DE914516C

DE914516C - Arrangement for the operation of inverters which feed a consumer network without clock voltage

Info

Publication number: DE914516C
Application number: DEST1143D
Authority: DE
Inventors: Uno Lamm
Original assignee: ASEA AB
Current assignee: ABB Norden Holding AB
Priority date: 1937-10-29
Filing date: 1938-10-25
Publication date: 1954-07-05
Also published as: BE430863A; GB524620A; FR845358A

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zum Betrieb von Wechselrichtern, die ein Verbrauchernetz ohne taktgebende Spannung speisen. Bei solchen Anordnungen ist es bekannt, die Spannungsbeziehung zwischen den beiden Netzen durch das abwechselnde Zünden von an verschiedenen Gleichstrompotentialen liegenden Ventilstrecken im Bedarfsfalle mittels erzwungener Kommutierung sprunghaft zu ändern. Da aber der Verbraucherstrom seinen Wert während der Kommutierung im allgemeinen nicht sprunghaft ändern kann, ist es dabei auch bekannt, den Strom auf eine andere Ventilstrecke mit gegenüber der Verbraucherseite gleicher Durchlaßrichtung wie die abgelöste zu überführen.The invention relates to an arrangement for operating inverters that have a consumer network feed without clock voltage. In such arrangements it is known to determine the voltage relationship between the two networks by the alternating ignition of valve sections connected to different direct current potentials if necessary to change abruptly by means of forced commutation. But since the consumer flow generally cannot change its value abruptly during commutation, it is It is also known to transfer the current to a different valve line opposite the consumer side to transfer the same direction of passage as the detached.

Eine wichtige Voraussetzung für die ungestörte Durchführung einer derartigen Kommutierung ist jedoch, daß der durch die Kommutierung bedingte, einmal in der Halbperiode stattfindende Leistungssprung das liefernde Gleichstromnetz nicht stört. Die meisten Wechselrichter haben wie Gleichrichter auf der Gleichstromseite Drosselspulen, die einen solchen Leistungssprung überhaupt verhindern würden. Auch ohne sie hat das Gleichstromnetz oft eine genügende Induktanz, um sich Leistungssprüngen entgegenzusetzen. Bei Änderungen der Energieströmung treten deshalb statt dessen Spannungsstöße auf, die die Spannungskurven auf der Wechselstromseite deformieren und also der Schaffung einer leicht glättbaren Wechselstromkurve entgegenwirken. Um diese Übelstände zu beheben, liegt gemäß vorliegender Erfindung zwischen den Gleichstrompolen des Wechselrichters ein Kondensator, der die beim StromübergangAn important prerequisite for the undisturbed implementation of such a commutation is however, that the power jump caused by the commutation and occurring once in the half cycle does not disturb the supplying direct current network. Most inverters, like rectifiers, have reactors on the direct current side would prevent such a leap in performance at all. Even without them, the direct current network often has a sufficient inductance to oppose power jumps. If the Energy flow therefore occur instead of voltage surges, which the voltage curves on deforming the AC side and thus creating an AC curve that can be easily smoothed counteract. In order to remedy these inconveniences, according to the present invention A capacitor between the DC poles of the inverter, which is used when the current is transferred

wechselnde Belastung des Gleichstromnetzes ausgleicht, so daß der Stromübergang die Spannungskurve¹ nicht stört. compensates for changing loads on the direct current network, so that the current transition does not interfere with ^{voltage curve 1.}

Durch die Kommutierung kann die Gleichspan nung im Verhältnis zu den Ventilstrecken von vollem Plus- zu vollem Minuswert umgekehrt werden, aber auch alle zwischenliegenden Werte können zur Verwendung kommen, d. h. während gewisser Zeitabschnitte eine niedrigere Gleichspannung als die maximale und auch der W^Tert Null, was bedeutet, daß eine Ventilgruppe, die zeitweise den Strom führt, im Kurzschluß arbeitet. In dieser Weise kann auf der Wechselstromseite eine abgestufte Spannungskurve erhalten werden, welche *5 durch Glättungsmittel verhältnismäßig kleiner Kapazität annähernd zur Sinusform ausgeglichen werden kann. Vorzugsweise werden die Zeiträume für die verschiedenen Anschlüsse an die Gleichstromseite bzw. an die speisende Netzseite so abao gepaßt, daß eine Spannungskurve ohne die dritte oder höhere Oberwellen erhalten wird.Through the commutation, the DC clamping may voltage become full minus value vice versa, but also all intermediate values can come to use, ie, during certain periods of time a lower DC voltage than the maximum and the W ^T ert zero in relation to the valve routes of full positive, which means that a group of valves, which temporarily conducts the current, works in a short circuit. In this way, a stepped voltage curve can be obtained on the alternating current side, which can be compensated approximately to the sinusoidal shape by smoothing means of relatively small capacitance. The periods of time for the various connections to the direct current side or to the feeding network side are preferably matched in such a way that a voltage curve is obtained without the third or higher harmonics.

Die verschiedenen Ventilstrecken können entweder in der sogenannten Einwegschaltung mit an individuelle Transformatorwicklungen angeschlossenen Ventilstrecken geschaltet werden, wobei sie jedoch auf der Anoden- oder Kathodenseite miteinander verbunden und gegebenenfalls an dieselben Transformatorwicklungen angeschlossen sein können, oder in der sogenannten Zweiwegschaltung, gegebenenfalls mit direkter Verbindung der beiden Netze über Ventilstrecken.The various valve sections can either be switched on in the so-called one-way circuit individual transformer windings connected valve sections are switched, whereby they but connected to one another on the anode or cathode side and optionally to the same Transformer windings can be connected, or in the so-called two-way circuit, if necessary with a direct connection of the two networks via valve sections.

Vier verschiedene Ausführungsformen der Erfindung sind in Abb. ι bis 4 der Zeichnung schematisch dargestellt, während Abb. 5 ein für die Schaltungen der Abb. 1 bis 3 gültiges Strom- und Spannungsdiagramm zeigt. Four different embodiments of the invention are shown schematically in Fig. 1 to 4 of the drawing while Fig. 5 shows a current and voltage diagram valid for the circuits of Figs. 1 to 3.

In Abb. i, die die eben erwähnte einfachste Form der Erfindung zeigt, ist 1 das die Leistung abgebende Gleichstromnetz und 2 das die Leistung empfangende Wechselstromnetz, das in diesem Falle ein Einphasennetz ist. Zwischen die beiden Netze ist ein Wechselrichter eingeschaltet, der aus zwei an je eine Wicklung desselben Transformators 3 angeschlossenen Ventilgefäßen 4, 5 besteht. Das Ventilgefäß 4 ist mit der Kathode 40 an den negativen Gleichstrompol angeschlossen, während seine Anoden 41,42 an die Endpunkte der einen Wicklung 34 des Transformators 3 angeschlossen sind; der Nullpunkt dieser Wicklung ist an den positiven Gleichstrompol angeschlossen. Dieses l'entilgefäß ist in der bei Wechselrichtern normalen Weise ausgeführt und eingeschaltet. Seine Steuerorgane sind nur schematisch angedeutet.In Fig. I, the simplest form just mentioned According to the invention, 1 is the direct current network delivering the power and 2 is the power receiving AC network, which in this case is a single-phase network. Between the two Networks an inverter is switched on, which consists of two to one winding each of the same transformer 3 connected valve vessels 4, 5 exists. The valve vessel 4 is connected to the cathode 40 negative DC pole connected, while its anodes 41,42 to the end points of one Winding 34 of the transformer 3 are connected; the zero point of this winding is at the positive DC pole connected. This valve vessel is normal for inverters Wise executed and turned on. Its control organs are only indicated schematically.

Das andere Ventilgefäß 5 ist mit seinen Hauptanöden 51, 52 an die Endpunkte einer ähnlichen Wicklung auf dem Transformator 3 angeschlossen, welche Wicklung 35 der Einfachheit halber vorzugsweise dieselbe Windungszahl wie die Wicklung 34 hat. Der Nullpunkt dieser Wicklung ist an die Kathode 50 des Ventilgefäßes unmittelbar angeschlossen, so daß dieses Ventilgefäß im Kurzschluß mit der Gleichspannung = ο arbeitet. Eines dieser Gefäße kann außer den jetzt genannten Hauptanoden eine Anzahl der Kommutierung dienender Hilfsanoden enthalten. Die Sekundärwicklung 32 des Transformators 3 ist an das Wechselstromnetz 2 über einen Resonanzkreis 8 angeschlossen, während parallel mit dem Netz ein Kondensator 9 liegt. Zwischen den Polen des Gleichstromnetzes liegt ein Kondensator 7 zum Ausgleich der Belastung der Stromquelle, welche beispielsweise ein Gleichrichter sein. kann.The other valve vessel 5 is with its main anodes 51, 52 connected to the end points of a similar winding on the transformer 3, which winding 35 is preferred for the sake of simplicity the same number of turns as the winding 34 has. The zero point of this winding is at the Cathode 50 of the valve vessel is connected directly, so that this valve vessel is short-circuited with DC voltage = ο works. One of these vessels can besides those mentioned now Main anodes contain a number of auxiliary anodes serving for commutation. The secondary winding 32 of the transformer 3 is connected to the alternating current network 2 via a resonance circuit 8 connected, while a capacitor 9 is in parallel with the network. Between the poles of the direct current network is a capacitor 7 to compensate for the load on the power source, which for example be a rectifier. can.

Die jetzt beschriebene Anordnung wirkt in der folgenden, in Abb. 5 in ihren Hauptzügen dargestellten \¥eise. Während eines gewissen Teils der Periode fließt der ganze Gleichstrom über die Anode 41, und zwischen den Enden der Sekundärwicklung 32 des Transformators 3 herrseht dann, falls sie der Einfachheit halber dieselbe Windungszahl wie die Hälfte der Wicklung 34 hat und die Spannungsabfälle vernachlässigt werden, die ganze Gleichspannung E. Dieser Periodenteil entspricht im dargestellten Beispiel einem elektrischen Winkel von i2O°, wenn die ganze Periode = 360⁰ gesetzt wird, wodurch die dritte Oberwelle in der Spannung eliminiert wird. Unter der Voraussetzung eines sinusförmigen Stromes und reiner Wirkbelastung des Einphasennetzes folgt sowohl der Wechselstrom wie der Gleichstrom während dieser Zeit der Kurve I₀. The arrangement now described works in the following way, shown in Fig. 5 in its main features. During a certain part of the period all the direct current flows through the anode 41, and if it has the same number of turns as half of the winding 34 for the sake of simplicity and the voltage drops are neglected, then there is the whole between the ends of the secondary winding 32 of the transformer 3 DC voltage E. This period portion corresponds to an electrical angle of I2O ° in the illustrated example, if the entire period 360 = ⁰ is set, thus the third harmonic is eliminated in the voltage. Assuming a sinusoidal current and a pure active load on the single-phase network, both the alternating current and the direct current follow the curve I ₀ during this time.

Während der jetzt genannten Zeitperiode hat die Anode 41 negative Spannung gegenüber ihrem Wicklungsnullpunkt, und in Analogie hiermit hat die Anode 51 negative Spannung gegenüber ihrem Wicklungsnullpunkt, d. h. gegenüber der Kathode 50. Sie kann deshalb nicht zünden, und die beiden übrigen Anoden 42 und 52 werden durch ihre Gitter gesperrt gehalten. Am Ende der genannten Zeitperiode zündet man zuerst eine Übergangsanode im Gefäß 4 oder 5 und danach die Hauptanode 51, wonach die Anode 41 gesperrt wird, alles innerhalb eines Zeitraumes, der im Vergleich mit dem in dem Diagramm dargestellten als kurz betrachtet werden kann und der deshalb nicht eingezeichnet worden ist, um das Diagramm nicht unnötig zu kornplizieren. Die eine Hälfte der Transformatorwicklung 35 wird nun kurzgeschlossen, und die Spannung zwischen den Klemmen der Wicklung 32 sinkt bis auf Null, wie Abb. 5 zeigt. Der Strom auf der Wechselstromseite wird vorläufig durch die no Induktanz im Netz aufrechterhalten, und ein Strom fließt deshalb in dem kurzgeschlossenen Gleichstromkreis zwischen der Kathode 50 und dem Nullpunkt der Wicklung 35, dagegen fließt kein Strom zwischen den Klemmen des Kondensators 7 und dem Ventilgefäß 4, weshalb die Stromkurve I₀ gleich wie die im folgenden erörterten Stromkurven I₁ und I₂ in Abb. 5 während der nächstfolgenden Zeitperiode gestrichelt gezeichnet wurden.During the now mentioned time period, the anode 41 has negative voltage compared to its winding zero point, and by analogy with this, the anode 51 has negative voltage compared to its winding zero point, ie compared to the cathode 50. It can therefore not ignite, and the two other anodes 42 and 52 become kept locked by their bars. At the end of the mentioned time period, a transition anode in vessel 4 or 5 is ignited and then the main anode 51, after which the anode 41 is blocked, all within a period of time that can be considered short in comparison with that shown in the diagram and therefore has not been drawn in, so as not to unnecessarily duplicate the diagram. One half of the transformer winding 35 is now short-circuited, and the voltage between the terminals of the winding 32 drops to zero, as FIG. 5 shows. The current on the alternating current side is temporarily maintained by the no inductance in the network, and a current therefore flows in the short-circuited direct current circuit between the cathode 50 and the zero point of the winding 35, but no current flows between the terminals of the capacitor 7 and the valve vessel 4, which is why the current curve I ₀ , like the current curves I ₁ and I ₂ discussed below, was drawn in dashed lines in Fig. 5 during the next following time period.

