DE880351C

DE880351C - Kontaktstromrichter

Info

Publication number: DE880351C
Application number: DES11914D
Authority: DE
Inventors: Herbert Dipl-Ing Wilhelm
Original assignee: Siemens Corp
Current assignee: Siemens Corp
Priority date: 1943-11-24
Filing date: 1943-11-24
Publication date: 1953-06-22

Description

Bei »der Anwendung mechanischer Schwingbontaktstromrichter war es bisher nicht möglich, mit der einwandfrei. im Dauerbetrieb umzuformenden Schaltleistung je Einheit über einen-Wert von Zoo bis 5oo Watt herauszukommen: - Es- ist bekannt, Schwingkontaktwechselrichter in Verbindung mit einem Reihenresonanzkreis zu betreiben.. Dabei hat man bisher die Abstimmung des Schwingkreises auf .die Schaltfrequenz vorgenommen, um die Ab= schaltung im Stromnulldurchgang zu bewirken. Bei( einer bekannten Schaltungsanordnung-,wird dabei ein mit einer Drossel und dem Verbraucherwiderstand in Reihe geschalteter Kondensator zunächst über den Verbraucher geladen und dann über den Verbraucher entladen.: .Bei; dieseT Anordnung wird -dem Netz,nur während einer Halbperiode Energie entnommen.-- -Es ergibt .sich aber,. daß die Abschaltung nicht im spannungslosen Zustand des Kontaktes erfolgt. Wird nun infolge fabrikatorischer oder betrieblich sich einstellender Unsymmetrien nicht genau im Stroomnulldurchgang" geschaltet, so kommt es durch das Bestehen der Spannung an, dem Kontakt leicht zu starkem Schaltfeuer und zur schnellen Zerstörung des Kontaktes.
Die bisher in einzelnen Fällen erreichten Schaltleistungen sind nicht höher als der oben angegebene Wert von etwa 25o Watt; größere Leistungen konnten nur durch Parallelschaltung mehrerer je für kleinere Leistungen bemessener Geräte erreicht werden.
Die Erfindung besteht nun -darin, daß bei einem Kontaktwechselrichter, insbesondereeinemSchwing-. kontaktwechselrichter mit Reihenresonanzkreis, die Schwingdauer gleich der doppelten Kontaktzeit und .der Wurzelwert für die Reihendrossel und den Reihenkondensator mindestens bleich o,55, vorzugsweise o;6 bis höchstens o,85, des Verbraucherwiderstandes einschließlich des Verlustwiderstandes der Drossel betragen. Ein derartiger Abgleich erfüllt sowohl die Bedingungen, .däß der Drosselstrom beire Ein- und Ausschalten gleich Null ist und nur allmählich ansteigt -und abfällt als auch, daß beim Abschalten die Spannung gleich Null ist; damit wird die errechenbare Schaltleistung aus Strom und Spannung praktisch gleich Null. Es gelingt, bei dieser Bemessung der Abstimmung auch bereits Leistungen von aooo bis 3000 Watt anstandslos im Dauerbetrieb mit sehr gutem Wirkungsgrad, sogar mit kleinen Zerhackern, die bisher nur die genannten 2,5o Watt bewältigen konnten, umzuformen.
Die Figuren dienen zur Erläuterung der Erfindung. -Die Fig. i- zeigt ein schematisches Schaltbild für einen vierpolig schaltenden Wechselrichter, wie er bei besonders großer umzuformender Leistung verwendet werden soll; ohne darauf beschränkt zu sein. Auch ist diese Schaltung mit ihrer Bemessung nach der Erfindung für rotierende Kontaktstromrichter verwendbar.
Die Fig.2 zeigt die mit einer Bemessung des Reihenresonanzkreises nach der Erfindung theoretisch vorbestimmten und oszillographisch nachgewiesenen erreichten Strom- und Spannungskurven, die ohne weiteres erkennen lassen, daß bei der -betriebsmäßigen Einschaltung und Ausschaltung-der Kontakte im stromlosen Zustand und der Öffnung im spannungslosen Zustand an den Kontakten eine große Schaltleistung bewältigt werden kann, die auch wegen der flachen Stromkurve wenig von der zufälligen Schwankung 'der Betriebsfrequenz und der _ Kontaktzeiten abhängig ist.
In der Fig. 2 sind die relativen Zusammenhänge zwischen den Kontaktzeiten der Stromkurven und der. Spannungskurve an der Drosselspule, die als Zusatzspannung an den Kontakten auftritt, dargestellt. ca zeigt die Kontaktzeitdauer bei einem vierpoligen Schalter, b die etwa auftretende Stromkurve, c die an der Drossel auftretende Spannungskurve und d -die resultierende Spannung an den Kontakten. Man erkennt ohne weiteres, daß nicht .nur beim Einschalten und Abschalten der Strom gleich Null ist und sich in der Nähe des Abschaltaugenblicks wenig ändert, sondern auch, daß im Schaltaugenblick bei e infolge der etwa Null betragenden Spannung an der Drossel keine Spannungserhöhung an den Kontakten auftritt.

Claims

PATLNTANSPPIICII: Kontaktwechselrichter, insbesondere Schwingkontaktstromr ichter mit Reihenresonanzkreis, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwingdauer gleich der doppelten Kontaktzeit ist und der Wurzelwert für Drossel und Kondensator des Reihenresonanzkreises mindestens gleich o,55, vorzugsweise o,6 bis höchstens 0,85, des Verbraucherwiderstandes einschließlich des Verlustwiderstandes der Drossel beträgt.