DE944505C - Forming arrangement - Google Patents

Forming arrangement

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DE944505C
DE944505C DES8664D DES0008664D DE944505C DE 944505 C DE944505 C DE 944505C DE S8664 D DES8664 D DE S8664D DE S0008664 D DES0008664 D DE S0008664D DE 944505 C DE944505 C DE 944505C
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DE
Germany
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forming arrangement
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excitation
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Expired
Application number
DES8664D
Other languages
German (de)
Inventor
Dr-Ing Floris Koppelmann
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
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Publication date
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Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00Details of apparatus for conversion
    • H02M1/20Contact mechanisms of dynamic converters
    • H02M1/26Contact mechanisms of dynamic converters incorporating cam-operated contacts

Description

Umformungsanordnung Es sind Umformungsanordnungen mit in Reihe mit der Unterbrechungsstrecke liegender Drossel, deren beim Nennstromwert hochgesättigter Magnetkern durch seine sprunghafte Entsättigung in der Nähe der Stromnullwerte eine Verzerrung der Stromkurve hervorruft, durch die die Bedingungen für die Stromschließung und Unterbrechung erleichtert werden, bekannt. Bei diesen Umformungsanordnungen ist der Magnetkern der Drossel mit einer den Magnetisierungsverlauf steuernden Vormagnetisierungswicklung versehen. Der Vormagnetisierungsstrom wird einem besonderen Generator entnommen, der, insbesondere wenn der Umformer mechanische Kontakte besitzt, die von einem Synchronmotor angetrieben werden, mit der Antriebswelle der Kontakte gekuppelt sein kann.Forming arrangement There are forming arrangements with in series with The choke lying on the interruption path, the choke that is more highly saturated at the rated current value Magnetic core due to its sudden desaturation in the vicinity of the current zero values a Distortion of the current curve causes the conditions for the current closure and interruption are made known. With these deformation arrangements is the magnetic core of the choke with a bias winding that controls the magnetization curve Mistake. The bias current is taken from a special generator, which, especially if the converter has mechanical contacts that are controlled by a Synchronous motor are driven, be coupled to the drive shaft of the contacts can.

Gemäß der Erfindung kann eine derartige Umformungsanordnung dadurch verbessert werden, daß die Erregung des Generators selbsttätig in Abhängigkeit von einer oder mehreren Betriebsgrößen des Umformers geregelt wird.According to the invention, such a deformation arrangement can thereby can be improved that the excitation of the generator automatically as a function of one or more operating variables of the converter is regulated.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch dargestellt. An ein Drehstromnetz to ist ein Umformer z z über Schaltdrosseln 1a mit bei Nennstrom hochgesättigtem Magnetkern 13 und mit einer besonderen Vormagnetisierungswicklung 1q. beispielsweise in dreiphasiger Graetzschaltung angeschlossen. Der Umformer i i besitzt beispielsweise mechanisch bewegte Abhebekontakte, die von einer Nocken- oder Exzenterwelle 15 angetrieben werden. Als Antriebsmotor dient ein Synchronmotor 16; der beispielsweise über einen Drehtransformator 17 -aus dem Netz io gespeist wird. Mit der Antriebswelle 15 ist ein Drehstromgenerator 18 - gekuppelt, der über Dämpfungsdrosselspulen ig den Vormagnetisierungsstrom für die Drosselkerne 13 liefert. Die Magnetisierungskurve der letzteren soll im ungesättigten Teil möglichst wenig gegen die Flußachse geneigt sein, an den Übergangsstellen in die gesättigten Gebiete möglichst starke Sättigungsknicke aufweisen und in den gesättigten Gebieten möglichst parallel zur Erregerachse verlaufen. Der Umformer i i ist auf seiner anderen Seite beispielsweise an ein Gleichstromnetz 2o angeschlossen.An exemplary embodiment of the invention is shown schematically in the drawing shown. A converter z z via switching chokes 1a is connected to a three-phase network to with a magnet core 13 which is highly saturated at the rated current and with a special bias winding 1q. for example connected in three-phase Graetz circuit. The converter i i has, for example, mechanically moved lifting contacts that are driven by a cam or eccentric shaft 15 are driven. A synchronous motor is used as the drive motor 16; which is fed, for example, via a rotary transformer 17 from the network io will. A three-phase generator 18 is coupled to the drive shaft 15, which via Damping inductors ig supplies the bias current for the inductor cores 13. The magnetization curve of the latter should be as little as possible in the unsaturated part be inclined towards the river axis at the transition points into the saturated areas show the strongest possible saturation kinks and in the saturated areas if possible run parallel to the exciter axis. The converter i i is on its other side for example connected to a direct current network 2o.

