DEP0054034DA - Gittersteuerung von Umrichtern - Google Patents

Description

Siemsiia-Schuckertwerke Erlangen, den

Aktiengesellschaft Qstl_e Stadtmauerstr, 30

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PA 9/120/30

Anmelde tag: * Akt,Z.: ^ '

angemeldet als : Patent Bearheiters ¥/erdermann Erfinders Ramhold Abt,/Werk: TS 21 E (Bahnen-Entwickl) Kosten trägt?. TS 21 (Vollbahnen) betr. noch» TS 21, TS 24, TS 11 ■ . ZY/T, GWS

^itelergänzung; mit impulszählender Energiespeichereinrichtung,

insbes, Zähldrossel, zur Frequenzunterteilung der Steuerimpulse *

Gitter ^aaiau e ri-f - Umri chterJk»

Bei der G-itt er steuerung von Gleich- und Wechselrichtern hat man schon lange anstelle von mechanischen Steuerungen und ßöhrensteuerungen auch rein magnetische Steuerungen angewendet. Diese sind als ruhende, nicht der Abnutzung unterworfene Einrichtungen besonders vorteilhaft. Bei Umrichtern aber ist man normalerweise noch abgesehen von der mechanischen Steuerung » auf Steuerröhren angewiesen. Dies ist nachteilig in Anbetracht der relativ geringen Lebensdauer der Bohren, Gerade für Umrichter, die für Bahnstromversorgungen zu verwenden sind, ist höchste Betriebssicherheit erforderlich.

Pur Bahnstromversorgungsanlagen kann die Lösung der Aufgabe von Interesse sein, den 50-Periodenstrom der Landesstromversorgung in 16 2/3-Periodenstrom zur Speisung der Bahnmotoren umzuwandeln, d.h. also die Frequenz zu dritteln.

Um die Betriebssicherheit gewährleisten zu können, bedient man sich nach der Erfindung einer impulszählenden Energiespeichereinrichtung als eines Mittels, wie es an sich bereits vorge-

schlagen Wurde₉ Erfindungsgemäss ist eine impulszählende Energie speichereinrichtung vorgesehen, die so im Steuerstromkreis angeordnet ist j dass periodisch jeweils mehrere, beispielsweise drei Impulse, die von der Primärspannung abhängig sind, den Energiespeicher über ein Ventil (Gleichrichter) aufladen, während der nächste, also z.B. der vierte Impuls einen vorbestimmten Auslösewert erreicht und mittelbar oder unmittelbar zur Gltterbeeinflussung benutzt wird.

Eine weitere, ganz besonders vorteilhafte Ausfuhrungsform fetter

Erfindung besteht darin, dass als

impuls zähl ende En,ergiespeichereinrichtung eine Zähldrossel mit einem magnetischen ^ernmaterial hoher Anfangspermeabilität und ausgeprägtem Sättigungsknie vorgesehen und so geschaltet ist, dass periodisch jeweils mehrere Impulse_f die .von der Pri-

märspannung abhängig sind,

Zähldrossel noch unterhalb der Sättigung magnetisieren, während der nächste Impuls das Sättigungsknie überschreitet und die Reaktanz der Drossel sprunghaft herabsetzt, wobei die entsprechend sprunghafte Stromaufnahme der Zähldrossel mittelbar oder unmittelbar zur Gitterbeeinflussung benutzt wird*

Die Steuerimpulse können z.B. dem Sekundärstromicreis eines Sättigungswandlers entnommen werden, dessen Primärstromkreis vom Primärstrom des Umrichters durchflossen Wird_f bezw. an die Primärspannung angeschlossen ist« Der Sekundärstromkreis des Yfandlers weist nur eine schwache Belastung auf, so dass der Sättigungswandler während seiner Umsättigung wie ein Spannungswandler arbeitet. Windungszahl und Eernquerschnitt sind so bemessen, dass der ICern in der Nähe des Stromnulldurchgangs ungesättigt, bei grösseren Abweichungen des Augenblicksstromwerts vom·Iullwert dagegen bereits hjochgesättigt ist. Bb werden also stossartige Impulse im Rhy^mus der Primärfrequenz erzeugt. Diese können-dem En^sj »speicher, vorzugsweise einer

