NO162512B - Vannholdig, varmebestandig masse. - Google Patents

Description

Vekselretter.

Foreliggende oppfinnelse vedrører en videreutvikling av den vekselretter som er beskrevet i patent 106 847 (hovedpatentet) som angir en vekselretter som muliggjør tilbakematning av energi fra kommuteringsreaktoren uten at der trenges et kun-stig eller virkelig batterimidtpunkt. Den i hovedpatentet beskrevne vekselretter be-står av en til to likespenningsførende ledere tilsluttet serievekselretter omfattende minst to styrbare halvlederelementer, hvilken serievekselretter er anordnet til å frembringe en firkantspenning som fortrinnsvis over serie- og parallellresonansfiltere endres til sinusform, og hvilken serievekselretter er forsynt med kommuteringsinduktans og kommuteringskonden-satorer samt tilbakematningsventiler for å muliggjøre tilbakematning av energi fra en med vekselretteren forbundet belastning, samt en Mlbakematningskrets for tilbakematning av energi fra vekselretterens kommuteringsinduktans, og ifølge hovedpatentet er der for tilbakematning av energi fra kommuteringsimpedansen anordnet en tilbakematningstransformator, hvis primærvikling er innkoblet i en strømvei som er felles for tilbakematnings-veien for energi fra kommuterrngsinduk-tansen og tilbakematnings veien for energi fra belastningen, men som samtidig er ad-skilt fra serievekselretterens hovedstrøm-vei, og hvis sekundærvikling over likeret-terelementer er innkoblet mellom de like-spenningsførende ledere.

Det ble antatt at tilbakematningstransformatoren måtte dimensjoneres således at den aldri ble mettet under normal drift. Det viser seg imidlertid at denne transformator i så fall blir unødig stor og ruvende, unødvendig kostbar og får unødig stor spredningsreaktans.

Ifølge oppfinnelsen tilpasses i stedet tilbakematningstransformatorens' kj erne-tverrsnittsareal, kjernemateriale og antall vindinger til hverandre og lengden av kommuteringsintervallet og til den spenning som i dette intervall påtrykkes tilbakematningstransformatoren, således at transformatorkjernen blir mettet ved kom-muteringsintervallets slutt. Derved oppnås flere fordeler. Transformatorens størrelse kan minskes høyst vesentlig; ved en typisk spenningsretter kan en 5 til 10 gangers minskning av transformatorens typeefekt oppnås. Transformatoren blir derved selv-sagt billigere og mindre ruvende. Den får også en lavere spredningsreaktans, hvilket er en stor fordel ved de under kommute-ringen oppstående hurtige forløp. Videre reduseres transformatortapene, hvorved spenningsretterens virkningsgrad økes. En-delig blir ved en spenningsretter ifølge oppfinnelsen utgangsspenningens varia-sjon med belastningen mindre.

Oppfinnelsen skal beskrives nærmere 1 det følgende i tilslutning til tegningen, på hvilken fig. 1 viser en spenningsretter ifølge oppfinnelsen, hvor tilbakematningstransformatorens sekundærside over en Graetz-bro er forbundet med. matespen-ningen, og fig. 2 viser en annen utførelse med seriekoblet tilbakematningstransformator.

På fig. 1 er de styrbare ventiler 1 og 2 i serie med kommuteringsinduktiviteten eller kommuteringsreaktoren 3 koblet mellom de likespenningsførende ledere. Forbindelsespunktet mellom kommute-ringskondensatorerie 4 og 5 er forbundet med et midtuttak på kommuteringsreaktoren. To tilbakemåtningsventiler er be-tegnet med 6 og 7. Hovertransformatoren 8 er med sin primærvikling 9 dels forbundet med kommuteringsreaktansens midtuttak og dels over en reaktans 20 med forbindelsespunktet mellom kondensatorene 10 og 11. Vekselretterens' belastning er forbundet med hovedtransformatorens sekundærvikling 12. Tilbakematningstransformatorens 13 primærvikling 14 er innkoblet mellom kommuteringsreaktansens 3 midtuttak og forbindelsespunktet mellom tilbakematningsventilene 6 og 7. Transformatorens sekundærvikllng 15 er forbundet med vekselspenningsuttakene på den Graetz-koblede likeretterbro 16, hvis like-spenningsuttak er forbundet med de like-spenningsførende ledere.

Ventilene 1 og 2 tennes avvekslende på kjent måte, således at der frembringes en vekselspenning over belastningen. Når f. eks. ventilen 1 tennes slukker ventil 2. Den i kommuteringsreaktansen under kommu-teringsforløpet lagrede energi utlades ved en strøm som passerer gjennom ventilen 1, viklingen 14 og ventilen 6. I sekundær-viklingen 15 induseres der da en strøm som mater kommuteringsenergien tilbake til det matende likestrømsnett. Spenningen over viklingen 14 er under dette forløp tilnærmet lik likespenningen D dividert med transformatoromsetningsforholdet, og hensiktsmessig relativt liten sammenlignet med D. Hvis tilbakematningstransformatoren utføres således at den ikke blir mettet, vil når 'spenningsretteren er ubelastet, potensialet på komrnuteringsreaktorens midtpunkt og dermed spenningen over belastningen, være lik likespenningen D

• pluss spenningsfallet over tilbafcemat-rsinigstransformatoren under helle halv-

perioden eller den større del av denne. Når belastningen økes, vil kommuteringsreaktansen og kondensatorene 4 og 5 til og med kurihe utlades over belastningen. Når denne

utladning har funnet sted, synker potensialet i kommuteringsreaktansens midtpunkt • til verdien D. Denne spennings-senkning skjer tidligere under halvperio-den jo større belastningen er. Middelver-dien av spenningsretterens avgitte spenning synker altså med økende belastning, hvilket er ekvivalent med en indre mot-stand i vekselretteren.

