DE913438C - Schaltanordnung fuer Umformungseinrichtungen - Google Patents

Description

• Schaltanordnung für Umformungseinrichtungen Bekannt ist eine Schaltanordnung für Umformungseinrichtungen, bei der in Reihe zu den Unterbrechungsstellen Schaltdrosseln mit beim N ennstromwert hochgesättigtem Magnetkern liegen, durch deren Entsättigung in der Nähe der Stromnullwerte eine die Stromunterbrechung erleichternde stromschwache Pause hervorgerufen wird. Nach früheren Vorschlägen kann durch künstliche Kühlung der Wicklungen, die im Stromkreis der Unterbrechungsstelle liegen, insbesondere der Schaltdrosselwicklung, die zulässige Stromdichte erhöht und Werkstoff sowie Raum eingespart werden. Gleichzeitig wird dadurch die Streuinduktivität der Anlage verringert und infolgedessen nicht nur die obere Belastungsgrenze, sondern auch die Schaltsicherheit bei wechselnder Belastung erhöht und bei gegebener Höchstbelastung der Belastungsbereich erweitert, der mit einer gegebenen Dauer der stromschwachen Pause ohne Verstellung der Schaltzeitpunkte beherrscht werden kann. Bei gegebenem Belastungsbereich ist eine entsprechende Verkürzung der Dauer der stromschwachen Pause zulässig. Da die Dauer der stromschwachen Pause durch die Windungszahl und den Eisenquerschnitt der Schaltdrossel gegeben ist, so ist die unter sonst gleichen Bedingungen mittels künstlicher Kühlung erzielte Werkstoff- und Raumersparnis nicht nur proportional der durch Erhöhung der Stromdichte erzielten Verringerung des Leiterquerschnitts, sondern darüber hinaus noch größer infolge der Verringerung der Windungszahl und der dadurch bedingten Verkürzung der Länge des Magnetkreises.
• Diese Vorteile können es rechtfertigen, die Kühlung selbst unter Aufwand zusätzlicher Mittel besonders hoch zu steigern. Deshalb werden -erfindungsgemäß die Leiter der Wicklungen mindestens teilweise hohl ausgebildet und von einer Kühlflüssigkeit durchströmt.
• Die Kerne der Schaltdrosseln sind zur Verbesserung ihrer magnetischen Eigenschaften meist als Ringbandkerne ausgebildet. Bei diesen und ähnlichen Kernformen sind die Raumverhältnisse im Wicklungsfenster besonders beengt, während außen gewöhnlich reichlich Platz für die Wicklung zur Verfügung steht. Infolgedessen kann es vorteilhaft sein, die Leiter der Schaltdrosselwicklung nur auf den im Wicklungsfenster liegenden Windungsteilen mit verengtem Querschnitt auszuführen und mit einer Flüssigkeitsinnenkühlung zu versehen. Durch Verringerung der '\'@Terkstoffmenge kann insbesondere bei an sich verhältnismäßig großem Leiterquerschnitt für beispielsweise mehrere tausend Ampere mehr Raum erspart werden, als für Flüssigkeitskanäle im Innern der Leiterteile benötigt wird, so daß im ganzen genommen durch die Flüssigkeitsinnenkühlung eine erhebliche Platzersparnis und Verringerung der Strcureaktanz erzielt werden kann, die mit den eingangs geschilderten Vorteilen verbunden ist.
• Werden die Kontakte des Umformers in Abhängigkeit vom Belastungsstrom elektromagnetisch oder elektrodynamisch gesteuert, beispielsweise derart, daß während der Stromübertragungszeiten ein stromabhängiger Kontaktdruck ausgeübt wird und sich die Kontakte nur unterhalb eines für die Stromunterbrechung unschädlichen Augenblickswertes des Stromes öffnen können, so können vorteilhaft auch für die Erregerspule der elektrodynamischen oder elektromagnetischen Steuereinrichtungen hohle Leiter mit Flüssigkeitsinnenkühlung verwendet und hierdurch weitere Ersparnisse an Werkstoff und Raum sowie eine weitere Erhöhung des Belastungsbereiches erzielt werden.
• Die Anwendung hoher Stromdichten in den Wicklungen der Schaltdrosseln, Transformatoren usw. ist bei den beschriebenen Umformungsanordnungen auch deshalb besonders günstig, weil deren Wirkungsgrad an sich sehr hoch ist. Hinzu kommt ferner, daß die Schaltdrosseln und sonstige im Stromkreis der Unterbrechungsstelle angeordnete Hilfswicklungen nicht mit der gesamten Durchgangsleistung, sondern nur mit einem der Dauer ihrer Wirksamkeit während eines Stromübertragungszeitabschnittes bzw. der Höhe der an ihnen auftretenden Teilspannung entsprechenden Teil der Gesamtleistung beansprucht werden und deshalb eine Erhöhung der Stromverluste in diesen Wicklungen nur dem entsprechenden Leistungsteil proportional ist, sich also auf die Gesamtleistung in geringerem Grade auswirkt. Die Verwendung blanker Wicklungsleiter ohne feste Eigenisolation der einzelnen Leiter, wobei nur in größeren Abständen isolierte Stützen angebracht sind, kann besonders vorteilhaft sein; denn das Wegfallen einer gegen hohe Temperaturen empfindliche Isolierwerkstoffe enthaltenden Leiterisolation gestattet eine Erhöhung,der höchstzulässigen Stromdichte nicht nur durch Heraufsetzen der zulässigen Höchsttemperatur, sondern auch infolge Unterstützung der Innenkühlung durch unmittelbaren Zutritt des Kühlmittels zur metallischen Außenoberfläche der blanken Einzelleiter.

Claims (1)

1. PATENTANSPRCCHE: i. Schaltanordnung für Umformungseinrichtungen mit in Reihe zu den Unterbrechungsstellen liegenden Schaltdrosseln, deren Magnetkerl beim Nennstromwert hochgesättigt ist und durch deren Entsättigung in der Nähe der Stromnullwerte eine die Stromunterbrechung erleichternde stromschwache Pause hervorgerufen wird, und mit durch künstliche Kühlung der Wicklungen und Erhöhung der Stromdichte herabgesetzter Streuinduktivität der Anlage, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiter der Wicklungen mindestens teilweise hohl sind und von einer Kühlflüssigkeit durchströmt werden. z. Schaltanordnung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiter der auf einem Ringkern befindlichen Schaltdrosselwicklung auf den im Wicklungsfenster liegenden Windungsteilen mit verengtem Querschnitt und Flüssigkeitsinnenkühlung ausgeführt sind. 3. Schaltanordnung nach Anspruch i mit vom Strom elektromagnetisch oder elektrodynamisch gesteuerten Kontakten, dadurch gekennzeichnet, daß auch die Erregerspule der Steuereinrichtungen aus Hohlleitern mit Flüssigkeitsinnenkühlung besteht. q.. Schaltanordnung nach Anspruch i bis 3, gekennzeichnet durch die Verwendung blanker Leiter, die nur in größeren Abständen feste, isolierende Stützen berühren.