DE904795C - Mechanischer Stromrichter - Google Patents

Description

• Mechanischer Stromrichter Es ist vorgeschlagen worden, bei mechanischen Stromrichtern, deren Kontaktgerät durch ein magnetisches Wechsel- oder Drehfeld betätigt wird, dieses Feld zusätzlich vom Laststrom oder von einem vom Laststrom abhängigen Strom zu erzeugen. Diese zusätzliche Erregung bietet verschiedene Möglichkeiten, das zulässige Belastungsspiel des Stromrichters zu erweitern bzw. seine Sicherheit zu erhöhen. Außerdem ergeben sich Möglichkeiten zur Beeinflussung des Verlaufs der Kennlinie, insbesondere der Stromstärke im Kurzschlußpunkt. Letzteres ist von Bedeutung bei Geräten, welche betriebsmäßig kurzgeschlossen werden, wie z. B. Gleichrichter zur Speisung von Scheinwerfern. Schweißzeräten usw. Es ist weiter vorgeschlagen worden, zur Zusatzerregung z. B. den Primär- oder Sekundärstrom des Gleichrichterumspanners zu verwenden-. Zu dem Zweck kann man diese Ströme mit einigen Windungen um die Erregerpole des Kontaktgerätes führen. Dabei tritt die Schwierigkeit auf, daß die Zusatzerregung in den Wicklungen der lastunabhängigen Erregung Spannungen induziert, welche einen derartigen Ausgleichstrom zur Folge haben, daß die Wirkung der Zusatzerregung geschwächt oder ganz verhindert wird. Um dies zu vermeiden, werden nach der Erfindung in dem Stromkreis der lastunabhängigen Erregung Scheinwiderstände, und zwar Induktivitäten, Ohmsche Widerstände, Kapazitäten oder Kombinationen hiervon, derart eingeschaltet, :daß der von der Zusatzerregung induzierte Strom stark verringert wird. Da die Umspannerströme Oberwellen enthalten und die Oberwellen im allgemeinen zur Erregung des Kontaktgerätes keinen nützlichen Beitrag geben, so ist es in gewissen Fällen besonders günstig, als Widerstände Kapazitäten zu verwenden, da diese für die Grundwellen einen verhältnismäßig hohen Widerstand darstellen, während, sie die induzierten Oberwellen durchlassen, so daß das von der Zusatzwicklung erregte Feld von Oberwellen gereinigt wird.
• Man kann die Widerstände regelbar ausführen und damit auf einfache Weise die Wirkung der Zusatzerregung verstärken oder schwächen, was sich z. B. darin äußert, daß die Kennlinie mehr oder weniger vom linearen Verlauf abweicht und ihr Kurzschlußpunkt mehr oder weniger weit hinausrückt. Man kann auch statt der zusätzlichen Widerstände die lastunabhängige Erregung und die Zusatzerregung derart mit gegenseitiger Streuung auf den Polen des Magnetsystems anbringen, daß die Stromwiderstände die Rolle der Widerstände nach der Erfindung übernehmen. Dies hat den Vorteil, daß man den Aufwand für die zusätzlichen Widerstände einispart bzw: verringert.
• Bei plötzlichen Belastungen und Entlastungen muß infolge der Zusatzerregung die Phasenlage des Ankers, des Kontaktgerätes sich plötzlich verstellen. Infolge der Masse und der damit verbundenen Trägheit des Ankers stellt sich letzterer nicht unmittelbar auf .den neuen Phasenwinkel ein, so daß kurze Zeit lang Abweichungen von der gewollten Phasenlage auftreten, welche Kontaktfeuer oder Rückzündungen zur Folge haben können. Um dies zu verhindern, kann man entweder die plötzlichen Lastschwankungen beispielsweise durch Drosseln im Gleichstromkreis verlangsamen, oder man kann durch Bemessung der zusätzlichen Widerstände nach der Erfindung41eWirkung der Zusatzerregung derart begrenzen, daß die auftretenden, plötzlichen Lastschwankungen ohne Schaltfeuer ertragen werden. Als Kontaktgerät eignet sich besonders gut ein magnetisch betätigtes Taumelgerät, da dies eine verhältnismäßig geringe Masse des Ankers im Gegensatz zu einem motorisch angetriebenen Gerät, bei dem die schnell rotierenden Teile eine erhebliche Schwungmasse darstellen und demgemäß erhebliche Zeit zur Einstellung auf einen geänderten Phasenwinkel benötigen, aufweist.
• In manchen Fällen kommt man zu einer besonders günstigen Anordnung, wenn man bei Leerlauf den Zeitpunkt, .indem eine Phase vom Anker des Kontaktgerätes neu zugeschaltet wird, vor den Schnittpunkt der zugehörigen Phasenspannungen legt. Man kann auch als zusätzliche Widerstände solche Widerstände benutzen, welche selbst stromabhängig sind, z. B. Drosseln mit Eisenkernen, welche sich sättigen. Dadurch läßt sich eine besonders feine Anpassung der Kennlinie und der Sicherheit des Betriebes an die günstigsten Werte erzielen, besonders wenn, man gleichzeitig die Phasenlage .der Zusatzerregung im Verhältnis zur Phasenlage der lastunabhängigen Erregung zweckmäßig wählt.
• In der Zeichnung ist die Erfindung beispielsweise dargestellt. Der Stromrichter enthält ein magnetisch betätigtes Taumelwälzkontaktgerät mit den feststehenden Kontakten i ... 6 und dem Anker 7. Die Speisung des Kontaktgerätes erfolgt über Schaltdrosseln $, g und io aus den Sekundärwicklungen 1i, 12 und 13 eines. Umspanners, dessen Primärwicklungen 1q,, 15 und 16 in Dreieck geschaltet sind. Das Erregersystem des Kontaktgerätes ist durch die Pole 17, ig und i9 angedeutet. Diese Pole tragen lastunabhängige Erregerspulen 2o, 21 und 22, welche über regelbare Widerstände 23@ am Drehstromnetz 24 liegen. Die Erregerspulen 17, ig und i9 tragen außerdem zusätzliche Windungen a, b, c; durch -welche wahlweise die mit a-, bi, Cl, a2., b2, c2, (b3, b3, c3, C64, b4, C4 bezeichneten !Ströme geführt werden können. Die dargestellte Schaltung stellt einen Schweißumformer dar. Durch,die Zusatzerregung des Kontaktgerätes ist der Kurzschlußstrom derart begrenzt, daß bei Regelung =des Widerstandes 25 auf Null die Schweißung mit der größten gewünschten Stromstärke erfolgt. Durch Einschalten .des Widerstandes 25 kann diese Stromstärke verringert werden. Man kann diese Verringerung :der Stromstärke jedoch auch durch .die Widerstände 23 vornehmen. Statt :der Widerstände 23 können auch :die angedeuteten Kondensatoren 26 verwendet werden. Man kann auch zu den Widerständen 23 Kondensatoren parallel schalten, um das Zusatzfeld von Oberwellen zu reinigen.
• Statt der in der Zeichnung :dargestellten Schaltdrosseln können auch saugähnliche Transformatoren oder Primärventile zur Entladung der Kontakte von Schaltfeuer Verwendung finden. Außerdem kann man zur Entlastung der Kontakte von allen Hilfsmitteln Gebrauch machen, die für mechanische fStrornrichter bekanntgeworden sind, beispielsweise Löschkondensatoren 27 und Vorerregungen 28. der Drosseln.

