DE1118364B

DE1118364B - Method for operating semiconductor valve arrangements and arrangement for carrying out the method

Info

Publication number: DE1118364B
Application number: DES67628A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Phys Dr-Ing Karl He Geyer
Original assignee: Siemens Corp
Current assignee: Siemens Corp
Priority date: 1960-03-18
Filing date: 1960-03-18
Publication date: 1961-11-30

Description

Verfahren zum Betrieb von Halbleiterventilanordnungen und Anordnung zur Durchführung des Verfahrens Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Betrieb von Halbleiterventilanordnungen mit in Reihe geschalteten Gleichrichterelementen auf der Basis eines Halbleiterkörpers aus oder nach Art von Germanium oder Silizium. Die jeweilige Ventilanordnung kann dabei z. B. in einer Phasenleitung oder in dem Zweig einer Brückenschaltung der Stromrichteranlage eingeschaltet sein.Method for operating semiconductor valve assemblies and assemblies for carrying out the method The invention relates to a method for Operation of semiconductor valve arrangements with rectifier elements connected in series on the basis of a semiconductor body made of or in the manner of germanium or silicon. The respective valve arrangement can, for. B. in a phase line or in the Branch of a bridge circuit of the converter system must be switched on.

Werden Halbleitergleichrichterelemente zur Behcrrschung hoher Spannungen in einer elektrischen Ventilanordnung in Reihenschaltung betrieben, so ist es für die Vermeidung einer unzulässigen Beanspruchung des einzelnen der in Reihe geschalteten Gleichrichterelemente notwendig, daß die gesamte an der Ventilanordnung liegende Sperrspannung sich möglichst anteilig auf alle in Reihe geschalteten einzelnen Gleichrichterelemente verteilt. Es ist nach Fig. 1 für Ventilanordnungen bekanntgeworden, einer Kette aus z. B. drei Gleichrichterelementen 1 bis 3 zwischen den Anschlüssen der Ventilanordnung eine entsprechende Kette aus ohmschen Widerständen 4 bis 6, aus Kapazitäten oder aus Reihenschaltungen oder Parallelschaltungen von ohmschen und kapazitiven Widerständen parallel zu schalten, so daß also jeweils z. B. jedem der Gleichrichterelemente je ein solches Widerstandsglied der anderen Kette parallel liegt. Damit eine solche zugeordnete Widerstandskette aber entsprechend stabilisierend für die anteilige Aufteilung der gesamten an den Anschlüssen der Ventilanordnung erscheinenden Sperrspannung wirksam ist, muß der im Sperrzustand der Ventilanordnung über die Widerstandskette fließende Strom einen gewissen Mindestwert aufweisen. So hat es sich z. B. als notwendig ergeben, für eine genügend einwandfreie Stabilisierung der Spannungsaufteilung auf in Reihe geschaltete Halbleiterelemente einen Spannungsteiler solcher Bemessung zu benutzen, daß über diesen etwa der fünffache Wert desjenigen Stromes fließt, der in Sperrichtung über die Reihenschaltung der Ventile seinen Weg nimmt. Eine solche Anordnung hat also den Mangel eines dauernden Stromverbrauchs im Spannungsteiler sowie denjenigen eines relativ großen Raumbedarfes für die Unterbringung der benutzten Elemente der parallel geschalteten Widerstandskette.If semiconductor rectifier elements are operated in series to control high voltages in an electrical valve arrangement, it is necessary to avoid undue stress on the individual rectifier elements connected in series that the entire blocking voltage applied to the valve arrangement is as proportionally distributed as possible to all of the individual rectifier elements connected in series distributed. It has become known after Fig. 1 for valve assemblies, a chain of z. B. three rectifier elements 1 to 3 between the connections of the valve assembly to connect a corresponding chain of ohmic resistors 4 to 6, capacitors or series connections or parallel connections of ohmic and capacitive resistors in parallel, so that each z. B. each of the rectifying elements is connected in parallel depending on such a resistor element of the other chain. So that such an assigned chain of resistors is effective in a correspondingly stabilizing manner for the proportional distribution of the total blocking voltage appearing at the connections of the valve arrangement, the current flowing through the chain of resistors in the blocked state of the valve arrangement must have a certain minimum value. So it has z. B. as necessary to use a voltage divider of such a dimension that for a sufficiently perfect stabilization of the voltage distribution on series-connected semiconductor elements that about five times the value of that current flows through it, which takes its way in the reverse direction via the series connection of the valves. Such an arrangement therefore has the lack of a permanent power consumption in the voltage divider and that of a relatively large space requirement for accommodating the elements used in the resistor chain connected in parallel.

