DE904913C - Anordnung zum Kompoundieren, insbesondere von gesteuerten Stromrichtern - Google Patents

Description

Zur Speisung schwerer Regel- undUmkehrantriebe werden in vielen Fällen gesteuerte Stromrichter verwendet. Dabei bieten die meisten Steuerverfahren die Möglichkeit, die Stromrichterspannung in einfacher Weise lastabhängig zu !beeinflussen, insbesondere übermäßigen Stromanstieg selbsttätig einzudämmen, also die Antriebe bei Verwendung von Stromrichtern mittels der Gittersteuerung zu kompoundieren. In vielen Fällen ist es dabei unerwünscht, daß der Strom schon bei kleinen Werten am Anwachsen gehindert wird. Ganz besonders bei Umkehrantrieben möchte man den Arbeitsstrom nicht eindämmen, wohl aber unzulässige Stromspitzen beim Reversieren verhindern. Es ist demnach besonders vorteilhaft, die Kompoundierung erst

oberhalb einer gewissen Stromschwelle wirksam werden zu lassen, deren Höhe sich nach den Antriebsmotoren und Betriebsbedingungen richtet. Die Fig.. ι zeigt, wie die Durchflutung Θ in einer Kompoundierungswicklung in Abhängigkeit vom Belastungsstrom I aussehen soll.

Die Fig. 2 zeigt eine bekannte Anordnung! zur Lösung dieser Auf gäbe. Die Ströme derzukompoundierenden Anlage, z. B. der Stromrichteranlage, sind im allgemeinen so groß, daß sie nicht unmittelbar zur Kompoundierung etwa des Steuergerätes verwendet wenden können. Daher wif d zweckmäßig ein Gleichstromwandler benutzt, der in bekannter Weise aus zwei vom Gleichstrom der zu beeinflussenden Anlage durchflossenen Drosseln i, einer konstanten

Wechselspanmingsqüelie 2 und einem Hilfsgleichrichter 3'besi:eht "Anden Se&i'ndiärfciemmen 4 und 5 dieses Gleichrichters liegt ein Widerstand 6, an dem eine dem Anlagenstrom proportionale Spannung S entsteht. Parallel zu diesem Widerstand 6 liegt nun die Kompoundierungswicklung 7 der weiter nicht dargestellten Steuereinrichtung für den Stromrichter in Reihe mit einem Ventil 8 und einer Gleichspannungsquelle9. Die Durchlaß richtung des Ventils 8 ist so gewählt, daß die Spannungsquelle 9 keinen Strom in der Wicklung¹7 hervorbringen kann, wohl aiber der am Widerstand 6 auftretende Spannungsabfall. Ein solcher Strom kann aber erst dann fließen·, wenn der Spannungsabfall des WanJdlersekundärstromes am Widerstand 6 größer geworfden ist als .die Spannung 9. Hier dient also· die Spannung 9 zur Festlegung· des Schwellenwertes, unterhalb dessen durch die Wicklung 7 kein kompoundierender Strom fließt. Die Höhe des Grenzwertes ist außer durch die Höhe der Spannung 9 auch durch die Übersetzung des Wandlers und die Größe des Widerstanides 6 bestimmt.

Ist I₁ der höchste auftretende Spitzenstrom, α der Bruchteil, der die Schwelle darstellt, ü das Über.-Setzungsverhältnis des Wandlers, R die Größe des Widerstandes 6 und R_w der Wirkwiderstand der Kompouniäierungswicklung 7, so wird der kompoundierende Strom

