DE907073C

DE907073C - Switching arrangement for interrupting direct current

Info

Publication number: DE907073C
Application number: DEA10178D
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Vitaly Grosse
Original assignee: AEG AG
Current assignee: AEG AG
Priority date: 1941-06-11
Filing date: 1941-06-11
Publication date: 1954-03-22

Description

Schaltanordnung zur Unterbrechung von Gleichstrom Die Unterbrechung eines Hochspannungsgleichstromkreises soll entsprechend dem Patent 897871 durch Zusammenarbeit eines Schalters und einer schnell veränderlichen Induktivität in der Weise erfolgen, daß der Strom durch plötzliche Erhöhung der Induktivität auf einen kleinen Wert herabgesetzt wird, der nun durch den in Reihe liegenden Schalter leicht unterbrochen werden kann.Switching arrangement for interrupting direct current The interruption of a high-voltage DC circuit is to be carried out according to patent 897871 Cooperation of a switch and a rapidly changing inductance in done in such a way that the current is caused by a sudden increase in inductance a small value is reduced, which is now due to the series switch can be easily interrupted.

Die Leistungsfähigkeit einer derartigen veränderlichen Drossel ist durch das Produkt des sie durchfließenden Stromes und der treibenden Spannung entsprechend der Abschaltleistung bei Schaltern bestimmt. Sie wächst mit den Abmessungen und mit der Schnelligkeit, mit der die Induktivitätserhöhung stattfindet, d. h. mit der Antriebsenergie, die durch einen Kraftspeicher oder durch einen Druckluftantrieb geliefert wird.The performance of such a variable throttle is by the product of the current flowing through it and the driving voltage accordingly the breaking capacity of switches is determined. It grows with the dimensions and with the speed with which the inductance increase takes place, d. H. with the drive energy generated by an energy store or by a compressed air drive is delivered.

Erfindungsgemäß wird nun die Abschaltleistung in hohem Maße gesteigert, ohne dadurch den Aufwand an Gewicht oder an Antriebsenergie zu erhöhen. Hierzu wird der Eisenweg in eine Vielzahl von Ankern aufgeteilt, die beim Abschaltvorgang durch einen gemeinsamen Antrieb eine Bewegung ausführen, durch welche die magnetische Leitfähigkeit des von ihnen ausgefüllten Teiles des Magnetkreises eine plötzliche Steigerung erfährt.According to the invention, the breaking capacity is now increased to a large extent, without increasing the effort in terms of weight or drive energy. To do this, the iron path is divided into a large number of anchors, which through the shutdown process a common drive perform a movement through which the magnetic Conductivity of the part of the magnetic circuit they fill a sudden Experience increase.

Je feiner der Eisenweg unterteilt wird, um so kürzer werden die Teilwege, desto schneller erfolgt bei unveränderter Antriebsenergie der Induktivitätssprung, um so größer wird die Abschaltleistung der Drossel.The finer the iron path is divided, the shorter the partial paths become, the faster the inductance jump occurs with unchanged drive energy, around the greater the breaking capacity of the choke.

Die Erfindung wird im Zusammenhang mit den Zeichnungen Fig. i bis 9 noch näher erläutert. Fig. i zeigt den Stromverlauf unter Berücksichtigung der Sättigung, wobei die Kurven i bis 3 einer immer feineren Aufteilung des Eisenweges entsprechen.The invention is illustrated in conjunction with the drawings FIGS 9 explained in more detail. Fig. I shows the current curve taking into account the Saturation, with curves i to 3 of an ever finer division of the iron path correspond.

Die Verteilung könnte theoretisch beliebig fein gemacht werden. Praktisch stellen die Schwierigkeiten des Aufbaues sowie die Verminderung der Endinduktivität durch magnetische Reihenschaltung einer Vielzahl von Stoßstellen eine Begrenzung dar. Diese praktische Grenze liegt bei verschiedenen Konstruktionen bei i bis 5 cm Eisenweg j e Anker.Theoretically, the distribution could be made as fine as desired. Practically represent the difficulties of the construction as well as the reduction of the end inductance a limitation by magnetic series connection of a large number of joints This practical limit is i to 5 for various designs cm Eisenweg each anchor.