Eine solche Ventilanordnung mit in Reihe geschalteten Gleichrichterelementen könnte nun durch eine geeignete Wahl der Dotierung der Halbleiterkörper der Halbleiterelemente auch derart betrieben werden, daß bei der normalen, betriebsmäßig zu erwartenden Sperrspannung U,p", die gleich ist der Gesamtscheitelspannung, dividiert durch die Zahl der in Serie geschalteten Elemente, und dem dabei in der Reihenschaltung auftretenden Sperrstrom fp" der Arbeitspunkt A nach Fig. 2 der Zeichnung auf den steilen Teil der in Sperrichtung gemessenen Stromspannungskennlinie der Halbleiterelemente zu liegen kommt. Die z. B. in dieser Figur eingetragenen, voneinander abweichenden Kennlinien a bis c verschiedener z. B. in einer Ventilanordnung in Reihe geschalteter Halbleitergleichrichtereleinente ergeben bei dem sie alle in Sperrichtung durchfließenden gleichen Strom, wenn dieser bei einer an der gesamten Ventilanordnung liegenden Sperrspannung z. B. einen Wert J" , gemäß der durch diesen Punkt der Ordinate zu der Abszissenachse des Koordinatensystems gestrichelt eingetragenen Parallelen hat, wie an den Schnittpunkten zwischen dieser Parallelen und den Kennlinien der verschiedenen Gleichrichtereleinente zu erkennen ist, stark verschiedene anteilig übernommene Sperrspannungen. Es würde also ungünstig sein, die Serienschaltung mit dem Sperrstrom f", zu betreiben. In dem oberhalb des Knickes liegenden Teilbereich laufen die Kennlinien der verschiedenen Zellen je- doch dann praktisch in eine Spur zusammen, auf welcher der Punkt A liegt. In diesem Betriebsfall kann jll 2 gleich fp" sein, da die hierzu gehörige Sperrspannung für alle drei Elemente a bis c gleich groß ist und also auch gleich U"" gemacht werden kann. Eine solche Schaltung kann aber keine zusätzlichen Spannungsspitzen in Sperrichtung vertragen. Denn wegen des Verlaufes der Kennlinien durch und nach dem PunktA steigt der Sperrstrom dann dabei außerordentlich schnell an und würde zur Zerstörung der Gleichrichterelemente führen. Der Erfindung liegt nun die Erkenntnis zugrunde, daß sich eine Halbleitergleichrichteranordnung mit in Reihe geschalteten Halbleitergleichrichterelementen bei praktisch anteilig gleichmäßiger Aufteilung der gesamten an der Ventilanordnung liegenden Betriebsspannung auf die einzelnen Gleichrichterelemente der Reihenschaltung auch ohne stabilisierende Widerstandskette erreichen läßt, wenn aus der technischen Wirkung bei Halbleitergleichrichterelementen Nutzen gezogen wird, daß n* der steigenden Temperatur der Volumensperrstrom durch den Halbleiterkrista11 derart anwächst, daß er schließlich den Oberflächensperrstrom überwiegt. Der Oberflächensperrstrom streut von Gleichrichterelement zu Gleichrichterelement viel stärker als der Volumensperrstrom.Such a valve arrangement with rectifier elements connected in series could now also be operated by a suitable choice of the doping of the semiconductor bodies of the semiconductor elements in such a way that at the normal, operationally expected reverse voltage U, p ", which is equal to the total peak voltage, divided by the number of elements connected in series, and the reverse current fp "occurring in the series circuit, the operating point A according to FIG. 2 of the drawing comes to lie on the steep part of the current-voltage characteristic of the semiconductor elements measured in the reverse direction. The z. B. entered in this figure, differing characteristics a to c of different z. B. in a valve arrangement in series semiconductor rectifier elements result in which they all flow through in the reverse direction of the same current when this at a blocking voltage lying on the entire valve arrangement z. B. has a value J " , according to the parallels drawn in dashed lines through this point of the ordinate to the abscissa axis of the coordinate system, as can be seen at the intersections between these parallels and the characteristics of the various rectifier elements, strongly different proportionally accepted blocking voltages be unfavorable to operate the series circuit with the reverse current f ". In the sub-area above the bend, however, the characteristics of the various cells then practically converge in a track on which point A lies. In this operating case, jll 2 can be equal to fp ", since the associated reverse voltage for all three elements a to c is the same and can therefore also be made equal to U"". Such a circuit cannot, however, tolerate additional voltage peaks in the reverse direction Because of the course of the characteristics through and after point A, the reverse current then rises extremely quickly and would lead to the destruction of the rectifier elements operating voltage on the individual rectifier elements of the series circuit can be achieved even without a stabilizing chain of resistors if the technical effect in semiconductor rectifier elements is used to the effect that n * the rising temperature of the volume reverse current through de n semiconductor crystal grows in such a way that it finally outweighs the surface blocking current. The surface reverse current scatters from rectifier element to rectifier element much more strongly than the volume reverse current.

Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Betrieb von Halbleiterventilanordnungen mit in Reihe geschalteten Halbleitergleichrichterelementen auf der Basis eines Halbleiterkörpers aus oder nach Art von Germanium oder Silizium werden diese Gleichrichterelemente bereits vor dem Anlegen der Betriebsspannung an die jeweilige Halbleiterventilanordnung auf einen solchen Temperaturwert vorgewärmt, bei welchem das einzelne Gleichrichterelement in der Reihenschaltung bei seiner Nennsperrspannung betrieben werden kann, ohne zusätzliche parallel geschaltete Spannungsstabilisierungsglieder zubedingen.According to the method according to the invention for operating semiconductor valve arrangements with series-connected semiconductor rectifier elements based on a semiconductor body These rectifier elements are made of or in the manner of germanium or silicon even before the operating voltage is applied to the respective semiconductor valve arrangement preheated to such a temperature value at which the individual rectifier element can be operated in the series connection at its nominal blocking voltage without to require additional voltage stabilization elements connected in parallel.

Auf diese Weise werden die einzelnen Halbleitergleichrichterelemente bei einer solchen Temperatur betrieben, daß stets derVolumensperrstrom den Oberflächensperrstrom überwiegt. Hierdurch sind in der Kurvenschar der Sperrstrom-Sperrspannungs-Kennlinien der einzelnen in Reihe liegenden Gleichrichterelemente diese Kennlinien der an der Bildung der Ventilanordnung beteiligten Gleichrichterelemente einander derart angenähert, daß die Anteile der Sperrspannung an den einzelnen Gleichrichterelementen in der Reihenschaltung, bezogen auf die gesamte an der Ventilanordnung liegende Sperrspannung bzw. Betriebsspannung, sich nur noch unwesentlich voneinander unterscheiden.In this way, the individual semiconductor rectifier elements operated at such a temperature that the volume reverse current is always the surface reverse current predominates. As a result, the reverse current-reverse voltage characteristics are in the family of curves of the individual rectifier elements lying in series, these characteristics of the Formation of the valve arrangement involved rectifier elements approximated to one another in such a way that that the proportions of the reverse voltage to the individual rectifier elements in the Series connection, based on the total blocking voltage applied to the valve arrangement or operating voltage, differ only insignificantly from one another.

Das veranschaulicht auch die Fig. 3 der Zeichnung. In dieser sind zwei Scharen 1 und II von Kennlinien a bis c - Sperrstrom über Sperrspannung - von drei in Reihe geschalteten Halbleitergleichrichterelementen einerVentilanordnung beispielsweise eingetragen. Die Schar 1 zeigt den Verlauf von Kennlinien für geringe absolute Temperaturwerte im Temperaturbereich T" die Schar II den Verlauf der Kennlinien der Gleichrichterelemente nach deren Erwärmung, also bei höheren Temperaturwerten im Bereich T.. Die Schnittpunkte der Kennlinien mit den Horizontalen bei den Werten des gemeinsamen Sperrstromes J,1,1 bzw. J,, 2 mit den Kennlinien lassen deutlich erkennen, wie die zu diesen Schnittpunkten an der Kennlinienschar II gehörigen Sperrspannungswerte wesentlich weniger Streuungen aufweisen, als es sinngemäß für die Kennlinienschar 1 der Fall ist.This is also illustrated in FIG. 3 of the drawing. In this, two families 1 and II of characteristic curves a to c - reverse current versus reverse voltage - of three series-connected semiconductor rectifier elements of a valve arrangement are entered, for example. Set 1 shows the course of characteristics for low absolute temperature values in the temperature range T ", set II shows the course of the characteristics of the rectifier elements after they have been heated, i.e. at higher temperature values in the range T .. The intersections of the characteristics with the horizontal at the values of the common Reverse current J, 1,1 and J ,, 2 with the characteristics clearly show how the reverse voltage values belonging to these intersection points on family of characteristics II have significantly less scatter than is the case for family of characteristics 1.

