CH209444A - Schaltung für mehrere an das gleiche Wechselstromnetz angeschlossene Stromrichter zur Speisung gleichartiger Einzelverbraucher. - Google Patents

Description

  Schaltung für mehrere an das gleiche Wechselstromnetz angeschlossene  Stromrichter zur Speisung gleichartiger Einzelverbraucher.    In der     Stromrichtertechnik    treten zu  weilen Fälle auf, in denen gleichartige  Gleichstromverbraucher durch je einen  Stromrichter, beispielsweise einen     Queck-          silberdampfgleichriehter    mit durch Gitter  steuerbarer     Lichtbogenzündung,    gespeist wer  den und die Bedingung zu erfüllen ist, dass  die abgegebenen Gleichspannungen zueinan  der in     einem    bestimmten Verhältnis stehen  müssen. Das ist besonders der Fall bei so  genannten     Gleichlaufanordnungen,    wo ein  zelne Gleichstrommotoren an verschiedenen  Punkten angreifen, z. B.

   Hebezeugen, bei  denen der zu hebende Teil keine Winkelver  schiebungen erleiden darf. Ähnliche Bedin  gungen liegen auch bei Rollgängen, Papier  maschinen und insbesondere bei Walzen  strassen vor, wo verschiedene Walzen un  abhängig voneinander angetrieben werden,  jedoch durch das     Walzgut    in ihren Dreh  zahlen festgelegt sind, weil weder eine Zer  rung noch eine     Stauehung    des     unter    meh-         reren    Walzen gleichzeitig     hindurchgehenden     Walzgutes eintreten darf.  



  Man hat bereits vorgeschlagen, die gitter  gesteuerten Gleichrichter, welche die Motoren  speisen, zu     kompoundieren,    das heisst strom  abhängig zu steuern, um dadurch die Dreh  zahl     lastungsunabhängig    zu machen. Man  hat auch vorgeschlagen, diese     Kompoundie-          rung    in Abhängigkeit von der     Belastung    der  benachbarten Walze vorzunehmen. Diese  Massnahmen haben sich jedoch noch nicht als  ausreichend erwiesen, um die geforderte  Gleichförmigkeit der Motordrehzahlen zu ge  währleisten, weil zusätzliche Spannungs  abfälle durch Netzrückwirkungen aller  Stromrichter auftraten.  



       Erfindungsgemäss        werden    die     Kompoun-          dierungen    nicht nur von den     eigenen    Be  lastungsströmen, sondern von der Summe der  Belastungsströme mehrerer Stromrichter ge  meinsam abhängig gemacht.     In    besonderen  Fällen wird es     zweckmässiL,    sein. die Sum-           menbildung    von sämtlichen zugehörigen  Stromrichtern vorzunehmen, in andern Fällen  wird es angebracht sein, die Summenbildung  bei allen denen zu vollziehen, deren Gleich  richtertransformatoren untereinander überein  stimmende Schaltungen aufweisen.

   Die Sum  menbildung kann auf sehr verschiedene  Weise vollzogen werden, wofür in den Ab  bildungen Ausführungsbeispiele     angegeben     sind.  



  In     Fig.    1 bedeutet 1 ein speisendes Wech  selstromnetz beliebiger Phasenzahl, mit 2  sind angeschlossene     Gleichrichtertransforma-          toren    und mit 3     Gleichrichtergefässe    bezeich  net. Der Gleichstromkreis jedes einzelnen  Gleichrichters wird geschlossen durch den  Anker eines Motors 4. Die Gitter der Gleich  richter 3 werden mit Steuerspannungen über  je einen Steuerapparat 5     beaufschlagt,    für  dessen Schaltung in den weiteren Abbildun  gen noch nähere Erläuterungen gegeben sind.  In der gemeinsamen Zuleitung zu den Trans  formatoren 2 sind Stromwandler 6     eingefiigt,     während vor jeden einzelnen Transforma  tor Stromwandler 7 vorgeschaltet sind.

   Die  Sekundärströme der Wandler werden mit  Hilfe von Zwischenwandlern 8 summiert den  Steuerapparaten 5 zugeführt. Die Zahl der  an einer Stelle verwendeten Stromwandler  richtet sich nach der     Netzphasenzahl.    Im all  gemeinen wird man mit je einem Wandler in       Einphasennetzen,    mit je zwei Wandlern in       Mehrphasennetzen    auskommen. In der     glei-          eben    Abbildung ist auch eine weitere Me  thode der     Summierung    angedeutet, die darin  besteht, dass an den Stellen 9 der Gleich  stromkreise eine Parallelschaltung von Ne  benschlusswiderständen vorgenommen wird.

