DE1563358C - Stromrichtermaschine fur steuerbare Drehzahlen - Google Patents

Description

1 2

Es ist bekannt, Stromrichtermaschinen aus einer Gleichstromquelle mit dem Pluspol 12 und dem

einer Gleichstromquelle oder einem Gleichstrom- Minuspol 13 so gespeist, daß in ihm ein Drehfeld

zwischenkreis mit steuerbaren Drehzahlen zu be- entsteht. Außer dieser Hauptthyristorbrücke ist noch

treiben, wobei der Läufer mit einer Kurzschlußwick- ; eine Löschthyristorbrücke, bestehend aus den Thy-

lung, mit einer Kurzschlußachse oder einer gleich- 5^r ristoren 14, 15, 16, 17, 18, 19, vorhanden. Für die

stromerregten Wicklung versehen sein kann, je nach- Löschung der Thyristoren dient der Lösch-

dem, ob die Maschine als Induktionsmaschine, als Umspanner 20 mit den drei Zweitwicklungen 21, 22,

Repulsionsmaschine oder als Gleichstrommaschine 23 und der Erstwicklung 24. Alle Wicklungen sind

arbeiten soll. Die Ständerwicklung ist hierbei ge- auf einem magnetischen Kreis angeordnet und gut

wohnlich an eine Thyristor-Drehstrombrücke ange- io miteinander gekoppelt. Die Zweitwicklung 21 liegt

schlossen, deren Thyristoren durch eine besondere zwischen der Hauptthyristorbrücke 6, 9 und der

Löscheinrichtung in der richtigen Reihenfolge strom- Löschthyristorbrücke 14, 17, die Zweitwicklung 22

los gemacht werden müssen, um dann wieder von zwischen den aus den Thyristoren 7, 10 und 15, 18

neuem gezündet werden zu können. ^: gebildeten Brücken und die Zweitwicklung 23 zwi-

Für das Löschen wurde bisher stets ein Lösch- 15 sehen den Brücken 8, 11 und 16, 19. Die Erstwickkondensator verwendet, mit dessen Entladestrom die lung 24 ist an einer geeigneten Wechselspannung, Thyristoren in der gewünschten Zeitfolge gelöscht z.B. an einer Phase eines Drehstromnetzes, angewerden konnten. Ein derartiger Löschkondensator ist schlossen. Ferner können noch zwei Drosselspulen aber in seinen Abmessungen von der Höhe der 25, 26 vorgesehen werden, die auf einem gemeinjeweiligen Betriebs- und Löschspannung abhängig, so 20 samen Blechkern untergebracht sind und vom Bedaß diese Anordnung verhältnismäßig aufwendig ist. triebsgleichstrom gegensinnig durchflossen werden.
Der vorliegenden Erfindung liegt nun die Aufgabe Diese Anordnung wirkt folgendermaßen: Die zugrunde, eine andere, weniger aufwendige Lösch- Hauptthyristoren 7, 9 und 11 seien geöffnet, die vorrichtung zu finden. Zur Lösung dieser Aufgabe übrigen und alle Löschthyristoren seien gesperrt. Es sind bei einer Stromrichtermaschine für steuerbare 25 entsteht in den drei Ständerwicklungen des Dreh-Drehzahlen, bestehend aus einer Mehrphasen- strommotors 1 ein Strom, der in der Ständerphase 2 maschine mit in Stern oder Dreieck geschalteter doppelt so groß ist wie in den Ständerphasen 3 und 4. Ständerwicklung, deren Wicklungsklemmen über eine Wird nun der Löschthyristor 19 freigegeben, so bringt aus Thyristoren bestehende Mehrphasenstromrichter- die nach oben gerichtete Spannungshalbwelle an der brücke und eine mehr- oder einphasige Lösch- 30 Zweitwicklung 23 zunächst den Hauptthyristor 11 thyristorbrücke mit einer Gleichstromquelle verbun- zum Erlöschen. Der über die Drosselspule 26 flieden sind, gemäß der Erfindung die Hauptthyristoren ßende Löschstrom erzeugt hierbei in der Drosselspule mit Hilfe eines von den Löschthyristoren gesteuerten, ein Feld, das den Anstieg des Löschstromes begrenzt, fremdgespeisten Löschumspanners löschbar. Ein Die nächste Halbwelle, die in der Zweitwicklung 23 derartiger Löschumspanner, der mit der üblichen 35 von oben nach unten gerichtet ist, bringt den in der Netzfrequenz oder einer anderen geeigneten Fre- Ständerphase 3 noch fließenden Strom zum Erquenz gespeist wird, hat den Vorteil, daß er in seinen löschen, der von der Ständerphase 4 übernommen Abmessungen nicht von der Höhe der jeweiligen wird, so daß der Strom in dieser Phase so groß ist Betriebs- und Löschspannung abhängig ist, so daß wie der in der Ständerphase 2. Wenn jetzt der Thyeine derartige Anordnung auch für Niederspannun- 40 ristor 8 freigegeben wird, erreicht der Strom in der gen wirtschaftlich ist.... . Ständerphase 3 den halben Höchstwert in der ent-

