DE879874C

DE879874C - Arrangement for influencing the reverse voltage in converter valves

Info

Publication number: DE879874C
Application number: DEA14095A
Authority: DE
Inventors: Uno Dr Techn Lamm
Original assignee: ASEA AB
Current assignee: ABB Norden Holding AB
Priority date: 1944-12-23
Filing date: 1951-09-29
Publication date: 1953-06-15

Description

Anordnung zur Beeinflussung der Sperrspannung in Stromrichterventilen In Stromrichtern treten, besonders bei niedriger Aussteuerung, d. 1i. starker Verspätung der Kommutierung durch Gittersteuerung oder in anderer Weise, wie auch bei erzwungener Kommutierung, starke Diskontinuitäten in der Spannung über dem Ventil in der Sperrphase, der Kürze halber Sperrspannung genannt, auf. Es ist bekannt, daß die Diskontinuität der Spannung, die unmittelbar nach dem Erlöschen der eigenen Ventilstrecke auftritt, eine starke Neigung zum Hervorrufen einer Rückzündung besitzt, da sie eine hohe Spannung über der Ventilstrecke während und unmittelbar nach der Entionisierung bedeutet. Die Erfahrung hat inzwischen gezeigt, daß nicht nur der absolute Wert, sondern auch die Zeitableitung der Sperrspannung von großer Bedeutung für die Rückzündungserscheinung auch nach der Entionisierung ist, was darauf beruhen kann, daß .die Zeitableitung der Spannung als ein Verschiebungsstrom im ionisierten Dampf (Plasma) auftritt, der ein erhöhtes Ionenbombardement der Anode hervorruft, wenn die Ableitung im Sinne einer steigenden negativen Spannung geht. Es ist deshalb sehr erwünscht, die negative Spannung über der Ventilstrecke in der Sperrphase soviel wie möglich auszugleichen, und die vorliegende Erfindung betrifft eine Anordnung zu diesem Zweck.Arrangement for influencing the reverse voltage in converter valves In power converters, especially at low levels, i. 1i. severe delay commutation by grid control or in some other way, as well as with forced Commutation, strong discontinuities in the voltage across the valve in the blocking phase, called reverse voltage for the sake of brevity. It is known that the discontinuity the voltage that occurs immediately after the own valve section has gone out, has a strong propensity to cause flashback because it is high Voltage across the valve section during and immediately after deionization means. In the meantime experience has shown that not only the absolute value, but also the time derivative of the reverse voltage is of great importance for the backfire phenomenon even after deionization, what can be based on the fact that .the time derivative the voltage occurs as a displacement current in the ionized vapor (plasma), which causes an increased ion bombardment of the anode, if the discharge in the sense an increasing negative voltage. It is therefore very much appreciated the negative Equalize the voltage across the valve section in the blocking phase as much as possible, and the present invention relates to an arrangement for this purpose.

In der Zeichnung zeigen Fig. z und 2 Spannungsdiagramme für ein Ionenventil in der Sperrphase mit den durch gewisse Ausführungsformen der Erfindung bedingten Abänderungen, Fig.3 ein Schaltbild einer Ausführungsform der Erfindung und Fig. 4 und 5 zwei alternative Magnetisierungsdiagramme für eine in diese Ausführungsform eingehende Drosselspule; Fig. 6 zeigt ein Spannungsdiagramm für ein Ionenventil für einen Wechselrichter oder für einen Stromrichter mit erzwungener Kommutierung, welches die Zeit unmittelbar nach der Kommutierung umfaßt.In the drawing, FIGS. Z and 2 show voltage diagrams for an ion valve in the blocking phase with those caused by certain embodiments of the invention Modifications, Fig. 3 is a circuit diagram of an embodiment of the invention and Fig. 4 and 5 show two alternative magnetization diagrams for one in this embodiment incoming inductor; Fig. 6 shows a voltage diagram for an ion valve for an inverter or for a power converter with forced Commutation, which includes the time immediately after commutation.

In Fig. i bezeichnet die voll ausgezogene Kurve a die Spannung über einem Ionenventil eines dreiphasig kommutierenden Gleichrichters, dessen Kommutierung etwa 36° im Verhältnis zum normalen Zeitpunkt verspätet ist. t1 bezeichnet den Zeitpunkt, wenn die Kommutierung beendet ist, z. B. etwa 46° nach dem Nulldurchgang der Spannungskurve, falls der Überlappungswinkel zu io° angenommen wird. Die Spannung in negativer Richtung über der Ventilstrecke steigt dann, falls keine ausgleichenden Umstände vorhanden sind, momentan auf 7o °/ö des Scheitelwertes. Sie setzt dann während nahe einer Drittelperiode nach einer normalen Sinuskurve fort, worauf sie infolge der Kommutierung zwischen den zwei übrigen Phasen zwei anderen Diskontinuitäten' in den Punkten t2 und t3 unterliegt, entsprechend dem Anfang und Ende der genannten Kommutierung. Schließlich wird sie während einer kurzen Zeit positiv, worauf sie im Punkt t4, wenn das von der Kurve betroffene Ventil wieder zündet, wieder nahe Null wird. Auch andere Unregelmäßigkeiten der Spannungskurve können in Verbindung mit der Kommutierung in anderen mit der behandelten zusammenarbeitenden Dreiphasengruppen und in Verbindung mit Kurzschlüssen oder anderen Störungen des Wechselstromnetzes vorkommen.In Fig. I, the solid curve a denotes the voltage across an ion valve of a three-phase commutating rectifier, its commutation is about 36 ° late in relation to the normal time. t1 denotes the point in time when the commutation has ended, e.g. B. about 46 ° after the zero crossing of the voltage curve, if the overlap angle is assumed to be io °. The tension in the negative direction then increases over the valve path if there are no compensating circumstances are currently at 70 ° / ö of the peak value. She then sits while near one Third period after a normal sinusoid continued, whereupon it was due to the commutation between the two remaining phases two other discontinuities' at points t2 and t3 is subject to, corresponding to the beginning and end of the mentioned commutation. Eventually it becomes positive for a short time, whereupon at point t4, when the valve affected by the curve ignites again, it becomes close to zero again. Even other irregularities in the voltage curve may be related to the commutation in other cooperating three-phase groups and in connection with the treated occur with short circuits or other disturbances in the AC network.

Die einzigen schlichtenden Umstände, die ganz momentane Änderungen der Spannungskurve verhindern, sind die kapazitiven -Ströme, die bei Spannungsänderungen teils in Transformatoren, teils in den Isolatoren zwischen Anode und Kathode, teils schließlich in der Strombahn selbst, die eben entionisiert wird, -suftreten.- Gerade .die' letzterwähnten Ströme können jedoch, -wie`gesägt;- gefährliche Rückzündungsursachen darstellen. Es ist deshalb besonders erwünscht, daß die Diskontinuitäten der Spannungskurve ausgeglichen werden, d. h. die Höchstwerte der Zeitableitung der Spannung wesentlich herabgesetzt werden, und zwar durch andere Mittel, die einen viel stärkeren Ausgleich als die spontan auftretenden Verschiebungsströme herbeiführen. Nach vorliegender Erfindung erfolgt dies dadurch, daß in Reihe mit den Ventilstrecken Drosseln mit Eisenkernen und parallel zu den Ventilstrecken elektrische Leiter, vorzugsweise der Kondensatortype, geschaltet werden, wobei die wirksame Induktanz jeder Drossel in dem Belastungsbereich, wo ihr Eisenkern ungesättigt ist, in bezug auf die mit der Ventilstrecke parallel geschaltete Admittanz, Schein- oder Wirkleitwert, derart bemessen ist, daß die Drossel bei maximalem Spannungssprung in der Sperrphase des Ventils bereits infolge des Stromes in dem genannten elektrischen Leiter ein Spannungs-Zeit-Integral aufnimmt, das unbedeutend kleiner ist, als der Ummagnetisierung des Drosselkernes von positiver zu negativer Sättigung entspricht.The only arbitrating circumstances, the very momentary changes of the voltage curve are the capacitive currents that occur when the voltage changes partly in transformers, partly in the insulators between anode and cathode, partly finally in the current path itself, which is being deionized, -step.- straight .The '' last-mentioned currents, however, - as `` sawed ''; - dangerous causes of re-ignition represent. It is therefore particularly desirable that the discontinuities in the voltage curve be balanced, d. H. the maximum values of the time derivative of the voltage are essential be diminished, by other means that provide a much greater compensation than bring about the spontaneously occurring displacement currents. According to the present Invention, this is done in that in series with the valve sections with throttles Iron cores and electrical conductors parallel to the valve sections, preferably the capacitor type, with the effective inductance of each choke in the load area where its iron core is unsaturated with respect to the with admittance, apparent or effective conductance connected in parallel to the valve path, such is dimensioned that the choke at maximum voltage jump in the blocking phase of the Valve already has a voltage-time integral as a result of the current in the said electrical conductor absorbs, which is insignificantly smaller than the magnetic reversal of the inductor core from positive to negative saturation.

