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Stromrichter mit Spannungsregelung Verschiedene '.Methoden wurden
vorgeschlagen, um bei der Spannungsregelung durch Gittersteuerung von Stromrichtern
bessere Phasenverhältnisse im Wechselstromnetz bzw. in den Wechselstromnetzen zu
schaffen, als es durch die einfache regelmäßige Verzögerung der Kommutierung jeder
Anode möglich ist. Die Aufgabe ist verhältnismäßig einfach, solange man nur der
kleinstmöglichen Phasenverschiebung innerhalb des ganzen Spannungsbereiches oder
in anderen Worten dem kleinstmöglichen Blindleistungsbedarf seitens des Stromrichters
nachstrebt. Man kann dann beispielsweise zwei Stromrichter parallel schalten, deren
einer die Kommutierungszeitpunkte gerade so viel verfrüht wie der andere sie verspätet
hat. Man kann ferner gewisse Anoden sperren, so daß sie bei der Kommutierung übergangen
werden. In der letzteren Weise erhält man gewisse niedrigere Spannungsstufen, bei
denen der Leistungsfaktor auf der Wechselstromseite i wird, und in den zwischenliegenden
Spannungsbereichen kann man die gewöhnliche Kommutierungsverzögerung benutzen, ohne
daß der Leistungsfaktor allzu viel von i abweicht.
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Eine bedeutend schwierigere Aufgabe, deren Lösung in vielen Fällen
erwünscht ist, ist die Regelung der Spannung und der Phasenverschiebung im Wechselstromnetz
im wesentlichen unabhängig voneinander, so daß der Stromrichter bei jedem Wert des
Spannungsverhältnisses eine nach Belieben innerhalb angemessener Grenzen regelbare
Blindleistung abgeben oder aufnehmen kann. Diese Aufgabe kann durch keine der vorher
genannten Methoden gelöst werden. Beim Übergehen gewisser
Anoden
in der Kommutierungsfolge ist man bei gewissen Spannungswerten an den Leistungsfaktor
i gebunden, und bei parallel geschalteten Stromrichtern, von denen der eine verfrüht
und der andere verspätet kommutiert wird, ist man stets an den Leistungsfaktor i
gebunden, falls man die beiden Stromrichter nicht ungleich belasten will, was eine
Überdimensioniierung derselben im Verhältnis zur Normallast nötig macht. Man kann
zwar die beiden Stromrichter mit verschiedener Spannung arbeiten lassen, falls man
sie in Reihe anstatt parallel schaltet, aber dabei treten andere Nachteile auf,
beispielsweise der, daß der Spannungsabfall und damit die Verluste verdoppelt werden.
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Die Erfindung betrifft die Verwendung einer Stromrichteranordnung
mit zwei durch eine Saugdrossel miteinander verbundenen Anodensystemen mit Schaltmitteln
zur Herbeiführung erzwungener Kommutierung und einer Kommutierungsmöglichkeit von
einer Anode des einen Systems auf eine Anode des anderen Systems zur Regelung des
Aussteuerungsgrades und unabhängig davon zur Regelung der aufgenommenen bzw. abgegebenen
Blindleistung mittels Verfrühung der Kommutierung des einen Systems um einen gegenüber
dem Kommutierungszeitpunkt des anderen Systems beliebigen Betrag und Ausgleich der
hierdurch entstehenden Mehrbelastung des einen Systems gegenüber dem anderen durch
periodische zyklische Abwechslung der Zugehörigkeit der Anoden zu den Anodenfolgen
der beiden Systeme. Ein derartiges abwechselndes Arbeiten der Anoden in verschiedenen
über eine Saugdrossel verbundenen Folgen ist an sich bekannt, aber seine Eigenschaft,
eine unabhängige Regelung der Spannung und der Phasenverschiebung zu .ermöglichen,
wurde früher nicht erfaßt und ausgenutzt, und die Anordnung wurde deshalb auch nicht
in der hier vorgeschlagenen Verbindung benutzt. Sie ermöglicht eine derartige unabhängige
Regelung, weil beim abwechselnden Übergang der Anoden von der einen zu der anderen
Folge der Saugdrossel Spannungen abwechselnd in beiden Richtungen aufgedrückt werden
und die Saugdrossel deshalb den Spannungsausgleich bewirken kann. der zwischen parallel
geschalteten Anodengruppen mit fester Einteilung nicht möglich ist.