Es ist zwar schon aus der deutschen Patentschrift gegengesetzten Richtung wie zuvor, und durch Frei-967 598 bekannt, Thyristoren mit Hilfe eines söge- gäbe des Löschthyristors 15 kann alsdann der Hauptnannten Überlagerungsumspanners im Takt der thyristor 7 und hierauf der Löschthyristor 15 wieder Überlagerungsfrequenz abwechselnd stromlos und 45 gelöscht werden usw. '

stromführend zu machen, um sie dann zu einem ge- Wenn die Stromrichtermaschine dreiphasig auswünschten Zeitpunkt zu sperren. Bei diesen Anord- geführt ist, beträgt die Stromwendefrequenz das nungen führt jedoch der Überlagerungsumspanner Dreifache der Drehfeldfrequenz, d. h., wenn die dauernd den Betriebsstrom, auch wenn kein Strom -_: Stromwendefrequenz durch die Netzfrequenz, z. B. von einer Wicklungsklemme auf die andere weiter- 50 50 Hz, gegeben ist, so beträgt die größte erreichbare geschaltet wird. Der Umspanner muß daher für Frequenz des Drehfeldes nur ein Drittel der Strom-Dauerbetrieb bemessen werden. Auch für die Thy- wendefrequenz, z. B. 16²/3 Hz. Will man höhere Fre-" ristoren "ergeben sich ungünstige Verhältnisse, da quenzen des Drehfeldes erreichen, so empfiehlt es zwar Löschthyristoren wegfallen, dafür aber die , sich, die Stromwendefrequenz zu erhöhen, z. B. auf Hauptthyristoren in doppelter Anzahl vorhanden sein 55 150 Hz. Statt den Löschumspanner 20 einphasig ausmüssen. Bei der Stromrichtermaschine gemäß der zuführen, kann man ihn auch dreiphasig speisen und Erfindung werden dagegen Löschumspanner und jeder Zweitwicklung eine Erstwicklung wie bei einem Löschthyristoren nur beansprucht, wenn der Strom üblichen Umspanner zuordnen,
von einer Wicklungsklemme auf die andere weiter- Bei dem in Fig. 2 dargestellten Ausführungsgeschaltet wird. - 60 beispiel ist die Anordnung in der Weise vereinfacht

Im folgenden sei die Erfindung an Hand der in worden, daß nur noch eine Löschthyristorbrücke,

den F i g. 1 bis 3 dargestellten Ausführungsbeispiele bestehend aus den beiden Thyristoren 14 und 15,

näher erläutert. . vorhanden ist. Der Löschumspanner 20 hat nur noch

Bei dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungs- eine Zweitwicklung21. Diese Zweitwicklung21 ist beispiel wird der Drehstrommotor 1 mit den drei 65 zwischen der Löschthyristorbrücke und dem Stern-Ständerphasen 2, 3, 4 und dem Kurzschlußläufer 5 punkt der Ständerwicklung geschaltet. Auch hier geüber eine Mehrphasen-Stromrichterbrücke, be- lingt es, mit der von dem Löschumspanner 20 gestehend aus den Thyristoren 6, 7, 8, 9, 10, 11, aus lieferten Wechselspannung durch abwechselnde Frei-

gäbe und Sperrung der Löschthyristoren 14 und 15 die Hauptthyristoren in der richtigen zeitlichen Reihenfolge stromlos zu machen und wieder neu zu zünden.

