungsstrecken
DE1638551C3 (de) Einrichtung zur Zwangskommutferung für eine Anordnung zur Steuerung der Drehzahl und Drehrichtung einer Drehstrommaschlne
DE655346C (de) Einrichtung zur Verstellung des Zuendzeitpunktes bei gittergesteuerten Gas- oder Dampfentladungsstrecken
DE703350C (de) Schaltanordnung fuer Gleichrichter zur Erzielung einer hoeherphasigen Welligkeit dergleichgerichteten Spannung
DE1813853C3 (de) Anordnung zur Anzapfung der Verbindungsleitung einer Hochspannungs-Gleichstrom-Übertragung (HGÜ) in Serienschaltung
AT143200B (de) Anordnung zum Kommutieren bei Umformungseinrichtungen mit gesteuerten Entladungsstrecken.
DE677782C (de) Anordnung zur Erzielung einer 150íÒ-Brenndauer bei zwoelfphasigen Umformungseinrichtungen mit Entladungsstrecken