Die Wirksamkeit des erfindungsgemäßen Aufbaues wird durch folgende Maßnahmen unterstützt bzw. gesteigert: i. Der in Einzelanker aufgelöste Eisenweg wird von den Hauptstromspulen zur Verringerung der Streuung direkt umgeben, stellt also einen Kern dar. Zwei oder mehr derartige Kerne werden durch Joche verbunden, deren Sättigung niedriger als die Kerne gewählt wird.The effectiveness of the structure according to the invention is determined by the following Measures supported or increased: i. The iron path dissolved into individual anchors is directly surrounded by the main current coils to reduce leakage thus represents a core. Two or more such cores are connected by yokes, whose saturation is chosen to be lower than the nuclei.

2. Der Kernraum wird möglichst weitgehend von den Ankern ausgefüllt, wodurch in der Endstellung ein möglichst großer Eisenquerschnitt erreicht wird. Außer den Ankern befinden sich nur die Halte- und Antriebsvorrichtungen im Innern des Kernes, während die Energiequellen (Kraftspeicher, Druckluftzylinder usw.) außerhalb angeordnet werden.2. The core space is filled as far as possible by the anchors, whereby the largest possible iron cross-section is achieved in the end position. Apart from the anchors, only the holding and drive devices are inside of the core, while the energy sources (energy storage, compressed air cylinders, etc.) are outside to be ordered.

3. Alle Eisenteile innerhalb des Kernes werden beweglich angeordnet, vorzugsweise gegenläufig, so daß nach außen keine freien Kräfte oder Momente übertragen werden.3. All iron parts within the core are arranged to be movable, preferably in opposite directions, so that no free forces or moments are transmitted to the outside will.

Der Flußweg wird auf mehrere parallele Eisenwege verteilt, wodurch die Weglänge für die Teilflüsse herabgesetzt wird.The river path is divided into several parallel iron paths, whereby the path length for the partial rivers is reduced.

5. Die Erhöhung der Leitfähigkeit erfolgt im wesentlichen durch Verkürzung der Luftwege und nicht durch Vergrößerung der Luftübertrittsquerschnitte, da hierbei am Ende der Bewegung eine plötzlichere Induktivitätsänderung erreicht wird.5. The conductivity is increased essentially by shortening it of the airways and not by enlarging the air passage cross-sections, as this is the case a more sudden change in inductance is reached at the end of the movement.

Diese Gesichtspunkte werden an Hand einiger Beispiele in ihrer Anwendung dargestellt.These aspects are illustrated in their application using a few examples shown.

Fig.2 zeigt den räumlichen Aufbau einer veränderlichen Induktivität nach der Erfindung. Es bedeutet 4 den erfindungsgemäßen Kern, 5 das Joch, 6 die Hauptstromwicklung, 7 die eventuell vorhandene Hilfsstromwicklung, 8 die Energiequelle für den Antrieb der Kernanker.Fig.2 shows the spatial structure of a variable inductance according to the invention. It means 4 the core according to the invention, 5 the yoke, 6 the Main current winding, 7 the auxiliary current winding, if present, 8 the energy source for driving the core anchor.

Fig. 3 und 4 zeigen einen Aufbau mit senkrecht zur Kernachse, also auch zur Flußrichtung bewegten Teilankern. Fig. 3 stellt die Anordnung bei geringster Induktivität dar: Die Anker g und io werden im Pfeilsinn bewegt und bilden am Ende der Bewegung in Kernrichtung durchgehende Eisenwege. Jeder Anker führt dabei nur eine Bewegung um die Strecke S aus. Die gleichsinnig bewegten Anker sind auf Platten aus unmagnetischem Stoff (Hartgewebe, Aluminium usw.) befestigt, welche durch den Antrieb 8 bewegt werden.3 and 4 show a structure perpendicular to the core axis, that is also part anchors moved to the direction of flow. Fig. 3 shows the arrangement at least Inductance: The armatures g and io are moved in the direction of the arrow and form at the end continuous iron paths for movement in the core direction. Each anchor only leads a movement by the distance S. The anchors moving in the same direction are on plates made of non-magnetic material (hard fabric, aluminum, etc.), which is secured by the Drive 8 are moved.