In Fig. 3 ist an einem weiteren Ausführungsbeispiel noch gezeigt, wie man die für höhere Drehzahlen erforderliche Erhöhung der Löschfrequenz durch einen Schwingkreis erreichen kann. Die Anordnung entspricht im wesentlichen der in F i g. 2 dargestellten, mit einer aus zwei Thyristoren 14,15 bestehenden Löschthyristorbrücke und einem einphasigen Löschumspanner 20. Die Erstwicklung dieses Löschumspanners 20 liegt in dem durch den Kondensator 27 und die Drosselspule 28 gebildeten Schwingkreis, der über die Thyristorbrücke 29,30, 31, 32 aus dem Sammler 33 gespeist wird. Der Schwingkreis kann sich entsprechend seiner Eigenfrequenz selbst steuern und würde dabei immer höhere Spannungen erreichen. Die Begrenzungsthyristoren 34, 35 verhindern, daß die Spannung einen zulässigen Wert überschreitet. Man kann aber die Begrenzungsthyristoren 34, 35 so steuern, daß sie die Spannung des Schwingkreises in Abhängigkeit von der Spannung und dem Strom des Drehstrommotors 1 begrenzen. Die Drosselspule 28 kann auch ganz oder zum Teil mit dem Löschumspanner 20 vereinigt werden, damit der Schwingkreis nicht durch eine hohe Leerlaufinduktivität des Löschumspanners 20 gestört wird, z. B. wenn zwischen zwei Löschvorgängen der Löschumspanner 20 unbelastet ist.

Man kann die vorliegende Erfindung mit Vorteil auch für solche Fälle verwenden, wo- man Löschkondensatoren beibehalten will, wo es aber beim Anfahren mit kleinen Spannungen schwierig ist, die Kondensatoren richtig aufzuladen. In solchen Fällen kann man mit dem fremdgespeisten Löschumspanner den Anfahrbereich leicht beherrschen, um dann auf Löschkondensatorbetrieb überzugehen.

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Stromrichtermaschine für steuerbare Drehzahlen, bestehend aus einer Mehrphasenmaschine mit in Stern oder Dreieck geschalteter Ständerwicklung, deren Wicklungsklemmen über eine aus Thyristoren bestehende Mehrphasenstromrichterbrücke und eine mehr- oder einphasige Löschthyristorbrücke mit einer Gleichstromquelle verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Hauptthyristoren (6, 7, 8, 9, 10, 11) mit Hilfe eines von den Löschthyristoren (14, 15, 16, 17, 18, 19) gesteuerten, fremdgespeisten Löschumspanners (20) löschbar sind.

2. Stromrichtermaschiiie nach Anspruch 1 mit einer Löschthyristorbrücke von gleicher Phasenzahl wie die Hauptthyristorbrücke, dadurch gekennzeichnet, daß die einander zugeordneten Phasen der beiden Stromrichterbrücken über je eine Sekundärwicklung des Löschumspanners (20) verbunden sind, dessen Primärwicklung (24) mehrphasig an eine Fremdstromquelle angeschlossen ist.

3. Stromrichtermaschine nach Anspruch 1 mit einer einphasigen Löschthyristorbrücke, dadurch gekennzeichnet, daß deren Mittelpunkt über die Sekundärwicklung (21) des einphasig fremdgespeisten Löschumspanners (20) mit dem Sternpunkt der Ständerwicklung der Stromrichtermaschine verbunden ist.

4. Stromrichtermaschine nach einem der Ansprüche 1 bis, 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Primärwicklung (24) des Löschumspanners (20) mit einer Stromquelle von Netzfrequenz verbunden ist.

5. Stromrichtermaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Primärwicklung (24) des Löschumspanners (20) mit einer Stromquelle höherer als der Netzfrequenz verbunden ist.

6. Stromrichtermaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Löschumspanner (20) nur während des Anfahrens und im Bereich kleiner Drehzahlen eingeschaltet ist, im Bereich höherer Drehzahlen dagegen die üblichen Löschmittel angeschlossen sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen