DE970619C

DE970619C - Converter with periodically operated contacts

Info

Publication number: DE970619C
Application number: DEA9159D
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Dr-Ing Flo Koppelmann
Original assignee: AEG AG
Current assignee: AEG AG
Priority date: 1941-04-27
Filing date: 1941-04-27
Publication date: 1958-10-09

Description

Bekanntlich lassen sich Stromrichter mit mechanischen Kontakten auch für große Leistungen verwirklichen, wenn dafür Sorge getragen wird, daß der von den Kontakten zu schaltende Strom gewisse kleine Werte nicht überschreitet. Bei den schon vorgeschlagenen Anordnungen haben die Kontakte den Magnetisierungsstrom des Umspanners oder von Drosseln zu schalten. Dabei wurde weiter bereits vorgeschlagen, diesen Magnetisierungsstrom durch eine beispielsweise laststromabhängige Vorerregung zu verringern.As is well known, converters with mechanical contacts can also be implemented for high outputs, if care is taken that the current to be switched by the contacts is certain does not exceed small values. In the arrangements already proposed, the Contacts to switch the magnetizing current of the transformer or of chokes. Included has also already been proposed, this magnetizing current by, for example, load current-dependent Reduce pre-excitation.

Es zeigt sich, daß trotz dieser Hilfsmittel in vielen Fällen, insbesondere bei hochbelastbaren Stromrichtern und bei Verwendung weniger hochwertigen magnetischen Materials für Umspanner oder Drosseln, der von den Kontakten zu schaltende Strom noch zu groß ist.It turns out that, despite these aids, in many cases, especially in the case of heavy-duty Converters and, if less high-quality magnetic material is used, for transformer or chokes, the current to be switched by the contacts is still too high.

Nach der Erfindung wird der von den Kontakten zu schaltende Strom noch dadurch weiter verringert, daß die Größe bzw. Phase der veränderlichen Vorerregung des Umspanners oder der Drosseln von den Betriebsbedingungen, insbesondere von der Belastung und von der Spannung des Umformers, derart abhängig gemacht wird, daß die Kontakte stets einen möglichst gleichbleibenden kleinen, aber noch positiven Strom zu unterbrechen haben. Bei zunehmender Belastung oder bei abnehmender Kommutierungsspannung dauert der Kommutierungsvorgang länger. Die Folge davon ist, daß der Kontakt einen größeren positiven StromAccording to the invention, the current to be switched by the contacts is further reduced by that the size or phase of the variable pre-excitation of the transformer or the chokes the operating conditions, in particular the load and voltage of the converter, is made dependent in such a way that the contacts always remain as constant as possible have to interrupt small but still positive currents. With increasing load or with decreasing Commutation voltage, the commutation process takes longer. The consequence of this is that the contact carries a greater positive current