    Die an den     Nebenschlusswiderständen    ent  stehenden Abfälle können ebenfalls den  Steuerapparaten 5 zugeführt     werden,    wie ge  strichelt eingezeichnet ist. Es ist infolge  dessen möglich, die     Kompoundierung    zum  Teil von der     \Vechselstromseite,    zum Teil von  der Gleichstromseite kombiniert anzuwenden.  



  In     Fig.    2 sind ebenfalls mehrere getrennte       Gleichrichterkreise    an ein gemeinsames Netz  angeschlossen, von denen nur die Transfor-         matoren    2 gezeichnet sind. Es ist hier an  genommen, dass die Transformatoren zur  Hälfte primär im Dreieck, zur andern Hälfte  im Stern geschaltet sind. In diesem Falle ist  es zweckmässig, die Summenbildung der  Ströme von den Gleichrichtern mit gleich  artiger Schaltung für sich vorzunehmen.  Hierfür sind zwei Beispiele angeführt.

   Die  Stromwandler 7, die zum Beispiel in<B>V-</B>  Schalt,ung angeordnet sein können, falls es  sich um ein     Mehrphasenwechselstromnetz     handelt, sind mit Stromtransformatoren 10  verbunden, deren Sekundärwicklungen über  Trockengleichrichter 11 auf die Wicklungen  von Eisendrosseln 12 arbeiten. Im Gleich  stromkreis der     Stromwandlerschaltungen,    die  zu den Transformatoren 2 mit primärer Drei  eckschaltung gehören, ist eine Reihenschal  tung vorgenommen, indem die Gleichströme  zweier     Wandlerschaltungen    über die gemein  samen Sammelschienen 13 und 14 geleitet  werden.

   An 13 und 14 sind die Wicklungen  15 der Drosseln angeschlossen, ausserdem  noch ein Regelwiderstand 21, mit dessen  Hilfe der Strom in den Wicklungen 15 auf  einen bestimmten Teilwert eingestellt werden  kann. Nach dem     Durehfliessen    der Wicklun  gen 15 durchlaufen die Ströme nunmehr ein  zeln noch die Wicklungen 16, zu denen pa  rallel weitere Einstellwiderstände 17 ge  schaltet sind. Durch diese Anordnung wird  erreicht, dass die Wicklungen 16 proportional  mit den     Einzelbelastungsströmen    der     Wand-          ler    7, die     Wicklung    15 dagegen proportional  mit den Summenströmen der Wandler 7     be-          aufschla("t    werden.

   Durch die Gleichstrom  beaufschlagung der Drosseln 12 kann die In  duktivität der Wicklung 18 in gewünschtem       ).1a,sse    geändert und dadurch eine Regelung  in den     Steuergitterkreisen    vorgenommen wer  den. Durch Verkopplung der Leitungen 13  und 1.4 mit entsprechenden Leitungen anderer       Gleichrichtergruppen    über den Widerstand  19 kann eine bedingte Beeinflussung meh  rerer Gruppen aufeinander bewerkstelligt  werden.  



  Ausser der Summenbildung auf der  Gleichstromseite der     Wandlerschaltung    kann      auch auf der     Wechselstromseite    der Wand  lerschaltung mit Hilfe     zusätzlicher    Wandler  20 eine Summenbildung     vorgenommen    wer  den, wie als weitere Variante bei den pri  mär sterngeschalteten     Transformatoren    2 an  gegeben     ist.    Hierdurch gewonnene Gleich  ströme können in entsprechender Weise den       Wicklungen    15 und 16 der Drosseln zuge  führt und ebenso durch Parallelwiderstände  22     bezw.    23 eingestellt werden.  



  Ein Beispiel für die Summenbildung mit  nur geringen zusätzlichen     Mitteln    zeigt die       Fig.    3. Hier gelten die entsprechenden Be  zeichnungen wie bei der     Fig.    2. Die Eisen  drosseln besitzen nur je eine Gleichstrom  wicklung 25, die über einen Widerstand 26  mit dem Gleichstrom der     Wandlerschaltung          beaufschlagt    wird. Die Summenbildung kann  durch Verkopplung der Kreise untereinander  über die Widerstände 27 bewerkstelligt wer  den. Zur Verhinderung von Stromsubtrak  tionen sind die Ventile 28 den Widerständen  27 vorgeschaltet.  



  In     Fig.    4 ist endlich gezeigt, in welcher  Weise die Drosseln 12 benutzt werden kön  nen, um eine     Phasenverschiebung    der Gitter  steuerspannungen vorzunehmen. Die Wick  lungen 18 der Drosseln sind in je einem  Primärzweig des     dreiphasigen    Anschlusses  eines Gittertransformators 30 in Reihe ge  schaltet. Durch Veränderung der Belastungs  ströme wird eine Veränderung der     Vormag-          netisierung    der Drosseln 12 und damit eine  Veränderung der     Induktivität    der Wicklun  gen 18 erzielt. Parallel zur Primärwicklung  des     Steuergittertransformators    30 sind Kon  densatoren 31 angeschlossen.