Vorzugsweise ist der Strom der Drossel in dem Belastungsstrom entgegengesetzter Richtung innerhalb ihres ungesättigten Bereichs von solcher Größenordnung in bezug auf die Admittanz des Kondensators oder entsprechenden Organs, daß die Spannung über der Drossel nicht Null wird, bevor wenigstens 5° verflossen sind, nachdem der Belastungsstrom auf Null gesunken ist: Es ist bekannt, zwecks einer starken Begrenzung des Stromes während der ersten einleitenden Periode einer Rückzündung in Reihe mit den Ventilstrecken Drosseln mit sättigbaren Eisenkernen zu schalten. Diese Drosseln sollen während einer sehr kurzen Zeitperiode, von der Größenordnung von höchstens i bis ioo Mikrosekunden, Strom führen, weil man der Ansicht war; daß die eine Rückzündung einleitenden physikalischen Erscheinungen sich während höchstens ioQ Mikrosekunden. abspielen. Es sollte sich deshalb nur darum handeln, den Rückstrom während höchstens dieser Zeit stark zu begrenzen, um seine Entwicklung zu einer Rückzündung zu verhindern. Im Gegensatz hierzu beseitigt die vorliegende Erfindung die Spannungssprünge, die einen der wichtigsten Gründe von Rückzündungen bilden, und zu diesem Zweck ist ein Hilfsstrom von einer zur Ventilstrecke parallel geschalteten Admittanz nötig, die nach den oben gegebenen Vorschriften bemessen ist, so daß sie, abgesehen von Rückstrom, der in der Sperrphase im Ventil fließen kann, einen so großen Strom durch die Drossel zieht, daß diese einen wesentlichen Teil der Sperrspannung aufnehmen wird. Vorzugsweise soll der von der Admittanz durch die Drossel gezogene Strom bei einer Ventilstrecke mittlerer Größe (mit einem Nennstrom von 4o bis 5o Arm) von der Größenordnung i A sein. Bei der bekannten Anordnung soll die mit der Ventilstrecke in Reihe geschaltete Drossel dagegen hauptsächlich nur unter dem Einflüß des Stromes; der infolge zufälliger Rückzündungsursachen sporadisch auftritt, eine Spannung aufnehmen, und die gegebenenfalls vorkommende Paralleladmittanz darf dort keinen beträchlichen Strom durch die Drossel liefern. Nach vorliegender Erfindung soll der Höchststrom der Drossel in zum Belastungsstrom entgegengesetzter Richtung innerhalb des ungesättigten Bereichs der Drossel mehrmals größer als der in der Sperrphase (nach Beendigung des ersten Entionisierungsstromes) im Ionenventil fließende Rückstrom sein.Preferably the flow of the choke is more opposite in the load flow Direction within their unsaturated region of such order of magnitude in relation on the admittance of the capacitor or equivalent organ that the voltage above the throttle does not become zero before at least 5 ° have elapsed after the Load current has dropped to zero: It is known for the purpose of a strong limitation of the current during the first initial period of a backfire in series with to switch throttles with saturable iron cores in the valve sections. These chokes are intended for a very short period of time, on the order of at most I conduct electricity to 100 microseconds because it was believed; that the one flashback introductory physical phenomena last for a maximum of 100 microseconds. play. It should therefore only be a question of the reverse current during at most severely limit this time in order to prevent its development into flashback. In contrast, the present invention eliminates the voltage jumps that Form one of the main causes of reflammation, and to that end is a Auxiliary current is required from an admittance connected in parallel to the valve section, which is dimensioned according to the rules given above, so that, apart from reverse current, which can flow in the valve in the blocking phase, such a large current through the throttle draws that this will take up a substantial part of the reverse voltage. Preferably is the current drawn by the admittance through the throttle in a valve section medium size (with a rated current of 4o to 5o arm) of the order of i Be a. In the known arrangement, the one connected in series with the valve section should Throttle, on the other hand, mainly only under the influence of the current; the result of accidental Backfire causes sporadic occurrences, pick up a voltage, and if necessary Occurring parallel admittance must not have a considerable current through the choke there deliver. According to the present invention, the maximum current of the choke in the load current opposite direction within the unsaturated area of the throttle several times greater than that in the blocking phase (after the end of the first deionization flow) be the return current flowing in the ion valve.