Aus der Darstellung nach Fig. 3 ist auch zu erkennen, daß nach der Erfindung nicht im Steilanstieg der KennUnien wie etwa im Arbeitspunkt A gemäß Fig. 2 gearbeitet wird. Es ist somit auch bei Sperrspannungsstößen an der Reihenschaltung eine gewisse Spannungsreserve gegen das Auftreten unzulässiger und sehr schnell anwachsender Sperrströme, vorhanden. Der Temperaturbereich im Sinne von T, kann bei einem erfindungsgemäßen Betrieb der Ventilanordnung wegen einer besonderen Beheizung bzw. C hoher Erwärmung der Gleichrichterelemente niemals unterschritten werden. Die Ventilanordnung wird also jeweils erst an die normale Betriebsspannung angelegt, nachdem ihre Gleichrichterelemente eine Vorerwärmung auf eine Mindesttemperatur im Bereich von T, erreicht haben. Während des Betriebes der Ventilanordnung wird dabei z. B. durch eine geeignete Msemrichtung überwacht, daß an den Halbleitergleichrichterelementen die Betriebstemperatur nicht unter einen gewissen Mindestwert absinken kann.From the representation according to FIG. 3 it can also be seen that, according to the invention, work is not carried out in the steep rise of the characteristics such as, for example, at operating point A according to FIG. There is thus a certain voltage reserve against the occurrence of impermissible and very rapidly increasing reverse currents, even in the event of reverse voltage surges in the series connection. The temperature range within the meaning of T, can the rectifier elements are never below in an inventive operation of the valve assembly because of a special heating or C excessive heating. The valve arrangement is therefore only applied to the normal operating voltage after its rectifier elements have preheated to a minimum temperature in the range of T 1. During operation of the valve arrangement, for. B. monitored by a suitable measuring device that the operating temperature of the semiconductor rectifier elements cannot drop below a certain minimum value.

Wird die Erfindung bei einem Gleichrichter auf der Basis eines Halbleiterkörpers aus Silizium angewendet, so würde eine, Vorerwärmung des Gleichrichters und Erhaltung seiner Temperatur im Bereich von etwa 120 bis 200' C, vorzugsweise bei etwa 150' C, benutzt werden.If the invention is applied to a rectifier based on a semiconductor body made of silicon, preheating of the rectifier and maintaining its temperature in the range from about 120 to 200.degree. C., preferably at about 150.degree. C., would be used.

Würde ein Gleichrichter auf der Basis eines Halbleiters aus Germanium vorliegen, so würde eine Vorerwärmung bzw. Erhaltung der Temperatur im Bereich von etwa 40 bis 70' C, vorzugsweise bei 60' C, in Frage kommen.If a rectifier based on a germanium semiconductor were present, preheating or maintaining the temperature in the range from about 40 to 70 ° C., preferably at 60 ° C., would be possible.

Eine beispielsweise Schaltung für den Betrieb einer Halbleiterväntilanordnung gemäß der Erfindung veranschaulicht die Fig. 4 der Zeichnung.An example of a circuit for the operation of a semiconductor valve arrangement 4 of the drawing illustrates in accordance with the invention.

