DE913318C - Anordnung fuer als Gleichrichter oder als Wechselrichter arbeitende Umformungseinrichtungen - Google Patents

Description

• Anordnung für als Gleichrichter oder als Wechselrichter arbeitende Umformungseinrichtungen Zusatz zum Patent 330 644 Gegenstand des Patents 73o 6,4,4 ist eine Anordnung für als Gleichrichter oder als Wechselrichter arbeitende Umformungseinrichtungen, bei denen synchronbetätigte, mechanisch wirkende Schalter die Umformung durchführen, und zwar sind die Schalter nach Art eines mechanischen Gleich- oder Wechselrichters allein auf der Gleichstromseite eines Transformators (Haupttransformators) angeordnet, liegen ferner auf der Wechselstromseite in Reihe mit den Phasenwicklungen Schaltelemente mit gesteuerter Stromdurchlaßrichtung, die synchron mit den gleichstromseitigen Schaltern betrieben werden, und stellen schließlich geeigneter Aufbau des Transformators oder geeignete Hilfsstromkreise die Gleichstrommagnetisierung des Transformators sicher.
• Bei den Ausführungsbeispielen des Hauptpatents sind vielfach gittergesteuerte Dampf- oder Gasentladungsstrecken als Schaltelemente mit gesteuerter Stromdurchlaßrichtung vorgesehen. Die Steuerung dieser Dampf- oder Gasentladungsstrecken kann durch bekannte Mittel sehr genau bewirkt werden. Bei den auf der Gleichstromseite angeordneten mechanischen, z. B. umlaufenden Schaltern muß jedoch mit geringen Abweichungen der tatsächlichen Ein- und Ausschaltzeitpunkte von den gewünschten Kontaktzeitpunkten gerechnet werden. Wenn beispielsweise der gleichstromseitige Schalter einer Phase bereits geöffnet wird, wenn die zugehörige, auf der Wechselstromseite des Transformators liegende Entladungsstrecke noch Strom führt, müßte die gesamte Leistung der betreffenden Phase durch den gleichstromseitigen Schalter unterbrochen werden. Um dieses zu verhindern, wird man den gleichstromseitigen Schalter jeder Phase kurz vor der Freigabe der zugehörigen wechselstramseitigen Entladungsstrecke schließen und ihn bis über den Zeitpunkt der wechselstromseitigen Übernahme auf die nächste Phase hinaus geschlossen halten. Durch diese überlappung der Einschaltdauer der gleichstromseitigen Schalter führen diese im Augenblick ihrer Trennung einen gewissen Reststrom, dessen Höhe von der Dauer der Überlappung, von den Eigenschaften des Magnetisierungskreises für den Transformator und von der Phasenlage der Arbeitszeiten der einzelnen Transformatorphasen relativ zur Wechselspannung abhängt.
• Die Erfindung strebt eine Beseitigung dieser Mängel bei Anordnungen nach dem Hauptpatent an. Erfindungsgemäß wird zur Verkleinerung der an den gleichstromseitigen Schaltern wiederkehrenden Spannungen und der von diesen abzuschaltenden Restströme die Phasenlage der die Magnetisierung bewirkenden Spannungen durch Einfügung grundfrequenter Zusatzspannungen passender Phasenlage in den Magnetisierungskreis jeder Phase verändert.
• In Fig. i der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. An das Drehstromnetz o, z, 2, 3 sind drei einphasige Transformatoren mit den wechselstromseitigen Wicklungen Il, 21, 31 und den gleichstromseitigen Wicklungen 14, 24, 34 angeschlossen. Die Transformatarwicklung i i ist über gegensinnig parallel geschaltete Dampf- oder Gasentladungsstrecken 121, i22 mit dem Nullpunkt des Drehstromnetzes verbunden. An einer Anzapfung der Wicklung i i liegt die Drosselspule 13:. mit deren Hilfe die Magnetisierung des Transformators in den Zeiten sichergestellt wird, in denen keine der beiden Entladungsstrecken 121, 122 leitend ist. Die gleichstromseitige Wicklung i4 wird über die umlaufenden Schalter 151, 152 mit dem positiven bzw. negativen Pol des Gleichstromnetzes verbunden. Die Phasen 21 und 31 sind entsprechend geschaltet. Nach dem Ausführungsbeispiel der Erfindung wird jetzt in jeden Magnetisierungskreis, also z. B. in Reihe mit der Drossel 13, ein Transformator mit den Wicklungen 16 und 17 eingefügt und der Wicklung 17 eine grundfrequente Zusatzspannung zugeführt, die bewirkt, daß die Phasenlage der die Magnetisierung liefernden Spannung verändert wird. DerTransformatori6,17 kann sowohl einphasig ausgeführt sein als auch mit den entsprechenden Transformatoren der anderen Phase zu einem Mehrphasentransformator mit freiem magnetischem Rückschluß zusammengefaßt werden.
• Vorteilhaft wird die in Reihe mit der Drossel 13 eingefügte Spannung eine derartige Phasenlage aufweisen, daß ihr Vektor annähernd senkrecht zu dem der zugehörigen Spannung der Wicklung i i steht. Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung wird die Höhe der grundfrequenten Zusatzspannung mit dem Verzögerungswinkel des Einschaltzeitpunktes der beiderseitigen Schalter, z. B. bei der Spannungsregeluig, verändert, um zu berücksichtigen, daß ohne die Einfügung dieser Zusatzspannungen auch der Reststrom auf der Gleichstromseite in seiner Höhe von diesem Verzögerungswinkel abhängig ist. Da die Höhe des Reststromes mit wachsendem Verzögerungswinkel zunimmt, wobei der Verzögerungswinkel auf den Phasenschnittpunkt der Netzspannungen 1, 2, 3 bezogen ist, muß mit wachsendem Verzögerungswinkel auch die Höhe der einzufügenden Zusatzspannung zunehmen. Dies kann vorteilhaft durch eine Verbindung der die Einschaltzeitpunkte verändernden Mittel mit den Mitteln zur Veränderung der Zusatzspannungshöhe selbsttätig herbeigeführt werden.
• Nach einem weiteren. Ausführungsbeispiel der Erfindung kann diese selbsttätige Veränderung der Höhe der Zusatzspannungen in folgender Weise herbeigeführt werden. Die Einschaltzeitpunkte der wechselstromseitigen und gleichstromseitigen Schalter werden durch einen Drehtransformator (Drehregler) verändert. Das kann z. B. dadurch geschehen, daß Anordnungen zur Erzeugung von Steuerspannungen spitzer Wellenform für die Gittersteuerung der wechselstromseitigen Dampf- oder Gasentladungsstrecken von dem Drehregler gespeist werden und daß auch der Antriebssynchronmotor für die gleichstromseitigen umlaufenden Schalter an den gleichen Drehregler angeschlossen ist. Dem gleichen Drehregler werden nun nach der Erfindung Spannungen entnommen, die zusammen mit in ihrer Phasenlage unveränderten Spannungen aus dem Netz 1, 2, 3 die in ihrer Höhe veränderlichen Zusatzspannungen ergeben. In der Fig. 2 zeigt RST die Spannungsvektoren des Netzes 1, 2, 3. Der Vektor S' zeigt eine z. B. dem Netz 1, 2, 3 transformatorisch entnommene Hilfsspannung, die mit einer dem vorhergenannten Drehregler entnommenen Spannung X in Reihe geschaltet ist und die Zusatzspannung Y für die Phase R ergibt. Bei Veränderung der Phasenlage der Spannung X durch Verstellen des Drehreglers ändert sich die Größe der Zusatzspannung Y ohne wesentliche Änderung ihrer Phasenlage. Durch geeignete Wahl der Größen S' und X kann. jede gewünschte Veränderung in der Höhe der Spannung Y herbeigeführt werden.