Fig.3 zeigt schematisch ein Stromrichterventil2 mit einer Transformatorwicklung i, welche Teile beispielsweise in eine dreipolige Gleichrichtergruppe eingehen können. Über dem Ventilgefäß erhält man bei einer gewissen Aussteuerung die in Fig. i oder -- gezeigte Spannungskurve a. Um diese Kurve zu modifizieren, so daß negative Spannungssprünge vermieden werden, verwendet man in Fig.3 eine in Reihe mit jeder Ventilstrecke geschaltete Drossel mit einer Hauptwicklung 3 und einer Magnetisierungswicklung 4, die von einer Gleichstromquelle 5 durch eine Drossel g gespeist wird.. Gegebenenfalls können in die Schaltung die innerhalb eines gestrichelten Rahmens gezeigten Ventilelemente 6 und 7 eingehen. Zum Ventilgefäß 2 ist ein Kondensator $ parallel geschaltet. Gegebenenfalls kann die Ililfsmagnetisierung direkt in die Wicklung 3 eingeführt werden. Die Wirkungsweise der Schaltung nach Fig. 3 ohne Ventile 6 und 7 wird von der ausgezogenen Kurve b in Fig. i und durch Fig. q. dargestellt. Solange ein Ventilgefäß belastet geht, ist der Eisenkern der Drossel sehr hoch gesättigt, d. h. liegt weit rechts auf der Sättigungskurve m in Fig. q., so daß keine Spannung in der Hauptwicklung der Drossel induziert werden kann, selbst wenn der Strom m. schwankt. Die Gleichstrommagnetisierung durch die Wicklung 4. wirkt in derselben Richtung wie der Belastungsstrom, entsprechend der Geraden j in Fig. 4. Wenn der Belastungsstrom aufhört und eine negative Spannung zwischen dem Transformatorpol und der Kathode plötzlich auftritt, kann die Spannung über dem Kondensator sich nicht augenblicklich ändern, sondern die ganze Spannung legt sich im ersten Augenblick über die Drossel 3. Dies bedeutet, daß die Magnetisierung des Drosselkerns mit einer der Spannung entsprechenden Geschwindigkeit geändert werden muß, was nicht geschehen kann, ohne daß die magnetisierende Amperewindungszahl nahe auf Null sinkt. Da kein nennenswerter Strom jetzt durch das Ventil fließen kann, muß der Kondensator durch die Drossel 3 einen Strom in entgegengesetzter Richtung gegen den früheren Belastungsstrom schicken, wobei die Amperewindungszahl des genannten Stromes praktisch gleich der konstanten Amperewindungszahl der Wicklung q ist. Dieser Strom lädt den Kondensator nach der Linie b in Fig. i auf, und deshalb steigt auch die Spannung über der zum Kondensator parallel geschalteten Ventilstrecke nur allmählich, wobei die Spannung über der Drossel gleichzeitig sinkt. In Fig. i wird die letztgenannte Spannung in jedem Augenblick durch den Unterschied zwischen den Ordinaten der Kurve a und des ersten Teils der Kurve b vertreten, und das Zeitintegral derselben von der Zeit t, zu dem Augenblick, wenn sie auf Null gesunken ist, wird also von -der schraffierten Fläche c vertreten. Dieses Zeitintegral ist proportional dem algebraischen Unterschied zwischen dem magnetischen Fluß des Kerns im Punkt z (Fig. q.), wenn die Entmagnetisierung beginnt, und im Punkt x, bis zu dem die Ummagnetisierung beispielsweise getrieben wird. Der letztgenannte Punkt soll so gewählt werden, daß er bei dem höchsten auftretenden Spannungssprung beinahe volle Sättigung in der anderen Richtung darstellt, damit die Drossel voll ausgenutzt wird. Bei kleineren Spannungssprüngen, entsprechend einer weniger weit getriebenen Aussteuerung, liegt er selbstverständlich näher der H-Achse bzw. gegebenenfalls oberhalb derselben. Im dargestellten Beispiel wählt man die Zeit bis zum Schnitt der Kurven w und b im Punkt tx, vorzugsweise von der Größenordnung 15°e1., was bei 5operiodigem Wechselstrom etwas weniger als i Millisekunde entspricht.FIG. 3 schematically shows a converter valve 2 with a transformer winding i, which parts can be included in a three-pole rectifier group, for example. With a certain modulation, the voltage curve a shown in Fig. I or - is obtained above the valve vessel. In order to modify this curve so that negative voltage jumps are avoided, a choke connected in series with each valve section with a main winding 3 and a magnetizing winding 4 is used in FIG the valve elements 6 and 7 shown within a dashed frame can be included in the circuit. A capacitor $ is connected in parallel to valve vessel 2. If necessary, the auxiliary magnetization can be introduced directly into the winding 3. The mode of operation of the circuit according to FIG. 3 without valves 6 and 7 is illustrated by the solid curve b in FIG. I and by FIG. Q. shown. As long as a valve vessel is loaded, the iron core of the choke is very highly saturated, i.e. lies far to the right of the saturation curve m in Fig. Q., So that no voltage can be induced in the main winding of the choke, even if the current m. Fluctuates. The direct current magnetization through the winding 4. acts in the same direction as the load current, according to the straight line j in Fig. 4. If the load current ceases and a negative voltage suddenly appears between the transformer pole and the cathode, the voltage across the capacitor cannot change instantaneously change, but the whole voltage is in the first moment across the choke 3. This means that the magnetization of the choke core must be changed with a speed corresponding to the voltage, which cannot happen without the magnetizing number of ampere-turns falling close to zero. Since no significant current can now flow through the valve, the capacitor must send a current through the throttle 3 in the opposite direction to the previous load current, the number of ampere-turns of the current being practically equal to the constant number of ampere-turns of the winding q. This current charges the capacitor according to line b in FIG. I, and therefore the voltage across the valve section connected in parallel with the capacitor also rises only gradually, with the voltage across the throttle falling at the same time. In Fig. I, the latter voltage is represented at each instant by the difference between the ordinates of curve a and the first part of curve b, and the time integral thereof from time t to the instant when it has decreased to zero thus represented by -the hatched area c. This time integral is proportional to the algebraic difference between the magnetic flux of the core at point z (Fig. Q.), When the demagnetization begins, and at point x, up to which the magnetization reversal is driven, for example. The last-mentioned point should be chosen so that it represents almost full saturation in the other direction at the highest voltage jump that occurs, so that the throttle is fully utilized. In the case of smaller voltage jumps, corresponding to a modulation that is driven less far, it is of course closer to the H-axis or, if necessary, above it. In the example shown, the time to the intersection of curves w and b at point tx is selected, preferably of the order of 15 ° e1., Which corresponds to a little less than 1 millisecond for 5-period alternating current.

Im Punkt tx trägt die Drossel 3 nicht mehr eine Spannung, aber dagegen fließt durch dieselbe noch ein Strom, der dem Strom in der Wicklung q. das Gleichgewicht hält. Der Kondensator wird deshalb auf eine höhere Spannung weiter aufgeladen. Um den Strom in der Drossel auf Null zu reduzieren, ist es notwendig, sie bis zum Punkt V umzumagnetisier, n. Dies entspricht praktisch der gleichen Änderung der Magnetisierung wie von z zu x, weshalb das Zeitintegral der den Kondensator weiter aufladenden Spannung, die durch die Fläche d in Fig. i vertreten wird, gleich dem von der Fläche c vertretenen Zeitintegral wird. Während der ganzen entsprechenden Zeit steigt die Spannung über dem Ventil. Wenn der Ladestrom auf Null gesunken ist, kann eine schnelle Entladung stattfinden, da der Entladestrom dann über die gesättigte Drossel fließt, die dabei keine nennenswerte Induktanz aufweist.At point tx the choke 3 no longer carries a voltage, but on the other hand a current still flows through it, which corresponds to the current in the winding q. keeping the balance. The capacitor is therefore further charged to a higher voltage. In order to reduce the current in the choke to zero, it is necessary to umzumagnetisier up to point V, n. This corresponds practically to the same change in magnetization as from z to x, which is why the time integral of the voltage that continues to charge the capacitor is caused by the area d is represented in FIG. i, becomes equal to the time integral represented by the area c. During the entire corresponding time, the voltage across the valve rises. When the charging current has dropped to zero, a rapid discharge can take place, as the discharge current then flows through the saturated choke, which has no significant inductance.