Nach 30⁰ der eben genannten Zeitperiode geht der Wechselstrom durch Null, und eine Kommutierung erfolgt dann von selbst von der Anode 51 zu der Anode 52, indem die Sperrung dieser beiden Anoden früher etwa gleichzeitig aufgehoben wurde. Nach weiteren 30⁰ wird die Anode 42 freigegeben. und eine Kommutierung erfolgt dann von selbst zuAfter 30 ^{° of} the just mentioned period of time, the alternating current goes through zero, and commutation then takes place automatically from the anode 51 to the anode 52, in that the blocking of these two anodes was canceled earlier at approximately the same time. After a further 30 ⁰ , the anode 42 is released. and commutation then takes place automatically

dieser Anode, die das Potential des positiven Gleichstrompols hat. Zwischen den Klemmen der Transformatorwicklung 32 wird dann die ganze Gleichspannung in entgegengesetzter Richtung gegen vorher herrschen, und der ganze beschriebene Verlauf wird während der nächsten Halbperiode in entgegengesetzter Richtung wiederholt. Die resultierende Spannung der Wicklung 32 wird deshalb eine abgestufte Wechselspannung, die den Höchstwert während 2 X 120⁰ und den Wert Null während 2 X 6o° einer Periode hat. Sie kann zu einer sinusförmigen Spannung E_g durch Überlagerung gewisser Oberwellen, insbesondere der fünften, mittels des Resonanzkreises 8 und durch den Kondensator 9 geglättet werden. Auf der Gleichstromseite fließt in den Wechselrichter der Strom I₀, von welchem im großen und ganzen der Mittelwert I_m von dem Netz ι zugeführt wird, während der Hauptteil der Pulsationen dem Kondensator 7 entnommen wird. Bei induktiv phasenverschobenem Strom, entsprechend etwa cos φ = 0,87, erhält man die Stromkurve I₁ in Abb. 5. Diese Kurve geht wie die Kurve I₀ durch Null während der Kurzschlußperiode, und die Stromkommutierung erfolgt deshalb auch in diesem Falle von selbst zwischen den Anoden 51 und 52 in dem kurzgeschlossenen Wechselrichter 5. Falls die Phasenverschiebung bei induktiver Last 30⁰, entsprechend cos φ — 0,87, übersteigt, so daß der Strom beispielsweise der Kurve I₂ in Abb. 5 folgt, und falls man immer den kurzgeschlossenen Wechselrichter während 6o° in jeder Halbperiode arbeiten lassen will, soll man mit der in Abb. 1 gezeigten Anordnung einen Gleichrichter kombinieren. Man erhält dann die in Abb. 2 dargestellte Schaltung. Das Wechselrichtergefäß 4 und das kurzgeschlossene Ventilgefäß 5 in dieser Schaltung entsprechen den gleichbezeichneten Gefäßen in Abb. 1, und ihre Einzelheiten sind in entsprechender Weise bezeichnet. Das Gleichrichtergefäß ist mit 6, seine Kathode mit 60, die Anoden sind mit 61 und 62 und die Transformatorwicklung mit 36 bezeichnet.this anode, which has the potential of the positive DC pole. The entire DC voltage will then prevail between the terminals of the transformer winding 32 in the opposite direction to the previous one, and the entire course described is repeated in the opposite direction during the next half cycle. The resulting voltage of the winding 32 therefore becomes a stepped alternating voltage which has the maximum value during 2 X 120 ⁰ and the value zero during 2 X 60 ° of a period. It can be smoothed to a sinusoidal voltage E _g by superimposing certain harmonics, in particular the fifth, by means of the resonance circuit 8 and the capacitor 9. On the direct current side, the current I ₀ flows into the inverter, of which by and large the mean value I _{m is} fed from the network ι, while the main part of the pulsations is taken from the capacitor 7. In inductive phase-shifted current, corresponding to about cos φ = 0.87, one obtains the current curve I ₁ in Fig. 5. This curve is as shown by curve I ₀ through zero during the short-circuit period, and the current commutation takes place, therefore, also in this case by themselves between the anodes 51 and 52 in the short-circuited inverter 5. If the phase shift with inductive load ^{exceeds 30 0} , corresponding to cos φ - 0.87, so that the current follows the curve I ₂ in Fig. 5, for example, and if one always If you want the short-circuited inverter to work for 60 ° in every half cycle, you should combine a rectifier with the arrangement shown in Fig. 1. The circuit shown in Fig. 2 is then obtained. The inverter vessel 4 and the short-circuited valve vessel 5 in this circuit correspond to the vessels of the same name in FIG. 1, and their details are indicated in a corresponding manner. The rectifier vessel is denoted by 6, its cathode by 60, the anodes by 61 and 62 and the transformer winding by 36.

