CH223863A - Schaltung für Stromrichteranlagen. - Google Patents

Description

      Schaltung    für     Stromrichteranlagen.       Es ist bekannt, dass bei     Lichtbogen-          Gleichrichtern    und dergleichen     unmittelbar     nach dem Löschen einer Anode ein senkrech  ter Anstieg der Spannung zwischen Anode  und Kathode auftritt. Es wurde vorgeschla  gen, diesen     Spannungssprung    durch Parallel  schaltung     eines        Kondensators    zwischen Anode  und Kathode zu verlangsamen.

   Da aber die       Induktivität    des Stromkreises, in welchem  die Ablösung der Anode erfolgt, sehr klein  ist, sind für eine merkliche Verlangsamung  des Spannungsanstieges     verhältnismässig     grosse Kapazitäten erforderlich. Diese Kapa  zitäten können kleiner bemessen werden,  wenn in die Anodenleitung zwischen dem  Transformator und der Anode eine     Induk-          tivität    eingeschaltet wird. Mit Rücksicht  auf die damit verbundene Erhöhung des  Spannungsabfalles und Verschlechterung des  Leistungsfaktors     ist    aber die Grösse dieser       Induktivität    auf enge Grenzen beschränkt.

    Es ist ferner bekannt, dass sich     in    Licht  bogen-Gleichrichtern die parallelen Anoden  derselben     Transformatorphase    nicht ohne    weiteres     parallelschalten    lassen, weil infolge  der fallenden     Lichtbogencharakteristik    die  Stromverteilung     zwischen    den unmittelbar  parallelgeschalteten Anoden labil ist, das       heisst    praktisch würde der Strom nur durch  eine einzige der parallelgeschalteten Anoden  fliessen.

   Dieser Erscheinung wurde bis     dahin     in der Weise begegnet, dass die einzelnen  Anoden von getrennten     Transformatorwick-          lungen    aus gespeist wurden, wobei     infolge     der in diesen Wicklungen auftretenden     Spau-          nungsabfälle    der Strom     gleichförmig    auf die  parallelarbeitenden     Anoden        aufgeteilt-wurde.     Dies führt zu einem verwickelten Aufbau der  Transformatoren.

   Eine andere Möglichkeit  der Verteilung des Stromes einer     Transfor-          matorwicklung    auf mehrere parallelgeschal  tete Anoden besteht darin, in die     einzelnen     Anodenleitungen Drosselspulen einzubauen,  deren Spannungsabfälle wiederum zu einer  stabilen Stromverteilung führen.

   Neuere     Un-.          tersuchungen        haben.    nun gezeigt, dass sowohl  die Kondensatoren zur Verlangsamung des  Spannungsanstieges als auch die zur stabilen      Stromverteilung auf parallelgeschaltete An  oden verwendeten Drosselspulen bedeutend  kleiner gebaut werden können, wenn die  Drosselspulen in den Anodenleitungen ohne  Luftspalt und mit einer     Vormagnetisierungs-          wicklung    ausgeführt werden, welche das Ei  sen in der dem Hauptstrom entgegengesetzten  Richtung vormagnetisiert.  



  Gegenstand der Erfindung ist eine Schal  tung für     Stromrichteranlagen    zur Verlang  samung des negativen Spannungssprunges  zwischen den Anoden und der Kathode, bei  welcher erfindungsgemäss in die Anodenlei  tungen Drosselspulen ohne Luftspalt einge  baut sind, welche durch eine     Vormagnetisie-          rungswicklung    dauernd in der dem Haupt  strom entgegengesetzten Richtung vormagne  tisiert sind, und bei welcher die Anoden über  Kondensatoren mit Elektroden von     Hilfsent-          ladungsstrecken    verbunden sind,

   deren     Zünd-          spannung    geringer als die     Rückzündungs-          spannung    der Hauptanoden ist.  



  In der Zeichnung ist ein Ausführungs  beispiel der Erfindung schematisch darge  stellt.  



