CH168859A - Einrichtung zur Steuerung von gittergesteuerten Entladungsgefässen. - Google Patents

Description

  Einrichtung zur Steuerung von gittergesteuerten     Entladungsgefässen.       Für gittergesteuerte Entladungsgefässe  (Gleichrichter,     Umrichter,    Wechselrichter)  werden synchron mit der Frequenz des  Haupt- oder     iSekundärnetzes    umlaufende       Zündimpulsverteiler,    zum     Beispiel    durch  Synchronmotor angetriebene Steuerwalzen,  verwendet, :die den Gittern der einzelnen  Anoden in dem     geeigneten    Zeitpunkt die  Zündspannung     aufdrücken.    Zu Zwecken der       Regulierung    ist es erforderlich, den Zünd  punkt gegenüber der Anodenspannung zeit  lich zu verschieben.

   Das kann dadurch ge  schehen, dass durch einen     Drehtransformator     die Phasenlage der     dem,Stator    des Synchron  motors zugeführten :Spannung verdreht wird,  Eine andere Methode erzielt die Verschiebung  durch     Verdrehung    der magnetischen Achse  des mit Gleichstrom erregten Rotors (oder  auch     Stators)    .des !Synchronmotors.  



  In     Abb.    1, ist angenommen,     dass    als An  triebsmotor ein gewöhnlicher     Schleifring-          ankermotor    verwendet ist, der durch     Einfüh-          rung    von     Gleichstrom    in. den     Rotor    synchroni-         siert    wird. Die     dreiphasige    Wicklung des  Rotors sei in 'Stern geschaltet und eine der  Phasen     u    kurzgeschlossen, um eine wirksame  Dämpfung bei     Pendelungen    zu erreichen.

   Der  Gleichstrom wird in den     :Sternpunkt    einge  führt und tritt aus den Enden der beiden  Phasen v und w aus. Mit Hilfe eines     Poten-          tiometers    p kann die     Verteilung    des Gleich  stromes auf .die beiden Phasen geändert wer  den. Je nach der Grösse der Ströme in den  beiden Phasen kann die magnetische Achse  des Rotors um 120' bei der     gezeichneten     Anordnung gedreht werden, was eine ent  sprechende Verschiebung der     Zündmomente     des     Verteilapparates    zur     Folge    hat.

   Für eine  automatische Regulierung kann bei -dieser be  kannten Anordnung die Verstellung des     Po-          tentiemeters    p durch ein automatisches Regel  organ, zum Beispiel einen Schnellregler, vor  genommen werden. Diese Anordnung bietet  jedoch Schwierigkeiten bei der Ausführung  des     Reglers,    insbesondere bei Potentialunter  schieden zwischen Verteiler und     Regler;    sie      ist teuer und bringt durch den Regler mit  seinen mechanisch bewegten Teilen eine uner  wünschte     Verzögerung    und Komplikation mit  sich.  



  Erfindungsgemäss wird nun die     Zwischen-          schaltung    eines     Potentiometers    und eines  besonderen Reglers zu     .seiner    Verstellung -da  durch vermieden,     :dass    die Wicklungen aus  verschiedenen Stromkreisen derart gespeist  werden, :dass die resultierende magnetische  Achse die gewünschte Phasenlage zur Ver  schiebung der Zündpunkte der Anoden an  nimmt.  



  In der Zeichnung .sind Ausführungsbei  spiele der Erfindung schematisch in :den       Abb.    2 bis 4 dargestellt.  



  Gemäss     Abb.    2 wird Phase v von einem  konstanten Gleichstrom durchflossen, der von  einer eigenen Stromquelle     a        (Batterie,    kleiner  Gleichrichter oder zweckmässig Hilfserregung  des -Gleichrichters) erzeugt wird. Phase w  ist an einen     .Shunt    h angeschlossen, der im  Gleichstromkreis liegt und vom Haupt  strom     .7g    durchflossen wird. Der     Syncliron-          verteiler    für :die     Zündimpulse    sei so einge  stellt, dass der gesteuerte Apparat, zum Bei  spiel ein Gleichrichter seine maximale Gleich  spannung abgibt, wenn der Netzstrom     J    = o  ist.