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Verschiedene Ausführungsformen der Erfindung in ihrer Anwendung auf
einen sechsphasig arbeitenden Stromrichter sind in,der Zeichnung schematisch dargestellt.
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Fig. i zeigt eine derartige Ausführungsform, während Fig. 2 und 3
zwei Diagramme über ihre Wirkungsweise bei verschiedenen Regelfällen, beispielsweise
bei Gleichrichtung, darstellen; Fig. d. zeigt ein Beispiel eines Hilfskreises für
die Gittersteuerung eines Stromrichters nach den vorhergehenden Abbildungen; Fig.
5 zeigt ein dem mittleren Teil der Fg. i entsprechendes Schema einer anderen Ausführungsform,
und Fig. 6 und 7 zeigen zwei Diagramme über verschiedene, durch die Ausführungsform
ermöglichte Arbeitsweisen.
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Fig. i zeigt ein Ventilgefäß 7, .das zwei Gruppen von Anoden enthält,
die an je eine dreiphasige Wicklungsgruppe eines Transformators angeschlossen sind.
Die Primärwicklung des letzteren ist nicht dargestellt. In jeder Phase liegen zwei
Wicklungen, .die je an eine Anode angeschlosssen sind. Die Phasen der einen Dreiphasengruppe
sind mit 1, 3, 5 und die Phasen der anderen, gegen die erstere 6o° verschobenen
Dreiphasengruppe mit 2, q., 6 bezeichnet. .Die beiden der gleichen Phase angehörigen
Wicklungen sind unter sich durch die Zusatzbezeichnungen a, b unterschieden.
Die jeder Wicklung zugeordnete Anode hat die Nummer der Wicklung erhöht um i o,
so daß die Anode i i" zur Wicklung i" gehört.
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Die beiden durch die Bezeichnungen a und b bezeichneten Dreiphasengruppen
haben Nullpunkte, die untereinander durch Saugdrosseln verbunden sind, die mit 21
für den ungeraden und mit 22 für den geraden Dreiphasenstern bezeichnet sind. Diese
Saugdrosseln dienen während der Kommutierungsperioden als Sekundärwicklungen von
Kommutierungstransformatoren. Die Primärwicklungen dieser Kommutierungstransformatoren
sind über Absperrventile 3i", 31b, 32", 32d an einen gemeinsamen Kommutierungskondensator3o
angeschlossen. Durch die sechsphasige Schaltung wird der Anschluß dieses Kondensators
an,die Kommutierungstransformatoren vereinfacht, und zwar bei Ausnutzung beider
Entladungsrichtungen für die Ko.mmütierung. Im übrigen ist die Wirkungsweise des
geraden, mit geraden Ziffern bezeichneten Dreiphasensterns vom Gesichtspunkte der
Erfindung ganz gleichartig mit der Wirkungsweise des ungeraden, mit ungeraden Ziffern
bezeichneten, weshalb nur die letztere im folgenden beschrieben wird. Die Mittelpunkte,der
beiden Saugdrosseln 21 und 22 sind mit den Endpunkten einer zentralen Saugdrossel
2o verbunden, deren Mittelpunkt über die Gleichstromdrossel 25 mit dem einen
Gleichstrompol (negativ beim Gleichrichten) verbunden ist, während die Kathode des
Gefäßes 7 den anderen Gleichstrompol bildet.
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Fig. 2 zeigt ein Beispiel der Wirkungsweise einer Schaltung nach Anspruch
i, bei der die Kommutierungssteuerung eine derartige ist, daß die Spannung etwa
701/9 der maximalen wird, während der Stromrichter einen kapazitiven Strom (eine
gewisse Blindleistung) an das Wechselstromnetz liefert. Im Diagramm sind die Spannungen
der verschiedenen Phasenwicklungen durch dünne Linien und die resultierenden Gleichspannungen
zwischen der Kathode und dem Nullpunkt der Saugdrossel durch ,dickere, ausgezogene
Linien dargestellt. Der durch die zentrale Saugdrossel 2o und die Glättungsdrosse125
ausgeglichene Mittelwert der genannten Gleichspannungen stellt die Spannung des
Gleichstromnetzes dar. Für jede Teilperiode sind die Nummern der Wicklungen angegeben,
deren Anoden Strom führen. Am Anfang
des Diagramms brennen die Anoden
15" und 151 entsprechend den Wicklungen 5" und 3b. Der Unterschied zwischen den
Spannungen dieser Wicklungen ist anfangs ziemlich groß, entsprechend einer hohen
Spannung an der Saugdrossel 21, welche Spannung durch die strichpunktierte Kurve
wiedergegeben wird. Wenn die Spannungskurven sich schneiden, wird die Mittelspannung
ein Maximum und die Spannung an der Saugdrossel o.
