<Desc/Clms Page number 1>
Verfahren zur Erzeugung von Rechteckspannungen
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erzeugung von Rechteckspannungen. Derartige Spannungen werden insbesondere für die Speisung von Stromrichtergittersteuergeräten, die das Prinzip der Sättigungswinkelsteuerung von Transduktoren verwenden, benötigt.
Würden beispielsweise die Transduktoren der genannten Gittersteuergeräte mit sinusförmiger Wechselspannung gespeist, so wäre der erzielbare Winkelbereich auf zirka 100-120 dadurch begrenzt, dass in den Grenzlagen die Impulshöhe gerade den maximal erforderlichen Wert erreicht. Für eine Impulserzeugung mit phasenmässig weitem Verstellbereich ist daher ein rechteckförmiger Spannungsverlauf ideal.
In der Hochfrequenztechnik sind verschiedene Schaltungen bekannt, die Rechteckspannungen mit elektronischen Mitteln erzeugen. Bei diesen Schaltungen ist jedoch die Kurvenform des Ausgangsstromes von der Art der Belastung abhängig, zum andern werden beispielsweise stabilisierte Anoden- und Gitterspannungen benötigt, um konstante Betriebsverhältni3se zu schaffen.
Die nachstehend beschriebene Erfindung vermeidet diese Schwierigkeiten und gibt eine einfache Schaltung zur Erzeugung einer im positiven Bereich nahezu ideal verlaufenden Spannung an. Erfindungsgemäss wird der Wechselspannungsanteil einer pulsierenden Gleichspannung dem Verbraucher, insbesondere dem jeweiligen Transduktor eines Gittersteuergerätes, zugeführt und die pulsierende Gleichspannung durch Einweggleichrichtung einer vorzugsweise sinusförmigen Wechselspannung gewonnen.
Die Figuren erläutern die Erfindung.
Fig. 1 zeigt eine erfindungsgemässe Anordnung zur Speisung des Gittersteuergerätes eines mehranodigen Stromrichtergefässes. In Fig. 2 und 3 sind die sich ergebenden Spannungskurven über dem Phasenwinkel Z) = wt dargestellt.
Gemäss Fig. l würde der aus dem Transformator t 10 und dem Ventil n 11 bestehende einphasige Einweg-Gleichrichter bei alleinigem Anschluss einer ohmschen Bürde den in Fig. 2 gezeigten Verlauf der Gleichspannung u bewirken. Bei der weiteren Ausbildung der Erfindung wird durch die zusätzliche Anordnung der Nullanode n 12 und die Wirkung des nahezu konstanten Hilfsstromes Jeder den Gleichrichter vorbelastet, die Kurvenform von u auch bei der in Bild 1 gezeigten Belastung erhalten bleiben, wenn
EMI1.1
i12stellt, dass dem Nullanoden-Gleichrichter immer Strom entnommen wird. Die Spannungsform von u ist also starr durch die Phasenspannung U10 bzw. die Nullspannung über der Nullanode n 12 gegeben.
Der durch gleichgerichtete Wechselspannung erzeugte Hilfsstrom Ja wird durch die Drossel i0 geglättet und mittels des Widerstandes r0 eingestellt.
Für eine mehrphasige Gittersteuerung können die beschriebenen Grundelemente der Schaltung in beliebiger Zahl in Reihe geschaltet werden, wie es in Fig. 1 angedeutet ist. Dabei ist nur ein Hilfsstrom I erforderlich. Für diesen ist keine besondere Spa-mungsquelle nötig, da die Mittelwerte der Spannung u", u21 usw. dafür zur Verfügung stehen. Die bei einer zweiphasigen Anordnung erforderliche Glättungsdrossel 10 ist bei höherphasigen Anordnungen nicht mehr notwendig.
Zur galvanischen Trennung der einzelnen Gitterkreise und zur Anpassung dienen die Transformatoren t 11, t 21 usw. Durch die Vorschaltung des Kondensators k ll vor den Transformator t 11 wird der Gleichspannungsanteil von u diesem ferngehalten. Die Sekundärspannung dieses Transformators u
<Desc/Clms Page number 2>
(vgl. Fig. 3) ist daher dem Wechselanteil der Spannung ul, proportional.
Die für die Impulserzeugung erhaltene Wechselspannung u hat die gewünschte Form. Sie hat über einen Bereich von 1800 konstante Höhe. Wie die beiden Fällt a und b in Fig. 3 beispielsweise zeigen, lässt sich mit dsr in Fig. 1 dargestellten Anordnung zur Impulserzeugung durch Änderung des Stromes j1 eine Winkelvf. rschiebung von 1800 bei gleichbleibender Impulshöhe erzielen.
Wegen des auf der Sekundärseite des Transformators t 11 auftretenden Gleichanteils des Stromes its wird dem Transformator t 1 zweckmässig ein Luftspalt gegehen. Dadurch bleiben die Amplituden des Primärstromes auf ein mit Rücksicht auf den Hilfsstrom J zulässiges Mass beschränkt. Für die ändern Steuergitter gelten die analogen Verhältnisse.
EMI2.1
über einen getrennten Strompfad und ohne Beeinflussung durch den negativen Gitterstrom.
Die stark ausgezogene Kurve in Fig. 3 gibt den Verlauf der Spannung u, an, die an den Punkten A-B anliegt. Die schraffierten Flächen stellen die für positiven und negativen Teil gleich grossen Spannungszeitflächen der Drossel dar. Fall a zeigt bei grossem Vormagnetisierungsstrom J1 das Auftreten der den Stromrichter zündenden Spannung Us nach dem Phasenwinkel 0 a'Fall b zeigt bei kleinem Vormagnetisierungsstrom J1 die Zündspannung nach dem Phasenwinkel Ob-
Ein wesentlicher Vorteil der beschriebenen Schaltung liegt darin, dass der im Positiven liegende waagrechte Teil des Kurvenverlaufs allein durch das Nullsein der Spannung über der Nullanode gegeben ist und daher von der evtl. Formverzerrung der speisenden Wechselspannung unabhängig ist.
Für einen zweiphasigen Gleichrichter hat die angegebene Schaltung den weitereF Vorteil, dass der Impuls in der vorderen Endlage zwangsläufig beim natürlichen Kommutierungspunkt liegt. Ausserdem kann man
EMI2.2
t 21 usw. begrenzen.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Erzeugung von Rechteckspannungen, insbesondere für Stromrichtergittersteuergerä- te, die das Prinzip der Sättigungswinkelsteuerung von Transduktoren verwenden, dadurch gekennzeichnet, dass der Wechselspannungsanteil einer pulsierenden Gleichspannung dem Verbraucher, insbesondere dem jeweiligen Transduktor eines Gittersteuergerätes zugeführt wird, und dass die pulsierende Gleichspannung durch Einweggleichrichtung einer vorzugsweise sinusförmigen Wechselspannung gewonnen wird.