CH244943A - Mechanischer Stromrichter. - Google Patents

Description

  Mechanischer Stromrichter.    Die vorliegende, Erfindung bezieht     sieli     auf einen mechanischen Stromrichter mit  synchron betätigten Schaltstellen, der als       Gleichrichter,    Wechselrichter oder     Umriellter     betrieben werden kann.  



  Bei solchen mechanischen<U>Strom</U>     ichtern     treten oft Schwierigkeiten auf wegen der  Funkenbildung an den Schaltstellen. Um  diese zu vermeiden, sind verschiedene Schal  tungen angegeben worden, um     Ziusatzspan-          nungen    in den     Kommutationskreis    hinein zu  bringen. Es ist für diesen Zweck     vorgesehla-          gen    worden, einen für alle Phasen gemein  samen     Hilfstransformator    vorzusehen, der  sekundärseifig als Schwingkreis ausgebildet  ist und ähnlich wie eine Saugdrossel in den  Stromkreis eingeschaltet wird.

   Diese Anord  nung hat aber den Nachteil,     dass    sie nur für  Stromrichter mit gerader Phasenzahl verwen  det werden<U>kann.</U> Auch für Brücken-     (Grätz-)     ,Schaltung kann sie nicht verwendet werden.  Nun hat aber beispielsweise die     dreiphasige     Brückenschaltung zur Umformung von Wech  selstrom in Gleichstrom grosse Bedeutung    erlangt, da der     Speisetranslormator    sehr     ein-          facb.    ist und ausserdem gut ausgenützt wird,

    während die Welligkeit von Strom und Span  nung auf der Gleichstromseite nicht grösser  sind als bei einer sechsphasigen     Einwegschal-          tung.    Ferner ist ein Kontaktumformer     be-   <B>'</B>       kannt    geworden, bei dem in jeder Phase     m'          Reilie    mit dem Hauptkontakt ein     Trocken-          gleieliriellter    liegt. Dieser wird während der  zwischen den     Kommutierungsintervallen    lie  genden Zeit durch einen Hilfskontakt über  brückt.

   Um diesen     Hilfskontakt    stromlos  öffnen zu 'können, wird in Reibe, mit diesem  beispielsweise ein Stromtransformator ge  schaltet, dessen Sekundärwicklung mit einer  Kapazität belastet ist. Während der     11ilfs-          kontakt    geschlossen ist, wird die Kapazität  aufgeladen, so     dass    der Strom allmählich von  diesem auf den     Troekengleichriehter    abge  drängt wird und dieser Hilfskontakt kurz vor  dem Moment, wo die Kommutation mit der  Folgephase beginnt, stromlos geöffnet wer  den kann.

   Die eigentliche Kommutation der  beiden Phasen besorgen dann die Trocken-           gleichrichter.    Wie ersichtlich, ist der Auf  wand an Zusatzapparaten ziemlich gross, und  auch der Betrieb eines solchen Umformers  wird kompliziert.  



  Gegenstand der vorliegenden Erfindung  ist ein mechanischer     Stromrichter,    der diese  Mängel der bekannten Kontaktumformer ver  meidet. Sie     bestelit    darin,     dass    in jeder Phase  <B>je</B> ein besonderer, mit denen der andern Pha  sen nicht magnetisch gekoppelter und     sekun-          därseitig    mit einer     Kommutierungskapazität     beschalteter Stromtransformator so einge  schaltet ist,     dass    diese     Kommutierungskapazi-          tät    beim Zuschalten der Folgephase entladet  und dadurch die     Kommutierung    erleichtert  wird.  



  In der Zeichnung ist ein Ausführungs  beispiel der vorliegenden Erfindung schema  tisch dargestellt, und zwar     istein    dreiphasiger       Gleichriellter    in     Grätz-        bezw.    Brückenschal  tung angenommen. Bei dem vom Drehstrom  netz gespeisten Transformator<B>5</B> sind aus  Gründen der Übersichtlichkeit nur die, Sekun  därwicklungen eingetragen, an welche der       Gleielirichter    angeschlossen wird. In jeder  Phase     B.ST    liegt ein Stromtransformator<B>11</B>  (21,<B>31),</B> dessen Sekundärwicklung 12 (22,  32)<B>je</B> mit einer     Kommutierungskapazität   <B>13</B>  <B>(23, 33)</B> beschaltet ist.  



  Die Phase<B>B</B> kann über die Schaltstellen  14     bezw.    14' entsprechend der Brücken  schaltung mit jeder der beiden Gleichstrom  klemmen<B>6, 6'</B> verbunden werden. Die andern  Phasen<B><I>S,</I></B>     T    sind in entsprechender Weise mit  den     Schalistellen    24, 24'     bezw.    34, 34' ver  sehen. Alle Schaltstellen werden durch einen  am Netz     RST    angeschlossenen Synchron  motor<B>1</B> mittels der Welle 4 periodisch  betätigt.  



