SE445003B - Stromriktare innefattande minst en ventilkedja anordnad for hengande montering - Google Patents

Description

25 7902706-6 É e g of ,g I vissa fall, t ex om ventilkedjan måste dimensioneras för att tåla jordbävningskrafter, _ eller vid placering av strömriktaren på.. ett rörligbiunaerlag, t e; via en' min installation, m: ae dimensio- nerandekrafterna. på. stödisolatorerna så stora att det blir svårt " eller omöjligt att med tidigare känd teknik utforma tillräckligt hållfasta ventilkedjor.

Utom de i de enskilda ventileras ingående stödisolatorerna finns ofta underst i en ventilkedja stödisolatorer på. vilka hela kedjan vilar, och som ger elektrisk isolation mellan kedjans undre ände ooh jord. Dessa isolstorer blir utsatta för uwoket stora krafter, vilket ytterligare accentuerar de ovan nämnda problemen.

Uppfinningen avser att åstadkomma en strömriktare, vid vilken ventilkedjor kan utformas på ett enklare och mera ekonomiskt fördelaktigt sätt än tidigare, och vid vilken även höga kedjor kan _ bringas att motstå av eventuella rörelser hos underlaget orsakade krafter. vad som kännetecknar en strömriktare enligt uppfinningen framgår av 'bifogade patentkrav.

Uppfinningen skall nedan beskrivas i anslutning till bifogade figurer 1-6. Fig 1a. und 1b visar ett exempel- på. en strömriktare -_ enligt uppfinningen och fige2 den elektriska kopplingen hos ström- riktaren enligt fig. 1. Fig 3 visar ett exempel på. hur en i strömriktaren ingående ventil kan utformas. Fig 4a och 4b visar hur en ventilkedja kan förses med anordningar för av pendlingsrörelser. Fig 5 visar hur de elektriska. anslutningarna mellan ventilkedjorna. kan utföras så att ventilkedjorrza är stelt förbundna med varandra.. Fig 6 visar hur de elektriska anslutningarna. kan utformas som dämporgan för pendlingsrörelser.

Fig 1a. och 1b visar en strömriktare enligt uppfinningen sedd från två mot varandra vinkelräts. riktningar. Strömriktaren har sex ventiler, V1-V6. Ventiler-na bildar två och två. strömriktarene 10 .15 20 25 50 7902706-6 tre ventilkedjor Wij-Vd., VB-VG ocl: V5-V2. Varje ventilkedja bildar en vertikal pelare med ventilerna i, kedjan placerade ovanför varandra.

Hela. kedjan är upphängd i en hängisolator, 6-8, med hjälp av en i kedjans övre ände anordnat ögle eller dylikt. Den undre ventilen i varje kedja hänger i den övre ventilen. Ientilerna blir därför endast utsatta för dragpâkänninger, vilket som nedan skall visas möjliggör en enkel och fördelektig utformning av ventilen.

*Ientilkedjoma är upphängda i en bock bestående av fyra ben 2, 2' , 5 och b", vilkas övre ändar är ssmanfogade medelst ok 4 och 5, samt ett horisontalt rör eller balk 1, i vilket hängisolatorernas övre ändar är fästade.

Ventilkedjornas övre ändar är försedda med enelutningspunkter 9', 9", 10', 10" vilka är elektriskt förbtmdna med hjälp av linorna. 9 och 10. De undre ändarna har på same. sätt "medelst linorna 13 och 14 hopkopplade anslutningspunkter 15', 15", 14', 14". Ventilens V5 övre ände har en anslutningspunkt 15', till vilken en lina 15 är fäst och som utgör strömriktarens ena likströmsutgâng. Ventilens V2 undre ände har på. samma sätt en anslutningspunkt 16', V till vilken linan 16 är fäst och som utgör strömriktarens andra likströmsutgång.

Hela strömriktaren vilar på. underlaget L, som kan utgöras av marken eller ett särskilt fimdememit, eller vid marina installationer av ett däck.

Pâ. underlaget A är strömriktartransformatorn 21- placerad bredvid bocken. Transformatom har tre fasutgângar, som via linor är för- bundna med strömriktarens tre växelströmsanslutningar 17, 18' 19.