Eine erzwungene Kommutierung wird in diesem Falle von der Anode 41 zu 51 wie in Abb. 1 und weiter von der Anode 51 zu der Anode 61 erforderlich, wenn die Kurzschlußperiode aufhören soll, weil dann auch die Transformatorwicklung 36 als kurzgeschlossen betrachtet werden muß und die Anode 61 deshalb das Potential des Nullpunktes, d. h. des Minuspols, hat, während die Kathode 60 dasjenige des Pluspols hat. Nachdem letztgenannte Kommutierung beendigt ist, hat die Spannung des Wechselstromnetzes ihr Vorzeichen geändert, aber der Strom I₂ fließt infolge der Induktanz des Netzes vorläufig in derselben Richtung wie vorher (Abb. 5). Das Gleichstromnetz i, d.h. in erster Linie der Kondensator 7, wird nun gezwungen, diesen Strom über die Anode 61 aufzunehmen, widersetzt sich demselben jedoch und erniedrigt deshalb den Strom allmählich bis auf Null. Wenn der Strom danach in entgegengesetzter Richtung zu fließen anfängt, d. h. in der von der Spannung des Gleichstromnetzes bestimmten Richtung, geht er auf die Anode 42 über, und diese Kommutierung erfolgt von selbst, weil die Anode 42 das Potential der Kathode 40 bereits besitzt und ihr Potential weiter erhöht wird, sobald der Strom über die Anode 61 erlischt. Während der nächsten Halbperiode erfolgen die Kommutierungen in entgegengesetzter Richtung, so daß bei der angegebenen Belastungsart zwei erzwungene und eine spontane Kommutierung während der Halbperiode vorkommen. Die übrigen Bezeichnungen der Abb. 2 entsprechen denen der Abb. i.A forced commutation is required in this case from the anode 41 to 51 as in Fig. 1 and further from the anode 51 to the anode 61 if the short-circuit period is to cease, because then the transformer winding 36 must also be regarded as short-circuited and the anode 61 therefore has the potential of the zero point, ie the negative pole, while the cathode 60 has that of the positive pole. After the latter commutation has ended, the voltage of the alternating current network has changed its sign, but the current I ₂ is temporarily flowing in the same direction as before due to the inductance of the network (Fig. 5). The direct current network i, ie primarily the capacitor 7, is now forced to take up this current via the anode 61, but opposes it and therefore gradually lowers the current to zero. If the current then begins to flow in the opposite direction, ie in the direction determined by the voltage of the direct current network, it passes to the anode 42, and this commutation takes place automatically because the anode 42 already has the potential of the cathode 40 and you Potential is further increased as soon as the current through the anode 61 goes out. During the next half cycle, the commutations take place in the opposite direction, so that with the specified type of load, two forced and one spontaneous commutations occur during the half cycle. The other designations in Fig. 2 correspond to those in Fig. I.

