DE970596C

DE970596C - Contact converter, especially in a three-phase bridge circuit

Info

Publication number: DE970596C
Application number: DEA9505D
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Dr-Ing Flo Koppelmann
Original assignee: AEG AG
Current assignee: AEG AG
Priority date: 1945-03-24
Filing date: 1945-03-24
Publication date: 1958-10-09

Description

(WiGBl. S. 175)(WiGBl. P. 175)

AUSGEGEBEN AM 9. OKTOBER 1958ISSUED OCTOBER 9, 1958

(Ges. v. 15. 7.1951)(Ges. Of 15.7.1951)

Es ist bekannt, daß mechanische Stromrichter (Kontaktumformer) mit metallischen Kontakten sich auch für große Leistungen ohne Schaltfeuer an den Kontakten betreiben lassen, wenn man vor die Kontakte Schaltdrosseln, d. h. normalerweise gesättigte und nur in der Nähe des Stromnulldurchganges entsättigte Drosseln, in den Stromkreis legt. Um die Wirkung der Schaltdrosseln zu vervollkommnen, hat man dabei parallel zu den Kontakten Löschkreise angeordnet, welche hauptsächlich aus Kondensatoren bestanden.It is known that mechanical converters (contact converters) with metallic contacts can also be operated for high outputs without switching lights on the contacts, if one is in front of the contacts switching chokes, d. H. normally saturated and only near the current zero crossing desaturated chokes, puts in the circuit. To perfect the effect of the switching chokes, one has arranged extinguishing circles parallel to the contacts, which mainly consist of Capacitors passed.

Die Erfindung bezieht sich auf einen Kontaktumformer, insbesondere in dreiphasiger Brückenschaltung, mit einer Schaltdrossel je Phase, die eine übliche Vorerregung hat, und bei dem die Kontakte nicht durch Nebenwege überbrückt sind. Sie ist dadurch gekennzeichnet, daß der über die Kontakte fließende Magnetisierungsstrom im. Augenblick der Kontaktöffnung von einem vorzugsweise ohmschen Hilfsstromkreis' übernommen wird, der nicht die Kontakte überbrückt und nicht über die Schaltdrossel der Folgephase geht.The invention relates to a contact converter, especially in a three-phase bridge circuit, with a switching inductor per phase, the usual one Has pre-excitation, and in which the contacts are not bridged by secondary paths. She is through it characterized in that the magnetizing current flowing through the contacts in. Moment of Contact opening is taken over by a preferably ohmic auxiliary circuit 'which is not the Contacts bridged and does not go through the switching throttle of the following phase.

Dadurch, daß die bisher üblichen Nebenwege in Fortfall kommen, wird der Kontaktumformer einfacher und übersichtlicher. Vor allen Dingen kann man das Auftreten von Schwingungen vermeiden. Die gewünschte Wirkung wird um so besser erreicht, je niederohmiger der Hilfsstromkreis ist.The fact that the previously common secondary routes are no longer needed makes the contact converter simpler and clearer. Above all, one can avoid the occurrence of vibrations. The lower the resistance of the auxiliary circuit, the better the desired effect is achieved.

Die Erfindung ist besonders in solchen Schaltungen von Bedeutung, in denen bei der üblichen AnThe invention is particularly important in such circuits in which in the usual An

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Ordnung eines Löschkreises parallel zu den Kontakten die Ströme in diesem Löschkreis unerwünschte Rückwirkungen auf die Schaltdrosseln und die Kontaktöffnung anderer Phasen ausüben. Eine solche Schaltung ist beispielsweise die dreiphasige Brückenschaltung mit einer Schaltdrossel je Phase, welche wegen ihrer hohen Umspannerausnutzung und der geringen erforderlichen Bauleistung der Schaltdrosseln sehr häufig verwendet wird; In der Zeichnung ist für diese Schaltung die Erfindung an einem Beispiel dargestellt. Der Kontaktumformer enthält einen Umspanner ι mit den Phasen u, v, w und drei Schaltdrosseln 2, 3 und 4, welche den Strom zu den Kontakten 5 ... 10 leiten. Diese Kontakte arbeiten in dreiphasiger Brückenschaltung auf die Last 11. Die Schaltdrossel^ tragen Vorerregerwicklungen 12, 13, 14, welche über einen Phasendreher 15 von den Phasen u, v, w gespeist werden und deren Strom durch eine dreiphasige Drossel 16 begrenzt wird. Als Hilfsstromkreis ist der Übersichtlichkeit wegen nur derjenige der Phase u eingezeichnet. Er ist an den Punkt A der Phase u und den· Punkt B der Phase ν angeschlossen. Entsprechend, d. h. zyklisch vertauscht sind die beiden Hilfsstromkreise für die Phasen ν und w angeordnet. Diese Anordnung des Hilfsstromkreises ermöglicht es einerseits¹, daß im Augenblick der öffnung beispielsweise des Kontaktes S der Magnetisierungsstrom der Schaltdrossel 2 über den Widerstand 17 weiterfließen kann, und, zwar ohne daß dieser Strom über einen anderen Kontakt oder über eine andere Schaltdrossel zu fließen braucht. Würde man ohne die Vorerregung 12, 13, 14 arbeiten, so würden die Verluste im Widerstand 17 so groß werden, daß die Anordnung unwirtschaftlich würde. Man kann die Vorerregung durch die Drossel 16 und den Phasendreher 15 so abstimmen, daß während der ganzen stromschwachen Pause der Drossel der Magnetisierungsstrom in der Hauptwicklung schwach positiv ist. In diesem Fall erhält man an den Kontakten nach der Kontaktöffnung eine schwach positive Spannung, welche erst nach der Sättigung der betreffenden Schaltdrossel auf die Sperrspannung anspringt.Order of an extinguishing circuit parallel to the contacts, the currents in this extinguishing circuit have undesirable effects on the switching reactors and the contact opening of other phases. Such a circuit is, for example, the three-phase bridge circuit with one switching inductor per phase, which is used very frequently because of its high transformer utilization and the low structural power required for the switching inductors; In the drawing, the invention is shown using an example for this circuit. The contact converter contains a transformer ι with the phases u, v, w and three switching reactors 2, 3 and 4, which conduct the current to the contacts 5 ... 10. These contacts work in a three-phase bridge circuit to the load 11. The switching chokes ^ carry pre-excitation windings 12, 13, 14, which are fed via a phase rotator 15 from the phases u, v, w and whose current is limited by a three-phase choke 16. For the sake of clarity, only the one for phase u is shown as the auxiliary circuit. It is connected to point A of phase u and point B of phase ν . The two auxiliary circuits for phases ν and w are arranged accordingly, ie cyclically interchanged. This arrangement of the auxiliary circuit makes it possible on the one hand ¹ that at the moment of the opening of, for example, contact S, the magnetizing current of the switching inductor 2 can continue to flow via the resistor 17, without this current having to flow via another contact or via another switching inductor. If one were to work without the pre-excitation 12, 13, 14, the losses in the resistor 17 would be so great that the arrangement would be uneconomical. The pre-excitation by the choke 16 and the phase rotator 15 can be adjusted so that the magnetizing current in the main winding is weakly positive during the entire low-current break in the choke. In this case, a weakly positive voltage is obtained at the contacts after the contact is opened, which only jumps to the blocking voltage after the respective switching choke has been saturated.

