DE967084C - Anordnung an mit gittergesteuerten Entladungsstrecken arbeitenden Stromrichtern - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung an mit gittergesteuerten Entladungsstrecken arbeitenden Stromrichtern, die von mehreren Betriebsgrößen (Strom und/oder Spannungen) über Steuerspannungen spitzer Wellenform unter Verwendung eines gleichstrom vormagnetisierte Transformatoren aufweisenden Gittersteuergerätes gesteuert werden. Hierbei zeigt sich häufig die Neigung, daß einzelne Entladungsstrecken einen zu großen Stromanteil aufnehmen wollen. Eine solche Neigung beeinträchtigt einen ordnungsmäßigen Parallelbetrieb. Es sind bereits verschiedene Anordnungen bekanntgeworden, die einen ordnungsmäßigen Parallelbetrieb anstreben. Gegenstand der Erfindung ist eine neue, verbesserte Anordnung zur Erzielung eines ordnungsmäßigen Parallelbetriebes von Stromrichtern. Das Kennzeichen der Erfindung besteht darin, daß bei mehreren parallelarbeitenden Stromrichtern eine Vormagnetisierungswicklung des jeweiligen Transformators eines Gittersteuergerätes

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vom Strom des betreffenden Stromrichters und eine weitere Vormagnetisierungswicklung von einem aus einer Betriebsgröße des gesamten Verbraucherkreises abgeleiteten Strom durchflossen wird. In Fig. ι der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt; das sich auf zwei parallelarbeitende Gleichrichter bezieht. Beide Stromrichter werden vom Drehstromnetz io gespeist und arbeiten auf das Gleichstromnetz ii. Der eine Gleichrichter umfaßt den Haupttransformator mit der primären Sternwicklung 17 und den beiden sekundären S tern wicklungen 18 und 19, ferner den Saugtransformator 23 und das Entladungsgefäß 12 mit der Kathode 15 α und den sechs Anoden 15. Der zweite Stromrichter umfaßt den Haupttransfo'rmator mit der primären Dreieckwicklung 20 und den sekundären Sternwicklungen 21 und 22, ferner den Saugtransformator 24 und das sechsanodige Entladungsgefäß 13.

Man sieht aus der Schaltungsweise der Primärwicklungen der beiden Transformatoren, daß beide Stromrichter je sechsphasig arbeiten, aber zusammen eine Zwolfphasenwelligkeit ergeben. Damit beide Stromrichter gleichmäßig den Strom aufnehmen, ist eine Saugdrossel 25 vorgesehen.

Die Anoden 15 sind je mit einem Gitter 16 versehen, das den Entladungseinsatz der Anode steuert. Die Steuerung sämtlicher Gitter erfolgt aus einem mit dem Drehstromnetz 10 synchronen Steuernetz 26 über einen Hauptdrehregler 27. Die Sekundärseite des Hauptdrehreglers speist eine Sammelschiene 28, an die die jedem Stromrichter zugeordneten Einzeldrehregler 29 und 30 angeschlossen sind. Die Sekundärseite des Drehreglers 29 speist die in Dreieck geschalteten Primärwicklungen 31 der Gittertransformatoren 32 bis 37. Die vorzugsweise in Betracht kommende Ausführung für die Gittertransformatoren ist genauer in Fig. 2 dargestellt. Wie man Fig. 2 entnehmen kann, enthält jeder dieser Transformatoren einen Kern 38 mit einem sättigbaren Schenkel 39, auf dem die den Gitterkreis speisende Sekundärwicklung 40 und zwei Gleichstroms.teuarwicklungen4i und42 angeordnet sind. Die sechs Gittertransfoirmatoiran sind, wie man aus Fig. 1 erkennen kann, in drei Gruppen unterteilt, und zwar sind die beiden Primärwicklungen jeder Gruppe an dieselbe Phase des Drehreglers 29 angeschlossen. Der Gitterkreis enthält außer der bereits erwähnten Sekundärwicklung 40 eine Vorspannungsbatterie 43. Ferner sind in den Gitterkreis ein Strombegrenzungswiderstand 44 und ein weiterer Widerstand 45, der durch ein Schaltelement mit eindeutiger Stromdurchlaßrichtung 46 überbrückt ist, geschaltet. Das Schaltelement 46 ist derart gepolt, daß es den positiven Gitterstrom aufnimmt. Wie in der Zeichnung dargestellt ist, sind die Sekundärwicklungen der Gittertransformatoren 32 und 33 an Gitter angeschlossen, deren zugehörige Anoden mit einer Phasenverschiebung von i8o° Strom führen. Es ist noch zu bemerken, daß Kondensatoren 47 im Nebenschluß zu den Primärwicklungen 31 der Gittertransformatoren 32 bis 37 angeordnet sind, um den Leistungsfaktor zu verbessern und den Betrag der Scheinleistung, den die Drehregler erfordern, zu verkleinern.

Die Steuergleichstromwicklungen 42 der Gittertransformatoren 32 bis 37 sind in Reihe geschaltet und werden durch eine Spannung gespeist, die proportional der Größe des vom Entladungsgefäß 12 geführten Stromes ist. Diese Steuerspannung wirkt derart, daß die Phase der in den Sekundärwicklungen 40 erzeugten Spannung verzögert wird, sobald der Strom des Entladungsgefäßes 12 wächst. Die Steuerung bewirkt also eine Abflachung der Spannungskurve des Stromrichters und verringert damit die Neigung des Stromrichters, mehr Last zu übernehmen, wenn er mit einem anderen Stromrichter zusammenarbeitet.

Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel erhält man die dem Laststrom proportionale Steuerspannung mittels Stromtransformatoren 48 und 49, deren Primärwicklungen in die Anodenleitungen des Entladungsgefäßes 12 eingeschaltet sind, und zwar in zwei mit i8o° Phasenverschiebung arbeitende Anodenleitungen. Die Ausgangsseite dieser Stromtransformatoren ist an Gleichrichter 50 angeschlossen. Ferner ist zwischen den Ausgang der Stromtransformatoren und Gleichrichter einerseits und die Wicklungen 42 andererseits ein Filter, bestehend aus Drosselspule 51 und Kondensator 52, geschaltet. Dieser Filter dient dazu, den gleichgerichteten Strom zu glätten. Ferner sind Widerstände 53 als Grundbelastung der Stromtransformatoren vorgesehen, damit während der Halbwelle, während der der zugehörige Gleichrichter gesperrt ist, der Stromfluß aufrechterhalten werden kann.

Für den Stromrichter mit dem Entladungsgefäß 13 ist eine Steuerung vorgesehen, die weitgehend gleich derjenigen des Stromrichters mit dem Entladuingsgefäß 12 ist. Auch in diesem Falle erhalten die Steuerkreise eine Spannung, die in ihrer Phase durch den Laststrom des Entladungsgefäßes 13 derart verändert wird, daß mit zunehmendem Strom die Phase verzögert wird. Der Einfachheit wegen ist der Erfindungsgedanke für zwei parallelarbeitende Gleichrichter veranschaulicht worden. Es steht jedoch nichts im Wege, den Erfindungsgedanken auch bei mehr als zwei Stromrichtereinheiten anzuwenden.

Die weiter oben beschriebene Anordnung zur Erzwingung einer Lastverteilung zwischen den Entladungsgefäßen 12 und 13 durch Verzögerung der Phase der Gitterspannung in Abhängigkeit von dem Laststrom des betreffenden Entladungsgefäßes liefert nur eine geringe Regelwirkung. Daher wird vorteilhaft eine weitere selbsttätige Regelung der Phase der Gitterspannungen vorgesehen, und zwar soll die Phase aller Gitter spannungen der Entladungsgefäße 12 und 13 in Abhängigkeit einer Betriebsgröße des Verbraucherkreises 11 gesteuert werden. Hierzu dienen die Steuerwicklungen 41 der Gittertransformatoren 32 bis 37. Diese sind über einen Strombegrenzungswiderstand 54 an eine Steuersammeischiene 55 gelegt, die mit einer Gleichspannung gespeist wird, die in Abhängigkeit

einer Betriebsgröße des Lastkreises ii geändert wird. In der Zeichnung wird die Sammelschiene von einem Gleichstromnetz 56 über einen veränderlichen Widerstand 57 gespeist. Dieser Widerstand wird durch einen Hilfsmotor 59 mit den Feldwicklungen 64 und 65 gesteuert. Die Umsteuerung der Feldwicklungen erfolgt mit Hilfe eines stromabhängigen Relais 58, bestehend aus Betätigungsspule 60, die im Nebenschluß zum Widerstand 61 liegt, und dem Betätigungskontakt 63.

Bei der Anordnung des dargestellten Ausführungsbeispiels arbeiten die beiden sechsphasigen Gleichrichter zusammen wie ein zwölfphasiger Gleichrichter. Dabei wird die von beiden Gleichrichtern gelieferte Gleichspannung durch eine aus einer negativen Vorspannung und einer phasenveränderlichen Wechselspannung spitzer Wellenform zusammengesetzte Steuerspannung geregelt. Auf die Phasenänderung wirken zwei Größen ein, von denen die eine der Strom des eigenen Entladungsgefäßes ist und derart beschaffen ist, daß mit zunehmendem Strom die Phase verzögert wird. Die zweite dient dazu, den Gesamtstrom zu regeln, beispielsweise angenähert konstant zu halten. Wenn der Strom auf der Gleichstromseite zu hoch ist, so wird das Relais 58 den Steuermotor 59 derart betätigen, daß der Widerstand 57 vergrößert wird. Dadurch wird der in den Steuerwicklungen 41 fließende Strom verringert und somit eine Verzögerung der Phase sämtlicher Gitterspannungen herbeigeführt. Fällt der Laststrom unter einen vorbestimmten Wert, so wird der Steuermotor in entgegengesetzter Richtung betätigt und insgesamt die Phase sämtlicher Gitterspannungen nach vorn verschoben.

Wenn der Erfindungsgedanke an einem Ausführungsbeispiel dargestellt ist, bei dem der Gesamtstrom angenähert konstant gehalten werden soll, so steht nichts entgegen, ihn auch bei solchen Schaltungen zu verwenden, bei denen die Spannung des Verbraucherkreises geregelt wird.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH:

   Anordnung an mit gitterges-teuerten Entladungsstrecken arbeitenden Stromrichtern, die von mehreren Betriebsgrößen (Strom und/oder Spannungen) über Steuerspannuogen spitzer Wellenform unter Verwendung eines gleichstromvormagnetisierte Transformatoren aufweisenden Gittersteuergerätes gesteuert werden, dadurch gekennzeichnet, daß bei mehreren parallelarbeitenden Stromrichtern eine Vormagnetisierungswicklung vom Strom des betreffenden Stromrichters und eine weitere Vormagnetisierungswicklung von einem aus einer Betriebsgröße des gesamten Verbraucherkreises abgeleiteten Strom durchflossen wird.

   In Betracht gezogene Druckschriften:
   Deutsche Patentschriften Nr. 691 895, 673 599, 932.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

   ® 709702/50 9.57