Die in Abb. 3 dargestellte Schaltung hat wie in Abb. ι nur eine Wechselrichtergruppe und eine kurzgeschlossene Ventilgruppe für jedes Einphasennetz und ist deshalb bestimmt, nur mit einer Stufe und mit cos φ wenigstens = 0,87 zu arbeiten. Sie unterscheidet sich von Abb. 1 teils darin, daß die Ventilgruppen in der sogenannten Zweiwegschaltung ohne Transformator direkt mit den Netzen verbunden sind, teils darin, daß zwei verschiedene Einphasennetze vorhanden sind, welche beispielsweise mit gegeneinander 90⁰ phasenverschobenen Spannungen gespeist werden können, um einen gewissen Ausgleich der auf das Gleichstromnetz einwirkenden Leistungspulsationen zu bewirken. Die Hauptventilstrecken sind in gemeinsamen Gefäßen angeordnet in dem Maße, wie sie auf der Kathodenseite direkt verbunden sein können. Man erhält auf diese Weise für jedes Einphasennetz zwei Ventilgefäße, nämlich für das Einphasennetz 10 die Ventilgefäße 11 und 12 und für das Einphasennetz 20 die Ventilgefäße 21 und 22, und außerdem ein für beide Einphasennetze gemeinsames Ventilgefäß 15. In dem Folgenden wird nur die eine Einphasengruppe in Einzelheiten beschrieben, weil die andere in damit vollständig analoger Weise angeordnet und bezeichnet ist und auch gleichartig arbeitet.The circuit shown in Fig. 3 has, as in Fig. Ι, only one inverter group and one short-circuited valve group for each single-phase network and is therefore intended to work with only one stage and with cos φ at least = 0.87. It differs from Fig. 1 partly in that the valve groups in the so-called two-way circuit are directly connected to the mains without a transformer, partly in that there are two different single-phase networks that can be fed, ^{for example, with voltages 90 0 phase-shifted to one another} to bring about a certain compensation of the power pulsations acting on the direct current network. The main valve sections are arranged in common vessels to the extent that they can be directly connected on the cathode side. In this way, two valve vessels are obtained for each single-phase network, namely valve vessels 11 and 12 for single-phase network 10 and valve vessels 21 and 22 for single-phase network 20, and also a valve vessel 15 common to both single-phase networks described in detail because the other is arranged and labeled in a completely analogous manner and also works in the same way.

In jedem Ventilgefäß 11 und 12 kommen zwei Hauptanoden 111 und 112 bzw.'i2i und 122 und eine Übergangsanode 113 bzw. 123 (gegebenenfalls mehrere, um Belastungsschwankungen Rechnung zu tragen) vor. Die Anoden in und 122 sind an den positiven. Gleichstrompol, die Anoden 112 und 121 dagegen an die Kathode 120 bzw. 110 des anderen Gefäßes angeschlossen. Die Übergangsanoden 113 und 123 sind untereinander verbunden und teils über einen Kondensator 130, teils über eine Induktanz 131 in Reihe mit einer Ventilstrecke 132 und gegebenenfalls über eine Gleichstromquelle 133 in Reihe mit einer zweiten Ventilstrecke 134 mit einem geeigneten Punkt, beispielsweise dem positiven Gleichstrompol, verbunden. Das Ventilgefäß 15 hat zwei Anoden für jedes Einphasennetz, von denen die dem Netz 10 angehörigen 151 und 152 an je eine der Kathoden 110 und 120 angeschlossen sind. Diese Kathoden bilden gleich- iao zeitig die beiden Pole des Einphasennetzes 10. Die Kathode 150 des Ventilgefäßes ist schließlich an den negativen Gleichstrompol angeschlossen. Die Glättungsmittel auf der Gleichstrom- und auf der Wechselstromseite sind die gleichen wie in Abb. 1 und in entsprechender Weise bezeichnet.In each valve vessel 11 and 12 there are two Main anodes 111 and 112 or 'i2i and 122 and a transition anode 113 or 123 (possibly several to account for load fluctuations to wear). The anodes in and 122 are on the positives. DC pole, anodes 112 and 121, however, to the cathode 120 or 110 of the connected to another vessel. The transition anodes 113 and 123 are connected to one another and partly via a capacitor 130, partly via an inductance 131 in series with a valve section 132 and optionally via a direct current source 133 in series with a second valve section 134 connected to a suitable point, for example the positive DC pole. The valve vessel 15 has two anodes for each single-phase network, of which those belonging to the network 10 151 and 152 to one of the cathodes 110 and 120 each are connected. These cathodes simultaneously form the two poles of the single-phase network 10. The Finally, the cathode 150 of the valve vessel is connected to the negative direct current pole. the Smoothing means on the DC and AC sides are the same as in Fig. 1 and labeled accordingly.