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Etwa 2o° nachdem genannten Schnittpunkt wird die Anode i5b freigegeben
und zündet, weil sie eine höhere Spannung als die Anode 13b hat. Die beiden in der
gleichen Phase liegenden Anoden 15" und 15b werden dann gleichzeitig brennen, weshalb
die äußere Spannung gleich der Spannung von beiden und die Spannung an der Saugdrossel
o wird. Etwa io°, nachdem die Anodenspannungen ihren Höchstwert überschritten haben,
d. h. 50° vor dem nächsten natürlichen Kommutierungszeitpunkt, wird eine Kommutierung
von der Anode 15b an die Anode 14 erzwungen. Dies kann in irgendeiner möglichen
Weise, beispielsweise durch Löschgitter, durch eine überlagerte Spannungswelle oder
durch eine Übergangsanode erfolgen. In der dargestellten Ausführungsform wird die
Kommutierung dadurch bewirkt, daß die Anode 15" zunächst den Strom der Anode 15b
nebst ihrem eigenen übernimmt und sodann den halben Strom an die Anode I Ib überläßt.
Zu diesem Zweck wird die Sperrstrecke über die Anode 31b freigegeben, so daß der
im voraus mit dem rechten Belag positiv geladene Kondensator 30 sich über
die Anode 31b entlädt. Die Saugdrossel 21 wird dann am unteren Ende positiv und
am oberen Ende negativ, und die Anode 15a wird stärker positiv als die Anode 15b.
Die .erstere übernimmt,den ganzen Strom, aber je nachdem sich der Kondensator entlädt,
sinkt,das Potential der Anode 15" und steigt das des b-Systems, so daß die inzwischen
freigegebene Anode i i" einen Teil des Stromes zu übernehmen anfängt. Die Entladung
geht weiter, bis die Anoden 15" und 14 den Strom zu gleichen Teilen übernehmen,
wenn die Saugdrossel ohne-Primärstrom im Gleichgewicht ist. Die Spannung am Mittelpunkt
der Saugdrossel ist dann auf den Wert gesunken, der am Anfang des Kurventeils 5a,
Ib herrschte, und sie folgt dann diesem Kurventeil während 70°, wonach die Anode
iia freigegeben wird und eine freiwillige Kommutierung auf diese Anode von der Anode
15" erfolgt.
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Die nächste Erscheinung ist eine erzwungene Kommutierung von der Anode
i i" auf I 3a, welche 1210° nach der eben beschriebenen erzwungenen Kommutierung
von I5b auf 14 stattfindet. Darauf kommt eine freiwillige Kommutierung von IIb auf
TU, 12o° nach der freiwilligen Kommutierung von 15" auf ii, Man findet
also, daß die mit 12o° Zwischenzeit eintreffenden verfrühten Kommutierungen abwechselnd
in der b-Gruppe und in der a-Gruppe stattfinden und daß dasselbe Verhältnis auch
gilt für die gleichfalls mit 120' Zwischenzeit eintretenden freiwilligen, verspäteten
Kommutierungen. Die einzelnen Anoden befinden sich nach und nach in der Gruppe,
von bzw. zu welcher eine erzwungene Kommutierung erfolgt, und auch in der freiwillig
kornmutierenden Gruppe. Die Anoden gehen also in die durch erzwungene Kommutierung
abgelöste Gruppe in der Ordnung 15b, I Ia, 13b, ISa, IIb, 13a und gleichzeitig in
die durch erzwungene Kommutierung sich untereinander ablösendeGruppe in der Ordnung
IIb, 13a, I5b, IIa, Lab, 15, ein: Während derselben Zeit wird :der Strom
von den Anoden ISa, IIb, 13a, I5b, I1a, 13b zu den Anoden i ia, 13b, 15a, I Ib,
13a, I5b freiwillig kommutiert. Jede vollendete Kommutierung findet hierbei abwechselnd
in der a-Gruppe und in der b-Gruppe statt, aber bei einer erzwungenen Kommutierung
in einer Gruppe dient eine Anode der anderen Gruppe als Übergangsanode. Eine verfrühte
Kommutierung in der einen Gruppe wird immer zunächst von einer verspäteten Kommutierung
in der anderen gefolgt, weshalb die Anodenfolgen, deren Kommutierungszeitpunkte
auf verschiedenen Seiten des natürlichen Kommutierungszeitpunktes liegen und die
also verschiedene Richtungen der Blindleistungsströmung vertreten, immer durch die
Saugdrossel getrennt sind und die letztere also einen Spannungsausgleich bewirkt,
falls die Spannungserniedrigungen in den beiden Anodenfolgen verschieden weit getrieben
werden. Der hierdurch entstehende Spannungsunterschied ist für die Anodenfolge als
Ganzes eine Gleichspannung, und falls die Anodenfolgen feste Gruppen darstellten,
würde eine Parallelschaltung derselben infolge des Spannungsunterschiedes ausgeschlossen
sein. Da aber jede Anode abwechselnd in verschiedene Anodenfolgen eingeht und die
beiden Enden der Saugdrossel also abwechselnd an die verschiedenen Anodenfolgen
angeschlossen sind, tritt der Spannungsunterschied zwischen den Enden der Saugdrossel
als eine Wechselspannung auf und kann deshalb durch diese Drossel ausgeglichen werden.