  In der Zeichnung ist ein Zeitabschnitt  angenommen, in dem die Phasen R und     T    den  Strom führen. Dementsprechend sind die  Schaltstellen 14 und 34' geschlossen. Wäh  rend der Schliesszeit dieser Schaltstellen wer  den die Kondensatoren<B>13</B> und<B>33</B> aufgeladen.  Beim Einschalten der Folgephase<B>S</B> mittels  der Schaltstelle 24 wird der Kondensator<B>13</B>    entladen. Dabei ist seine Kapazität so bemes  sen,     dass    er den Strom in der abzulösenden  Phase R.     aur    den Wert Null bringt.

   Im     glei-          ehen        Hass,    wie der Strom in der Phase<B>B</B>  wegen der Entladung des Kondensators<B>13</B>  abnimmt, nimmt der Strom in der Phase<B>8</B>  zu, während er in der Phase T praktisch kon  stant, bleibt.

       Da    nun die Ladungsmenge des       Kondensators,   <B>13</B> jeweils proportional ist dem  durch die     Belastun-,   <B>2</B> fliessenden Gleich  strom, wird bei     ge-,ebenern    Stromwandler<B>11</B>  und     einmali--    eingestellter Kapazität<B>13</B>  erreicht,     dass    die     Kommutationsdauer    ersicht  lich von der Belastung unabhängig wird und  konstant bleibt.

   Dabei ist vorausgesetzt,     dass          dii,u#    normalerweise mit Eisenkernen     versehe-          nen    Stromtransformatoren<B>11,</B> 21,<B>31</B> derart  bemessen sind,     dass    sie mindestens bis zum  Nennstrom des Gleichrichters nicht gesättigt  werden. Man     benöti-!    deshalb keinerlei Vor  richtungen, um     die'>Phase    der Welle 4 als  Funktion der Belastung zu verstellen.

   Diese  Phase wird einmalig so eingestellt,     dass    der  Zeitabschnitt, während dem die beiden Kon  takte 14, 24 gleichzeitig geschlossen sind,       el    en  symmetrisch liegt zum     Zeituioment,    wo die  Phasenspannungen der Phasen<B>B,<I>S</I></B>     gleieli     ,gross sind. Die Schaltstelle 14 der     abzulösen-          D     den Phase P, kann deshalb unabhängig von  der Grösse des Laststromes jeweils immer       siromlos    geöffnet werden.

   Nachdem nun die  Phase R mit<B>8</B> kommutiert hat, folgt in glei  cher Weise nach<B>0</B>     elehtrisehen    Graden die  Kommutation der Phasen     T    und<B>B</B> durch  Schliessen der     Schaltst-C1le    14' und Öffnen  von 34'.  



  Wie sich ergeben hat,     lässt    sich ausserdem       durüh    geeignete Wahl der     Streuinduktivität     der Stromtransformatoren<B>11</B> (21,<B>31)</B> errei  chen,     dass    ein flacher     Stromnulldurchgang    in  der abzulösenden Phase entsteht.

   Dadurch       ivird    der Zeitmoment des     üffuens    der Schalt  stelle der abzulösenden Phase wesentlich       o.-eniger    kritisch,<U>'so</U>     dass    nur verhältnismässig  geringe Anforderungen an die genaue     Ein-          haltun-,    der Schaltphase der mechanisch       betätio,teil    Schaltstellen gestellt werden  müssen.

             Tjm    auch bei     gleichstromseitigen        Kurz-          sehlüssen    eine gute Kommutation sicherzu  stellen und damit ein unzulässig grosses       Schaltfeuer    zu vermeiden, hat es sich als  zweckmässig erwiesen, die Stromtransforma  toren     ausserdelu    noch so zu bemessen,     dass    sie  auch beim     Kurzsc'hlussstrom    noch nicht     gesät-          tigü    werden.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCII: Mechanischer StromrichLter mit synchron betätigten Schaltstellen, bei welchem zur Ver besserung der Kommutierung Zusatzspannun gen in die die Selialistellen enthaltenden Stromkreise eingespeist werden, dadurch ge kennzeichnet, dass in jeder Phase<B>je</B> ein beson derer, mit denen der andern Phasen nicht magnetisch gekoppelter und sekundärseitig mit einer Kommutierungskapazität b#eschal- teter Stromtransformator so eingeschaltet ist,

   dass diese Kommutierungskapazität beim Zu schalten der Folgephase entladen und dadurch die Kommutierung erleichtert wird. UNTERANSPRüCHE: <B>1.</B> Mechanischer Stromrichter nach Patent anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die mit Eisenkernen versehenen Stromtransfor matoren derart bemessen sind, dass sie min destens bis zum Nennstrom des Stromricliters nicht gesättigt werden. 2.

   Mechanischer Stromrichter nach Unter anspruch<B>1,</B> dadurch gekennzeichnet, dass die Stromtransformatoren derart bemessen sind, dass sie auch beim Kurzschlussstrom des Stromrichters noch nicht gesättigt werden.