zu unterbrechen hat. Ordnet man nun außer einer festen negativen Vorerregung eine vom Laststrom oder von der Spannung abhängige Vorerregung in dem Sinne an, daß mit wachsendem Laststrom bzw. abnehmender Spannung die gesamte Vorerregung in Richtung des Arbeitsstromes vermehrt wird, so läßt sich der vom Kontakt zu unterbrechende Strom in beliebiger Weise verringern. Praktisch wird man ihn nicht unter den Nullwert absinken lassen, ίο Eine direkte Vorerregung mit dem Laststrom ist im allgemeinen bereits bei einer einzigen Vorerregerwindung für den geschilderten Zweck zu groß. Man wird daher durch einen zwischengeschalteten Stromwandler die Vorerregung gegenüber der mit einer Windung noch verringern.has to interrupt. If you now order one from the load current in addition to a fixed negative pre-excitation or voltage-dependent pre-excitation in the sense that with increasing load current resp. as the voltage decreases, the entire pre-excitation is increased in the direction of the working current, so the current to be interrupted by the contact can be reduced in any way. Becomes practical you don't let it drop below zero, ίο there is a direct pre-excitation with the load current in general, even with a single pre-exciter winding for the purpose described great. Therefore, the pre-excitation opposite the decrease with one turn.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der " Erfindung dargestellt, i, 2, 3 sind die Phasen der Sekundärseite eines Umspanners; 4, 5, 6 sogenannte Schaltdrosseln, deren Magnetisierungsstrom von ao den Kontakten 7 bis 12 zu unterbrechen ist. Die Schaltdrosseln tragen in bekannter Weise Vorerregungen 13 bis 15. Außer diesen sind Erregerwicklungen 16 bis 18 vorhanden, welche über Stromwandler 19 bis 21 gespeist werden. Die Stromwandler ihrerseits werden jeweils von dem Phasenstrom der nachfolgenden Phase erregt, und zwar in dem Sinne, daß die Vorerregungen 16 bis 18 im jeweiligen Ausschaltaugenblick gleichsinnig mit den Lastströmen in der Hauptwicklung sind. Man wird insbesondere bei großen Leistungen den Stromwandlern auf der Primärseite nur eine Windung geben, sie z. B. als .Lochstromwandler über die Stromschienen schieben. Durch Wahl der sekundären Windungszahl oder der Windungszahl der Wicklungen 16 bis 18 läßt sich eine gewünschte kleine Stärke der Vorerregung erzielen. Die Stromwandler können gleichzeitig für andere Zwecke, z.B. zur Strommessung oder zur Überwachung oder für den Kurzschlußschutz, verwendet werden. Im Sekundärkreis der Stromwandler können strom- oder spannungsabhängige Widerstände, insbesondere sich sättigende Eisenkerne, vorgesehen sein, die das Übersetzungsverhältnis des Stromwandlers derart beeinflussen, daß die gewünschte kompensierende Wirkung des Vorerregerstromes in 16 bis 18 über einen weiten Lastbereich dem Magnetisierungsstrom, der von den Kontakten zu unterbrechen ist, angepaßt wird. Die Anordnung der Zeichnung kann sinngemäß auch verwendet werden für solche mechanische Stromrichter, bei denen nicht Drosseln, sondern Gasentladungsventile auf der Primärseite des Umspanners die Kontakte 7 bis 12 vom Laststrom entlasten, so daß sie nur den Magnetisierungsstrom des Umspanners zu schalten haben. In diesem Falle werden die Vorerregungswicklungen 16 bis 18 auf den Schenkeln des Umspanners selbst angeordnet.In the drawing, an embodiment of the "invention is shown, i, 2, 3 are the phases of the secondary side of a transformer; 4, 5, 6 so-called switching chokes whose magnetizing current is to be interrupted by the contacts 7 to 12. The switching chokes carry in known Wise pre-excitations 13 to 15. In addition to these, there are excitation windings 16 to 18, which are fed via current transformers 19 to 21. The current transformers are in turn excited by the phase current of the subsequent phase, in the sense that the pre-excitations 16 to 18 in The current transformers on the primary side are given only one turn, e.g. as a hole-type current transformer, by selecting the secondary number of turns or the number of turns of the windings 16 to 18 a desired small strength of the pre-excitation can be achieved om converters can be used at the same time for other purposes, e.g. for current measurement or for monitoring or for short-circuit protection. In the secondary circuit of the current transformer, current or voltage-dependent resistors, in particular saturating iron cores, can be provided, which influence the transformation ratio of the current transformer in such a way that the desired compensating effect of the pre-excitation current in 16 to 18 over a wide load range of the magnetizing current flowing from the contacts interrupt is adjusted. The arrangement of the drawing can also be used for mechanical converters in which not chokes but gas discharge valves on the primary side of the transformer relieve the contacts 7 to 12 of the load current so that they only have to switch the magnetizing current of the transformer. In this case, the pre-excitation windings 16 to 18 are arranged on the legs of the transformer itself.

Bei Betrieb mit Regelumspannern oder in Netzen mit schwankender Spannung kann es vom Vorteil sein, die Vorerregung auch von der Spannung abhängig zu machen, und zwar in dem Sinne, daß mit abnehmender Spannung eine zusätzliche Vorerregung in Richtung des Laststromes auftritt. Dies läßt sich dadurch erreichen, daß eine von der Spannung unabhängige Vorerregung in Richtung des Laststromes bei großer Spannung durch eine spannungsabhängige Erregung vermindert wird. Bei Abnahme der Spannung ergibt sich dann insgesamt eine Zunahme der Erregung in Richtung des Laststromes.It can be an advantage when operating with control transformers or in networks with fluctuating voltage be to make the pre-excitation also dependent on the voltage, in the sense that with As the voltage decreases, additional pre-excitation occurs in the direction of the load current. this can be achieved in that a voltage-independent pre-excitation in the direction the load current at high voltage is reduced by voltage-dependent excitation. When the voltage decreases, there is an overall increase in the excitation in the direction of the Load current.

Je sorgfältiger die Magnetisierungsströme von Umspanner oder Drosseln durch die beschriebenen künstlichen Mittel auf kleine Werte kompensiert werden, um so wichtiger ist es, daß die Vorerregungen von zufälligen Schwankungen der Netzspannung unabhängig sind. Dies führt dazu, sie aus einer eigenen Spannungsquelle zu speisen, welche beispielsweise aus einem mit dem Antriebsmotor der Kontakte gekuppelten Generator bestehen kann. Die Erregung dieses Generators kann in der gewünschten Weise von Strom und Spannung abhängig gemacht werden.The more carefully the magnetizing currents of transformer or chokes through the described artificial means are compensated to small values, it is all the more important that the pre-excitations are independent of random fluctuations in the mains voltage. This causes them to come out of a own voltage source to feed, which for example from a with the drive motor of the Contacts coupled generator can exist. The excitation of this generator can be in the desired Can be made dependent on current and voltage.

Claims

Patent claims:

i. Converter with periodically operated contacts, in which the contacts carry the magnetizing current have to switch an upstream transformer or a choke, whereby the Umspanner or the choke, for example, a load current-dependent pre-excitation for reduction of the current to be switched, characterized in that the size or phase the variable pre-excitation is made dependent on the operating state that the Contacts to always interrupt a small but still positive current that is as constant as possible to have.

2. Converter according to claim 1, characterized in that that with increasing load current transformer or choke of a phase by the current of the following phase with interposition a current transformer is pre-excited in the direction of the load current.

Considered publications:
Swiss Patent No. 204996;
French patent specification No. 830 743.

1 sheet of drawings