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Eine erzwungene Kommutierung findet in der dargestellten Ausführungsform
statt, wenn das Ergebnis der Kommutierung ein gleichzeitiges Brennen zweier Anoden
verschiedener Phase wird, wogegen die Kommutierung zu gleichphasig brennenden Anoden
freiwillig vor sich geht. Diese Ordnung wird die normale in Gleichrichtern, wo die
eine Anodenfolge verfrüht und die andere verspätet kommutiert wird. Sie ermöglicht
in einfachster Weise ein gutes Ausnutzen des Kommutierungskondensators, der nach
einer beendeten Kommutierung die für die nächste erforderliche Ladung hat. Wie aus
Fig. 5 bis 7 und der entsprechenden Beschreibung hervorgeht, ist eine mehr verwickelte
Schaltung des Kommutierungskondensators nötig, wenn beide Anodenfolgen verfrüht
kommutiert werden.
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Fig. 3 zeigt ein Beispiel einer weitergetriebenen Spannungserniedrigung
bei der Schaltung nach Fig. i, in dem die abgegebene Gleichspannung nur etwa die
Hälfte der maximalen ist, während die Phasenverschiebung auf der Wechselstromseite
o, also der Leistungsfaktor i beträgt. Überspannungen für die erzwungene Kommutierung
sind nicht eingezeichnet. Die Bezeichnungen stimmen mit den in
Fig.
2 verwendeten überein, und die Wirkungsweise dürfte ohne Beschreibung in Einzelheiten
verständlich sein. Gleichphasige Anoden brennen nur während kurzer Zeitabschnitte
in der Nähe des Scheitelwerts jeder Phase, und in den Zwischenzeiten brennen Anoden
mit i2o° gegenseitiger Phasenverschiebung. .
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Was für jede der Anodengruppen besonders gemeinsam ist und sie von
der anderen unterscheidet, ist die Gittersteuerung. Bei der beschriebenen Art der
erzwungenen Kommutierung wird die Gittersteuerung am einfachsten derart angeordnet,
däß jede Anode ein Gitter besitzt, das während des größeren Teils der Periode auf
negativem Potential gehalten wird und nur dann einen kurzen positiven Spannungsstoß
erhält, wenn die entsprechende Anode zünden soll. Jede einzelne Anode gehört, wie
aus dem Gesagten hervorgeht, abwechselnd der verfrüht und der verspätet kommutierendenAnodenfolge
und genauer ausgedrückt der ersteren während aller zwei ganzen Perioden und der
letzteren während der übrigen Periodenteile an. Da die Phase der der ersteren Folge
angehörenden Gitterspannungsstöße unabhängig von der Phase der der späteren Folge
angehörenden regelbar sein soll, sollen diese Spannungsstöße aus zwei voneinander
ganz unabhängigen Apparaten hergeleitet werden. Jeder dieser Apparate hat einen
besonderen Stromkreis für jedes Gitter, und dieser Stromkreis soll nur während aller
zwei Perioden einen Spannungsstoß liefern. Man kann diese Aufgabe durch einen umlaufenden
Periodenumformer lösen, der Gitterspannungsstöße von nur der halben Periodenzahl
des Wechselstromes liefert,- aber man kann sie auch durch einen Apparat statischen
Charakters lösen, wie er z. B. in Fi.g. 4 schematisch dargestellt ist. Ein Hilfsentladungsgefäß