Der Generator 18 wird von einer Hilfserregermaschine 21 erregt, die ebenfalls auf, der Welle 15 angeordnet sein kann. Die Erregerwicklung 22 der Hilfserregermaschine 21 kann entweder durch diese selbst oder durch eine Fremdspannung, z. B. aus einer Hilfsbatterie; gespeist werden. Außerdem ist noch eine zusätzliche Erregerwicklung 23 vorgesehen, durch die der Belastungsstrom oder ein Teil davon fließt. -Auf diese Weise kann die Generatorerregung und damit die Vormagnetisierung in Abhängigkeit von der Höhe des Belastungsstromes derart geregelt werden, daß sich für jeden Belastungszustand der günstigste Wert der Vormagnetisierung von selbst einstellt. Da es bekanntlich mit Hilfe der Vormagnetisierung möglich ist; den Aussteuerungsgrad des Umformers zu ändern und dadurch die Spannung auf der Ausgangsseite zu regeln, so kann also mittels der Hilfserregerwicklung 23 eine Kompoundierung' der Umformungsanordnung im Sinn einer Verringerung oder Verstärkung des Spannungsabfalls -mit wachsender Belastung erzielt werden.The generator 18 is excited by an auxiliary exciter 21, which also on, the shaft 15 can be arranged. The excitation winding 22 of the auxiliary excitation machine 21 can either by itself or by an external voltage, e.g. B. from a Auxiliary battery; be fed. There is also an additional excitation winding 23 is provided through which the load current or a part thereof flows. -To this Way, the generator excitation and thus the premagnetization can be dependent be regulated by the level of the load current in such a way that for each load condition sets the most favorable value of the premagnetization by itself. As it is known is possible with the help of bias; the degree of modulation of the converter to change and thereby regulate the voltage on the output side, so can by means of the auxiliary exciter winding 23 a compounding 'of the deformation arrangement in the sense of a decrease or increase in the voltage drop -with increasing Load can be achieved.

Eine Änderung des Aussteuerungsgrades ist bekanntlich auch dadurch möglich, daß der Steuerwinkel der Kontaktbewegung mit Hilfe des Drehtransformators 17 oder auch durch Ständerverdrehung des Synchronmotors 16 geändert wird. Hierbei wird gleichzeitig die Phasenlage des Vormagnetisierungsstromes in gleichem Sinn geändert. Außerdem kann es aber bei Regelung in weiten Grenzen erforderlich sein, auch die Höhe des Vormagnetisierungsstromes zu ändern- Dä nämlich bei Herabsteuerung des Umformers die Augenblickswerte der Wechselspannung des Netzes io, welche die Ummagnetisierung der Drosselkerne 13 bewirkt, größer sind als bei voller Aussteuerung, kann es erwünscht sein, zum Ausgleich hierfür den Vormagnetisierungsstrom zu ändern, beispielsweise herabzusetzen, damit die Sicherheit des Unterbrechungsvorganges nicht durch eine übermäßige Verkürzung der Wirkungszeit der Drosseln 12 in unzulässiger Weise beeinträchtigt wird. Zu diesem Zweck kann die Generatorerregung in Abhängigkeit vom Steuerwinkel der Kontaktbewegung geregelt werden. -Hierzu kann beispielsweise im .Stromkreis der Erregerwicklung 22 ein Regel-Wiederstand angeordnet sein, dessen Regelorgan mit der Verstelleinrichtung des Drehtransformators 17 mechanisch oder elektrisch gekuppelt ist.As is well known, this also causes a change in the degree of modulation possible that the control angle of the contact movement with the help of the rotary transformer 17 or by rotating the stator of the synchronous motor 16 is changed. Here the phase position of the bias current becomes at the same time in the same sense changed. In addition, in the case of regulation within wide limits, it may be necessary also to change the level of the bias current - Dä namely when down control of the converter the instantaneous values of the alternating voltage of the network io, which the Magnetization of the choke cores 13 is greater than at full modulation, it may be desirable to change the bias current to compensate for this, for example, to reduce the security of the interruption process by an excessive shortening of the action time of the throttles 12 in impermissible Way is affected. For this purpose, the generator excitation can be dependent can be regulated by the control angle of the contact movement. - You can do this, for example be arranged in the .Stromkreis the field winding 22, a control resistor Control element with the adjusting device of the rotary transformer 17 mechanically or is electrically coupled.

