CH202966A - Verfahren zur Regelung der Energieabgabe eines Stromrichters für Starkstrom mit mechanisch bewegten Kontakten. - Google Patents

Description

  Verfahren zur Regelung der Energieabgabe eines Stromrichters für Starkstrom . .  mit mechanisch bewegten Kontakten.    Es ist     bekannt,    die     Kommutierungsbedin-          gungen    eines Stromrichters für Starkstrom  mit mechanisch bewegten Kontakten dadurch  zu verbessern, dass in Reihe mit jeder Trenn  strecke eine Schaltdrossel angeordnet ist, das  ist eine Drossel     mit    einem Kern aus magne  tisch hochwertigem Eisen, der nur bei sehr  kleinen Augenblickswerten des Stromes -in  der Nachbarschaft des Nulldurchganges un  gesättigt ist und sich bei     Überschreitung     eines vorbestimmten Augenblickswertes, der  nur ein Bruchteil des Effektivwertes des  Nennstromes ist, sprunghaft sättigt.

   Solange  sich die Schaltdrossel in ungesättigtem Zu  stand befindet, hat sie eine hohe     Induktivi-          tät,    durch welche die     Änderung    des Stromes  verzögert wird, so dass jedesmal in der Nähe  des     Stromnulldurchganges    eine stromschwache  Pause entsteht,     während    welcher die mecha  nische     Kontakttrennung    unter erleichterten       Bedingungen    vollzogen-wird.

      Es ist vorgeschlagen     worden,    die Schalt  drossel mit     einer    zusätzlichen Erregerwick  lung zu versehen, die zur Anpassung der       Kommutierungsverhältnisse    an Lastschwan  kungen mit veränderlichem Strom gespeist  wird. Demgegenüber ist es der Zweck der     Er-          findung;    auf     einfache    Weise eine willkür  liche Regelung der Energieabgabe zu ermög  lichen.  



  Dementsprechend besteht das Verfahren  nach der     Erfindung    zum Regeln der Energie  abgabe eines Stromrichters für Starkstrom  mit mechanisch bewegten Kontakten und  einer die     Änderung    des Stromes durch     Ent-          sättigung    ihres Eisenkernes vorübergehend       verzögernden    Schaltdrossel darin, dass durch  willkürliche Änderung der     Vormagnetisie-          rung    der Schaltdrossel ihr im Einschalt  augenblick vorhandener magnetischer Zu  stand geändert wird.  



  Der Stromrichter zur Ausübung des ge-      nannten Verfahrens zeichnet sich in einer be  vorzugten Ausführungsform dadurch aus,  dass sich auf dem Eisenkern der Schaltdrossel  eine zusätzliche, aus einem willkürlich regel  baren Stromkreis gespeiste Erregerwicklung  befindet.  



  Die Figur zeigt als Ausführungsbeispiel  zur Ausübung des Verfahrens nach der Er  findung die Gesamtanordnung eines     drei-          phasigen    Stromrichters nebst Zubehör in  schematischer     Darstellulng.    81 bezeichnet die  Primär-; 82 die in Stern geschaltete Sekun  därwicklung eines Transformators. An diesen  sind über Schaltdrosseln 88, deren gern mit  94 bezeichnet ist, die festen     Kontaktstücke     84 angeschlossen, denen die periodisch be  wegten Kontaktstücke 85 gegenüberstehen.  Letztere werden durch eine gemeinsame  Welle 86 mit Nocken 87 entgegen der Kraft  der Federn 89 abwechselnd mit den festen  Gegenkontakten 84 in Berührung gebracht.

    Die Welle 86 wird über eine Kupplung 99,  welche eine     axiale    Verstellung der Welle 86  zulässt, durch einen Motor 90 synchron an  getrieben,     @d@er        über        einen,        Drehtransförmator     91 ebenfalls an die Sekundärseite 82 des  Transformators angeschlossen ist, so dass die       Kontakte    synchron mit dem Verlauf des  Drehstromes geschaltet werden. Mit Hilfe  des Drehtransformators 91     kann    die Lage der  Schaltzeitpunkte gegenüber dem Verlauf des  zu schaltenden Stromes verändert werden.  



  Der Gleichstromkreis führt von den be  weglichen Kontakten 85 über eine     Glättungs-          drossel    92 und die Last<B>93</B> zum Sternpunkt  der     Transformatorwicklung    82. Zwecks Ver  besserung der     Kommutierungsbedingungen     sind die Eisenkerne 94 durch Erregerwick  lungen 95 vormagnetisiert, die für die drei  Phasen in Reihe geschaltet und über einen  Regulierwiderstand 96 an eine Gleichstrom  quelle angeschlossen sind. Die Veränderung  dieser     Vormagnetisierung    bietet eine Mög  lichkeit zur Regelung der Energieabgabe des  Stromrichters.

   Diese Regelmöglichkeit beruht  auf dem Gedanken, den Strom nicht sofort  bei Beginn der     Stromübertragungsperiode,     sondern erst zu einem späteren Zeitpunkt mit    seinem vollen     Augenblickswert    einsetzen     zii     lassen, und diesen Zeitpunkt zu verändern.