Transformatoruttaget 22, som via linan 20 är förbundet med anslutningen '19,_ visas 1 fig 1b.

För dämpning av psndlingsrörelser hos ventilkedjorna är dämpningsorgan 11 och 12, t ex hydrauliska. dämpare, anordnade mellan ventilkedjornas undre ändar. 10 .15 20 25 '50 g79u27os-6 Fig 2 visar den elektriska kopplingen hos strömriktaren enligt fig 1.

Strömriktaren är en trefas tyristorbrygga, där ventilerna VVVS utgör bryggans sex grenar. Strömriktartransformatorn 21 har anslutningar ll. S, T för anslutning till ett trefasigt växelspänxxingsnät eller annan växelspänningskälla, och transformatorns strömriktarsida har tre uttag, somvär anslutna till bryggans växelströmsanslutningar (17, 18, ^19.

' Bryggans övre likströmsanslutning är avsedd för anslutning till en jordelektrod J via linan 15, och ventilkedjornas övre ändar får därmed endast en låg spänning-till jord. Hängisolatorenna 6, 1, 8 i fig 1 behöver därför endast dimensioneras för låg spänning och kan eventuellthelt undvaras. Bryggans undre likströmsanslutning har hög spänning till jord och är avsedd för anslutning via linan 16 till en likströmskabel eller ledning. Eftersom kedjorna: undre ändar hänger fritt behöver de inga för denna höga spänning dimensioner-ade isolatorer, utan man behöver endast tillse att avståndet mellan kedjornas undre ändar och omgivande föremål på jordpotential (bocken 1-_5, underlaget A) blir tillräckligt stort.

Fig 3a visar uppbyggnaden av ventilkedjan V1-V4 sedd från sidan, och fig 31) ett horisontalt snitt .L-A genom 'ventilen V1. ventilen V1 är i sin övre ände försedd med en ram eller platta 30 av sanxma dimensioner som ventilens tvärsnitt och med vid ramen fästat upphängningsöra 31 för uppbängning av ventilkedjan. I ramen 30 är åtta vertikala balkar 52-39 fästade med sina. övre ändar. Balkarna är utförda' i elektriskt isolerande material, exempelvis glasfiberlaminat. Isina nedre ändar __ är balkarna utformade som fästorgan (t -ex 56559) för infästning av motsvarande balkar 42-49 hos ventilen V4, exempelvis med hjälp av bultar.

Mellan balkarna 34 och 36 är ett eller flera distansstycken 50 fästa, och mellan balkar-na 35 och 37 distansstyckena 51.

Ventilen V1 innehåller 12 tyristomoduler H11-M16 och M11'-M16' (endast vissa moduler är visade i figuren). Varje modul utgör en mekaniskt självbärande enhet ochinnehåller t e: fyra seriekopplade tyristorer med hjälputrustning (styr- och indikeringskretsar, spännings- delarelement etc.) Modulerna är anordnade två. och två (t ex H16 och M16') 10 .15 20 25 7902706-6 på samma nivå i ventilen ochipà motstående sidor av ventilen. Modulerna. är inskjutna från sidan mellan och mot de vertikala balkarna och fästa. ' vid dessa., t ex med bultar. Modulerna uppbära alltså av ventilens vertikala balkar 32-59 och styvar samtidigt upp hela ventilen.

Som framgår av fig 5b är de båda på samma nivå. anordnade modulerna H16 och H16' till vänster förbundna. med en strömledare 52. Modulen H16' är till höger med ledaren 53 förbunden med den närmast under modulen H16 belägrna modulen (i detta fall modulen N41 i ventilenV4).

' Modules H16 är till höger med ledaren 54 förbunden med den närmast ovanför modulen H16' belägna modulen (den icke visade H19). Ström- 'banan genom ventilkedjan utgår alltså skruvlinjeformat från kedjans nedersta modul (1440) m1 dess events moauruan).