Claims

During the first part of the period shown in Fig. S, the current flows from the positive pole via the anode in, the cathode no, the single-phase network, the anode 152 and the cathode 150 to the negative pole. After about 120 ⁰ 113 forced commutation to the anode 112 by means of the transition anode, so that the single-phase is short-circuited via the valve receptacle. 11 If necessary, all other main anodes can be blocked at the same time, so that the potential of the single-phase network is free-floating. The current commutation to the anode 122 and the following voltage commutation to the anode 112 take place automatically as in Fig. 1. The other single-phase network works in the same way, only with 90 ⁰ phase shift compared to the one now described, whereby the electrodes 210, 211, 212, 220, 221, 222 completely correspond to those with reference numbers that are hundreds lower. In Fig. 4 a circuit is shown in which a lower direct current voltage, which however is not zero, is alternately applied to the alternating current transformer with the highest voltage, so that an intermediate stage in the voltage curve is obtained in this way. The direct current network with the higher voltage is denoted by 1 and the direct current network with the lower voltage is denoted by 16. The positive pole is shown as both networks together and connected to the zero point of the inverter winding 34 of the transformer 3, and the end points of this winding are connected in this case to anodes in two separate valve vessels 17, 18, one for each DC voltage. If necessary, you can make the negative pole together instead, in which case separate inverter windings are required on the transformer, but a common inverter vessel can be used. In this circuit, as soon as there is a phase shift between current and voltage, at least one special rectifier vessel 19 is always required, but as long as the phase shift remains within certain limits, corresponding to the time for the lower voltage level, such a rectifier vessel, which is connected to the lower voltage level, is sufficient DC voltage is connected as shown in the figure. Only capacitors 7 on the two direct current networks are shown as smoothing means in this figure; but by the way, the same smoothing agents can be used as in Fig. 1 to 3. With the type of load described, commutation must always be enforced when the current passes from a higher anode to a lower voltage, ie from vessel 17 to vessel 18, or as soon as the voltage changes its sign while maintaining the current direction, ie as soon as the Current passes from vessel 18 to vessel 19. In contrast, the commutation takes place spontaneously from the vessel 19 to the vessel 18 when the current changes its sign, and from the vessel 18 to the vessel 17 when the voltage in the latter is increased by releasing the relevant anode.

The circuit shown in Fig. 4 can of course by introducing a special short-circuited converter vessel with associated winding corresponding to the vessel 5 with the winding 35 in Fig. 1 or 2 can be added. In this case you get three voltage levels on the direct current side, which is connected via the corresponding valve vessels or transformer windings are. Depending on the phase shift, you have to go for a larger or smaller number insert special rectifier vessels corresponding to vessel 19 for these voltage levels.

When using the invention for feeding multi-phase networks, only one comes appropriate number of valve sections and winding phases in the valve transformer that may occur added. In this case, the forced commutation means that the current is transferred to one valve section and to another Phase of the alternating current network is connected, and to another, lower or opposite DC voltage.

In the case of direct conversion, the described various direct current networks of valve windings connected to rectifying valve sections replaced with different tension.

go PATENT CLAIMS:

i. Arrangement for the operation of inverters, which a consumer network without clock-generating Feed voltage and the consumer current during commutation its value does not change by leaps and bounds by switching to a different valve path with the same flow direction as on the consumer side how the detached one is transferred, while the tension between the two networks is caused by the alternating ignition of valve sections connected to different DC potentials, if necessary is changed abruptly by means of forced commutation, characterized in that that between the direct current poles there is a capacitor which changes the current transition Load on the direct current network compensates so that the current transition the voltage curve does not bother.

2. Arrangement according to claim i, characterized in that that the valve sections are connected to direct current networks with different voltages are.

3. Arrangement according to claim r, characterized in that that the periods of time for the effectiveness of the variously connected valve sections are adjusted so that a graduated Waveform in which the third or higher harmonics are substantially suppressed is received on the receiving network side.

1 sheet of drawings