DEP0054034DA

DEP0054034DA - Grid control of converters

Info

Publication number: DEP0054034DA
Authority: DE
Inventors: Werner Dipl.-Ing. Tennenlohe Rambold
Original assignee: Siemens Schuckertwerke AG
Current assignee: Siemens Schuckertwerke AG
Publication date: 1951-04-12

Description

Siemsiia-Schuckertwerke Erlangen, denSiemsiia-Schuckertwerke Erlangen, the

Aktiengesellschaft Qstl_e Stadtmauerstr, 30 Aktiengesellschaft Qstl _e Stadtmauerstr, 30

ι ft 1 Q p '1ι ft 1 Q p '1

PA 13/ si j. t-j υ &t PA 13 / si j. tj υ & t

PA 9/120/30PA 9/120/30

Anmelde tag: * Akt,Z.: ^ 'Registration day: * Act, 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, GWSregistered as: Patent Bearheiters ¥ / erdermann inventor Ramhold Abt, / plant: TS 21 E (Bahnen-Entwicklungsl) Bears costs ?. TS 21 (main railways) still concerns »TS 21, TS 24, TS 11 ■. ZY / T, GWS

^itelergänzung; mit impulszählender Energiespeichereinrichtung,^ itel supplement; with pulse-counting energy storage device,

insbes, Zähldrossel, zur Frequenzunterteilung der Steuerimpulse *in particular, counting throttle, for frequency division of the control pulses *

Gitter ^aaiau e ri-f - Umri chterJk» Grid ^ aaiau e ri-f - Umri chter Jk »

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.With the G-ITT, control of rectifiers and inverters has long been used instead of mechanical controls and tube controls purely magnetic controls are also used. These are dormant, not subject to wear and tear particularly advantageous. With converters, however, one is usually apart from the mechanical control » dependent on control tubes. This is disadvantageous in view of the relatively short service life of the drilling, especially for converters, which are to be used for traction power supplies, the highest level of operational reliability is required.

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.Pur traction power supply systems can be the solution to the task of interest, the 50-period current of the national power supply to convert it into 16 2/3 period current to feed the railway motors, i.e. to divide the frequency into thirds.

Um die Betriebssicherheit gewährleisten zu können, bedient man sich nach der Erfindung einer impulszählenden Energiespeichereinrichtung als eines Mittels, wie es an sich bereits vorge-In order to be able to guarantee operational safety, a pulse-counting energy storage device is used according to the invention as a means as it was already proposed

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.Beat Was ₉ According to the invention, a pulse-counting energy storage device is provided, which is arranged in the control circuit j that periodically several, for example three pulses, which are dependent on the primary voltage, charge the energy storage via a valve (rectifier), while the next, e.g. the fourth pulse reaches a predetermined trigger value and is used directly or indirectly to influence the road surface.

Eine weitere, ganz besonders vorteilhafte Ausfuhrungsform fetterAnother, particularly advantageous embodiment, bold

Erfindung besteht darin, dass alsInvention consists in that as

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-pulse counting energy storage device a counting throttle with a magnetic material of high initial permeability and a pronounced saturation knee is provided and is switched so that periodically several pulses _f the .from the primer

märspannung abhängig sind,are dependent on the mar voltage,

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*Magnetize counting choke below saturation while the next pulse crosses the saturation knee and the reactance of the choke suddenly decreases, the corresponding sudden current consumption of the counting choke being indirect or is used directly to influence the grid *

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 einerThe control pulses can, for example, the Sekundärstromicreis a saturation converter are removed, is traversed by the primary current of the inverter whose primary circuit BEZW _f. is connected to the primary voltage «The secondary circuit of the Y-converter has only a weak load, so that the saturation converter works like a voltage converter during its saturation. The number of turns and core cross-section are dimensioned in such a way that the core is unsaturated near the current zero crossing, but is already highly saturated when the instantaneous current value deviates from the zero value. Bb, jerky impulses are generated in the rhythm of the primary frequency. These can be stored in the En ^ sj », preferably one

Mm/Hd,Mm / Hd,

Zähldrossel^ zweckmässig über einen Gleichrichter; zugeführt werden und ihn schrittweise bis zur Sättigung aufladen bezw. magnetisieren=Counting throttle ^ expediently via a rectifier; be fed and charge him or respectively gradually to saturation. magnetize =

Energiespeiehereinrichtungen, die für die Verwirklichung der Vorschläge der Erfindung geeignet sind, wurden an sich bereitsEnergy storage devices, which are suitable for the implementation of the proposals of the invention, were already in themselves

^^^^^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. ^^^^^ ψφ ^^^^^ - ^^^ ψ ^^^^ suggested. It is a ¹ da ^ / umellieh ^^ eKtrischen time circuit to delay the response of a current value sensitive device _il e.g., a relay or release by supplying a number of successive and mutually equal energy pulses to an energy storage device, EsHjfewvorgeschoben »to provide an alternating current energy saturation converter for pulse matching. According to a further proposal, this should be so highly saturated by direct current bias that the actual value of the nominal current of a monitored current circuit is smaller than the current value required to desaturate the converter. As an energy store, either a capacitor is provided in series with an electric valve and arranged in parallel to a low-resistance trigger coil connected to the saturation coil, or a saturation choke is used as a magnetic energy store, the saturation flux of which is a multiple of the converter saturation flux, connected in series with a tripping coil and a electrical valve connected to the saturation converter. An auxiliary excitation circuit can be provided for the saturation choke, which can be briefly closed by a switch and a current that magnetizes the choke in the opposite direction as the converter pulses, preferably sufficient to saturate the choke.

3 Patentansprüche
O Figuren 3 claims
O figures

Claims

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

* That a pulse counting device is provided Energiespeieh ^ 1 in "GitterJ 3teueKj * ^ _f UfeoEterg iiasto ^^ rTrequenzherel) -s ^ -fczung, OBduroh, which is arranged in the control circuit that periodically respectively se Impul more, of the primary voltage are dependent on the energy storage device via a valve (rectifier) aufIaden _i -during the next pulse erreipht a predetermined trigger value, and directly or indirectly to be lattice interference is utilized,

2 . Is GitterJJsteuer ^ ppvtTmrichterft-to see to claim 1, characterized in that superiors than impulszählende energy storage means comprises a Zähldrossel with a magnetic ILernmaterial high Allfangspermeabilität and pronounced saturation knee * and switched so that periodically in each case a plurality of pulses that are dependent on the primary voltage in step-oriented et ^ T 'ex ^ fuTfeäHr "magnetize the counting dr ^^ B ^^ Ä - ^ n ^^ r ^ i ^ of the saturation, while the next pulse reaches the saturation knee and the reactance of the throttle abruptly decreases, whereby the corresponding abrupt current consumption of the Count «» throttle used indirectly or directly to influence the grid "is»

3. Grid-controlled converter according to claim 1 and 2 , characterized in that a saturation converter is provided in the primary circuit of the converter (per phase), " mm whose secondary circuit has taken the control pulses ί4 ^ w ^ Vi * -""