Die Kurve b in Fig. i ist nicht besonders günstig, da sie zwar von dem schroffen negativen Spannungssprung im ersten Augenblick der Sperrphase befreit ist, aber im Gegenteil während eines kurzen Teils der genannten Phase die Ventilstrecke einer wesentlich höheren negativen Spannung als der normalen aussetzt. (Der schroffe positive Spannungssprung am Ende der Fläche d bedeutet dagegen keinen Verschiebungsstrom in gefährlicher Richtung.) In Wirklichkeit dürften die Verhältnisse dadurch etwas günstiger werden, daß die Magnetisierungskurve nicht beinahe rechteckig. ist, wie es der Einfachheit halber beim Aufzeichnen des Spannungsdiagramms vorausgesetzt wurde, sondern mehr oder weniger gleichförmig gekrümmt. Eine wesentliche Verbesserung kann jedoch durch die Einführung der innerhalb des gestrichelten Rechtecks in Fig. 3 eingezeichneten Einwegventile 6 und 7 erreicht werden. Während der der Spannungsfläche c entsprechenden Zeitperiode ist das Ventil 7 ohne Wirkung, weil der Strom in der vom Ventil zugelassenen Richtung fließt, und gleichzeitig ist das Ventil 6 ohne Wirkung, weil die Flußänderung im Eisenkern der Drossel dann in solcher Richtung geht, daß die Wicklung 3 und also auch die Wicklung ein höheres Potential am unteren als am oberen Ende hat, weshalb der Strom durch die Wicklung q. leichter als durch das Ventil 6 fließen kann. Dagegen hindert das Ventil 7 den Strom, in der Wicklung q. in entgegengesetzter Richtung zu fließen, und da angenommen wurde, daß der Kraftfluß des Drosselkerns einem sehr niedrigen Magnetisierungsstrom entspricht, fließt deshalb vom genannten Zeitpunkt an auch kein nennenswerter Strom in der Wicklung 3. Der Ladezustand des Kondensators wird deshalb nicht nennenswert geändert, sondern die Spannung über dem Kondensator und dem Ventil bleibt nahezu konstant (die Linie e in Fig. i). Erst wenn das Zeitintegral der Spannung über der Drossel, die von der schraffierten Fläche f in Fig. i dargestellt wird, gleich dem von der Fläche c vertretenen Spannungsintegral wird, was der Wiederherstellung des ursprünglichen magnetischen Zustandes der Drossel (Punkt z in Fig. q) entspricht, wird der Kondensator entladen, und dies erfolgt nun praktisch momentan, da der Drosselkern jetzt gesättigt ist.The curve b in Fig. I is not particularly favorable because it is from freed from the sharp negative voltage jump in the first moment of the blocking phase is, on the contrary, the valve path during a short part of the phase mentioned subject to a much higher negative voltage than normal. (The gruff On the other hand, a positive voltage jump at the end of the area d does not mean a displacement current in a dangerous direction.) In reality, this should make the situation somewhat be more favorable that the magnetization curve is not nearly rectangular. is like for the sake of simplicity it is assumed when plotting the voltage diagram but more or less uniformly curved. A major improvement however, by introducing the lines within the dashed rectangle in Fig. 3 one-way valves 6 and 7 shown can be achieved. During the area of tension c corresponding time period, the valve 7 has no effect because the flow in the direction allowed by the valve flows, and at the same time the valve 6 is without Effect, because the flux change in the iron core of the throttle is then in such a direction goes that the winding 3 and thus also the winding have a higher potential at the lower than has at the top, which is why the current through the winding q. easier than through the valve 6 can flow. In contrast, the valve 7 prevents the current in the winding q. to flow in the opposite direction, and since it was assumed that the flow of force of the reactor core corresponds to a very low magnetizing current, therefore flows from the point in time mentioned on, there is also no significant current in the winding 3. The The state of charge of the capacitor is therefore not changed significantly, but the The voltage across the capacitor and the valve remains almost constant (the line e in Fig. i). Only when the time integral of the voltage across the choke, which is determined by the hatched area f in Fig. i is shown, equal to that represented by area c Voltage integral becomes what is restoring the original magnetic Corresponds to the state of the choke (point z in Fig. Q), the capacitor is discharged, and this is now practically instantaneous, since the inductor core is now saturated.

Der Ausgleichvorgang in den Punkten t.., und t, ist grundsätzlich derselbe wie der jetzt beschriebene, obgleich es sich hier um, kleinere Spannungssprünge handelt, die nicht so große Flußänderungen im Drosselkern verursachen. Das Ventil 6 kann gegebenenfalls vermieden werden, falls beispielsweise die Drossel 9 ausgelassen wird, aber der Vorgang wird dann schwerer zu beherrschen. Die beschriebene Schaltung gibt eine schlichte Spannungskurve; die keine Neigung zum Hervorrufen von Rückzündungen hat, "aber sie hat den Nachteil, daß die Ventile 6 und 7 ziemlich teuer werden, da ihre Leistung einige Prozent der des Hauptventils betragen dürften. Sie können jedoch vermieden werden, falls man den Kern der Drossel so ausführt, daß eine günstige -Einwirkung -von Hysterese und Wirbelströmen erhalten wird. In diesem Fall kann die Hilfsmagnetisierung des Drosselkerns entweder ganz vermieden oder wesentlich reduziert werden. Dies wird durch das Magnetisierungsdiagramm in Fig. 5 an Hand der Fig. 2 klargestellt.The equalization process in points t .., and t, is fundamental the same as the one now described, although here we are talking about smaller voltage jumps acts that do not cause so large changes in flow in the throttle core. The valve 6 can possibly be avoided if, for example, the throttle 9 is omitted becomes, but the process becomes more difficult to control. The described Circuit gives a simple voltage curve; who have no tendency to evoke of re-ignition, "but it has the disadvantage that valves 6 and 7 are quite expensive, as their performance is likely to be a few percent of that of the main valve. However, they can be avoided if the core of the choke is designed in such a way that that a beneficial effect of hysteresis and eddy currents is obtained. In In this case, the auxiliary magnetization of the reactor core can either be avoided entirely or be significantly reduced. This is illustrated by the magnetization diagram in FIG. 5 clarified with reference to FIG. 2.

In Fig. 5 liegen wie in Fig. q. die Magnetisierungsamperewindungen auf der Drossel 3 während der Arbeitsphase hoch auf der positiven -Seite, was hoher -Sättigung und also niedriger Induktanz entspricht.In FIG. 5, as in FIG. the magnetizing amp turns on the throttle 3 during the work phase high on the positive side, which is higher -Saturation and therefore low inductance.

Wenn die Ventilstrecke erlischt, sinken die Amperewindungen auf Null, aber der remanente Magnetismus bleibt zurück -(Punkt y). Während- des ersten Teils des Ausgleichsvorganges; entsprechend der Spannungsfläche c, wird der Kondensator mit einem Strom geladen, der der Koerzitivkraft des Magnetkerns und den Amperewindungen der Wirbelströme im Kern entspricht: Die letzteren werden; -da man bei den verhältnismäßig niedrigen Änderungsgeschwindigkeiten wahrscheinlich mit keiner nennenswerten Reaktanz für sie rechnen muß; hauptsächlich proportional dem Momentanwert der Spannung, und die Summe -der Amperewindungen der - Koerzitivkraft .und. der Wirbelströme kann deshalb durch --die -gestrichelte Linie v in, Fig. q. vertreten werden, die in dem negativen Zweig p der Hystereseschleife im -Punkt s auftritt, der die Spannung Null vertritt. Nach Erreichung dieses Punktes kann der Kondensatorstrom infolge der Hysterese ohne nennenswerte Änderung des Magnetisierungszustandes, d. h. ohne Erzeugung einer Spannung in der Drossel, schnell auf Null sinken.When the valve path goes out, the ampere turns drop to zero, but the remanent magnetism remains - (point y). During the first part the equalization process; corresponding to the voltage area c, the capacitor charged with a current that corresponds to the coercive force of the magnetic core and the ampere-turns the eddy currents in the core corresponds to: the latter will be; -as one with the proportionally low rates of change likely with no appreciable reactance must reckon for them; mainly proportional to the instantaneous value of the voltage, and the sum of the ampere turns of the coercive force .and. the eddy currents can therefore by --the dashed line v in, Fig. q. represented in the negative branch p of the hysteresis loop occurs in point s, which has zero voltage represents. After reaching this point, the capacitor current due to the hysteresis without any significant change in the state of magnetization, d. H. without generating a Voltage in the choke, quickly dropping to zero.