Nach dieser Schaltung liegt an den Klemmen 10 bis 12 ein dreiphasiges Wechselstromnetz. Von diesem wird über den Schalter 13 und den Transforrnator 14 die dreiphasige Brückenschaltung gespeist, welche in ihren verschiedenen Brückenzweigen je eine der Ventilanordnungen 15 bis 20 enthält, von denen jede aus der Reihenschaltung dreier Gleichrichterelemente a bis c besteht. Von diesem dreiphasigen Stromrichter wird normalerweise der Verbraucher 21 gespeist. Ferner ist in der Schaltung ein Hilfstransformator 22 vorhanden, von dem der Einfachheit halber nur die Sekundärwicklung dargestellt ist. Dieser Transformator 22 kann mittels des Umschalters 23 auf die aus den Ventilanordnungen 15 bis 20 bestehende Brückenschaltung geschaltet werden. Soh die Anlage in Betrieb genommen werden, so wird zunächst in der geöffneten Stellung des Schalters 13 das Anheizen oder Beheizen der Stromrichterventfle 15 bis 20 vorgenommen, indem der Schalter 23 in seine linke geschlossene Schaltstellung gebracht wird, in welcher dann der Transformator mit der Sekundärwicklung 22 in der angegebenen Weise auf die Brükkenschaltung aus den Ventilanordnungen 15 bis 20 geschaltet ist. In diesem Zustand werden die Ventile dann im wesentlichen durch den über sie in ihrer Flußrichtung fließenden Strom entsprechend vorgeheizt, so daß sie einen bestimmten Temperaturwert erreichen. GegebenenfaIls kann in diesem Zustand der Schaltanlage die Belastung 21 durch einen gestrichelt eingetragenen Schalter 24 abgeschaltet sein, so daß beim Heizen derVentile 15 bis 20 kein Strom von dem Transformator 22 über diese geliefert zu werden braucht, und was nicht besonders dargestellt ist, auch die Sekundärseite desTransformators 14 von der Ventilanordnung 15 bis 20. Der Transformator 22 kann derart klein bemessen werden, daß die Spannung an den Ventilen beim gewünschten Durchlaßstrom gerade auf die zugehörige Durchlaßspannung zusammenbricht und sich auf diese Weise stabilisiert, ohne daß gegebenenfalls ein zusätzlicher Reihenwiderstand verwendet werden muß. Ein solcher kann aber auch benutzt werden, um z. B. einen bestimmten Stromwert in der Anordnung einzusteHen. Nachdem entweder gemäß einer temperaturabhängigen. überwachung oder gernäß einem durch Erfahrung gewonnenen Zeitwert die Gleichrichterelemente der Ventilanordnung 15 bis 20 entsprechend hochgeheizt worden sind, wird der Schalter 23 bedienungsmäßig oder selbsttätig geöffnet und der Schalter 13 geschlossen, damit die Stromrichteranlage nunmehr vom Netz 10, 11, 12 gespeist und damit auch der Verbraucher 21 über die Ventilanordnungen 15 bis 20 mit dem gleichgerichteten Strom beliefert wird.After this connection, there is a three-phase alternating current network at terminals 10 to 12. From this, the three-phase bridge circuit is fed via the switch 13 and the transformer 14, which contains one of the valve assemblies 15 to 20 in its various bridge branches, each of which consists of a series connection of three rectifier elements a to c. The consumer 21 is normally fed by this three-phase converter. Furthermore, an auxiliary transformer 22 is present in the circuit, of which only the secondary winding is shown for the sake of simplicity. This transformer 22 can be switched to the bridge circuit consisting of the valve arrangements 15 to 20 by means of the changeover switch 23. Soh the system can be put into operation, so the switch is first made 13, the heating-up or heating the Stromrichterventfle 15 to 20 by the switch is brought into its left closed switched position 23, in the open position in which then the transformer to the secondary winding 22 is switched to the bridge circuit from the valve assemblies 15 to 20 in the manner indicated. In this state, the valves are then essentially preheated accordingly by the current flowing through them in their direction of flow, so that they reach a certain temperature value. If necessary, in this state of the switchgear the load 21 can be switched off by a dashed switch 24 so that when the valves 15 to 20 are heated, no current needs to be supplied from the transformer 22 via them, and what is not specifically shown also the secondary side desTransformators 14 from the valve arrangement 15 to 20. The transformer 22 can be dimensioned so small that the voltage on the valves just breaks down to the associated forward voltage at the desired forward current and stabilizes in this way without an additional series resistor having to be used if necessary. Such a can also be used to z. B. to enter a certain current value in the arrangement. After either according to a temperature-dependent. monitoring or, according to a time value obtained through experience, the rectifier elements of the valve arrangement 15 to 20 have been correspondingly heated up, the switch 23 is opened operationally or automatically and the switch 13 is closed so that the converter system is now fed from the network 10, 11, 12 and thus also the Consumer 21 is supplied with the rectified current via the valve assemblies 15 to 20.