für die Gittersteuerung ist dort mit 4, darin enthaltene Anoden sind mit .4-:I6
und ihre Steuergitter mit 5i-56 bezeichnet. Auf die letzteren werden paarweise positive
Spannungsstöße über einen Phasendreh- und Kurvenformzuspitzungsapparat
50 in der der einen Anodenfolge entsprechenden Phase aufgedrückt. Die Gitter
51 und 52 erhalten also gleichzeitig einen derartigen Spannungsstoß; die Gitter
53 und 54 und die Gitter 55 und 56 ebenfalls, jedes Paar mit einem gegenseitigen
Phasenunterschied von i2o° bei der normalen Wechselstromfrequenz. Die entsprechenden
Anoden sind an eine Gleichstromquelle 47 über eine Drosselspule 48 parallel zu einem
Kondensator 40 derart angeschlossen, daßdiese Teile zwischen -den Anoden jedes Paares
liegen. Falls z. B. die Anode 41 bei einem Gitterspannungsstoß stromführend ist,
so lädt sie gleichzeitig den Kondensator 40 SO viel um, daß die mit geraden
Nummern bezeichneten Anoden bei dem nächsten Gitterspannungsstoß wesentlich mehr
positiv als die ungeraden werden und eine der ersteren, und zwar die Anode 44, deshalb
gezündet wird. Auf diese Weise wird beispielsweise die Anode 4, einen Stromstoß
nur während aller zwei Perioden und die Anode 42 während .der zwischenliegenden
Zeit erzeugen. über Transformatoren 6i-66 werden die durch diese Stromstöße erzeugten
Stoßspannungen den Gittern des Hauptstromrichters zugeführt. Ein ähnlicher, nicht
dargestellter Gitteispeisungsapparat, der jedoch mit dem dargestellten eingemeinsames
Ventilgefäß besitzen kann, soll der anderen Anodenfolge zugeordnet sein, und für
jedes Gitter des Hauptstromrichters sind eine Sekundärwicklung eines der Transformatoren
6i-66 und eine ähnliche Sekundärwicklung im genannten, nicht dargestellten Apparat
in Reihe geschaltet. Auf :diese Weise wird jedes Gitter des Hauptstromrichters während
aller zwei Perioden von einem positiven Spannungsstoß in einer von dem einen Phasendreher
bestimmten Phasenlage und während der übrigen Perioden von einem positiven Impuls
in einer vom anderen Phasendreher bestimmten Phasenlage getroffen. Dies ist die
wesentliche Voraussetzung für das Entstehen der in Verbindung mit Fig. 2 und 3 geschilderten
Wirkungsweise. Für die erzwungene Kommutierung selbst sind natürlich gewisse weitere
Gitterspannungsstöße für die Hilfsanoden 31" 34 (Fig. i) usw. erforderlich, aber
diese werden in grundsätzlich der gleichen Weise wie die eben beschriebene erzeugt.
Da jede derartige Hilfsanode drei bestimmte Hauptanoden bedient, können ihre Gitterspannungsstöße
dadurch erbalten werden, daß Geräte, die der erzwungenen Kommutierung entsprechende
Spannungsstöße auf die Gitter dieser Anoden geben, in Reihe geschaltet werden, gegebenenfalls
über eine Vorrichtung, um die Phasenlage etwas zu verstellen. Die genannten Hilfsanoden
34 31b, usw. können übrigens in an sich bekannter Weise durch besondere Lastausgleichsanoden
33, 34 vervollständigt werden, die bei niedriger Last des Stromrichters in Wirkung
treten, um die Umladung des Kondensators 30 zu regeln.