Die Entladung des Kondensators beginnt hier unmittelbar, nachdem -die Transformatorspannung zu sinken .begonnen hat, da der Magnetisierungszustand der Drossel anfangs keiner Änderung unterliegt (der untere, beinahe waagerechte Teil der Hystereseschleife rechts vom> Punkt s): Die Drossel kann keine Spannung -aufnehmen, bevor die Transformator# spannung schneller sinkt, als der Entmagnetisierung der- Drossel durch- den positiven, beinahe senkrechten Teil der Hystereseschleife entspricht. Dies, entspricht einer Neigung der Kurve g in Fig: 2, die um so viel schwächer als die Neigung der Kurve b ist; wie der H-Wert für den positiven Zweig der Hystereseschleife niedriger als der H-Wert für den negativen ist, letzterer verstärkt durch die Einwirkung der Wirbelströme, die am Anfang des positiven Zweiges nicht auftreten, da die Spannung -hier Null ist. -Da es erwünscht ist, daß der ursprüngliche Magnetisierungszustand der Drossel 3 vor dem Zeitpunkt t2 wieder hergestellt ist, wenn der nächste Spannungssprung auftritt, erfordert diese Bedingung eine ziemlich unsymmetrische Form der Hystereseschleife. Zu einer solchen Unsymmetrie trägt "teils der Umstand bei, daß man die Magnetisierung nicht zu voller Sättigung im Punkt s treibt, teils auch die Einwirkung der Wirbelströme, die beim Bedarf gegebenenfalls durch die Verwendung verhältnismäßig dicken Bleches in dem Drosselkern, beispielsweise beträchlich dicker als das bei Wechselstromkernen gewöhnliche (o,35 bis 0,5 mm), verstärkt werden können. Man kann auch die Drossel mit einer Sekundärwicklung mit einem hauptsächlich Widerstandscharakter zeigenden Stromkreis versehen, der in der gleichen Weise wie verstärkte Wirbelströme wirkt. Schließlich kann man eine unsymmetrische Hystereseschleife durch eine Zusatzmagnetisierung schaffen, deren MMK kleiner als die der Koerzitivkraft ist und die in dem gleichen Sinne wie die Zusatzmagnetisierung durch die Spule q. wirkt, aber im Gegensatz zu dieser die beste Wirkung hat, falls sie während der Entladung des Kondensators noch wirksam ist, also nicht durch Ventile kurzgeschlossen wird.The discharge of the capacitor begins here immediately after -the Transformer voltage has started to decrease because the magnetization state of the Throttle is initially not subject to change (the lower, almost horizontal part the hysteresis loop to the right of> point s): The throttle cannot accept any voltage, before the transformer voltage drops faster than the demagnetization of the Throttle through the positive, almost vertical part of the hysteresis loop. This corresponds to a slope of the curve g in Fig: 2, which is so much weaker than is the slope of curve b; like the H value for the positive branch of the hysteresis loop is lower than the H-value for the negative, the latter reinforced by the action of the eddy currents, which do not occur at the beginning of the positive branch, because the voltage -here is zero. -Because it is desirable that the original magnetization state the throttle 3 is restored before time t2 when the next voltage jump occurs, this condition requires a fairly unsymmetrical shape of the hysteresis loop. Such an asymmetry is partly due to the fact that the magnetization does not drive to full saturation in point s, partly also the action of the eddy currents, if necessary, the use of relatively thick sheet metal in the reactor core, for example, considerably thicker than that in AC cores ordinary (0.35 to 0.5 mm), can be reinforced. You can also use the throttle with a secondary winding with a mainly resistive character showing Provided a circuit that acts in the same way as amplified eddy currents. Finally, you can create an asymmetrical hysteresis loop through additional magnetization create whose MMF is smaller than that of the coercive force and which are in the same Senses like the additional magnetization by the coil q. works, but in contrast to this has the best effect if it is still during the discharge of the capacitor is effective, i.e. is not short-circuited by valves.

Bei einem Stromrichter mit erzwungener Kommutierung oder mit hoher Aussteuerung als Wechselrichfer kann die Spannung über einer Ventilstrecke unmittelbar nach beendeter Kommutierung den "durch die ausgezogene Kurve h in Fig. 6 dargestellten Verlauf erhalten-. Die Zeit von dem Augenblick t5, wenn die Kommutierung beendet ist, bis zum Augenblick 1s, wenn die Spannung über der Ventilstrecke normal positiv wird, muß für eine solche Entionisierung der eben stromführenden Ventilstrecke hinreichen, daß man nicht riskiert, daß die Ventilstrecke aufs neue zündet und ein Kurzschluß stattfindet. Durch die Einführung einer reihengeschalteten Drossel und eines parallel geschalteten Kondensators, die nach vorliegender Erfindung ausgeführt und bemessen sind, gegebenenfalls mit etwas größererAdmittanz, als in einem gewöhnlichen Gleichrichter erforderlich ist, kann man die Kurve für die Spannung über der Ventilstrecke in der durch die gestrichelten Linien k, l in Fig. 6 angedeuteten Weise abändern. Die schraffierte Flächev entspricht dann der Fläche c in Fig. z oder 2, d. h. -der eine Aufladung des Kondensators begleitenden Änderung des Magnetisierungszustandes der Drossel, während die damit gleich große schraffierte Fläche n, die im wesentlichen nach dem Nulldurchgang der Spannung liegt, der Wiederherstellung des ursprünglichen magnetischen Zustandes, von einer Entladung des Kondensators begleitet, entspricht. In diesem Fäll wird die Spannung über der Ventilstrecke nicht positiv, bevor der letzterwähnte Vorgang abgeschlossen ist, d. h. im Zeitpunkt t7. Man gewinnt also für die Entionisierung die Zeit zwischen t6 und t7, d. h. man kann -durch das Einführen der Drossel und des Kondensators die Kommutierung später abschließen und den Steuerfaktor also erhöhen, und zwar ohne Risiko dafür, -daß die Entionisierung nicht genügend früh abgeschlossen wird. Bei erzwungener Kommutierung erreicht man durch eine entsprechende Maßnahme, daß die Kommutierung mit einem kleineren Leistungsbedarf, beispielsweise mittels eines kleineren Kondensators, durchgeführt werden kann. Gegebenenfalls kann man bei Ausführung der Erfindung nach Fig. 6 den Kondensator durch eine Admittanz etwas abweichenden Charakters ersetzen, die es bewirkt, daß das Ventil während der ganzen Zeit t5 - 17 eine ganz niedrige negative Spannung aufnimmt. Auf diese Weise kann die Zeit t6 - t7 etwa gleich der Zeit t5 - t6 gemacht und die für die Entionisierung zur Verfügung stehende Zeit dadurch verlängert werden.In the case of a converter with forced commutation or with high modulation as an inverter, the voltage across a valve section can have the curve shown by the solid curve h in FIG. 6 immediately after the end of the commutation. The time from the instant t5 when the commutation is ended , until the moment 1s, when the voltage across the valve section is normally positive, must be sufficient for such a deionization of the current-carrying valve section that there is no risk of the valve section re-igniting and a short circuit of a capacitor connected in parallel, which are designed and dimensioned according to the present invention, possibly with a slightly larger admittance than is required in a conventional rectifier, the curve for the voltage across the valve path can be seen in the by the dashed lines k, l in FIG Modify the indicated manner The hatched area ev then corresponds to the area c in FIG original magnetic state, accompanied by a discharge of the capacitor. In this case, the voltage across the valve path does not become positive before the last-mentioned process has been completed, ie at time t7. The time between t6 and t7 is gained for the deionization, that is, by inserting the choke and the capacitor, the commutation can be completed later and the control factor increased without the risk of the deionization not being completed early enough . In the case of forced commutation, a corresponding measure ensures that the commutation can be carried out with a lower power requirement, for example by means of a smaller capacitor. Optionally, one can practice of the invention according to FIG 6 replace the capacitor through an admittance somewhat different character that it causes the valve during the whole time t5 -. 17 receives a very low negative voltage. In this way, the time t6 -t 7 can be made approximately equal to the time t5 - t6 and the time available for the deionization can thereby be increased.