Mm/Hd,

Zähldrossel^ zweckmässig über einen Gleichrichter; zugeführt werden und ihn schrittweise bis zur Sättigung aufladen bezw. magnetisieren=

Energiespeiehereinrichtungen, die für die Verwirklichung der Vorschläge der Erfindung geeignet sind, wurden an sich bereits

^^^^^ψφ^^^^^-^^^ψ^^^^ vorgeschlagen. Es handelt sich¹ da^/umellieh^^eKtrischen Zeitkreis zur Verzögerung des Ansprechens eines stromwertempfindlichen Gerates_il z.B, eines Relais oder Auslösers durch Zuführung einer Anzahl aufeinanderfolgender und untereinander gleich grosser Energieimpulse zu einem Energiespeicher, EsHjfewvorgeschlagen» zur Impulsabgleichung einen Wechselstromenergie-Sättigungswandler vorzusehen. Dieser soll nach einem weiteren Vorschlag durch Gleichstromvormagnetisierung so hoch gesättigt sein, dass der Soheitelwert des Nennstromes eines überwachten Stromlcreises kleiner ist als der zur EntSättigung des Wandlers erforderliche Stromwert. Als Energiespeicher ist entweder ein Kondensator in Reihe mit einem elektrischen Ventil vorgesehen und parallel zu einer an den Sättigungswendler angeschlossenen widerstandsarmen Auslösespule angeordnet, oder aber es ist als magnetischer Energiespeicher eine Sättigungsdrossel, deren Sättigungsfluss ein Mehrfaches des Wandlersättigungsflusses beträgt, in Reihenschaltung mit einer Auslösespule und einem elektrischen Ventil an den Sättigungswandler angeschlossen. Dabei kann ein Hilfserregerkreis für die Sättigungsdrossel vorgesehen sein, der duroh einen Schalter kurzzeitig geschlossen werden kann und einen die Brossel in entgegengesetzter Richtung wie die Wandlerimpulse magnetisierenden, vorzugsweise zur Sättigung der Drossel ausreichenden Strom führt.

3 Patentansprüche
O Figuren

Claims (3)

P a_ t; __e ji _ t ajn^s ρ r ii c_ h e

1. " GitterJ*3teueKj^ UfeoEterg_f iiasto^^rTrequenzherel)-s^-fczung, OBduroh gekennzeichnet* dass eine impuls zählende Energiespeieh^reinrichtung vorgesehen ist, die so im Steuerstromkreis angeordnet ist, dass periodisch jeweils mehrere Impulse, die von der Primärspannung abhängig sind, den Energiespeicher über ein Ventil (Gleichrichter) aufIaden_i -während der nächste Impuls einen vorbestimmten Auslösewert erreipht und mittelbar oder unmittelbar zur Gitterbeeinflussung benutzt wird,

2. GitterJJsteuer^ppvtTmrichterft-nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , dass als impulszählende Energiespeichereinrichtung eine Zähldrossel mit einem magnetischen ILernmaterial hoher Allfangspermeabilität und ausgeprägtem Sättigungsknie vorge- * sehen und so geschaltet ist, dass periodisch jeweils mehrere Impulse, die von der Primärspannung abhängig sind, in schrittweis et^T'ex^fuTfeäHr"die Zähldr^^B^^Ä-^n^^r^i^der Sättigung magnetisieren, während der nächste Impuls das Sättigungsknie erreicht und die Reaktanz der Drossel sprunghaft herabsetzt, wobei die entsprechende sprunghafte Stromaufnahme der Zähl«» drossel mittelbar oder unmittelbar zur Gitterbeeinflussung benutzt" wird»

3. Gittergesteuerter Umrichter nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass im PrimärStromkreis des Umrichters (je Phase) ein Sättigungswandler vorgesehen ist, «mm dessen Sekundär Stromkreis die Steuerimpulse entnommen ί4 ^w^Vi*-» «