Claims (5)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Mechanischer Stromrichter, bei dem :die periodisch betätigten Kontakte durch ein magnetisches Wechseloder Drehfeld betätigt werden und die Phasenlage durch Kontaktbetätigung durch zusätzliche, vom Laststrom oder von einem vom Laststrom abhängigen Strom bewirkte Erregung des antreibenden Magnetfeldes beeinflußt wird, dadurch gekennzeichnet, daß in der. Stromkreis :der lastunabhängigen Erregung des Magnetfeldes Scheinwiderstände geschaltet sind.
2. 2. Stromrichter nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die zusätzlichen Widerstände zur Beeinflussung der Kennlinie regelbar sind.
3. 3. Stromrichter nach Anspruch i oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zusätzlichen Widerstände induktiv sind und aus Streuwiderständen der Wicklungen der lastunabhängigen Erregung des Magnetfeldes gebildet sind. .
4. 4.. Stromrichter nach Anspruch r oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Stärke der lastabhängigen Erregung durch die Größe der im Stromkreis der lastunabhängigen Erregung liegenden Widerstände derart begrenzt ist, daß der Stromrichter plötzliche Entlastungen und Belastungen in der vollen betriebsmäßig auftretenden Höhe ohne schädliches Schaltfeuer beherrscht.
5. 5. Stromrichter nach Anspruch r oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die zusätzlichen Widerstände stromabhängig sind.