Fig. 5 zeigt den Aufbau der Anker innerhalb der Antriebsplatten. Die Anker 9, welche aus lamelliertem Eisenblech bestehen, werden durch Bolzen i i zusammengehalten. Diese sind an Platten 12 und 13 befestigt. Entsprechend sind die Anker io an Platten 14 und 15 befestigt. Die Platten 13 und 14 weisen Schlitze auf, um die gegenläufige Bewegung der sie durchsetzenden Bolzen zu gestatten.Fig. 5 shows the structure of the armature within the drive plates. the Anchors 9, which consist of laminated iron sheet, are held together by bolts i i. These are attached to plates 12 and 13. Correspondingly, the anchors are io on plates 14 and 15 attached. The plates 13 and 14 have slots to the opposite To allow movement of the bolts penetrating them.

Fig. 6 und 7 zeigen die Anwendung kammartiger Anker 16 und 17, welche gegenläufig in Achsrichtung bewegt werden. Diese Anordnung ist einfacher, weist,jedoch gewisse Nachteile auf. Die Anker schleifen aneinander, bilden also infolge des erforderlichen Bewegungsspiels Luftspalte, und der Durchtrittsquerschnitt ist weniger gleichmäßig.6 and 7 show the use of comb-like anchors 16 and 17, which are moved in opposite directions in the axial direction. This arrangement is simpler, however, shows certain disadvantages. The anchors grind against each other, so they form as a result of the required Clearance of movement, air gap, and the passage cross-section is less uniform.

Fig. B und 9 zeigen die Ausnutzung einer Schwenkbewegung. Die Anker 18 und i9 führen eine Drehung um beispielsweise 45° im Sinne der eingetragenen Pfeile aus. Ihre Achsen sind im Raume feststehend. Der Antrieb kann durch Zugstangen, die exzentrisch angreifen, oder durch gegensinnig bewegte Schub- und Zugstangen erfolgen, wobei die Festlegung der Achsen fortfallen kann.FIGS. B and 9 show the exploitation of a pivoting movement. The anchors 18 and i9 rotate through, for example, 45 ° in the sense of the arrows the end. Their axes are fixed in space. The drive can be through tie rods that attack eccentrically, or by push and pull rods moving in opposite directions, whereby the definition of the axes can be omitted.

In allen Fällen ist eine Zwischenschaltung elastischer Glieder erwünscht, damit sich die einzelnen Anker satt aufeinander anlegen können.In all cases, the interposition of elastic links is desirable, so that the individual anchors can sit comfortably on each other.

Neben der kinematischen Kraftübertragung ist auch eine hydraulische Übertragung durch Drucköl möglich. Zweckmäßigerweise werden zu diesem Zweck die Anker selbst unter Öl angeordnet.In addition to the kinematic power transmission, there is also a hydraulic one Transmission through pressurized oil is possible. For this purpose, the Anchor itself arranged under oil.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Switching arrangement for interrupting direct current according to patent 897 871, characterized in that the iron path of the variable Inductance is divided into a large number of armatures, which are used during the shutdown process carry out a movement by means of a common drive, by means of which the magnetic conductivity of the part of the magnetic drive filled by them a sudden increase learns.

2. Switching arrangement according to claim i, characterized in that the moving Anchors themselves within main current coils, d. H. are in the core room.

3. Switching arrangement according to claim i, characterized in that in the core space apart from the anchors only the drive and holding devices are arranged while the energy sources lying outside.

4. Switching arrangement according to claim i, characterized in that practically all iron parts within the core space preferably move in opposite directions will.

5. Switching arrangement according to claim i, characterized marked, that the flow in the core space is distributed over several parallel paths in such a way that the Path lengths of the partial rivers are as short as possible.

6. Switching arrangement according to claim i, characterized in that the armature is rectangular or wedge-shaped and are moved against each other transversely to the main direction of the river.

7. Switching arrangement according to Claim i, characterized in that the anchors intermesh in pairs in a comb-like manner executed and shifted against each other in the axial direction. B. Switching arrangement according to claim i, characterized in that the anchors are approximately in the form of parallelograms own and perform a pivot around the center point. G. Switching arrangement according to Claim i, characterized in that the armature is driven by plates or Rods takes place, which parallel displacement with the points of application of the anchor carry out.