DE1150751B

DE1150751B - Arrangement for controlling a six-phase rectifier star connection by means of settable chokes

Info

Publication number: DE1150751B
Application number: DEL39652A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Guenter Lehmann
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1961-06-23
Filing date: 1961-07-28
Publication date: 1963-06-27
Also published as: CH415819A; DE1148013B

Description

DEUTSCHESGERMAN

PATENTAMTPATENT OFFICE

KL.21d² 12/02 KL.21d ² 12/02

INTERNATIONALE KL. INTERNATIONAL KL.

H 02m; ηH 02m; η

L 39652 VIIIb/21 d² L 39652 VIIIb / 21 d ²

ANMELDETAG: 28. JULI 1961REGISTRATION DATE: JULY 28, 1961

BEKANNTMACHUNG
DER ANMELDUNG
UND AUSGABE DER
AUSLEGESCHRIFT: 27. JUNI 1963 NOTICE
THE REGISTRATION
AND ISSUE OF THE
EDITORIAL: JUNE 27, 1963

Die Hauptpatentanmeldung hat eine Doppeldreiphasengleichrichter-Saugdrosselschaltung zum Gegenstand, die durch sättigbare Drosseln gesteuert wird. Dabei werden an Stelle von sechs Drosseln nur drei Drosseln verwendet, wobei jede dieser drei Drosseln nur für eine um den Faktor j/T größere Leistung ausgelegt zu sein braucht als jede der sechs Drosseln in der bekannten Schaltung. Dies ergibt eine wesentliche Herabsetzung des für die Steuerung erforderlichen Aufwandes an sättigbaren Drosseln und zugehörigem Schaltmaterial.The main patent application has a dual three phase rectifier suction throttle circuit to the subject, which is controlled by saturable chokes. Instead of six throttles, there are only three Chokes used, each of these three chokes designed only for a power greater by a factor of j / T than each of the six chokes in the known circuit. This gives an essential Reduction of the effort required for the control of saturable chokes and associated Switching material.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, Schaltungen zu finden, die bei einer Sechsphasengleichrichtersternschaltung ebenfalls eine Herabsetzung der zur Steuerung erforderlichen Drosselleistung erlauben.The invention is now based on the object of finding circuits that use a six-phase rectifier star circuit also allow a reduction in the throttle power required for control.

In Fig. 1 ist die bekannte Sechsphasengleichrichtersternschaltung abgebildet. Sie besteht aus drei Transformatorwicklungen 1, 2, 3 von denen jede aus zwei Teilwicklungen zusammengesetzt ist, la und Ib, 2 a und 2 b, 3a und 3 b. Hierzu können entweder zwei getrennte Dreiphasenmotoren verwendet werden, oder es können auf den Schenkeln eines Dreiphasentransformators je zwei Teilwicklungen aufgebracht sein, oder es kann die auf jeden Schenkel durchlaufend gewickelte Wicklung mit einer Mittenanzapfung a, b, c versehen sein. Die Primärwicklungen des oder der Transformatoren sind in Fig. 1 nicht dargestellt. Die Mittenanzapfungen a, b, c bzw. die Verbindungspunkte der Teilwicklungen sind miteinander verbunden und bilden den einen Pol 17 der Gleichrichterschaltung. Die sechs freien Enden der Transformatorwicklung sind über sättigbare Drosseln 10 bis 15 und Ventile 4 bis 9 zu dem anderen Pol 16 der Gleichrichteranordnung zusammengeschaltet. Betriebsmäßig unterscheidet sich die Sechsphasengleichrichtersternschaltung von derDoppeldreiphasengleichrichter-Saugdrosselschaltung in folgender Weise: In der ersteren ist, abgesehen von den Kommutierungszeiten, jeweils nur ein Ventil stromführend. Die Dauer dieser Stromführung beträgt ein Sechstel der Periodendauer des speisenden Wechselstromnetzes, Bei der Doppeldreiphasengleichrichter - Saugdrosselschaltung sind jeweils zwei Ventile stromführend. Die Stromführungsdauer jedes Ventils beträgt ein Drittel der Periode des speisenden Wechselstromnetzes. Wird der Gleichrichterschaltung in beiden Fällen ein gleich großer Strom entnommen, so haben die über die Ventile fließenden Stromblöcke bei der Sechsphasengleichrichtersternschaltung die doppelte Höhe wie bei der Doppeldreiphasengleichrichter-Saugdrosselschaltung. In Fig. 1, the known six-phase rectifier star circuit is shown. It consists of three transformer windings 1, 2, 3, each of which is composed of two partial windings, la and Ib, 2 a and 2 b, 3a and 3 b. Either two separate three-phase motors can be used for this, or two partial windings can be applied to the legs of a three-phase transformer, or the winding continuously wound on each leg can be provided with a center tap a, b, c . The primary windings of the transformer (s) are not shown in FIG. 1. The center taps a, b, c or the connection points of the partial windings are connected to one another and form one pole 17 of the rectifier circuit. The six free ends of the transformer winding are connected together via saturable chokes 10 to 15 and valves 4 to 9 to form the other pole 16 of the rectifier arrangement. In terms of operation, the six-phase rectifier star circuit differs from the double three-phase rectifier suction throttle circuit in the following way: In the former, apart from the commutation times, only one valve is live. The duration of this current conduction is one sixth of the period of the supplying alternating current network. In the case of the double three-phase rectifier suction throttle circuit, two valves are energized. The current carrying time of each valve is one third of the period of the feeding AC network. If an equal current is drawn from the rectifier circuit in both cases, the current blocks flowing through the valves in the six-phase rectifier star circuit are twice as high as in the double three-phase rectifier suction throttle circuit.