Ventilen V4 är uppbyggd på i huvudsak.. samma sätt som ventilen V1, med åtta vertikala balkar 42-49 av t ex glasfiberlaminat, vilka uppbär ventilens 12 tyristormoduler 1441-1445, N41'-M46'. Balkarnas am ämm är utformade sem faster-gen (t e: 4a1 och 49-) för fest- sättning direkt vid motsvarande balkar hos ventilen V1. Någon ram som motsvarar ramen 30 hos ventilen V1 är alltså. ej erforderlig.

Ovan har beskrivits hur en ventilkedja är uppbyggd av två. ovanför varandra anordnade sektioner, där varje sektion utgörs av en ventil. Indelningen av kedjan i en eller flera sektioner kan självfallet göras på. annatisätt, t ex så att varje sektion utgörs 'av en del av en ventil eller av mer än en ventil .

Varje ventil eller sektion kan förses med i figurerna ej visade för flera moduler gemensamma anordningar för t e! hjälplmaft, styming eller indikering.

Varje. ventilkedja kan upphängas så att den kan pendla i huvudsak fritt (för små. pendlingsrörelser). Lämpligsn förses dock ventilkedjan med flämpninesorgan för dämpning av pendiingeöreisem relativt de andra ventilkedjoina (som i fig 1) eller relativt underlaget. För dämpning relativt underlaget kan som visas i fig 4a dämpare 61 och 62 av t ex hydraulisk typ anordnas att via. isolatorkedjor 63 och 64 förbinda underlaget A och ventilkedjan V1-V4, t ex som visas pâï figuren i kedjans undre ände. 10 15 20 25 .7902706-6 _ 6 _ Fig 4b visar ett alternativt' sätt att dämpa ventilkedjans pendlings- rörelser. Kedjan är här upphängd i ett vid röret 1 fäst ok 7. I detta är två, fjädrande och rörelsedämpande organ 71 unh 72 anordnade, vilka. .kan vara pneumatiska ooh/ eller nvdrauliska, eventuellt i kombination med mekaniska fjädringselement. Ventilkedjan hänger i istötdâmparna 71 och 72 via de i öronen 51' och 31" fästa hängisolatorema 6l och 6".

På detta sätt erhålles dels en dämpning av pendlingsrörelser, dels en eftergiviignez för vertikala krafter och dämpning av vertikala svängzingsrörelser.

De i fig 4 visade anordningerna dämpar endast rörelser i ett plan, men kan givetvis dubbleras så. att en dämpning erhålles av varje pendlingsrörelse oavsett dess riktning.

I stället för att låta varje ventilkedja pendla fritt kan ventil- kedjorna som visas i fig 5 förbindas med varandra så att de, åtminstone för pendlingar i papperets plan, uppträder som en stel enhet. Detta kan åstadkommas genom att förbinda de tre ventilkedjoma, exempelvis .i deras undre ändar, med hjälp av stänger 81 och 82. Stänger-na kan utgöra de elektriska förbindelseledarna mellan ventilkedjorna (15, 14 i fig 1). Alternativt kan givetvis förutom stängema 81, 82 särskilda anslutningsledare 15 och 14 anordnas (streckade linjer i fig 5).

De i fig 1 visade mellan kedjorna anordnade dämpningsorganen 11 och 12 kan samtidigt utformas som elektriska förbindelser mellan kedjorna.

I fig 6 visas hur kedjorna. är förbundna via metallstänger 91, 92 och ' en dämpare 95. Hetallstängerna och ev dämparen utgör den elektriska förbindelsen mellan kedjorna. Om den elektriska etrömbanan genom dämparen är avbruten av ett skikt av icke-ledande material kan dämparen elektriskt förbikopplas med hjälp av en lina 94.

Som framgår av beskrivningen av uppfinningen utsätts ventiler-na i en ventilkedja i huvudsak endast för dragpåkänrzingar. Dessa kan enkelt tas upp av t ex de ovan beskrivna genomgående vertikala balkar-na. av glasfiberlaminat eller dylikt, vilka relativt okänsliga för böjning, vridning och andra deformationer. Den hängande ventilkedjan bildar alltså. en stark och-i viss mån flexibel enhet, vilket ger kedjan en mycket stor motståndskraft mot de av rörelser hos kedjans I 10 _15 20 2st 7902706-6 7 upphängrningspunkt eller strömriktarens underlag orsakade krafterna 1, på kedjan. f na 'via tidigare ventilkeajor använda bräckliga, tunga, skrymmande och dybara. stödisolatorerna undvikas helt vid en strönriktare enligt uppfinningen. Förutom den kraftigt ökade mekaniska motståndskraftexi hos ventilkedjan uppnås därför en väsentlig ekonomisk fördel relativt tidigare kända ventilkedjor.