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Die primären Geräte zum Einstellen der Phasenlage der Gitterspannungsstöße
für die beiden verschiedenen Anodenfolgen können zweckmäßig nach einem gewissen
Programm geregelt werden. Ein derartiges Programm kann beispielsweise sein, sowohl
die Gleichspannung wie die Wechselspannung bei schwankender Belastung konstant zu
halten. Falls man beispielsweise bei steigender Belastung lediglich die Kommutierungsverzögerung
und dadurch die Spannungserniedrigung vermindert, kann man zwar die Gleichspannung
konstant halten, aber gleichzeitig schwankt im allgemeinen die Wechselspannung in
der einen oder anderen Richtung, je nachdem die erhöhte Belastung oder die erniedrigte
Phasenverschiebung überwiegt. Erfindungsgemäß kann man beispielsweise die Kommutierungsphase
der verspätet zu kommutierenden Anodenfolge auf konstante Gleichspannung regeln,
indem ihr Phasenverdreher unmittelbar abhängig vom Unterschied zwischen einer konstanten
Sollspannung und der Ist-Gleichspannung gemacht wird; und gleichzeitig kann man
in entsprechender Weise die Kommutierungspbase der verfrüht zu kommutierenden Anodenfolge
auf konstante Wechselspannung regeln.
@N ährend in den Fig. 2 und
3 :die eine Anodenfolge verfrüht und die andere verspätet kommutiert wird, zeigen
Fig. 6 und 7 zwei Beispiele einer verfrühten Kommutierung beider Anodenfolgen. In
diesen Diagrammen ist also jede Kommutierung erzwungen, aber die hierzu gegebenenfalls
erforderlichen Überspannungen sind wie in Fig. 3 nicht eingezeichnet. Die beiden
Fig. 6 und 7 beziehen sich auf den Grenzfall, daß die Gleichspannung auf 0 heruntergesteuert
ist, d. h. daß der Stromrichter als reiner Phasenkompensator arbeitet. Der Unterschied
zwischen den beiden Figuren ist, daß in Fig. 6 an gleichphasige Wicklungen, z. B.
1a, Ib, angeschlossene Anoden während cgo° in jeder Drittelperiode und ungleichphasig
angeschlossene Anoden während 3o° arbeiten, wogegen in Fig.7 die Verhältnisse entgegengesetzt
sind. Die erstere Anordnung gibt eine kleinere Belastung der Saugdrossel als die
letztere, wie aus der strichpunktierten Kurve hervorgeht, die die Spannung an der
Saugdrossel wiedergibt. Fi.g.7 gibt dagegen eine kleinere Belastung der Glättungsdrossel
im Gleichstromkreis als Fig. 6.
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Wie bereits erwähnt, ist sowohl bei einer Arbeitsweisce nach Fig.
6 wie nach Fig. 7 jede Kommutierung erzwungen. Der Spannungsverlauf an dem Kommutierungskondensator
ist jedoch von wesentlich anderer Art bei der Kommutierung auf gleichphasige als
bei der Kommutierung auf ungleichphasige Anoden. Im letzteren Fall wird der Verlauf
im wesentlichen gleich dem in Fig. 2 dargestellten, d. h. es ist keine Überspannung
an der Übergangsanode erforderlich, um die eigentliche Kommutierung einzuleiten,
da die Übergangsanode bereits das Potential besitzt, das für die Übernahme des Gesamtstromes
nötig ist. Eine Überspannung ist jedoch nötig, teils mit Rücksicht auf die Kommutierungsarbeit,
d. h. das Überwinden der Reaktanz zwischen der abtretenden Anode und der Übergangsanode,
die in diesem Fall, wenn diese beiden Anoden gleichphasig sind, jedoch ziemlich
gering ist, teils mit Rücksicht auf die Entionisierungszeit, d. h. darauf, daß eine
hinreichende Zeit für die Entionisierung der soeben strornführenden Ventilstrecke
nach beendeter Kommutierung zur Verfügung stehen soll, bevor die durch Entladung
des Kondensators sinkende Spannungskurve der Übergangsanode die Spannungskurve der
abtretenden Anode aufs neue schneidet. Um die zweite Stufe der Kommutierung durchzuführen,
muß das Potential der Übergangsanode andererseits wesentlich unter den- vorhergehenden
Wert erniedrigt werden. Dies entspricht einer Umladung des Kommutierungskondensators
auf eine Spannung von im wesentlichen demselben Zahlwert, aber entgegengesetzter
Polarität ohne außerordentliche Maßnahmen, weshalb die antretende Anode im voraus
freigegeben werden kann, so daß sie zündet, sobald die Spannungsverhältnisse dieses
erlauben.