   Durch Ände  rung der     Induktivität    der Drosseln 12     in.     Verbindung mit den Kapazitäten 31 entste  hen     Phasenverschiebungen    der Gitterspan  nungen, wodurch eine beliebige Abnahme  oder sogar eine Erhöhung der vom Gleich  richter     abgegebenen    Spannung mit zunehmen  der Last erreicht wird. Ausser der genannten       Kompoundierungsmethode    durch gesättigte  Drosseln können natürlich auch mannigfal  tige andere Methoden der Beeinflussung der  Gitterphase     Verwendung    finden, z.

   B. über    Regelorgane, die auf weiteren elektromag  netischen, elektrostatischen, mechanischen  oder andern Wegen eine     kontinuierliche    Ein  wirkung auf den Steuerapparaten vollziehen,  z. B.     Verstärkerröhren,        Kohledruckregler        und     andere Mittel.  



  Die Massnahme der kombinierten     Einzel-          und        Summenkompoundierung    erbringt den  Vorteil, dass die Drehzahl der Motoren von  den im eigenen     wie    auch in den fremden  Kreisen auftretenden Belastungen unabhän  gig gemacht und die gewünschten Werte au  sserordentlich genau eingehalten werden- kön  nen.

   Man gewinnt durch einfache Wider  standseinstellungen ein gutes konstantes Ar  beiten sämtlicher Einzelteile,     insbesondere          wird    vermieden, dass bei plötzlich auftreten  den Belastungen einzelner Gleichstromver  braucher     die'andern        in    Mitleidenschaft ge  zogen werden, vor allem in den Fällen, wo  eine erhebliche     Netzinduktivität    allen Strom  richtern gemeinsam vorgeschaltet ist. Die  Einrichtungen gemäss der Erfindung     können     auch in bereits     bestehenden    Anlagen mit       Einzelkompoundierung    ohne wesentliche  Hilfsmittel geschaffen werden.

   Für     laufende          Fertigungen,    wo mehrere Arbeitsvorgänge  sich am gleichen Werkstück gleichzeitig ab  spielen, wie z. B. Walzenstrassen, ergibt sich  der besondere Vorteil, dass Anfang, Mitte  und Ende des Werkstückes mit ganz gleich  förmiger Geschwindigkeit bearbeitet und in  folgedessen eine gleichmässige Güte des Ma  terials, das heisst grösster Nutzeffekt, erzielt  wird.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Schaltung für mehrere an das gleiche Wechselstromnetz angeschlossene Stromrich ter mit auf die Gitterkreise einwirkenden Kompoundierungseinrichtungen zur Speisung gleichartiger Einzelverbraucher, insbesondere Gleichstrommotoren mit Gleichlaufeigen- schaften, dadurch gekennzeichnet,

   dass der Zündwinkel der Gitter jedes einzelnen Stromrichters ' ausser durch den eigenen Be lastungsstrom auch noch durch die Summe der Belastungsströme mehrerer Stromrichter beeinflusst wird. UNTERANSPRüCHE 1. Schaltung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Zündwinkel durch die Summe der Belastungsströme sämt licher zugehörigen Stromrichter mit be einflusst wird. 2.

   Schaltung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Zündwinkel eines Stromrichters mit beeinflusst werden von der Summe der Belastungsströme aller derjenigen Stromrichter, die mit ihm eine gleiche Transformatorschaltung aufwei sen. 3. Schaltung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Summenbildung durch Zufammenfassung mindestens je eines Teils der Gleichstromkreise bewirkt wird. 4. Schaltung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Summenbildung über Stromwandler im Wechselstromteil der' Stromrichter gebildet wird. 5.

   Schaltung nach Patentanspruch und Un teranspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Überlagerung der Einzel- und Summenkompoundierungen in den Strom wandlerkreisen vorgenommen wird. 6. Schaltung nach Patentanspruch und Un teransprüchen 4 und 5, dadurch gekenn zeichnet, dass zur Überlagerung der Ein zel- und Summenkompoundierung der Stromwandlerstrom gleichgerichtet wird. 7. Schaltung nach Patentanspruch und Un teransprüchen 4 bis 6, dadurch gekenn zeichnet, dass der an einem Widerstand er haltene Spannungsabfall des gleichgerich teten summierten Stromwandlerstromes mit Spannungsabfällen an Nebenschlüssen im Gleichstromkreis überlagert wird. B.

   Schaltung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die von der Summe der Belastungsströme abhängige elektri sche Grösse (Spannung, Strom) auf die gleichen Regelorgane in den Steuergitter kreisen einwirken wie die Einzelkompoun- dierungseinrichtungen. 9. Schaltung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass als Regelorgane kon tinuierlich arbeitende Geräte verwendet werden.