   Wird nun der Gleichrichter belastet, so  fliesst auch in der Phase w ein Gleichstrom  und die magnetische Achse des Synchron  motors, die als die     resultierende    aus.     den,     Strömen in v und     w    bestimmt wird, erhält  eine Winkelverdrehung, die eine Verzögerung  ,der Zündimpulse ergibt und :dadurch die  abgegebene Gleichspannung erniedrigt. Man  hat auf diese einfache Weise einen selbst  tätigen     gegenkompoundierten    Gleichrichter  erhalten.  



  Wählt man die Anordnung so, dass bei  Leerlauf die     :Spannung    o vorhanden ist und  der in     zo    fliessende Strom eine     Vorverlegung     der     Zündpunkte    zur Folge hat, so wird :die  Gleichspannung mit wachsender Belastung  erhöht, der     Gleichrichter    also     überkompoun-          ,diert.    Durch     geeignete    Wahl der     Schaltung     und der Bedingungen lassen sich verschiedene       Sfrom-Spannungs-Charakteristiken    erzielen.    Ebenso lässt sich in gewissen Grenzen eine  Regelung auf konstanten     ,Strom    vornehmen.  



  Die beeinflussende Grösse braucht nicht  unbedingt ein Gleichstrom zu sein, sondern  es können auch     Wechselstromgrössen    verwen  det werden, wenn der Wechselstrom vor  Einführung in den Rotor gleichgerichtet  wird. Zum Beispiel kann :die oben geschil  derte     Kompoundierung    statt durch einen       Gleichstromshunt    auch über einen oder meh  rere auf der     Wechselstromseite    des Gleich  richters eingebaute Stromwandler c erfolgen,  deren .Sekundärstrom durch Ventile d gleich  gerichtet wird, wie in     Abb.    3 dargestellt.

    Eine Regelung der     abgegebenen    Spannung  in Abhängigkeit von der Spannung des  Wechselstromnetzes e erhält man, wenn man  die Wechselspannung nach passender Trans  formation und Gleichrichtung in eine der       Rotorphasen    einführt, um eine Verlegung der       Zündpunkte    bei Änderung     der    .Spannung zu  erreichen.  



  Es steht grundsätzlich nichts im Wege,  die Methoden zu kombinieren und eine ge  meinschaftliche     Beeinflussung,durch    mehrere  Grössen vorzunehmen, oder auch noch andere  Grössen zur Regelung heranzuziehen, die sich  in Gleichströme überführen lassen.    Die genannte Methode bietet in bestimm  ten Fällen auch bei Steuerung von Hand  Vorteile. Befindet sich der Zündverteiler mit  Motor auf einem hohen Potential gegen Erde,  was in Hochspannungsanlagen vorkommt, so  bot bisher :die Verstellung des     Potentiometers     zur     Regulierung        .Schwierigkeiten,    insbeson  dere wenn 'die :Steuerung von einem entfern  ten     ;Schaltpult    aus, erfolgen sollte.

   Nach der  Erfindung kann man jedoch eine     Rotor-          wieklung    über einen kleinen Gleichrichter  und einen vorgeschalteten     Isoliertransfor-          mator    speisen und braucht dann nur die dem  Isoliertransformator zugeführte Spannung  durch einen     Vorsclialtwiderstand    oder der  gleichen zu ändern, um den Gleichrichter zu  steuern. Dieser Vorteil der     Steuerung    über  Wechselstrom ist immer vorhanden, wenn die  den     Regelvorgang    beeinflussende Grösse sich      auf einem andern Potential befindet als der       Zündlzngsver        feiler.     



  Es ist oft erwünscht, den Charakteristiken  der gesteuerten Ventile einen bestimmten  Verlauf zu     geben.    Dieser lässt sich in ver  schiedenster Weise beeinflussen, zum Bei  spiel durch die Wahl der Ausgangsstellung  des Verteilers, durch den Winkel, den die       Rotorphasen        miteinander    einschliessen, durch  Umkehr der Stromwicklung in einer Rotor  phase usw. Dabei kann man in den Stromkreis  einer Phase auch eine Gegenspannung f ein  schalten (siehe Abbildung 4), so     dass    zu  nächst ein negativer Strom fliesst, der erst  mit wachsendem Netzstrom seine Richtung  ändert, oder bei Verwendung eines Gleich  richters der Strom erst von einem bestimm  ten Wert an fliessen kann.