Während der Teile der Sperrphase eines Wechselrichters, wenn die Ventilstrecke positive Spannung hat, aber vom Gitter blockiert wird, können auch solche Lade- und Entladeströme im Kondensator entstehen, die den Magnetisierungszustand der Drossel ändern und letztere veranlassen, einen Teil der Spannungsschwankungen aufzunehmen. In dieser Weise kann es eintreffen, daß die Drossel in entgegengesetzter Richtung gegen die vom normalen Arbeitsstrom hervorgerufene Sättigung (negativer Richtung) gesättigt sein kann, wenn das Ventil von seinem Gitter freigegeben wird, was bedeutet, daß das Ventil den Strom etwas verzögert übernimmt. Dies kann doch leicht dadurch ausgeglichen werden, daß das Gitter die Ventilstrecke früher freigibt.During the parts of the blocking phase of an inverter when the valve section has positive voltage, but is blocked by the grid, such charging and discharge currents arise in the capacitor, which affect the state of magnetization of the choke change and cause the latter to absorb part of the voltage fluctuations. In this way it can happen that the throttle is in the opposite direction against the saturation caused by the normal working current (negative direction) can be saturated when the valve is released from its grid, which means that the valve takes over the current somewhat delayed. This can be done easily by doing this be compensated that the grid releases the valve path earlier.

Um die bestmögliche Wirkung der Hysterese des Eisenkerns zu erhalten, soll man vorzugsweise ein solches Blechmaterial wählen, welches ein hohes Verhältnis zwischen remanentem Magnetismus und Sättigungswert hat. Diese Eigenschaft, die ziemlich unabhängig von dem absoluten Wert der Koerzitivkraft zu sein scheint, kann bei den meisten hochpermeablen Eisenlegierungen, die hier in erster Linie in Frage kommen, durch entsprechende Wärmebehandlung hervorgerufen werden. In. Fig. 5 wurde der Einfachheit halber angenommen, daß das Verhältnis zwischen Remanenz und Sättigungswert praktisch gleich i ist. In Wirklichkeit weicht es ziemlich viel von diesem Idealwert ab, und diese Abweichung kommt hauptsächlich in folgender Weise in der Wirkungsweise der Drossel zur Erscheinung. Erstens wird der (algebraische) Unterschied des magnetischen Kraftflusses zwischen den Punkten y und s (Fig. 5), zu welchem Unterschied die Fläche c in Fig. i oder 2 proportional ist, kleiner für eine gewisse Größe der Drossel und einen gewissen Sättigungswert ihres Eisenkerns, weshalb es, um eine gewisse erwünschte Neigung der Kurve b in Fig. i bzw. einen gewissen Abstand zwischen den Zeitpunkten ti, tx zu erhalten, nötig werden kann, eine etwas größere Drossel als bei der idealen Sättigungskurve zu wählen. Da ein niedriges Verhältnis zwischen Remanenz und Sättigungswert doch allgemein einem hohen Wert des letzteren, z. B. bei nahezu reinem Eisen, entspricht, werden die Schwankungen des absoluten Wertes der Remanenz von einem magnetischen Stoff zu einem anderen oft nicht so groß wie die Schwankungen des relativen Wertes. Ein niedriger Relativwert der Remanenz verursacht jedoch auch einen anderen Nachteil. Die ganze Schwankung des magnetischen Kraftflusses, die auf der positiven Seite der B-Achse liegt und also bei normaler Stromrichtung auftritt, bevor der Belastungsstrom auf Null gesunken ist, bedeutet eine Reaktanz für den Belastungsstrom, die sich an die normale Kommutierungsreaktanz addiert und also die Überlappungszeit erhöht. Es ist von Bedeutung, daß diese Zusatzreaktanz nicht zu groß wird, und es ist jedenfalls erwünscht, daß die gesamte mittlere Reaktanz für den normalen Belastungsstrom, einschließlich der auf dem Kraftfluß in der Luft beruhenden, kleiner als die normale Reaktanz wird. Ein j derartiges Ergebnis kann immer bei der Verwendung magnetischen Sonderstoffes erreicht werden, aber es dürfte möglich sein, es auch bei der Verwendung gewöhnlichen Transformatorbleches in der Drossel zu erreichen.In order to get the best possible effect of the hysteresis of the iron core, one should preferably choose such a sheet metal material which has a high ratio between remanent magnetism and saturation value. This property that pretty seems to be independent of the absolute value of the coercive force, can with the most highly permeable iron alloys, which are primarily used here, caused by appropriate heat treatment. In. Fig. 5 has been made for simplicity half assumed that the relationship between remanence and saturation value is practical is equal to i. In reality, it deviates quite a bit from this ideal value, and this deviation occurs mainly in the following way in the operation of the Thrush to appearance. First is the (algebraic) difference of the magnetic Force flow between points y and s (Fig. 5), to what difference the area c in Fig. i or 2 is proportional, smaller for a certain size of the throttle and a certain saturation value of their iron core, which is why it has to be a certain desired slope of curve b in Fig. i or a certain distance between the To obtain times ti, tx, it may be necessary to use a somewhat larger throttle than to choose at the ideal saturation curve. Since a low ratio between Remanence and saturation value but generally a high value of the latter, e.g. B. in the case of almost pure iron, the fluctuations in the absolute value the remanence from one magnetic substance to another is often not as great as the fluctuations in the relative value. A low relative value of the remanence causes however, it also has another disadvantage. The whole fluctuation of the magnetic flux, which lies on the positive side of the B-axis and therefore with normal current direction occurs before the load current has dropped to zero means a reactance for the load current, which is added to the normal commutation reactance and so the overlap time increases. It is important that this additive reactance does not become too large, and in any case it is desirable that the total mean reactance for the normal load flow, including that on the flow of force in the air based, becomes smaller than the normal reactance. Such a result can be can always be achieved with the use of special magnetic material, but it should be possible even when using ordinary transformer sheet in the To achieve throttle.

Ganz allgemein ist es zweckmäßig, für die Ausführung der Drossel, sei es im Bau, in der Bemessung oder im Material, die Regeln anzuwenden, die allgemein für gleichstromvormagnetisierte Drosseln gelten. Da es in vielen Fällen erwünscht ist, daß in der Drossel eine ausgeprägte Hysteresewirkung auftritt, kann es auch vorteilhaft sein, solche Maßnahmen anzuwenden, die früher zur Erreichung einer derartigen Wirkung zwecks Unterdrückung sogenannter Ausgleichsvorgänge empfohlen wurden, beispielsweise die Zusammensetzung des Eisenkerns aus Teilen mit verschiedenen magnetischen Eigenschaften. Ein zweckmäßiges derartiges Ausführen kann sein, Teile mit verschiedenen magnetischen Eigenschaften magnetisch in Reihe zu schalten, beispielsweise den größten Teil des magnetischen Kreises aus weichem (ziemlich hysteresefreiem) Material, aber einen kleineren Teil, z. B. ein Joch oder einen Teil eines Joches, aus hartem Stahl der bekannten Art auszuführen, bei welcher der Remanenzwert unbedeutend unterhalb des Sättigungswertes liegt. Die Querschnitte der verschiedenen Teile aus Material verschiedener magnetischer Eigenschaften sollen hierbei gegenseitig derart abgepaßt werden, daß eine Sättigung überall etwa gleichzeitig eintritt.In general, it is useful for the execution of the throttle, be it in construction, in design or in material, the rules apply generally apply to DC-biased chokes. As it is desirable in many cases is that there is a pronounced hysteresis effect in the throttle, so can it It may be advantageous to apply measures that were previously used to achieve such Effect for the purpose of suppressing so-called equalization processes were recommended, for example the composition of the iron core from parts with different magnetic properties. A practical such implementation can be parts with different magnetic Properties to magnetically connect in series, for example most of the magnetic circuit made of soft (fairly hysteresis-free) material, but one smaller part, e.g. B. a yoke or part of a yoke, made of hard steel known type, in which the remanence value is insignificantly below the Saturation value lies. The cross-sections of the different parts made of different material magnetic properties should be matched to each other in such a way that saturation occurs everywhere at about the same time.