Anordnung zur SteuerungArrangement for control

einer Sechsphasengleichrichtersternschaltunga six-phase rectifier star connection

mittels sättigbarer Drosselnby means of saturable chokes

Zusatz zur Patentanmeldung L 39345 VIII b / 21 d²
(Auslegeschrift 1148 013)Addition to patent application L 39345 VIII b / 21 d ²
(Interpretation document 1148 013)

Anmelder:Applicant:

Licentia Patent-Verwaltungs-G. m. b. H.,
Frankfurt/M., Theodor-Stern-Kai 1Licentia Patent-Verwaltungs-G. mb H.,
Frankfurt / M., Theodor-Stern-Kai 1

Dipl.-Ing. Günter Lehmann, Berlin-Reinickendorf,
ist als Erfinder genannt wordenDipl.-Ing. Günter Lehmann, Berlin-Reinickendorf,
has been named as the inventor

Zur Lösung der oben definierten Aufgabe wird nach der Erfindung eine über sättigbare Drosseln gesteuerte Sechsphasengleichrichtersternschaltung vorgeschlagen, die dadurch gekennzeichnet ist, daß die Steuerung gemäß der Hauptpatentanmeldung über nur drei sättigbare Drosseln erfolgt.To achieve the object defined above, according to the invention, a saturable choke is provided Controlled six-phase rectifier star circuit proposed, which is characterized in that the Control according to the main patent application takes place via only three saturable chokes.

Eine Ausführungsart der Anordnung nach der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß an die Mittenpunkte der aus je zwei Teilwicklungen bestehenden Transformatorwicklungen je eine sättigbare Drossel angeschlossen ist und die freien Enden dieser Drosseln miteinander verbunden sind und den einen Pol der Gleichrichteranordnung bilden, während die freien Enden der Transformatorwicklungen in bekannter Weise über Ventile zu dem anderen Pol der Gleichrichteranordnung zusammengeschaltet sind.An embodiment of the arrangement according to the invention is characterized in that to the Midpoints of the transformer windings, each consisting of two partial windings, each have a saturable one Choke is connected and the free ends of these chokes are connected to each other and the one Form the pole of the rectifier arrangement, while the free ends of the transformer windings in known Way are interconnected via valves to the other pole of the rectifier arrangement.

Fig. 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung. Die Transformatorwicklungen 1, 2, 3 bestehen aus den Teilwicklungen la und Ib, 2a und 2b, 3a und 3b. Die freien Enden der Transformatorwicklungen sind über Ventile 4 bis 9 zu dem einen Pol 16 der Gleichrichteranordnung zusammengeschlossen. An der Mittenanzapfung a, b, c jeder Transformatorwicklung 1, 2, 3 ist je eine sättigbare Drossel 18, 19, 20 angeschlossen. Die freien Enden der drei sättigbaren Drosseln sind miteinander verbunden und bilden den anderen Pol 17 der Gleichrichterschaltung. Während in der bekannten Schaltung nach Fig. 1 die Arbeitswicklungen jeder Drossel während jeder Periode von einem Stromblock, der sich über 60° elektrisch erstreckt, durchflossen wird, werden die Arbeitswicklungen der sättigbaren Drosseln in Fig. 2Fig. 2 shows an embodiment of the invention. The transformer windings 1, 2, 3 consist of the partial windings la and Ib, 2a and 2b, 3a and 3b. The free ends of the transformer windings are connected via valves 4 to 9 to one pole 16 of the rectifier arrangement. A saturable choke 18, 19, 20 is connected to the center tap a, b, c of each transformer winding 1, 2, 3. The free ends of the three saturable chokes are connected to one another and form the other pole 17 of the rectifier circuit. While in the known circuit according to FIG. 1 the working windings of each choke are traversed by a current block which extends over 60 ° electrically during each period, the working windings of the saturable chokes in FIG