Die Erfindung ist von besonderer Bedeutung für Umformer großer Leistung, bei denen die Schaltdrosseln so wenig Windungen haben, daß ihr Magnetisierungsstrom ohne Vorerregung in der Größenordnung von 1 ... 10 A liegen würde. Soll mit einem derartigen Umformer durch Verschiebung der Schaltzeitpunkte die Spannung geregelt werden, so ist im allgemeinen die Phasenlage des Phasendrehers 15 mitzuregeln, was beispielsweise durch eine Kupplung des Verdrehungsorgans des Antriebsmotors mit dem Phasendreher 15 erfolgen kann.The invention is of particular importance for high-performance converters in which the switching reactors have so few turns that their magnetizing current would be in the order of 1 ... 10 A without pre-excitation. If the voltage is to be regulated with such a converter by shifting the switching times, the phase position of the phase rotator 15 must generally also be regulated, which can be done, for example, by coupling the rotating member of the drive motor to the phase rotator 15.

Die Verwendung von vorwiegend ohmschen Widerständen als, Hilfskreise kommt vor allen Dingen dann in Frage, wenn durch Verwendung hochwertigen Eisens für die Schaltdrosseln und; durch genaue Abstimmung der Vorerregungen 12 ... 14 der Magnetisierungsstrom der Schaltdrosseln auf sehr kleine Werte, beispielsweise unter χ A, gebracht wurde. Ist dies nicht möglich, so kann man im Hilfsstromkreis auch kapazitive Widerstände anordnen. Besonders, im letzteren Fall ist es, unter Umständen erforderlich, außer den Schaltdrosseln Einschaltdrosseln vorzusehen, welche verhindern, daß im Einschaltungsaugenblick Kapazitäten der Hilfskreise sich über die Kontakte mit großer Stromstärke entladen. Bei Verwendung von ohmschen Widerständen besteht diese Gefahr nicht im gleichen Maße.The use of predominantly ohmic resistors as auxiliary circuits comes into question above all when the use of high-quality iron for the switching chokes and; By precisely coordinating the pre-excitations 12 ... 14, the magnetizing current of the switching chokes was brought to very small values, for example below χ A. If this is not possible, capacitive resistors can also be arranged in the auxiliary circuit. Especially in the latter case, it may be necessary, in addition to the switching chokes, to provide switch-on chokes, which prevent capacities of the auxiliary circuits from discharging through the contacts with a large current at the moment of switch-on. When using ohmic resistors, this risk does not exist to the same extent.

Claims

Patent claims:

i. Contact converter, especially in a three-phase bridge circuit, with a switching inductor each phase that has a usual pre-excitation and in which the contacts do not go through By-pass routes are bridged, characterized in that the flowing over the contacts Magnetizing current in. Moment of contact opening by a preferably ohmic Auxiliary circuit is taken over, which does not bridge the contacts and not over the Switching throttle of the following phase goes.

2. Contact converter according to claim 1 for three-phase bridge circuit with a switching inductor per phase, characterized in that the auxiliary circuit of each phase between the contact-side end of the associated switching throttle and the end of the spanner-side Switching throttle of the following phase is switched.

Considered publications:

German Patent Nos. 709656, 731764; Swiss Patent No. 225 250; French patent specification No. 51 903.

1 sheet of drawings