Einrichtung zum Betrieb von mit gittergesteuerten Dampf- oder Gasentladungsstrecken arbeitenden Umrichtern. Bei mit gittergesteuerten Dampf- oder Gasentladungsstrecken arbeitenden Umrich tern besteht bekanntlich die Gefahr innerer IrCurzschlüsse, die eine erhebliche Beeinträch tigung der Betriebssicherheit bedeuten. Zur Behebung dieser Gefahr kann man nun, wie bereits vorgeschlagen worden ist, eine strom abhängige Steuerung derart einführen, dass die gerade stromführende Gruppe von Ent ladungsstrecken die andere Gruppe von Ent ladungsstrecken gesperrt hält.
Diese strom abhängige Steuerung ist an einen gewissen Kleinstwert der Grösse des Stromes gebunden. Da diese Bedingung auch für den Augen blickswert gilt, bestehen beim Nulldurchgang des den Umrichter durchfliessenden Stromes Schwierigkeiten bezüglich der Wirksamkeit der Steuerung, die nur mit erheblichem Auf wand beherrscht werden können. Es ist nun weiter vorgeschlagen worden, die Steuerung der Entladungsstrecken derart durchzubilden, dass ein betriebsmässig gesteuerter, innerer I@urzschluss zwischen den beiden Gruppen von Entladungsstrecken zustande kommt.
Jedoch bedeutet dieser innere Kurzschluss eine zusätzliche Belastung der Entladungs strecken und der \1'ransformatorwicklungen und erfordert ausserdem zu seiner Begren zung weitere Aufwendungen in Form von Kommutierungsdrosseln usw" die ihrerseits wiederum Spannungsabfälle zur Folge haben.
Vorliegende Erfindung bezweckt nun die Beherrschung der innern gurzschlussgefahr ohne die Nachteile jeder der beiden vorge schlagenen Anordnungen. Erfindungsgemäss werden beide bereits vorgeschlagenen An ordnungen gestaffelt verwendet.
Dabei ist die Anordnung derart getroffen, dass das Ein setzen der Entladung in den Entladungs strecken, die gemäss den Bedingungen des Gleichrichterbetriebes arbeiten, gegenüber dem Schnittpunkt der Phasenspannungen der abzulösenden bezw. der ablösenden Anode jeweils mit einer- Phasenverschiebung ver- zögert wird, welche dem Betrage nach gleich der Phasenvoreilung des Beginnes der zuge hörigen Wechselrichterkommutierung gegen über diesem Schnittpunkt der Phasenspan nungen ist.
Ausserdem ist die stromabhängige Verriegelungssteuerung zwischen den beiden Gruppen von Entladungsstrecken vorgesehen, die, wie bereits weiter oben erläutert wurde, erst oberhalb eines vorbestimmten Kleinst- wertes des Durchgangsstromes wirksam ist. Es ergibt sich somit, dass mit kleinstem Auf wand für jeden Betriebszustand völlige Sicher heit besteht, denn im Bereich sehr kleiner Augenblickswerte ist die betriebsmässige Steuerung des innern Kurzschlussstromes aus reichend, - und im Bereiche grosser Augen blickswerte des Durchgangsstromes beherrscht die stromabhängige Verriegelungssteuerung die Verhältnisse.
Die bei Anordnungen mit betriebsmässig gesteuerten, innerem Kurz schluss benutzten Kommutierungsdrosseln können also sehr klein gehalten werden, weil sie ja nur bei sehr kleinen Strömen wirksam sein sollen. Ausserdem werden die Entladungsstrecken und die Transformator wicklungen bei grösseren Stromwerten nicht durch den sonst auftretenden betriebsmässigen innern Kurzschlussstrom beansprucht. Es er gibt sich also, dass die gestaffelte Anwen dung beider bereits vorgeschlagener Anord nungen die Nachteile jeder einzelnen Anord nung vermeidet, aber nicht ihre Vorteile preisgibt.
Der Erfindungsgedanke soll anhand der Zeichnung, die sich auf einen Trapezkurven- umric.hter, dessen sekundärer Spannung er forderlichenfalls eine Kompensationsharmo nische überlagert sein kann, bezieht, erläutert werden, und zwar nur für den Stromüber gang zwischen nichtausgezeichneten Phasen an einer einzigen Gruppe von Entladungs strecken. Unter nichtausgezeichneter Phase sind die Phasen zu verstehen, die nur das im wesentlichen horizontale Teilstück von trapezförmigen Wechselspannungen liefern.