309 618/106309 618/106

während einer Periode von zwei Stromblöcken, die sich über je 60° elektrisch erstrecken und die gegeneinander um 180° elektrisch verschoben sind, durchflossen. Das bedeutet, daß bei gleicher Ausgangsleistung der Gleichrichterschaltungen in den Arbeits- wicklungen der sättigbaren Drosseln der für die Erwärmung und damit für die Baugröße entscheidende effektive Strom bei der Anordnung nach Fig. 2 um den Faktor Ϋ2 größer ist als bei der Anordnung nach Fig. 1. Da andererseits jedoch nur die halbe Anzahl von Drosseln erforderlich ist, ist die gesamte zu installierende Drosselleistung um den Faktor 1: ]/ä kleiner als bei der Anordnung nach Fig. 1.flowed through during a period of two current blocks, each extending over 60 ° electrically and electrically shifted by 180 ° relative to one another. This means that with the same output power of the rectifier circuits in the working windings of the saturable chokes, the effective current, which is decisive for the heating and thus for the size, is greater by a factor of Ϋ2 in the arrangement according to FIG. 2 than in the arrangement according to FIG. 1 On the other hand, however, since only half the number of chokes is required, the total choke capacity to be installed is smaller by a factor of 1:] / - than in the case of the arrangement according to FIG.

Ein anderes Ausführungsbeispiel nach der Erfindung zeigt Fig. 3. In Fig. 3 sind die Mittenanzapfungen a, b, c der aus je zwei Teilwicklungen bestehenden Transformatorwicklungen 1, 2, 3 wie bei der bekannten Schaltung nach Fig. 1 miteinander verbunden und bilden den einen Pol 17 der Gleichrichterschaltung. Die freien Enden der Transformatorwicklungen sind an die Anoden der Ventile 4 bis 9 angeschlossen. Gemäß der Erfindung sind nun die Kathoden der Ventile der zu einer Transformatorwicklung gehörenden beiden Teilwicklungen miteinander verbunden und über sättigbare Drosseln 18 bis 20 zum anderen Pol 16 der Gleichrichterschaltung zusammengeschlossen.Another embodiment of the invention is shown in FIG. 3. In FIG. 3, the center taps a, b, c of the transformer windings 1, 2, 3, each consisting of two partial windings, are connected to one another as in the known circuit according to FIG. 1 and form the one Pole 17 of the rectifier circuit. The free ends of the transformer windings are connected to the anodes of the valves 4 to 9. According to the invention, the cathodes of the valves of the two partial windings belonging to a transformer winding are now connected to one another and connected to the other pole 16 of the rectifier circuit via saturable chokes 18 to 20.

Eine weitere Ausführungsform der Schaltung nach der Erfindung zeigt die Fig. 4. Sie unterscheidet sich von der Anordnung nach Fig. 3 dadurch, daß für eine der beiden Gruppen, bestehend aus je drei Teilwicklungen und drei Ventilen, die Reihenfolge in der Schaltung von Ventilen und Teilwicklungen vertauscht ist.Another embodiment of the circuit according to the invention is shown in FIG. 4. It differs of the arrangement according to FIG. 3 in that for one of the two groups, each consisting of three partial windings and three valves, the sequence in the switching of valves and partial windings reversed is.