   Gibt man dem       Verteilapparat    eine bestimmte     Winkelvor-          eilung,    so wird erst von einer bestimmten  Stromstärke ab eine Änderung der Gleich  spannung und eine Art     Überstromregelung          bewirkt.    Weiter     besteht    die Möglichkeit,  mehr als zwei Motorwicklungen zu verwen  den, die von verschiedenen Grössen beein  flusst werden können, oder auch den bisher  als konstant angenommenen     Strom    der einen  Phase in gewissen Grenzen durch eine zu  sätzliche Grösse zu ändern.

   Durch Einschal  tung von stromabhängigen Widerständen  oder durch die Verwendung von     Wandlern     mit passenden Fehlerkurven ergeben sich  Möglichkeiten, den Verlauf der Charak  teristiken zu     beeinflussen.     



  Die     beschriebenen    Einrichtungen lassen  sieh sinngemäss auf alle Arten     gittergesteuer-          ter    Ventile anwenden. Sie waren bisher  speziell für     Zündimpulsverteiler    mit Steuer  walzen geschildert, die im allgemeinen mit       Gleichstrom-Impulsen    arbeiten. Sie lassen  sich jedoch in gleicher Weise anwenden,  wenn die Speisung der Gitter mit Wechsel  spannung gleicher oder erhöhter Frequenz als  die Netzfrequenz :erfolgt, die zum     Beispiel     durch einen Periodenumformer erzeugt wird.

    Die Phasenlage der erzeugten Wechselspan  nung kann durch Verstellung der magne  tischen Achse des antreibenden Synchron-         motors    geändert     werden,    wodurch die     Zünd-          punkte    der Gitter     entsprechend    verschoben  werden. Ebenso sind diese     Steuermethoden     anzuwenden, wenn .der     @Gittersteuerapparat     nicht mit dem speisenden und gespeisten  Netz, sondern einem Sekundärnetz von ab  weichender Frequenz synchron läuft.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Einrichtung zur .Steuerung von gitterge steuerten Entladungsgefässen (Stromrichtern) durch .synchrone Zündimpulsverteiler oder durch synchrone Generatoren zur Erzeugung von Steuer-Wechselspannungen beliebiger Frequenz, .deren Synchron-Antriebsmotor in seinem gleichstromerregten Rotor oder Stator mehrere gegeneinander versetzte W!icklun- gen besitzt, dadurch gekennzeichnet, dass die Wicklungen aus verschiedenen Stromkreisen derart gespeist werden,

   .dass die resultierende magnetische Achse die gewünschte Phasen lage zur Verschiebung der Zündpunkte der Anoden annimmt. UNTERANSPRüCHE 1. Einrichtung nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass eine Wicklung mit konstantem oder annähernd konstan tem Strom gespeist wird und eine zweite Wicklung mit einem Strom, der von einer zu regelnden Grösse derart abhängig ist, dass die eintretende Verdrehung der mag netischen Achse die gewünschte Span- nungs-, Strom- oder Leistungs-Charak- teristik ergibt,

   deren Verlauf nach Be darf geregelt werden kann. Einrichtung nach Unteranspruch 1, da durch gekennzeichnet, dass -die Grössendes Gleichstromnetzes direkt zur Speisung,der Gleichstrom-Wicklungen benutzt werden. 3. Einrichtung nach Unteranspruch 1, da durch gekennzeichnet, dass Wechselstrom- grössen nach Gleichrichtung dem .Syn chronmotor zugeführt werden. 4. Einrichtung nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass eine gleich zeitige Beeinflussung der Stellung der magnetischen Achse durch verschiedene Grössen vorgenommen wird. 5.

   Einrichtung nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass bei Potential unterschieden zwischen Regelkreis und Zündverteiler die Steuerung mit Wechsel strom über Isoliertransformatoren in Ver bindung mit einem Gleichrichter ge- sühieht. 6. Einrichtung nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass die Ausgangs- winkel.stellung der magnetischen Achse geändert wird, um eine bestimmte Form 'der Spannungs-, Strom- oder Leistungs charakteristik zu erzielen. 7.

   Einrichtung nach Unteranspruch 6, .da durch gekennzeichnet, dass das Verhältnis ,der Ströme in den Gleichstromwicklungen geändert wird. ä. Einrichtung nach Unteranspruch 6, da durch gekennzeichnet, dass in einer Wick lung die Stromrichtung umgekehrt und eine Vorspannung eingeführt wird. 9. Einrichtung nach Unteranspruch 6, da durch gekennzeichnet, @dass stromabhän <B>gige</B> Widerstände in .die Wieklungen ein geschaltet werden.