Es bestehen für jede der beiden Energie richtungen bei jeder Gruppe von Entladungs strecken getrennte Steuerwege im Gitter- kreis, d. h. es sind je zwei parallel ange ordnete, getrennte Steuereinrichtungen zur Lieferung der Steuerimpulse für Gleich richter- bezw. Wechselrichterbetrieb der be treffenden Gruppe von Entladungsstrecken vorgesehen.
Für die betrachtete eingestri chene Gruppe von Entladungsstrecken möge die Steuereinrichtung für Gleichrichterbetrieb die beiden von der Hochfrequenten (primären) bezw. der niederfrequenten (sekundären) Wechselspannung abgeleiteten Gleichrichter steuerkomponenten egrP' und egre' liefern, ent sprechend die Steuereinrichtung für Wechsel richterbetrieb die Wechselrichtersteuerspan- nungskomponenten er.' und e"9'. Entspre chendes gilt für die zweigestrichene Gruppe von Entladungsstrecken, für welche der Steuerplan in der Zeichnung nicht darge stellt ist.
Bei der im obern Teil der Zeich nung angenommenen Phasenverschiebung von 60 zwischen der Spannung U und dem sinusförmig angenommenen Strom J arbeitet zunächst die zweigestrichene Gruppe von Entladungsstrecken und liefert gleichzeitig eine die eingestrichene Gruppe von Ent ladungsstrecken sperrende, stromabhängige Steuerspannung eep', die im idealen Zustand, der wie gesagt nicht ohne weiteres erreich bar ist, den ausgezogenen Verlauf haben würde. In Wirklichkeit wird e..' schon vor dem Nulldurchgang des Stromes unwirksam, und das hat zur Folge, dass die betriebs mässigen Steuerkomponenten egrP' und egr.' der eingestrichenen Gruppe wirksam werden.
Dies ist durch Schraffur angedeutet. Beim Schnittpunkt zwischen den mit den Ent ladungsstrecken gleichnamig benannten Pha senspannungen 2' und 3' bezw. 2" und 3" erfolgt der Übergang von 2" auf 3' unter Benutzung eines innern Kurzschlussvorganges, wie er bereits eingangs kurz geschildert wurde. ;
Das Einsetzen der Entladung (bei spielsweise Augenblick t2) in den während der positiven Halbwelle des Stromes J ge mäss den Bedingungen des Gleichrichter betriebes arbeitenden Entladungsstrecken 3', 4' usf. wird zu diesem Zweck durch ent sprechende Verschiebung der Steuerimpulse gegenüber dem Schnittpunkt der Phasen spannungen der abzulösenden bezw. der ab lösenden Anode, beispielsweise gegenüber dem Augenblick to, um einen Betrag (a2) in der Phase verzögert, der gleich dem Betrage (ai) ist, um welchen der Beginn (ti)
der zu gehörigenWechselrichterkommutierunggegen- über diesem Schnittpunkt (to) in der Phase voreilt. Nunmehr arbeiten also die einge strichenen Entladungsstrecken vom Augen blick to bis zum Nulldurchgang der Span nung U im G-leichrichterbetrieb, alsdann im Wechselrichterbetrieb. Gleichzeitig liefern sie eine die zweigestrichene Gruppe von Ent ladungsstrecken sperrende Steuerspannung eep", die, wie bereits bei eep' hervorgehoben wurde, nicht sofort wirksam ist und ebenso auch kurz vor dem nächsten Nulldurchgang des Stromes unwirksam wird.
Um die Be trachtung der Vorgänge zu vereinfachen, ist ferner angenommen worden, dass die Kom- inutierung in den Zeiten der Wirksamkeit der stromabhängigen Steuerung praktisch zeitlos verläuft.
Die Steuerung des Umrichters im Sinne des beschriebenen Steuerplanes kann etwa unter Benutzung von Schaltungen durch geführt werden, wie sie bereits beispiels weise Gegenstand des Schweizer Patentes Nr. 173887 sind.
Es wird noch zu der stromabhängigen Steuerung bemerkt, dass die sonst nur mit erheblichem Aufwand und unter Schwierig keiten zu erreichende Genauigkeit nicht mehr so hoch zu sein braucht, d. h. es können auch die Zeiten der Unwirksamkeit am An fang und Ende jeder Stromhalbwelle ver schieden lang sein, da ja die Betriebssicher heit anderweitig sichergestellt ist.