I henhold til oppfinnelsen unngås dette når tilbakematningstransformatoren

13 dimensjoneres således at den, når den i

kommuteringsrealktansen lagrede energi mates tilbake, går i metning. Spenningsfallet over transformatoren blir da meget lavt og potensialet i kommuteringsreak-tartsens midtpunkt blir tilnærmet lik D. Dette skjer forholdsvis kort tid etter halv-periodens begynnelse. Denne tid er stort sett uavhengig av belastningens størrelse, hvilket gjør at spenningsretterens utgangsspenning blir stivere. Utgangsspenningen blir også mindre avhengig av belastningens fasevinkel.

Når ventilen 2 tenner, slukker ventilen 1 og kommuteringsreaktansens energi la-der seg ut over ventilen 2, ventilen 7 og tilbakematningstransformatorens primærvikling. Forøvrig er forløpet analogt med det ovenfor beskrevne.

På fig. 2 er tilbakematningstransformatoren på samme vis som på fig. 1 koblet mellom kommuteringsreaktansens 3 midtpunkt og forbindelsespunktet mellom ventilene 6 og 7. Den har dog båre én vikling med et på egnet sted anordnet uttak 17 som er forbundet med de likespennings-førende ledere over ventilene 18 og 19.

Hvis ventilen 2 er ledende og ventilen 1 tennes, slukkes ventilen 2 og kommuteringsreaktansens energi utlades gjennom ventilen 1, den høyre del av tilbakematningstransformatoren, uttaket 17 og ventilen 18. Den høyre del av transformatorviklingen vil virke som priærvikling. I den venstre del som virker som sekundærvikling, induseres en strøm som over ventilen 7, den venstre del av viklingen, uttaket 17 og ventilen 18 mater kommuteringsenergien tilbake til det matende like-spenningsnett.

Ved kommutering fra ventilen 1 til ventilen 2 utlades kommuteringsreaktansen over ventilen 2, ventilen 19 og den høyre del av transformatorviklingen. I dens venstre del induseres en strøm som passerer gjennom ventilen 19, viklingens

venstre del og ventilen 6.

Denne utførelse byr en enklere opp-bygning enn den ifølge fig. 1, men har

ellers de samme fordeler.

Som ovenfor nevnt har en spenningsretter ifølge oppfinnelsen fordelene av en

stivere utgangsspenning og en vesentlig

mindre, billigere og mindre plasskrevende

tilbakematningstransformator med lavere

spredningsreaktans og lavere tap.

Claims (3)

1. Vekselretter bestående av en til to

likespenningsførende ledere tilsluttet serievekselretter omfattende minst to styrbare halvlederelementer, hvilken serievekselretter er anordnet til å frembringe en firkantspenning som fortrinnsvis over serie- og parallellresonansfiltere endres til sinusform, og hvilken serievekselretter er forsynt med kommuteringsinduktans og kommiuteringskondensator samt tilbakemåtningsventiler for å muliggjøre tilbakematning av energi fra en med vekselretteren forbundet belastning, samt en til-bakematningskrets for tilbakematning av energi fra vekselretterens kommuteringsinduktans i henhold til patent 106 847,karakterisert ved at tilbakemat-riinigstranSformatorens; kj ernetverrsnltts-areal, kjernemateriale og antall vindinger er således tilpasset hverandre og tilpasset lengden av det tidsintervall, i hvilket kom- muteringsinduktansens lagrede energi mates tilbake, og tilpasset den i dette tidsintervall over tilbakematningstransformatoren påtrykte spenning, at transformatorkjernen blir mettet ved slutten av det nevnte tidsintervall.

2. Vekselretter i henhold til påstand 1, hvor tilbakematningstransf ormatorens primærvikling er innkobletmellom et midtuttak på kommuteringsinduktansen og forbindelsespunktet mellom to i serie med hinannen mellom de likespenningsførende ledere forbundne tilbakemåtningsventiler, karakterisert ved at tilbakemat-ningstranaformatorens - sekundærvikling er forbundet med en likeretterbros veksel-spenningsside, samt at denne bros likespen-ningsside er forbundet med de likespen-ningsførende ledere.

3. Vekselretter i henhold til påstand 1, hvor tilbakematningstransf ormatorens primærvikling er forbundet mellom et mjidtuttak på kommuiterinigsinduktansen og forbindelsespunktet mellom to i serie med hinannen mellom de likespennnings-førende ledere forbundne tilbakemåtningsventiler, karakterisert ved at tilbakematningstransformatoren bare har én vikling og at et uttak på denne vikling over tilbakemåtningsventiler er forbundet med de likespenningsførende ledere.