Vid tidigare kända ventilkedjor har det vanligen varit nödvändigt att varje ventil innefattar en undre ram och på denna placerade stödisolatorer, vilka uppöär en övre ram. Mellan den övre och den undre ramen är bärorgan för likriktarelementen anordnade. Varje ventil vilar med sin undre rem på underliggande ventils övre ram.

Alternativt kan de mot varandra vända ramarna. hos två, ventiler ersättas av en gemensam ram.

Vid en strömriktare enligt uppfinningen undviks dessa ramar nästan helt. Endast vid den översta ventilens övre ände i varje ventilkedja kan en ramkonstmktion vara nödvändig (30 i fig Ba), vilket ytter- ligare bidrar till att göra strömriktaren enligt uppfinningen ekonomiskt fördelaktig.

Ovan har beskrivits en trefasströmriktare som alltså. har tre ventil- kedjor. Uppfinningen är givetvis tillämplig på strömriktare av god- tycklig typ och med godtyckligt fastal och ventilkedjor. En stxömrikt-»re enligt uppfinningen kan sålunda utgöras t ex av en direktomriktare, aven likspänziingsomriktare eller helt enkelt av två antiparallellkopplade ventiler för tlii/frankeppling av en vaxeletrömebelastning. Linimen- elementen i varje ventil i strömriktaren kan alternativt utgöras av tyristorer eller dioder eller av en kombination av sådana element.

En strömriktare enligt uppfinningen kan bestå. av två eller flera seriekopplade bryggor, och antalet ventiler per ventilkedja blir då fyra. eller större.

Ovan har visats lnzr etrömriktaren innefatttar en speciell bock för upphängning av ventilkedjoma. Om tillräckligt bärkraftiga eller förstärkningsbara tak (vid upphängzaing i byggnad) eller däck (vid 7902706-'6 8 .j marina installationer) finns kan givetvis bocken slopas och ventil- 10 15 20 25 I kedjorna. hängas i taket eller däcket, eller eventuellt i andra redan .existerande konstruktioner.

Fig 1 och 3 visar hur varje ventilkedja hänger i ett enda öga (31, fig Ba) och en hängisolator (6). Alternativt kan varje kedjas upp- ntingiiingeergen dubbleras eller fieraubblee för ernnenae ev area säkerhet och för att hindra rotationssvängiingar hos kedjan.

I fig 2 har visats hur varje kedjas ena ände ligger på. jordpotential eller ner låg spänning till gora. Denne ände enerariee. aarvia vara uppåt, vilket ger en kraftig minskning av kravet på. elektrisk isolation hos kedjans upphängizingsorgan. 'Även om kedjans ena. ände inte ligger på eller nära jordpotential är det i allmänhet fördelaktigt att vända den ände av kedjan uppåt, som har den lägre spänningen till jord.

Den i fig 5 visade ventilen är endast ett exempel och ett stort antal andra utföringsfomer är tänkbara inom ramen för uppfinningen. Antalet moduler kan således skilja sig från det visade (12). Vidare kan fler eller färre än två* moduler anordnas på varje nivå.. Antalet vertikala balkar och deras utformning och material-kan givetvis varaannorlunda, och likaså. modulernas infästning och orientering. ' Självfallet kan eventuella dämpningsanordningar för pendlingsrörelser utformas på andra sätt än de visade. De kan fästas vid ventilkedjan i en' eller flera lämpliga punkter, som ej behöver vara belägna längst ner på. kedjan. Dämpningsorgan för dämpning av rörelser relativt underlaget kan på lämpligt sätt-kombineras med organ för dämpning av relativrörelser mellan kedjorna eller med organ som stelt förbinder kedjorna med varandra.