ι =

I —

Der Parallel wider stand 6 bei der bekannten An-Ordnung hat demnach zur Folge, daß nur ein Bruchteil des von 'dem Gleichstromwandler abgegebenen Stromes zur Kompoundierung ausgenutzt wird. Ferner hat die bekannte Anordnung den Nachteil, daß die einzelnen Schaltungselemente schlecht ausgenutzt sind und eine besondere Spannungsquelle zum Festlegen des Schwellenwertes erforderlich ist. Die Erfindung vermeidet diese Mängel-. Sie betrifft eine Anordnung zum Kompoundieren, insbesondere von gesteuerten Stromrichtern, nach Üiberschreiten einer vorgegebenen Belastüngsschwelle und ist dadurch gekennzeichnet, daß die Belastungsschwelle durch eine vorgegebene Gleichstrommagne- tisierung eines wechselstromerregten Wandlers festgelegtjst.. Hierbei:wird zweckmäßig eine Wandlerausführung. verwendet, bei-der beim Umkehren der Gleich.s.tfomtnagnetisierung ein Umklappen des von der Wechselstromquelle getriebenen Stromes erfolgt. Die_:Fig.. 3. zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung. Ein Einringwandler 10 wird über seine Wicklung io' von dem Gleichstrom der zu kompoündierendeii-Anlage, "also beispielsweise von dem Strom des zu beeinflussenden .Stromrichters, vormagnetisiert. Dieser Magnetisierung wirkt eine zweite Gleichstrommagnetisierung entgegen, die dem Wandler über die Wicklung 10" erteilt wird und die das Maß für den Schwellenwert darstellt, oberhalb dessen eine Kompoundierung eintreten soll. Die: Wictelung 10'" dies gleichen Wandlers liegt an der konstanten Wechselspannungsquelle 2. Der zeitliche Verlauf des Stromes in dieser Wicklung 10'" hat die in Fig. 4 dargestellte Form (Strom i). Die rechteckähnlichen Teile in der Stromkurve haben eine dem vormagnetisierenden Gleichstrom proportionale Höhe. Der spitze negative Teil ist diesen Rechteckflächen inhaltsgleich. Kehrt die primäre Gleichstromdurchflutung ihre Richtung um, so klappt auch der Sekundärstrom in die gestrichelt gezeichnete Lage um, und «war erscheinen dann die Ausgieichsspitzen um i8o° versetzt. Dies gibt die Möglichkeit, nach Umkehr der Gleichstromdurchflutung des Wandlers einen Strom durch die Kompoundierungswicklung 7 zu schicken, während vor dem Umklappen kein Kompoundierungsstrom fließt. ■ Die ausgezogene Stromkurve in Fig. 4 stellt den Sekundärsfrom dar in dem Falle, daß der Strom in der Wicklung 10' größer -ist als der in der Wicklung 10". Die gestrichelte Kurve gilt für den Fall, diaß der Strom in 10' größer ist als der in 10". Nach Fig. 3 liegt in Reihe mit der Sekundärwicklung 10"' eine elektrische Weiche, die aus einem ungesteuerten Ventil 11 jund einem gesteuerten Ventil 12 besteht. In dem Fall, daß der Belastungsstrom in der Wicklungi-io' größer ist als der Schwellenwert in der Wicklung 10", werden die der resultierenden Gleichstromdurchflutung proportionalen Teile der Strom- _go kurve vom gesteuerten Ventil 12 über die Kompoundierungswicklung 7 geleitet. Die Ausgleichsspitzen entgegengesetzten Vorzeichens werden vom ungesteuerten Ventil 11 an der Kompoundierungswicklung vorbeigeleitet. Bei Durchflutungsumkehr, wenn also die Primärdurch'flutung die Schwellendurchflutung nicht erreicht, gehen die rechteckigen Teile über das Ventil 11, die Ausgleichsspitzen aber werden vom gesteuerten Ventil 12 nicht durchgelassen. Die Steuerspannung dieses Ventils muß etwa eine solche Lage haben wie die in Fig. 4 eingetragene und mit u_s bezeichnete Sinus spannung. Sie wird irgendeiner Hilfsspannungsquelle passender Phasenlage entnommen.

■ Die Fig. 5 zeigt eine für den praktischen Betrieb wichtige Ergänzung der Anordnung nach Fig. 3. Wie aus Fig. 4 leicht zu entnehmen ist, iückt der das Rohr 12 und damit die Kompoundierungswicklung durchfließende Strom. Besser ist es jedoch, hier einen kontinuierlichen, möglichst geglätteten Gleichstrom zur Verfugung zu haben._ Die Glättüng wird bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 5 durch eine entsprechend bemessene Drossel 13 erreicht. Dabei ist es aber unvermeidlich, daß die in Reihe geschalteten Widerstände des Rohres 12 der Drossel 13 und der Komppundierüngswicklungi 7 die Wechse>lstrombedingungerheblich stören. Um die beiden Zweige der Weiche zu symmetrieren, muß auch in Reihe mit dem Ventil 11 ein- entsprechend großer Widerstand liegen. Dieser Widerstand darf aber nicht parallel zur Reihenschaltung 7, 13, 12 liegen, da dann der die Lücke füllende Strom der Drossel nicht ur Ausbildung kommen kann. Der Symmetrierungswiderstand 14 wird daher in eine zweite Weichenanordnung gelegt, die-mit der ersten Weiche in Reihe liegt. ~ . -

Die gleiche Anordnung, die hier für die Kompoundierung eines Stromrichters durch Beeinflussung von deren Gittersteuerung beschrieben wurde, kann in ganz entsprechender Weise 'auch zur Kompbundierung von elektrischen Maschinen Anwendung finden.

Claims (7)

1. PATENTANSPRÜCHE:

   to i. Anordnung zum Kompoundieren, insbesondere von gesteuerten Stromrichtern, nach Überschreiten einer vorgegebenen Belastungsschwelle, 'dadurch gekennzeichnet, daß die Belastungsschwelle durch eine vorgegebene Gleichstrom- vormagnetisierung eines wechselstromerregten Wandlers festgelegt ist.
2. 2. Anordnung¹ nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Wandlerausführung verwendet wird, bei der beim Umkehren der Gleichstromfliagnetisierung ein Umklappen des von der Wechselstromquelle getriebenen Stromes eintritt.
3. 3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß durch eine elektrische

   »5 Weiche nur der das Maß für die über dem Schwellenwert liegende resultierende Gleichstrommagnetisierung darstellende Teil des Wandlersekundärstromes zur Kompoundierung verwendet wird.
4. 4. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß in dem die Kompoundierungswicklung enthaltenden Weichenizweig ein gesteuertes Ventil angeordnet ist, das einen Stromfluß verhindert, wenn der Strom der zu kompoundierenden Anlage den Schwellenwert noch nicht erreicht hat.
5. 5. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß in dem das gesteuerte Ventil enthaltenden Weichenzrweig eine Glättungsdirossel angeordnet ist.
6. 6. Anordnung nach Anspruch 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die verschiedenen Widerstände der beiden Weichenziweige durch eine vorgeschaltete zweite Weichenanordnung ausgeglichen werden.
7. 7. Anordnung nach Anspruch 1 oder folgenden zur Kompoundierung von gesteuerten Stromrichtern, dadurch gekennzeichnet, daß die Kompoundierungswicklung die Aussteuerung des Stromrichters beeinflußt.

   Hierzu 1* Blatt Zeichnungen

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