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Wenn dagegen von ungleichen Phasen auf gleiche erzwungen kommutiert
werden soll, beispielsweise bei der in Fig.6 oder 7 vorkommenden Kommutierung von
5a, Ib zu I a, I b, wobei die Anode i ib als Übergangsanode dient, bedarf diese
Anode, auch abgesehen von der Entionisierungszeit, einer Überspannung entsprechend
dem Spannungsunterschied zwischen den Kurven 5, Ib und ia, Ib. Dagegen
kann dieselbe Anode ihren halben Strom später an IIa überlassen, ohne daß eine größere
Spannungssenkung eintritt als die durch die Reaktanz bedingte Kommutierungsspannung.
Dies bedeutet keine wesentliche Umladung des Kondensators, weshalb seine Ladung
für die nächste Kommutierung unzureichend werden kann, die zwar von gleichphasigen
zu ungleichphasigen Anoden vor sich geht und deshalb keine zusätzliche Überspannung
erfordert, aber doch einer so großen Spannung bedarf, daß die Entionisierungszeit
hinreichend wird. Um die hierzu erforderliche Umladung durchzuführen, kann es notwendig
werden, den ersteren Verlauf bis zur Überkommutierung zu treiben, d. h. .die antretende
Anode nicht freizugeben, bevor der Kondensator sich weiter umgeladen hat, als für
die Kommutierung erforderlich ist.
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Andererseits ist es verhältnismäßig günstig, daß alle zwei Kommutierungen
von ungleichphasigen zu gleichphasigen und die zwischenliegenden von gleichphasigen
zu ungleichphasigen Anoden gehen, weil es bei zwei aufeinanderfol@genden Kommutierungen
derselben Art noch schwieriger sein würde, den Kondensator mit der richtigen Spannung
zu versehen.
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Falls man das Diagramm in Fig. 6 oder 7 die Spannungen der einen,
beispielsweise der linken Dreiphasengruppe bei einer Schaltung von Anoden und Saugdrosseln
nach Fig. i vertreten läßt, werden die Kommutierungen in der rechten Gruppe bei
symmetrischer Schaltung in der langen Zwischenzeit von 9o° zwischen zwei aufeinanderfolgenden
Kommutierungen in der linken Gruppe stattfinden. Da jede der Dreiphasengruppen also
zweimal nacheinander kommutiert, im Gegensatz zur Wirkungsweise nach Fig. 2 oder
3, wo die linke und die rechte Gruppe abwechselnd kommutieren, muß man zur Erzielung
einer Wirkungsweise nach Fig. 6 oder 7 die Verbindungen zwischen dem Kondensator
30 und den Saugdrosseln 21, 22 nach Fig. 5 ausbilden. Jede Saugdrossel hat
hier vier Primärwicklungen, die je mit einem Ende an eine Hilfsübergangsanode und
mit dein anderen an die eine Seite d es Kondensators 3o angeschlossen sind. Der
Wicklungssinn der verschiedenen Wicklungen ist ein solcher, daß man bei jeder Polarität
des Kondensators stets jede gewünschte Polarität der Saugdrossel erreichen kann.
Mit der Schaltung nach Fig. i kann man dagegen nur die linke Saugdrossel bei der
dargestellten Polarität des Kondensators und die rechte bei der entgegengesetzten
ausnutzen. Die Hilfsanode 31 bzw. 32, die in Fig. 5 an dieselbe Seite des Kondensators
angeschlossen sind, befinden sich in einem gemeinsamen Ventilgefäß.
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Ein allgemeiner Vorteil der Schaltung nach der Erfindung ist, daß
nur der halbe Phasenstrom zu
jeder Zeit kommutiert wird, wodurch
jede Koinmutierung mit etwa der Hälfte der Reaktanzarbeit gegenüber einem Stromrichter
der gewöhnlichen Art erfolgt. Ein anderer Vorteil ist, @daß man mit einem sechsphasigen
Transformator etwa denselben Charakter des Gleichstromes wie sonst mit einem zwölfphasigen
erzielen kann. Ein anderer allgemeiner Vorteil ist der bereits kürzlich besprochene,
daß die Kommutierungsarbeit besonders gering wird, wenn die Übergangsanode den Strom
von einer mit ihr gleichphasigen Anode übernimmt, wie es beispielsweise stets in
Fig. z der Fall ist, oder wenn sie 4n der zweiten Stufe der Kommutierung den halben
Strom an eine gleichphasige Anode überläßt, wie .es z. B. bei der zweiten .der in
Fig. 6 oder 7 dargestellten Kommutierungen eintrifft, da in diesen beiden Fällen
die Reaktanz zwischen den Anoden gering ist, zwischen denen die I-ommutierung stattfindet.