Inte blott de elektriska förbindelserna mellan ventilkedjoma. utan även eller alternativt; strömriktarens yttre anslutningar (t ex 15, 16, 20) kan utformas för dämpning av pendlingsrörelser.

Hjelp-anslutningen (ketier, eienger, rör, ijueleanre ein) för wlning och styrning av en ventilkedja och för bortförande av mät- och _ __ indikeringssignaler kan anslutas till kedjans övre eller undre ände " eilerleyeniuelii via kedjans side.

Claims (10)

9 7902706-6 Med det ovan använda begreppet "marina installationer" avses inte enbart fartygsinstallationer utan även t ex installation på t ex olje- eller gasplattformar, där sjöbävningsrörelserna, speciellt under transport av plattformen, kan bli avsevärda. I » PATENTKBAV

1. Strömriktare innefattande minst en ventilkedja (V1, V4) med en eller flera elektriskt seriekopplade ventiler (V1, V4), k ä 11 11 e “ß e 0 k 11 3» <1 därav, att ventilkedjan är anordnad för montering hängande i en bärande kon- struktion (1-5) med hjälp av vid kedjans övre ände anordnade upphängrzingeor- goa (1, s, 30, 31, 71, 72), vilka :mefettet- ftaarenae organ (71, 12) anordnade att göra. 'npPhä-flsllingen eftergivlig för mellan ventilkedjan och den bärande konstruktionen uppträdande krafter.

2. Strömriktare enligt patentkr-av 1, k ä n n e t e c k n a. d därav, att den innefattar elektriskt isolerande upphängiiingsorgan (6) för upphängziing av kedjan.

3. Strömriktare enligt något av föregående patentlcrav, k ä, n n e t e c k - n a d därav, att den bärande konstruktionen (1, 2, 2', 3, 5') är anordnad för uppställning på ett underlag (A) oooher en bärande ael (1) for uppnå-eg- niog av ventilkeajen (v1, v4).

4. Strömriktare enligt något av föregående patentlcrav, k ä, n n e t e c k - nad därav, att att den innefattar till ventilkedjan (t ex V1, V4) mekaniskt kopplade organ (t ex 11) för dämpning av rörelser hos kedjan.

5. Strömriktare enligt patentkrav 4, k ä n n e t e c k n a d därav, att upphängzingsorganen innefattar rörelsedämpande organ (71, 72).

6. Strömriktare enligt något av föregående patentlcrav, k ä n n e t e c k - n e a eat-ev, ett ventilkeajeit (v1, V4) är anordnad ett elektriskt anelutee så att aet (91) ev kedjans bete liketeameutteg (91, 13') som unaer drift normalt har lägst spälnning till jord är anordnat vid kedjans övre ände. 19o27oe-6:e 10

7. _ Strömriktare enligt något av föregående patentlšcav, k ä n n e t e c k - n a d därav, att ventilkedjian (t ex V1-V4) innefattar vid kedjans övre 'ande anordnade fästorgan (30, 51 för upphängzing av kedjan, samt i fästorgmen hängande elektriskt isolerande och dragkraftupptagande 'bärorgan (56-39) för uppbärande av i kedjan ingående likriktarelement (M11-M16).

8. B. Strömriktare enligt något av föregående patentkrav, k ä. n n e t e c k ~ n a d därav, att ventilkedjans elektriska. anslutningar (9, 10, 13", 14, 15, 16, 20) är så utformade att ventilkedjan kan pendla i huvudsak fritt.

9. Strömriktare enligt något av föregående npatentkrav, k ä n n e t e c k - n a d därav, att ventilkedjan har som dämpningsorgan utformade elektriska anslutningar (91-94) .

10. strömmen enlig-c pafentmav 7, via vincen ventimeajan (f: ex v1-v4) innefattar ett flertal moduler (M11-M16), varvid varje modul utgör en mekan- iskt självbärande enhet och innefattar minst ett lilccíktarelement med hjälp- utrustning, k ä n n e t e c kn a d därav, att modulerna är anordnade att upbäras av bäroganen (BG-SS).