Diese Schaltung ist ausreichend, wenn der Stromrichter nach dem Einschalten dauernd nur mit Volllast betrieben wird, so daß insbesondere der Strom über die Ventile in Durchlaßrichtung die Beheizung dieser Elemente bis über den vorgesehenen Mindesttemperaturwert hinaus gewährleistet. Wird eine solche Schaltung jedoch auch bei Teillast betrieben, so ist für die einzelnen Gleichrichterelemente oder Gruppen derselben jeweils gemäß einer zweckmäßigen Weiterbildung der Erfindung eine entsprechende zusätzliche Beheizungseinrichtung an den Gleichrichterelementen, ihrem Träger oder in einem sie einschließenden Raum bzw. Gehäuse vorzusehen, deren Wirkung in Abhängigkeit von einem Temperaturüberwachungsorgan bzw. Temperaturfühler geregelt wird. Um das an einem Ausführungsbeispiel zu veranschaulichen, ist in Fig. 5 eine entsprechende schematische Teildarstellung für eine der Ventilanordnungen wiedergegeben. Diese Ventilanordnung besteht aus drei in Reihe geschalteten Gleichrichterelementen 25 bis 27, welche in eine Kapselung 28 eingeschlossen sind. In dieser Kapselung ist gleichzeitig eine elektrische Beheizungseinrichtung 29 in Form eines Heizwiderstandes untergebracht. Dieser Heizwiderstand wird von einer elektrischen Energiequelle 30 gespeist. Diese Speisung erfolgt abhängig von der Temperatur, die z. B. ein am Gleichrichterelement 25 angebautes thermisches überwachungsorgan 31 an diesem erfaßt und als Steuerwert über die Leitungen 32 der elektrischen Energiequelle 30 zur Regelung der Temperatur in der Kapselung 28 zuführt.This circuit is sufficient if the converter is only operated at full load after switching on, so that in particular the current through the valves in the forward direction ensures that these elements are heated to above the intended minimum temperature value. However, if such a circuit is also operated at partial load, according to an expedient development of the invention, a corresponding additional heating device is to be provided for the individual rectifier elements or groups thereof on the rectifier elements, their support or in a room or housing enclosing them, the effect of which is shown in Depending on a temperature monitoring device or temperature sensor is regulated. In order to illustrate this using an exemplary embodiment, FIG. 5 shows a corresponding schematic partial illustration for one of the valve arrangements. This valve arrangement consists of three rectifier elements 25 to 27 connected in series, which are enclosed in an encapsulation 28. An electrical heating device 29 in the form of a heating resistor is also housed in this encapsulation. This heating resistor is fed by an electrical energy source 30. This feed takes place depending on the temperature, the z. B. a built on the rectifier element 25 thermal monitoring element 31 is detected on this and fed as a control value via the lines 32 of the electrical energy source 30 to regulate the temperature in the encapsulation 28 .

Im Rahmen der Erfindung kann auch z. B. jedem der einzelnen Gleichrichtereleinente der Ventilanordnung ein entsprechendes thermisches überwachungsorgan zugeordnet sein, wobei dann diese thermischen überwachungsorgane auch gemeinsam an die elektrische Energiequelle 30 für deren Steuerung bzw. Regelung angeschlossen werden können.In the context of the invention, for. B. each of the individual rectifier elements of the valve arrangement can be assigned a corresponding thermal monitoring element, in which case these thermal monitoring elements can also be connected together to the electrical energy source 30 for its control or regulation.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. A method for operating semiconductor valve arrangements with series-connected rectifier elements based on a semiconductor body made of or in the manner of germanium or silicon, characterized in that the rectifier elements are preheated to such a temperature value before the operating voltage is applied to the respective semiconductor valve arrangement, in which the individual rectifier element in the series connection can be operated at its nominal blocking voltage without requiring additional voltage stabilization elements connected in parallel.

2. The method according spoke 1, characterized in that before the respective semiconductor valve arrangement is connected to the alternating current network, it is supplied with current for its preheating from an auxiliary voltage source. 3. The method according to claim 2, characterized in that the auxiliary voltage source is switched to the system consisting of one or more semiconductor valve assemblies by means of a switch, while at the same time a preferably coupled with this, further switch between the network and the system of semiconductor valve assemblies is in the open position is located. 4. Arrangement for performing the method according to spoke 1 or one of the following, characterized in that the rectifier elements is assigned a heating device, which during operation of the semiconductor valve assemblies, preferably at part load, depending on a temperature on at least one of the rectifier elements monitoring organ is regulated in their effect.