  In der Abbildung bedeuten 1 und 2 die  Sekundärwicklungen des Transformators, 3  und 4 die in den Anodenleitungen liegenden  Drosselspulen mit den Hauptwicklungen     3a     und 4a und den     Vormagnetisierungswicklun-          gen    3b und 4b. Mit 5 und 6 sind die mit  Steuergittern versehenen Hauptanoden und  mit 7, 8 die Hilfselektroden des Gleichrich  ters 9 bezeichnet. Die Kondensatoren 10 und  11 dienen zur Aufnahme des negativen Span  nungssprunges.  



  Bei Fehlen der Kondensatoren 10     bezw.     11 würde beim Löschen der Hauptanoden 5       bezw.    6 zwischen ihr und der Kathode des  Gleichrichters 9 ein senkrechter Spannungs  anstieg auftreten, welcher leicht zu Rückzün  dungen führt. Infolge der negativen Vor  magnetisierung der Drosselspulen 3     bezw.    4  durch die Wicklungen 3b und 4b ist nun bei       s        luftspaltfreiem,    magnetischem Kreis dieser  Drosselspulen die     Induktivität    dieser Drossel  spulen sehr gross, so dass die Stromänderung  in der Nähe des Nulldurchganges sehr klein    ist.

   Steigt nach dem Löschen der Haupt  anode 5 die Spannung zwischen ihr und der  Kathode, so zündet an der Hilfselektrode 7  ein Kathodenfleck, über welchen ein Strom  nach dem     Kondensator    10 und über     (lie     Wicklung 3a fliesst. Dieser Strom nimmt  entsprechend der     Aufladung    des     Konden-          sators    10 langsam bis zu Null ab und ver  hindert so das Entstehen eines zu steilen  Spannungsanstieges an der     Hauptanode.    Die  auf dem Kondensator 10 entstehende Ladung  fliesst bei der nächsten Zündung der Haupt  anode über die Hilfselektrode 7 ab, so dass  der Kondensator 10 jeweils am Ende der  Brenndauer der Hauptanode 5 entladen ist.

    Durch diese     Verlangsamung    des Spannungs  anstieges an der     Hauptanode    wird in be  kannter Weise die     Rückzündungsgefahr    her  abgesetzt. Ohne die Drosselspulen 3     bezw.    4  würde die     Aufladung    des Kondensators und  damit auch der Spannungsanstieg an der  Hauptanode bedeutend rascher erfolgen, so  dass sich also die Drosselspule 3 und der Kon  densator 10 in ihrer Rückwirkung auf den  Spannungsanstieg an der Hauptanode 5 ge  genseitig unterstützen, sofern die Drossel  spule 3 in der angeführten Weise vor  magnetisiert ist.  



  In der Darstellung ist die Hilfselektrode 7  in Form eines der     Hauptanode    5 vorgelager  ten Gitters eingetragen. Die Hilfselektrode  kann aber sowohl ausserhalb des Gleichrich  ters 9 als Teil einer besonderen Entladungs  strecke als auch innerhalb des Gleichrichters  9 in Form einer besonderen Hilfsanode aus  geführt werden.  



  Die Einrichtung bringt in den Fällen  ganz besondere Vorteile, wo die natürliche  oder künstliche     Kommutierung    zwischen auf  einanderfolgenden Anoden durch Wendekon  densatoren 12 erfolgt. Bei dieser     Kommutie-          rung    ist die     Überlappung    im allgemeinen sehr  kurz, und wenn der Zündpunkt der Anoden  gegenüber dem natürlichen Zündpunkt stark  vor- oder     rückwärtsverschoben    ist, so kann  der ungünstige Einfluss der Nachionisation  an den Anoden und damit auch die     Rückzün-          dungsgefahr    sehr gross werden.

   Durch die      Einrichtung gemäss der Erfindung kann die       Rückzündungsgefahr    stark herabgesetzt wer  den.  



  Die in den Anodenzuleitungen angebrach  ten Drosselspulen 3     bezw.    4 können gleich  zeitig ohne weiteres auch zur gleichmässigen  Verteilung des Stromes auf mehrere parallel  arbeitende Anoden dienen. Infolge der mit  der     Vormagnetisierung    der Drosselspulen  durch die     Wicklungen    3b     bezw.    4b verbun  denen erhöhten     Induktivität    bei der Zündung  der Hauptanode kann bei dieser Anordnung  die Drosselspule die Form eines über die  Anodenleitung geschobenen     Stabstromwand-          lers    erhalten, dessen Eisenkörper aus einem  Paket über die Anodenleitung geschobener,  geschlossener     Eisenblechringe    besteht.