In der Hauptpatentanmeldung wird für die An-Ordnung der Drosseln in der Doppeldreiphasengleichrichter-Saugdrosselschaltung noch eine Reihe weiterer Varianten erläutert, die alle auf dem folgenden gleichen Prinzip beruhen: Es werden drei sättigbare Drosseln verwendet, von denen jede jedoch mit zwei Arbeitswicklungen versehen ist, während zur Steuerung weiterhin eine gemeinsame Steuerwicklung dient. Jede dieser sättigbaren Drosseln wird so in die Schaltung eingefügt, daß jeweils eine Arbeitswicklung in Reihe mit der Transformatorwicklung einer der beiden Gruppen liegt. Dabei erfolgt diese Reihenschaltung der beiden auf dem gleichen Kern sitzenden Arbeitswicklungen mit den beiden einander phasenmäßig entsprechenden Transformatorwicklungen beider Gruppen. Der Vorteil dieser Anordnung besteht bei der in der Hauptpatentanmeldung behandelten Saugdrosselschaltung darin, daß die Saugdrossel mit dem Transformator in einem gemeinsamen Kühlkessel untergebracht werden kann. Nachteilig ist dagegen die größere Leistung, für die die sättigbaren Drosseln ausgelegt werden müssen. Diese Lösung ist aber dennoch kostenmäßig günstiger als die Verwendung von sechs selbständig sättigbaren Drosseln. Die eben erläuterten Schaltungen nach der Hauptpatentanmeldung lassen sich nun grundsätzlich auch auf die Sechsphasengleichrichtersternschaltung anwenden. Sie sind allerdings nicht von gleicher Wichtigkeit, da das Problem des Unterbringens der Saugdrossel im Transformatorkessel nicht auftritt. Grundsätzlich kann man aber die Anordnung nach Fig. 2 in der Weise abändern, daß die Mittenanzapfungen a, b, c direkt zu dem einen Pol der Gleichrichterschaltung zusammengeschlossen werden und an Stelle der sättigbaren Drosseln 18, 19, 20 solche verwendet werden, die zwei Arbeitswicklungen besitzen. Diese Drosseln werden dann so in die Schaltung eingefügt, daß jede der beiden Arbeitswicklungen einer Drossel mit einer der beiden Teilwicklungen einer Transformatorwicklung 1, 2 oder 3 in Reihe geschaltet ist. Gleichgültig ist es dabei, ob diese Reihenschaltung an der Stelle zwischen den Teilwicklungen und dem Sternpunkt oder an der Stelle zwischen den Teilwicklungen und den Ventilen erfolgt.In the main patent application, a number of other variants are explained for the order of the chokes in the double three-phase rectifier suction throttle circuit, all of which are based on the following principle: Three saturable chokes are used, each of which is provided with two working windings, while a common control winding continues to be used for control. Each of these saturable chokes is inserted into the circuit in such a way that a working winding is in series with the transformer winding of one of the two groups. This series connection of the two working windings sitting on the same core takes place with the two transformer windings of both groups which correspond to one another in terms of phase. The advantage of this arrangement in the suction throttle circuit dealt with in the main patent application is that the suction throttle can be accommodated with the transformer in a common cooling vessel. The disadvantage, however, is the greater power for which the saturable chokes must be designed. However, this solution is cheaper in terms of cost than the use of six independently saturable chokes. The circuits just explained according to the main patent application can now in principle also be applied to the six-phase rectifier star circuit. However, they are not of equal importance since the problem of accommodating the suction throttle in the transformer tank does not arise. In principle, however, the arrangement according to FIG. 2 can be modified in such a way that the center taps a, b, c are connected directly to one pole of the rectifier circuit and instead of the saturable chokes 18, 19, 20 those are used which have two working windings own. These chokes are then inserted into the circuit in such a way that each of the two working windings of a choke is connected in series with one of the two partial windings of a transformer winding 1, 2 or 3. It does not matter whether this series connection takes place at the point between the partial windings and the star point or at the point between the partial windings and the valves.

Bei den Schaltungen nach der Erfindung kann selbstverständlich wie bei den bekannten Schaltungen die Steuerung der sättigbaren Drosseln statt über eine isolierte Steuerwicklung auch unter Zuhilfenahme von Isoliertransformatoren über die Arbeitswicklungen selbst erfolgen.In the circuits according to the invention, of course, as in the known circuits the control of the saturable chokes also with the help of an isolated control winding from isolating transformers via the work windings themselves.

Ebenso kann bei den Schaltungen nach der Erfindung wie bei den bekannten Schaltungen eine Umpolung sämtlicher Ventile vorgenommen werden.Likewise, polarity reversal can occur in the circuits according to the invention, as in the known circuits all valves are made.

Claims

PATENT CLAIMS:

1. Arrangement for controlling a six-phase rectifier star connection by means of controllable saturable chokes, characterized in that the control according to patent application L 39345 VIIIb / 21d ² takes place via only three saturable chokes.

2. Arrangement according to claim 1, characterized in that at the midpoints (a, b, c) of the two partial windings (la, Ib, 2a, 2b, 3 a, 3 b) existing transformer windings (1, 2, 3) a saturable choke (18 to 20) is connected and the free ends of these chokes are connected to one another and form one pole (17) of the rectifier arrangement, while the free ends of the transformer windings in a known manner via valves (4 to 9) to the other Pole (16) of the rectifier arrangement are interconnected (Fig. 2).

3. Arrangement according to claim 1, characterized in that the cathodes of the two Valves (4 and 7; 5 and 8; 6 and 9) in each case corresponding transformer part windings are connected to each other and each via a saturable choke (18 to 20) to one pole

(16) of the rectifier circuit are connected, while the center taps of the transformer windings (1, 2, 3), each consisting of two partial windings (la, Ib; 2a, 2b; 3 a, 3 b) , to the other pole in a known manner

(17) of the rectifier arrangement are connected together (Fig. 3).

4. Arrangement according to claim 3, characterized in that for one of the two groups consisting of three valves and three transformer partial windings, the sequence of switching the valves (7, 8, 9) and the transformer partial winding (1 b to 3 b) are reversed ( Fig. 4).

5. Arrangement according to claim 1, characterized in that each saturable choke with two working windings is provided and each working winding with one of the two partial windings one of the transformer windings (1,2,3) is in series.

1 sheet of drawings