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Kontaktumformer Es ist bekannt, bei Kontaktumformern die Stromunterbrechung
mit Hilfe von Schaltdrosseln zu erleichtern, die mit den Kontakten in Reihe geschaltet
sind und durch Entsättigung ihrer beim Nennstromwert hochgesättigten Magnetkerne
in der Nähe des Stromnullwertes eine stromschwache Pause hervorrufen. Die gleichen
Schaltdrosseln können auch zur Erzeugung einer stromschwachen Pause bei der Stromschließung
benutzt werden. Je nachdem sich die Schaltdrossel bei der Stromschließung in einem
mehr oder weniger gesättigten Zustand befindet, ist die Länge der dem Stromanstieg
vorangehenden stromschwachen Pause verschieden. Daher kann bekanntlich der Aussteuerungsgrad
durch eine regelbare Vormagnetisierung geregelt werden. Eine Vormagnetisierung wird
vorteilhaft auch bei der Stromunterbrechung zur zusätzlichen Beeinflussung des magnetischen
Verhaltens der Schaltdrosseln verwendet, insbesondere derart, daß die Entsättigung
und Ummagnetisierung bereits vor Erreichung des Nullwertes bei kleinen positiven
Augenblickswerten des zu unterbrechenden Stromes stattfindet. Zu diesem Zweck können
Schaltdrosseln, die nur in jeder zweiten Halbwelle den Hauptstrom führen und mithin
vom Hauptstrom nur in einer Richtung durchflossen werden, mit Gleichstrom vormagnetisiert
werden. Es ist ferner bekannt, zwecks Berücksichtigung der verschiedenen Verhältnisse
bei der Stromschließung und -unterbrechung eine Wechselstromvormagnetisierung, gegebenenfalls
mit überlagerter Gleichstromvormagnetisierung, anzuwenden.
Die vorliegende
Erfindung besteht darin, daß bei Spannungsregelung durch Änderung der Vormagnetisierung
dafür gesorgt wird, daß sich diese Änderung nur bei der Stromschließung in vollem
Maße auswirkt, daß sich jedoch die Vormagnetisierung bei der Stromunterbrechung
nicht oder nur in wesentlich geringerem Grade ändert. Bei Spannungsregelung mittels
einer veränderlichen Gleichstromvormagnetisierung kann die Erfindung dadurch verwirklicht
werden, daß der Gleichstromvormagnetisierung eine Wechselstromvormagnetisierung
derart überlagert wird, daß die Änderungen der Gleichstromvormagnetisierung bei
der Stromunterbrechung durch Änderungen der Wechselstromvormagnetisierung mindestens
teilweise ausgeglichen werden. Hierzu kann also die Phasenlage der überlagerten
Wechselstromvormagnetisierung so gewählt werden, daß sie der Gleichstromvormagnetisierung
bei der Stromunterbrechung entgegenwirkt und sie teilweise oder ganz aufhebt, bei
der Stromschließung jedoch ihrem Nulldurchgang nahe und damit praktisch nicht wirksam
ist oder sogar in gleicher Richtung magnetisierend wirkt wie die Gleichstromvormagnetisierung.
Die beiden Vormagnetisierungskreise können dann vorzugsweise durch eine gemeinsame
Steuereinrichtung derart geregelt werden, daß der Effektivwert des Vormagnetisierungswechselstromes
mit dem Anwachsen der Gleichstromvormagnetisierung ebenfalls größer wird und umgekehrt.
Die Änderungen der Gleichstrom- und der Wechselstromvormagnetisierung sollen möglichst
einander proportional sein.
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Ein derartiges Abhängigkeitsverhältnis kann z. B. mittels eines Gleichstromwandlers
hergestellt werden, dessen Gleichstromwicklung im Gleiehstromvormagnetisierungskreis
und dessen Wechselstromwicklung. im Wechselstromvormagnetisierungskreis angeordnet
ist. In Fig. i ist eine derartige Anordnung für einen Kontaktumformer in Sternpunktschaltung
dargestellt. An eine in Stern geschaltete Speisewicklung i i mit den Phasen u,
v, w sind über Schaltdrosseln 12 die Kontakteinrichtungen 13 eines Umformers
angeschlossen. Die Gleichstrompole werden vom Sternpunkt der Speisewicklung und
von der Vereinigung der drei Phasenleiter hinter den Kontakteinrichtungen 13 gebildet.
An die Gleichstrompole sind die Gleichstromvormagneftisierungswicklungen 1q, in
Hintereinanderschaltung angeschlossen. Ferner liegen in diesem Vormagnetisierungskreis
die Gleichstromwicklungen 15 von drei Gleichstromwandlern. Die Wechselstromwicklungen
16 dieser Gleichstromwandler sind mit den Wechselstromvormagnetisierungswicklungen
17 der Schaltdrosseln in Reihe geschaltet und an eine Wechselspannung angeschlossen,
deren Phasenlage durch einen Drehtransformator oder durch Kombination verschiedener
Phasenwicklungen eines Transformdtors so eingestellt ist, daß die Wechselstromvormagnetisierung
bei der Stromunterbrechung in entgegengesetztem Sinne wie die Gleichstromvormagneti,
sierung magnetisierend wirkt. Wird die Anordnung zu einer Brückenschaltung vervollständigt,
in der hinter den Verzweigungspunkten je eine Schaltdrossel mit einer Kontakteinrichtung
in Reihe liegt (Sechsdrosselschaltung), so können die Wechselstromvormagnetisierungswicklungen
je zweier in Gegentakt arbeitender Schaltdrosseln miteinander in Reihe geschaltet
werden, so daß auch hier nur drei Wandler benötigt werden.
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Bekanntlich kann der Belastungsgleichstrom oder ein diesem proportionaler
Strom zur Vormagnetisierung der Schaltdrosseln verwendet werden mit der Maßgabe;
daß durch die Belastungsänderungen zugleich Spannungsänderungen hervorgerufen werden.
Auf diese Weise kann die Stromspannungskennlinie des Umformers im Sinne einer Kompoundierung
oder Gegenkompoundierung beeinflüßt werden. Damit diese Änderungen der Vormagnetisierung
bei der Stromunterbrechung nicht oder weniger wirksam werden, kann eine der belastungsabhängigen
Vormagnetisierung im Unterbrechungszeitpunkt entgegenwirkende zusätzliche Vormagnetisierung
durch den Anodenstrom einer anderen Umformerphase, der eine passende Phasenlage
hat, überlagert sein. Eine derartige Anordnung zeigt Fig.2, und zwar in Gestalt
einer dreiphasigen Brückenschaltung mit sechs Schaltdrosseln (Sechsdrosselschaltung).
Gleiche Teile wie in Fig. i sind in Fig. 2 mit den gleichen Bezugsziffern bezeichnet.
Die Anodenleiter sind mit u -I-, v -I-, w -I- bzw. u -, v ; w - bezeichnet,
und die gleichen Bezeichnungen werden als Indizes der verwendeten Bezugsziffern
gebraucht. Die Schaltdrosseln i2 haben außer den von der Gleichspannung gespeisten
hintereinandergeschalteten Vormagnetisierungswicklungen 1q: noch die vom Belastungsgleichstrom
ebenfalls in Hintereinanderschaltung erregten Vormägnetisierungswicklungen 18. Da
die erforderliche Durchflutung dieser Wicklungen häufig kein ganzzahliges Vielfaches
des Laststromes ist, kann zwecks genauer Anpassung nur ein Teil des Laststromes
über die Wicklungen 18 geleitet werden und der andere Teil über einen Nebenweg i9
-fließen. Durch geeignete Bemessung des Nebenwegwiderstandes z. B. wird die Einstellung
jedes gewünschten Kompoundierungsgrades ermöglicht. Weitere Vormagnetisierungswicklungen
ao werden von Anodenströmen passender Phasenlage durchflossen, z. B. jede vom Anodenstrom
der nächsten sich schließenden Kontakteinrichtung, also die Wicklung :2ou+ vom Anodenstrom
des Leiters w - usw., wenn die Reihenfolge der Kontaktschließung u -I-, w -,
v -L-, u -, w -h-, v - ist.
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Gegenüber dieser Anordnung läßt sich noch eine weitere Vereinfachung
dadurch erreichen, daß lediglich eine für die Stromunterbrechung bemessene Grundvormagnetisierung
und eine nur bei der Stromschließung wirksame Vormagnetisierung durch den Anodenstrom
einer passenden anderen Umformerphase einander überlagert werden. Hierbei ist aber
keine feinstufige Einstellung des Kompoundierungspunktes möglich, sondern man ist
ohne zusätzlichen Aufwand an Wandlern u. dgl.
an diejenigen Kennlinien
gebunden, die sich aus der ganzzahligen Verkettung des zur Vormagnetisierung verwendeten
Anodenstromes mit den Schaltdrosseln ergeben. Dafür wird gegenüber der Anordnung
nach Fig.2 ein Vormagnetisierungskreis; bei getrennten Wicklungen also eine Vormagnetisierungswicklung
für jede Schaltdrossel erspart. Als Grundvormagnetisierung kann an Stelle einer
Gleichstromvormagnetisierung auch eine solche mit Wechselstrom von sinusförmiger
oder beispielsweise trapezförmiger bzw. rechteckiger Kurvengestalt benutzt werden.