   Hier  bei ist es vorteilhaft, eine Eisensorte mit  grosser     Anfangspermeabilität    und einem mög  lichst scharfen Sättigungsknie zu verwenden.    In     Hochstromanlagen    ist es oft erwünscht,  den bei einer Rückzündung auftretenden       Kurzschlussstrom    auf möglichst geringe  Werte zu begrenzen. Es sind Anodenbau  arbeiten bekannt, welche dieses Ziel in der  Weise erreichen, dass auf die Anodenstirn  flächen Rohrbündel aus isolierendem Werk  stoff aufgesetzt werden, welche bewirken,  dass der     Rückzündungsstrom,    welcher im all  gemeinen nur durch     einen    einzigen Kanal  dieses Rohrbündels fliesst, durch den Licht  bogenwiderstand dieses Kanals auf einem ge  ringen Wert gehalten wird.

   Dieser Anoden  aufbau lässt sich nun in vorteilhafter Weise  mit dem Erfindungsgegenstand vereinigen.  Führt man die Hauptanoden 5, 6 in dieser  Weise aus, so können die Sekundärwicklun  gen 1 und 2 des Haupttransformators auch  bei Speisung mehrerer paralleler Anoden  durch jede Wicklung trotzdem als gewöhn  liche einfache Wicklungen ausgeführt wer  den, ohne dass eine Unterteilung in mehrere  getrennte Parallelzweige notwendig ist, wo  bei trotzdem durch die Wirkung der den  Anoden vorgelagerten Rohrbündel der Kurz  schlussstrom bei Rückzündung auf unschäd  liche Werte begrenzt wird, so dass sich ein    sehr einfacher Aufbau des Transformators  ergibt.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Schaltung für Stromrichteranlagen zur Verlangsamung des negativen Spannungs sprunges zwischen den Anoden und der Ka thode, dadurch gekennzeichnet, dass in die An odenleitungen Drosselspulen ohne Luftspalt eingebaut sind, welche durch eine Vormagneti- sierungswicklung dauernd in der dem Haupt strom entgegengesetzten Richtung vormagne tisiert sind, sowie dass die Anoden über Kon densatoren mit Elektroden von Hilfsentla- dungsstrecken verbunden sind,

   deren Zünd- spannung geringer als die Rückzündungs- spannung der Hauptanoden ist. UNTERANSPRtrCHE 1. Schaltung nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass zwischen den vom Transformator zu den Drosselspulen führen den Verbindungsleitungen je zweier sich ab lösender Anoden Wendekondensatoren ge schaltet sind, welche die natürliche oder künstliche gommutierung der Anoden ströme bewirken.

   2. Schaltung nach Unteranspruch 1, da durch gekennzeichnet, dass die Hilfsentla- dungsstrecken ausserhalb des Stromrichter gehäuses liegen. 3. Schaltung nach Unteranspruch 1, da durch. gekennzeichnet, dass die Hilfsentla- dungsstrecken innerhalb des Stromrichterge- häuses liegen. 4.

   Schaltung nach Unteranspruch 3, da durch gekennzeichnet, dass mit den Haupt anoden über Kondensatoren verbundene Elek troden von Hilfsentladungsstrecken den Ano den vorgelagert sind und zwischen den letz teren und den Elektroden Steuergitter liegen. 5. Schaltung nach Unteranspruch 4, für Stromrichter mit mehreren parallelarbeiten den Anoden gleicher Phase, dadurch gekenn zeichnet, dass jeder Hauptanode eine Drossel spule und eine Hilfsentladungsstrecke zuge ordnet ist, 6. Schaltung nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass die Drosselspulen die Form von über die Anodenleitungen ge schobenen Stabstromwandlern besitzen. 7.

   Schaltung nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass den Hauptanoden Mittel zugeordnet sind, welche bei Rückzün dungen den Kurzschlussstrom auf einen un schädlichen Wert begrenzen.