    An der im Stromkreis des Stromrichters lie  genden Schaltdrossel, deren     Induktivitätswert     in Abhängigkeit von der Gesamterregung  sprunghaft veränderlich     ist,    wird nämlich  der     Eintritt    dieser sprunghaften     Änderung     innerhalb     derStromübertrag        ungsperiodedurch          Änderung    der     Vormagnetisierung    zeitlich  verlagert.

   Da der Stromanstieg während der       Stromübertragungsperiode    erst erfolgen kann,  sobald der     Induktivitätswert    der Schaltdrossel  auf einen kleinen Wert gesunken ist, so wird  dadurch die Zeit der Stromübertragung zwi  schen zwei Elektroden gegenüber der Zeit,  während welcher diese beiden Elektroden lei  tend miteinander verbunden sind, verkürzt;  aus der zu übertragenden Halbwelle des Stro  mes wird gewissermassen ein     Zeitabschnitt     herausgeschnitten und die Übertragung des  übrigen Teils nahezu oder ganz     unterdrückt.     Dadurch wird der Mittelwert des Gleichstro  mes und gleichzeitig der Mittelwert der  Gleichspannung herabgesetzt.  



  Zuweilen ist es erwünscht, dass die Schalt  drossel im Einschaltaugenblick einen andern       Magnetisierungszustand    hat als er bei einer  mit Rücksicht auf die Ausschaltung bemesse  nen     Gleichstromvormagnetisierung    vorhanden  wäre. Zu diesem Zweck kann die zusätz  liche Erregerwicklung der Schaltdrossel aus  einer regelbaren     Wechselstromquelle    gespeist,  oder der regelbaren     Gleichstromvorerregung     eine     Wechselstromvorerregung    überlagert  werden.  



  Mit der Veränderung der     Vorerregung     kann noch die     weitere        Möglichkeit    vorge  sehen sein, die     Kontaktschliessungs-    und     -öff-          nungszeitpunkte    und damit die Zeitspanne,  während welcher sich die mechanischen Kon  takte in jeder Übertragungsperiode berühren,  zu verändern. Dazu haben die Nocken 87 bei  dem gezeichneten Ausführungsbeispiel in  Achsrichtung keilförmige Gestalt und die  Nockenwelle 86 ist in gleicher Richtung ver  schiebbar. Die Verstellung geschieht zum  Beispiel mittels einer magnetischen Einrich  tung 97 und eines ihr     entgegenwirkenden         Energiespeichers 98.

   Die     1Vlagneteinrichtuug     97     kann    auch selbsttätig in Verbindung     mit     der     Vorerregung    der Schaltdrosseln oder je  nach dem in einem     bestimmten    Falle ge  gebenen Bedarf in Abhängigkeit von der  Höhe der zu übertragenden     Leistung,    der       Spannung,    der Art der     angeschlossenen          Stromkreise        bezw.    Stromverbraucher gesteuert  werden.  



  Wenn mehrere Stromrichter parallel ge  schaltet werden und auf     einen    gemeinsamen       Verbraucher,    z. B.     ein.        galvanisches    Bad,  arbeiten sollen, so braucht man zweck  mässigerweise ausser der Einrichtung zum Re  geln der Gesamtbelastung, die für alle       Gleichrichter    der Gruppe gemeinsam ge  steuert ist, noch eine zweite Regeleinrichtung  für die     Lastverteilung    auf die einzelnen  Gleichrichter und     zum    Herausnehmen     bezw.          Hinzuschalten    eines Gleichrichters zu der  übrigen Gruppe.

   Dementsprechend kann von  den oben angegebenen Regelmöglichkeiten  die eine zur     Einzelerregung        und    die andere  zur Gruppenerregung benutzt werden.

Claims (1)

1. PATENTANSPRüCHE I. Verfahren zur Regelung der Energieab gabe eines Stromrichters für Starkstrom mit mechanisch bewegten Kontakten und mit einer die Änderung des Stromes durch Entsättigung ihres Eisenkernes vorübergehend verzögernden Schaltdros sel, dadurch gekennzeichnet,

   dass durch willkürliche Änderung der Vormagneti- sierung der Schaltdrossel ihr im Ein schaltaugenblick vorhandener magneti scher Zustand geändert wird. II. Stromrichter zur Ausübung des Verfah rens nach Patentanspruch I, dadurch ge kennzeichnet, dass sich auf dem Eisen kern der Schaltdrossel eine zusätzliche, aus einem willkürlich regelbaren Strom kreis gespeiste Erregerwicklung befindet. UNTERANSPRüCHE 1.

   Verfahren nach Patentanspruch I, da durch gekennzeichnet, _ dass gleichzeitig mit der Änderung der Vormagnetisie- rung auch die Zeitpunkte der Kontakt schliessung und -öffnung verändert wer den. 2. Stromrichter nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass die zusätz liche Erregerwicklung der Schaltdrossel aus einer Wechselstromquelle gespeist wird. 3.

   Stromrichter nach Patentanspruch II, gekennzeichnet, durch eine Regeleinrich tung zur Änderung der Kontaktschlie- ssungs- und -öffnungszeitpunkte gegen über der Phasenlage der den Starkstrom speisenden Wechselspannung.