Es soll auch beachtet werden, daß bei einer verhältnismäßig schlicht gebogenen Sättigungskurve, wie sie beispielsweise für gewöhnliches Transformatorblech gilt, die Wirbelströme im Kern, gegebenenfalls durch eine Sekundärwicklung in oben beschriebener Weise verstärkt, eine Wirkung herbeiführen, die mit einer Erhöhung der Remanenz gleichwertig ist. Sobald der Kraftfluß im Kern der Drossel beträchtlich zu sinken beginnt, werden im Kern Wirbelströme induziert, die gegenüber ihm als positive Amperewindungen im Verhältnis zum Belastungsstrom wirken. Je schneller das Absinken erfolgt, desto höher wird die Spannung und desto stärker die Wirbelströme. Falls man nun mit einer bestimmten, von den überwiegenden äußeren Reaktanzen und dem vorhandenen Spannungsunterschied bedingten Sinkgeschwindigkeit des Stromes rechnet, so wird die die Wirbelströme erzeugende Spannung bei der Annäherung an die B-Achse (Nulldurchgang des Stromes) im wesentlichen proportional der Neigung der Sättigungskurve in dieser Stelle. Da die Wirbelströme hier als positive Amperewindungen wirken, die von negativen Amperewindungen in der Hauptwicklung ausgeglichen werden müssen, was einer Verschiebung des sinkenden Zweiges der Hystereseschleife in der negativen Seite entspricht, wird der Schnittpunkt zwischen diesem Zweig und der B-Achse, dessen Abstand vom Ursprung die scheinbare Re- i aktanz vertritt, um ein Maß erhöht, das unter sonst gleichen Verhältnissen dem Quadrat von in dieser Stelle der Sättigungskurve propoitional ist. Bei gewöhnlichem Transformatorblech kann man damit rechnen, daß die scheinbare Remanenz in dieser Weise beispielsweise von 6ooo auf 14ooo Gauß erhöht wird.It should also be noted that in the case of a relatively simple curved saturation curve, as it applies to ordinary transformer sheet metal, for example, the eddy currents in the core, possibly reinforced by a secondary winding in the manner described above, bring about an effect that is equivalent to an increase in remanence. As soon as the power flow in the core of the choke begins to decrease considerably, eddy currents are induced in the core, which act towards it as positive ampere-turns in relation to the load current. The faster the drop, the higher the voltage and the stronger the eddy currents. If one now reckons with a certain rate of decrease of the current caused by the predominant external reactances and the existing voltage difference, then the voltage generating the eddy currents when approaching the B-axis (zero crossing of the current) is essentially proportional to the slope of the saturation curve in this place. Because the eddy currents here as positive Ampere turns act, which must be compensated by negative ampere turns in the main winding, which corresponds to a shift of the descending branch of the hysteresis loop in the negative side, becomes the point of intersection between this branch and the B-axis, whose distance from the origin the apparent reaction represents, increased by a measure which, all other things being equal, is the square of is propoitional at this point of the saturation curve. In the case of ordinary transformer sheet metal, one can expect that the apparent remanence will be increased in this way, for example from 6,000 to 14,000 Gauss.

Falls andererseits der Eisenkern infolge irgendeiner der oben beschriebenen Ausführungen oder aus anderen Gründen eine befriedigende Remanenz und Koerzitivkraft ohne Zuhilfenahme der Wirbelströme besitzt, kann es zweckmäßig sein, Maßnahmen zur Erniedrigung der letzteren zu verwenden, beispielsweise besonders dünnes Blech im Kern zu benutzen. Dies bewirkt unter anderem eine Herabsetzung des Kondensatorstromes zu Anfang des Ausgleichsvorganges, was eine günstige Form der Kurve b in Fig. Z oder 2 mit schwächerem Anstieg am Anfang, wenn die Ventilstrecke für steile Spannungssteigerungen besonders empfindlich ist, ergibt.On the other hand, if the iron core is due to any of those described above Executions or for other reasons a satisfactory remanence and coercive force without the aid of eddy currents, it may be useful to take measures to Use lowering of the latter, for example particularly thin sheet metal in the Core to use. Among other things, this has the effect of reducing the capacitor current at the beginning of the equalization process, which is a favorable form of curve b in FIG or 2 with a weaker rise at the beginning, if the valve section for steep voltage increases is particularly sensitive, results.

Als ein Beispiel der jetzt beschriebenen Ausführung der Erfindung sei das Folgende angeführt, das für eine Drossel mit gewöhnlichem Transformatorblech gilt' Für einen Gleichrichter mit einer Gleichspannung von 4o kV beträgt der maximale Spannungssprung bei niedrigster Aussteuerung etwa denselben Wert. Zur Dämpfung dieses Spannungssprunges wird eine Drossel eingesetzt, deren Eisenkern einen Querschnitt von 12o cm2 und eine effektive Remanenz (einschließlich der Einwirkung der Wirbelströme) von z4ooo Gauß hat, während die Windungszahl 60o ist. Bei Ummagnetisierung von + 14000 zu -1400o entspricht dies einer Voltsekundenzahl von 28 ooo . 12o . 60o . 18-s = 2ö, d. h. bei einem Spannungssprung von 4o kV einer Ausgleichzeit von 1 Millisekunde, entsprechend etwa 18° e1. Man hat also eine gute Sicherheit für die Erreichung der im Spannungsdiagramm vorausgesetzten Ausgleichzeit von etwa 15° e1.As an example of the embodiment of the invention now described the following is given, that for a choke with an ordinary transformer sheet The following applies: 'For a rectifier with a DC voltage of 4o kV, the maximum is Voltage jump at the lowest modulation approximately the same value. To dampen this In the event of a voltage jump, a choke is used, the iron core of which has a cross-section of 12o cm2 and an effective remanence (including the action of eddy currents) of z4ooo Gauss, while the number of turns is 60o. If the magnetization is reversed from + 14000 to -1400o corresponds to a volt-second number of 28,000. 12o. 60o. 18-s = 2ö, d. H. with a voltage jump of 4o kV an equalization time of 1 millisecond, corresponding to about 18 ° e1. So you have a good security for reaching the Equalization time of around 15 ° e1 assumed in the stress diagram.

Die angenommenen Werte des Kernquerschnittes und der Windungszahl erfordern in der Praxis eine Kernlänge von etwa Zoo cm. Die Koerzitivkraft des Bleches wird 0,4 AW/cm, und die Wirbelstromwirkung kann einer Windung mit einem rein Ohmschen Widerstand von 0,13 Ohm entsprechen. Nimmt man an, daß beim Absinken des Belastungsstromes zu Null etwa drei Viertel der Spannung über der Drossel liegen, so wird der Strom in dem oben2enannten äquivalenten Widerstand entsprechend 1,9 AW/em. Eine nähere Untersuchung zeigt, daß dies die Hystereseschleife so weit verschiebt, daß die scheinbare Remanenz von 6ooo auf 14ooo Gauß erhöht wird. Während der weiteren Ummagnetisierung der Drossel sinkt die Spannung über derselben allmählich auf Null, und damit sinken auch die Wirbelströme in etwa demselben Verhältnis. DerMittelwert der Summe von Wirbelströmen und Hysterese beträgt jedoch etwa 1,4 AW/Cm, entsprechen @inAm Prim#ire+-rom in der Wicklung derDrossel von Falls der Kondensator von diesem Strom in 1 Millisekunde auf 4000Q V geladen werden soll, wird seine Kapazität Der normale Belastungsstrom (Nennstrom) pro Ventil wird in dem beschriebenen Beispiel 4.o Arm.The assumed values of the core cross-section and the number of turns require in practice a core length of about zoo cm. The coercive force of the sheet is 0.4 AW / cm, and the eddy current effect can correspond to a turn with a purely ohmic resistance of 0.13 Ohm. Assuming that when the load current drops to zero, about three quarters of the voltage is across the choke, then the current in the above-mentioned equivalent resistance corresponding to 1.9 AW / em. A closer examination shows that this shifts the hysteresis loop so far that the apparent remanence is increased from 6,000 to 14,000 Gauss. During the further remagnetization of the choke, the voltage across the choke gradually decreases to zero, and thus the eddy currents also decrease in approximately the same ratio. However, the mean value of the sum of eddy currents and hysteresis is around 1.4 AW / cm, corresponding to @inAm Prim # ire + -rom in the winding of the choke of If the capacitor is to be charged to 4000Q V in 1 millisecond by this current, its capacity will be The normal load current (rated current) per valve in the example described is 4.o arm.