Claims (5)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Anordnung für als Gleichrichter oder als Wechselrichter arbeitende Umformungseinrichtungen, bei denen synchron betätigte, mechanisch wirkende Schalter die Umformung durchführen, nach Patent 73o 64q., dadurch gekennzeichnet, daß zur Verkleinerung der an den gleichstromseitigen Schaltern wiederkehrenden Spannungen und der von diesen abzuschaltenden Restströme die Phasenlage der die Magnetisierung bewirkenden Spannungen durch Einfügung grundfrequenter Zusatzspannungen passender Phasenläge in den Magnetisierungskreis jeder Phase verändert wird.
2. 2. Anordnung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, da.ß der Vektor der wenigstens angenähert sinusförmigen Zusatzspannung angenähert senkrecht auf dem der zugehörigen Phasenspannung steht.
3. 3. Anordnung nach Anspruch i oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Höhe der grundfrequenten Zusatzspannungen mit der Phasenlage des Verzögerungswinkels des Einschaltzeitpunktes der primären und sekundären Schalter veränderbar ist. q..
4. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Veränderung der Höhe der Zusatzspannungen bei Veränderung des Verzögerungswinkels, insbesondere eine Erhöhung der Zusatzspannungen bei wachsendem Verzögerungswinkel, durch eine Kupplung der die Einschaltzeitpunkte verändernden Mittel mit den Mitteln zur Veränderung der Zusatzspannungshöhe selbsttätig erfolgt.
5. 5. Anordnung nach Anspruch q., dadurch gegekennzeichnet, daß zur Veränderung der Einstellung der Phasenlage der Einschaltzeitpunkte der primär- und sekundärseitigen Schalter ein Drehtransformator vorgesehen ist, dem gleichzeitig Spannungen veränderbarer Phasenlage entnommen werden, die vorzugsweise in Zusammenwirkung mit Spannungen fester Phasenlage die Zusatzspannungen ergeben (Fig. 2).