Der Generator i8 kann in an sich bekannter Weise so gebaut sein, daß er eine Wechsel-EMK mit von der Sinusform abweichender Kurvenform liefert. Damit kann nach einem-früheren Vorschlag der während der Wirkungszeit der Drosseln 12 fließende, vom Umformer ;zu unterbrechende Strom zusätzlich so beeinflußt werden, daß die Bedingungen für die Stromschließung und -unterbrechung noch mehr erleichtert werden. -Durch die selbsttätige Regelung der Generatorerregung in Abhängigkeit von den Betriebsgrößen des Umformers kann hierbei dafür gesorgt werden, daß der günstigste Stromverlauf während der Wirkungszeit der Drosseln 12 für verschiedene Betriebszustände des Umformers erhalten bleibt bzw. daß bei Änderung des Betriebszustandes der Vormagnetisierungsstrom in entsprechender Weise angepaßt wird.The generator i8 can be built in a manner known per se so that it delivers an alternating EMF with a curve shape deviating from the sinusoidal shape. In order to can, according to an earlier proposal, the during the period of action of the throttles 12 flowing currents to be interrupted by the converter are also influenced in such a way that that the conditions for the power closure and interruption are even more facilitated will. -By the automatic regulation of the generator excitation depending on the operating sizes of the converter can be ensured that the cheapest Current curve during the time of action of the chokes 12 for different operating states of the converter is retained or that the bias current is maintained in the event of a change in the operating state is adapted in a corresponding manner.

Der Generator 18 kann auch zur Speisung weiterer Hilfsstromkreise der Umformungsanordnung - verwendet werden, insbesondere solcher Hilfsstromkreise, in denen die Phasenlage des Hilfsstromes in einem bestimmten Verhältnis zur Phasenlage der Wechselspannung des Netzes io stehen muß. Wenn z. B. die Umformerkontakte statt durch eine Exzenterwelle durch besondere, vorzugsweise polarisierte Relais gesteuert werden, so können die Hilfsstromkreise dieser Relais und etwaige Verstärkerkreise von dem Generator 18 ebenfalls mit gespeist werden. Auch zusätzliche Sättigungsdrosseln, die u. a. zur Erleichterung der ' Stromschließung besonders vorgesehen sein können, werden vorteilhaft durch einen aus dem Generator 18 bezogenen Strom vörmagnetisiert. Damit ist vor allem der Vorteil verbunden, daß sämtliche Stromkreise, die von dem Generator 18 beliefert werden, von unbeabsichtigten Spannungsschwankungen und Störungen im Drehstromnetz io weniger abhängig sind, als wenn sie unmittelbar aus diesem gespeist würden.The generator 18 can also be used to supply additional auxiliary circuits the conversion arrangement - are used, in particular such auxiliary circuits, in which the phase position of the auxiliary current is in a certain ratio to the phase position the AC voltage of the network must be OK. If z. B. the converter contacts instead controlled by an eccentric shaft through special, preferably polarized relays the auxiliary circuits of these relays and any amplifier circuits are also fed by the generator 18. Also additional saturation chokes, which i.a. can be specially provided to facilitate the 'power cut-off, are advantageously pre-magnetized by a current drawn from the generator 18. The main advantage of this is that all of the circuits used by the Generator 18 are supplied from unintentional voltage fluctuations and disturbances in the three-phase network io are less dependent than when they are fed directly from this would.

Claims (5)

PA.TENTANSPRUCHE: i. Umformungsanordnung mit in Reihe mit der Unterbrechungsstrecke liegender Drossel, deren beim Nennstromwert hochgesättigter Magnetkern 'durch seine sprunghafte Entsättigung in der Nähe der Stromnullwerte eine Verzerrung der Stromkurve hervorruft und der zur Steuerung des Magnetisierungsverlaufes mit einer Vormagnetisierungswicklung versehen ist, wobei der Vormagnetisierungsstrom einem besonderen Generator entnommen wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Erregung des Generators (18) selbsttätig in Abhängigkeit von einer oder mehreren Betriebsgrößen des Umformers (i i) geregelt wird. PA TENT CLAIMS: i. Forming arrangement with in series with the interruption line lying choke, whose magnetic core, which is highly saturated at the nominal current value, by its sudden desaturation in the vicinity of the current zero values a distortion of the current curve causes and the control of the magnetization course with a bias winding is provided, the bias current taken from a special generator is, characterized in that the excitation of the generator (18) automatically in Regulated as a function of one or more operating variables of the converter (i i) will. 2. Umformungsanordnung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Generatorerregung in Abhängigkeit von der Höhe des Belastungsstromes geregelt wird. 3. 2. Forming arrangement according to claim i, characterized in that the generator excitation is regulated depending on the level of the load current. 3. Umformungsanordnung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Generatorerregung in Abhängigkeit vom Steuerwinkel der Kontaktbewegung geregelt wird. q.. Forming arrangement according to Claim i, characterized in that the generator excitation is regulated depending on the control angle of the contact movement. q .. Umformungsanordnung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Generator (18) eine Wechsel-EMK mit von der Sinusform abweichender Kurvenform liefert. Forming arrangement according to claim i, characterized in that the generator (18) has an alternating EMF with a curve shape deviating from the sinusoidal shape. 5. Umformungsanordnung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß von dem Generator (18) weitere Hilfsstromkreise der Umformungsanordnung gespeist werden.5. Forming arrangement according to Claim i, characterized in that further auxiliary circuits from the generator (18) the deformation arrangement are fed.
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