Bekanntlich verursacht die Parallelschaltung einer leitenden Gas- oder Dampfstrecke mit einem Konden-I sator eine gewisse Gefahr der Entstehung nicht eri wünschter Schwingungen, die die Stromführung der Gas- oder Dampfstrecke instabil machen können. Um die Entstehung derartiger Schwingungen zu verhindern oder sie auf zulässige Werte zu begrenzen, kann man Dampferkreise von an sich bekannter Art verwenden, die beispielsweise Kondensatoren und Widerstände enthalten. Es kann auch zweckmäßig sein, in Reihe oder parallel zum Kondensator oder zur Drossel zu demselben Zweck Widerstände einzuschalten.As is well known, the parallel connection of a conductive gas or a steam section with a condenser, there is no risk of it occurring eri wanted vibrations that make the flow of electricity in the gas or steam line unstable can do. To prevent the creation of such vibrations or them To limit them to permissible values, one can use steam circuits of the type known per se use, for example, capacitors and resistors. It can also be expedient in series or in parallel with the capacitor or the choke to the same Purpose to switch on resistors.

Um die Erfindung in einem weiteren Zusammenhang zu sehen, kann es von Interesse sein, zu bemerken, daß die mit nur einer Hauptwicklung versehene Drossel selbst als ein Einwegventil für den Strom arbeitet. Als Stromventil hat jedoch die Drossel die Begrenzung, daß sie während jeder Periode ein ebenso großes positives wie negatives Spannungs-Zeit-Integral aufnehmen muß. Die Kombination von Drossel und Ionenventil kann also als zwei in Reihe geschaltete Ventile angesehen werden, von denen das letztere den Überschuß der Spannungsfläche von der einen Polarität aufnehmen muß, während das erstere es darin unterstützen kann, daß es Spannungsflächen von geeigneter Form addiert oder subtrahiert. In der äußeren Wirkung ist es grundsätzlich gleichgültig, wie die beiden Ventile die Spannung unter sich verteilen, und es ist deshalb auch möglich, die Erfindung auf nur eines oder einige der Ventile eines Stromrichters anzuwenden. Falls es sich in der Praxis zeigen sollte, daß gewisse der einzelnen Ventilstrecken eines Stromrichters für die Gefahrwirkungen besonders empfindlich sind, denen durch die vorliegende Erfindung vorgebeugt werden soll, kann die Erfindung deshalb gegebenenfalls nur auf diese Ventilstrecken angewendet werden, während die übrigen in bisher gebräuchlicher Weise ausgeführt werden.To see the invention in a wider context, it can It may be of interest to note that the reactor with only one main winding itself works as a one-way valve for the electricity. As a flow valve, however, the Throttle the limitation that they have an equally large positive during each period how negative voltage-time integral must absorb. The combination of choke and ion valve can thus be viewed as two valves connected in series, the latter of which is the excess of the area of tension of the one polarity must take up, while the former can support it in the fact that there are areas of tension added or subtracted from a suitable form. In the external effect it is fundamental no matter how the two valves distribute the tension among themselves, and it is therefore also possible to apply the invention to just one or some of the valves of one Converter apply. If it should turn out in practice that certain the individual valve sections of a converter for the hazard effects in particular are sensitive, which the present invention is intended to prevent, the invention can therefore, if necessary, only be applied to these valve sections while the rest are carried out in the usual way.

Bei Zweiwegstromrichternkann man gegebenenfalls die Drosseln für zwei Ventilstrecken gemeinsam machen, indem man sie in die für die Ventilstrecken gemeinsamen Wechselstromleitungen einschaltet. Die zu derselben Wechselstromleitung angeschlossenen Ventilstrecken kommutieren nämlich in der Regel nicht gleichzeitig.In the case of two-way converters, the chokes can be used for two Make valve sections together by dividing them into the sections common to the valve sections AC power lines turns on. Those connected to the same AC line This is because valve sections generally do not commutate at the same time.

Claims

PATENTANS: PRUCHE: 1. Arrangement on ion valves, in which with the valve a reactor with an iron core in series and a capacitor or other electrical one Conductor is connected in parallel, characterized in that the choke has no counter magnetization is carried out with respect to the working current and that to prevent faster Increase in the negative voltage (reverse voltage) occurring in the blocking phase effective inductance of the reactor within the unsaturated region with respect to the admittance connected in parallel is so named that the throttle is at maximum Voltage jump in the blocking phase of the valve already as a result of the current of the mentioned electrical conductor takes up a voltage-time integral that is a considerable Part of the integral that represents the reversal of magnetization of the reactor core from positive corresponds to negative saturation. 2. Anoidnung according to claim i, characterized in that the flow of the choke is opposite to the load flow Direction within their unsaturated region of such order of magnitude in proportion to the Scheinleitweit of the capacitor or corresponding organ is that the voltage above the throttle at the earliest 5 'e1. after reaching the zero value of the load current Becomes zero. 3. Arrangement according to claim i, characterized in that the highest Current of the choke in the opposite direction to the load stiom within the unsaturated area several times larger than the reverse current prevailing in the blocking phase is in the ion valve. .. Arrangement according to claim i, characterized in that the A throttle connected in series with the valve provides a direct current auxiliary magnetization which acts in the same direction as the working current of the valve. 5. Arrangement according to claim q., characterized in that the ampere turns of the auxiliary magnetization mainly correspond to the ampere turns of the charging current of the capacitor. 6. Arrangement according to claim 5, characterized in that a winding for the Auxiliary magnetization is in series with a one-way valve. 7. Arrangement according to claim 6, characterized in that with the winding serving for auxiliary magnetization and whose series valve is connected in parallel to a valve that only lets a flow through when the voltage across the throttle is opposite at its end remote from the ion valve the opposite is positive. B. Arrangement according to claim q, characterized in that that the ampere turns of the auxiliary winding have a smaller MMK than the coercive force of the iron core of the choke. G. Arrangement according to claim i, characterized in that that the choke has a secondary circuit predominantly of resistance. ok arrangement according to claim i, characterized in that the reactance of the throttle at full Saturation of their iron core is less than the normal commutation reactance. ii. Arrangement according to claim i, characterized in that the iron core of the choke is composed of magnetic substances with different properties in such a way that that the ratio between their remanence and their saturation value is increased. 12. A modification of the arrangement according to claim i, characterized in that for Increasing the time available for deionization with inverters or in the case of rectifiers with forced commutation, that of the admittance in the Throttle-induced voltage-time integral the largest part of the voltage-time integral is between the time the commutation ends and the zero crossing the voltage, and that the first-mentioned voltage-time integral of the choke is essentially returned after the zero crossing.