DE919058C - Umformer - Google Patents

Description

• Umformer Zusatz zum Patent 911'i'55 In dem Hauptpatent ist ein steuerbarer Mlagnetkreis angegeben, bei dem beispielsweise, durch einen permanenten Magneten ein Magnetfluß als Haltefluß für einen Anker erzeugt wird, der durch Änderung des magnetischen Widerstandes in Teilen des Kraftlinienweges derart umgelenkt werden kann, daß der Anker abfällt. Ein derartiger 'Magnetkreis kann nach der vorliegenden Erfindung mit besonderem Vorteil zur Steuerung von mechanischen Umformern verwendet werden;, bei denen die Kontakte in Abhängigkeit von elektrischen Größen des umzuformenden (Stromes oder mit diesen im bestimmten Verhältnis stehenden Hilfsströmen gesteuert werden. Infolge des geringen Energieaufwandes, den ein derartiger Magnetkreis für den Steuervorgang benötigt, kann der Zeitabstand zwischen Impuls-und Kontaktbewegung auf ein Mli.nimum gebracht werden (in der Größenordnung von Zehntelmillisekunden), so daß die KQntaktbeweg'ung mit größter Genauigkeit auf den jeweils erforderlichen Augenblick gelegt werden kann.
• Der Energieaufwand ist abhängig von der Slättiigun@gsarbeit des verwendeten Eisens, besonders vorteilhaft sind hochlegierte Bleche, insbesondere aus Ni und Fe und Si und Fe. Extrem kleine Werte ergeben sich bei Verwendung von Blechen mit magnetischer Vorzugsrichtung (Textur). Ein Ausführungsbeispiel für einen einphasigen Gleichrichter ist in der Zeichnung schematisch dargestellt. M.it i ist der Hauptstromkreis bezeichnet, der über eine gesättigte Drossel a und mechanische Kontakte 3 geführt ist: Die Bewegung des Kontaktes 3 soll hierbei nach Art eines Einweggleichrichters dadurch erfolgen, daß immer eine Halbwelle durchgelassen, die darauffolgende Halbwelle aber gesperrt wird, so daß an Stelle eines Einp asen Wechselstromes nur noch ein pulsierender Gleichstrom fließt. Die Steuerung der Kontaktbewegung erfolgt mitHilfe JesSpannungsabfa.lls an der Drossele über einen Pa,ralleIhilfsstromkreis, der über einen Widerstand 4 und die Steuerwicklung 5 eines Sperrmagneten 6 geführt ist. Dieser besteht aus einem Eisenkörper 7, in den ein permanenter Magnet eingeschaltet ist, der einen Kraftfluß aufdrückt, der über die Pole 8 und den Anker g fließt. In der Nähe der Pole ist der Eisenkörper durch Bohrungen io durchisetzt, durch die die Erregerwicklung 5 geführt isst. iDieDrossel l2 ist so bemessen, daß ihre Sättigungs.stromgrenze niedriger als der Normalbetriebsstrom liegt. Bei der Annäherung an den Stromnu:lldurchgang wird der Sättigungswert der Drossel unterschritten, wodurch diese plötzlich als großer induktiver Widerstand wirksam wird, so daß ein großer Teil der Spannung auf die Drossel entfällt. Durch diese wird dem Hiffsstromkreiis ein Strom aufgedrückt, durch den eine! örtliche Sättigung in den Bohrungen io auftritt, durch die der Kraftfluß abgelenkt wird, so daß der Anker abfällt und dadurch die Kontaktbewegung bewirkt wird. Durch den ohmsehen Widerstand ist hierbei erreicht, daß das Arbeiten der Drossel durch den Strom in dem Hilfsstromkreis nicht gestört wird. Dlas Andrücken des Ankers erfolgt mit Vorteil durch mechanische Mittel, z. B. durch einen Synchronmotor oder durch eine Nockenwelle. Es ist aber auch möglich, hierfür besondere'Magnetanordnungen vorzusehen.
• Die Zeitverzögerung zwischen dem Augenblick, in dem der Sättigungsstromwert der Drossel erreicht wird, und dem Augenblick, in dem die Kontaktöffnung erfolgt, ist hierbei lediglich durch das Verhältnis der Magnetisierungsarbeit zu der Spannung an der Drossel bestimmt und kann aus diesem Grunde sehr klein gehalten werden. Aus diesem Grunde genügt es, die Drossel so auszulegen, daß ihr Sättigungsstromwert sehr niedrig liegt; die sogenannte stromlose Pause kann also sehr kurz sein.
• Die Steuerung durch einen derartigen Sperrmagneten kann für Gleichrichter und Umformer jeder Art verwendet werden. Besonderen Vorteil bietet die Anwendung beii Hochspannungsanordnungen, bei denen zur Beherrschung der Spannung mehrere Kontakte hintereinander angeordnet werden, da auf diese Weise auch für mehrere hintereinander arbeitende Systeme ohne jegliche mechanische Verbindung untereinander ein völlig gleichzeitiges Arbeiten mit größter Genauigkeit erreicht -,verden kann.

Claims (7)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Steuerbarer Magnetkreis nach Patent gii 755, gekennzeichnet durch die Verwendung als Steuerelement für mechanische Umformer, bei denen die Kontakte in Abhängigkeit von elektrischen Größen, insbesondere des umzuformenden Stromes selbst, gesteuert werden.
2. 2. Steuerbarer (Magnetkreis, nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß ein Umformer verwendet ist, der mit einer Eisendrossel arbeitet, die bereits bei verhältnismäßig niedrigen Stromwerten (in der Größenordnung eines Ampere) gesättigt ist.
3. 3. Steuerbarer Miägnetkreis nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Spannungsabfall an der Drossel dazu verwendet ist., um in dem Sperrteil des steuerbaren Magnetkreises eine zusätzliche Vormagnetisicrung aufzudrücken. .l.
4. Steuerbarer Magnetkreis nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch die Verwendung von Hochspannungsumformern mit mehreren hintereinandiergeschalteten Kontakten.
5. 5. Steuerbarer Magnetkreis nach Anspruch i bzw. einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß im Mlagneükreis zu dem die Kontaktbewegungen steuernden Anker ein magnetischer Parallelpfad vorgesehen ist, in dem vom Hauptstrom selbst durchflossene Ausnehmungen angeordnet sind.
6. 6. Steuerbarer Magnetkreis nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß hochlegierte Eisensorten, insbesondere mit Vorzugsrichtung der magnetischen Eigenschaften im Magnetkreis, vorzugsweise im magnetischen Parallelpfad, verwendet sind, so daß die Sättigung erst in unmittelbarer Nähe des Stromnulldurchganges verschwindet, wodurch der Parallelpfad für den Fluß plötzlich freigegeben wird und der, Anker im Nulldurchgang abfällt.
7. 7. Steuerbarer Mägnetkreis nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zusätzliche Eisendrossel so bemessen ist, daß beim Stromnulldurchgang ein stromschwaches Intervall von einer Zeitdauer von etwa o,oi ms auftritt. B. Steuerbarer, Miagnetkreis nach Anspruch ä bis 7, dadurch gekennzdichnet, daß die Eiisendrossel mit Vormagnetisierung arbeitet. g. Steuerbarer Magnetkreis nach Anspruch i bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß zu den Kontakten des Umformers ein elektrischeT Parallelpfad, der einen Kondensator enthält, parallel geschaltet ist.