CH308668A - Contact converter with means to relieve the contacts of switching lights. - Google Patents

Contact converter with means to relieve the contacts of switching lights.

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CH308668A
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Patent-Verwaltungs-Gm Licentia
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Licentia Gmbh
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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00Details of apparatus for conversion
    • H02M1/20Contact mechanisms of dynamic converters
    • H02M1/26Contact mechanisms of dynamic converters incorporating cam-operated contacts

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Rectifiers (AREA)

Description

  

  Kontaktumformer mit     Mitteln    zur Entlastung der Kontakte von Schaltfeuer.         MeehanischeStromrichter    (Kontaktumfor  mer) eignen sich infolge ihres hohen W     ir-          kungsgrades    besonders für grosse Verbraucher  zum Beispiel für Stromstärken von 5  10 000 A pro Einheit, wobei die Spannung  50 bis 500 V oder sogar 'noch höher sein.  kann.

   Es ist bekanntgeworden, dass man der  artig grosse     Einheiten.    bauen kann, wenn man       die    Kontakte durch vorgeschaltete Schalt  drosseln oder Ventile auf der Primärseite des  C     mspanners    (Primärventile) oder entspre  ehend wirkende Mittel insbesondere beim Aus  schalten von Strom und Spannung so     weit-          #1,-ehend    entlastet, dass an den Kontakten keine       Schaltentladungen    auftreten.

   Verwendet man  Schaltdrosseln zur Entlastung der Kontakte,  so besteht ihre Wirkung darin, dass sie in der  zeitlichen Umgebung der Kontaktöffnung den  an sich     sinusförmigen        Kommutierungsstrom     bei seinem Nulldurchgang derart. abflachen,  dass eine stromschwache Pause entsteht, wäh  rend der der Kontakt öffnet. Während dieser  stromschwachen Pause fliesst vom     Gleichrich-          ter-Umspanner    her lediglich der     Magnetisie-          rungsstrom    der vorgeschalteten Schaltdrosseln,  die während dieser Zeitspanne ungesättigt  sind, wohingegen sie während des Laststrom  flusses sieh sättigen.

   Auch wenn man für den  Kern der Schaltdrosseln ein Material mit sehr  hoher     Permeabilitä.t    verwendet, so lässt es sich  doch nicht erreichen, und zwar insbesondere  nicht bei Stromrichtern mit grosser Leistung,       class    der Strom während der stromschwachen    Pause     vollkommen    Null ist; vielmehr ist er bei  Einheiten der genannten Leistung     und    dem  heute zur Verfügung stehenden Material für  die     Schaltdrosselkerne    immerhin noch in der  Grössenordnung von     einigenAmpere.    Derartige  Ströme können zwar an den Kontakten keine  grossen Lichtbögen hervorrufen;

   infolge der  grossen Schalthäufigkeit würden sie jedoch  schon in kurzer Zeit zu Zerstörungen an den  Kontakten führen.  



  Aus diesem Grunde hat man Nebenwege  angewendet, die die Aufgabe haben, im Au  genblick der Kontaktöffnung den über den  Kontakt fliessenden Strom zu übernehmen,  ohne dass dabei im Augenblick der Kontakt  trennung eine Spannung am Kontakt ent  steht, die die     liehtbogenfreie        Unterbrechung     gefährden könnte. Die Nebenwege sind in  ihrer einfachsten Form parallel zu den Kon  takten angeordnet und durch eine Kapazität  gebildet.

   In diesem Falle wirken sie wie die  auch sonst bei Kontakten üblichen     Löschkon-          densatoren.    Diese einfachen     kapazitiven          Löschkreise    führen jedoch in manchen prak  tischen Fällen dadurch zu betrieblichen  Schwierigkeiten, dass die Kapazitäten bei den  verhältnismässig plötzlichen Strom- und Span  nungsänderungen, wie sie im Stromrichter  betrieb bei der Ablösung der einzelnen Phasen  vorkommen, stossartige Stromspitzen aufneh  men bzw. abgeben, welche das     lichtbogenfreie     Arbeiten der Kontakte gefährden. Insbeson  dere entstehen beim Einschalten der Kontakte      durch den     Entladestoss    der Kondensatoren  Schwierigkeiten.  



  Man hat diese     ,Schwierigkeiten    dadurch zu  mildern versucht, dass man die Nebenwege  nicht direkt zu den Kontakten parallel, son  dern über die Schaltdrosseln bzw. die Ein  schaltdrosseln von ihnen getrennt angeschlos  sen hat. Man hat auch versucht, statt der  Kapazitäten     Ohmsche    Widerstände oder auch  Ventile oder Gleichrichter im Nebenweg zu  verwenden.  



  Die Erfindung bezieht sich auf die     fue-          staltung    der Nebenwege von insbesondere       mehrphasigen    Umformern. Erfindungsgemäss  sind in den Nebenwegen, die den Kontakt  strom im Ausschaltzeitpunkt übernehmen,     be-          gTenzt    stromdurchlässige Elemente angeord  net und derart zwischen je einer Phase und  der Folgephase angeschlossen,     da.ss    im Aus  schaltzeitpunkt eines Kontaktes der Neben  weg über den bereits geschlossenen Kontakt  der Folgephase direkt parallel zu dem sich  öffnenden Kontakt liegt.  



  Die Kennlinie der :Stromdurchlässigkeit  dieser Nebenwege ist in     Fig.    2 der Zeichnung  angedeutet. Bis zu einem bestimmten Strom  wert     i"    ist der Widerstand des Nebenweges  Null oder zum mindesten sehr klein, nämlich       r".    Beim Strom     i"        springt    der Widerstand fast  plötzlich auf den     grossen    Wert     r",.    Eine solche  Kennlinie kann man beispielsweise dadurch  erreichen, dass man einen vorbelasteten Gleich  richter vorsieht.

   Wenn man nämlich eine ein  phasig gespeiste Brückenschaltung gemäss       Fig.3    vorsieht, so arbeitet der Gleichrichter  auf die aus Drossel     D,    und Widerstand     R"     bestehende Belastung, die so gross gewählt ist,  dass ein     konstanter,GleiclLstrom        i,1   <I>=</I>     i"    durch  letztere fliesst. Je grösser die Drossel     D,    ist,  um so geringere Welligkeit hat     i,1   <I>=</I>     i".    An  den Punkten c und d liegt die Wechselspan  nung der     Umformerschaltung,    wie es aus       Fig.    1 ersichtlich ist.

   Diese Wechselspannung  treibt. den Gleichstrom     -i,1.     



  Die Folge der in     Fig.    ? angedeuteten Kenn  linie ist, dass in den Nebenwegen nur Ströme  bis zur Grösse     i.    fliessen können; darüber hin-    aus sperrt die     Drossl        D,    den Anstieg des  Stromes.  



  In     Fig.    1 sind 1, 2 und 3 drei einander ablö  sende Phasen eines     Gleiehrichterumspanners,     dessen Primärseite nicht gezeichnet ist. 4,     :5     und 6 sind Schaltdrosseln, 7 bis 12 die syn  chron arbeitenden Kontakte, die auf die       Gleichstrom-Saminelschienen    13 und     1-1    arbei  ten. Die in     Fig.3    näher erläuterten Ventil  kombinationen 15, 16 und 17 sind an die  Punkte     l8,    19 und ?0 angeschlossen. Zwischen  den Punkten 19 und 20 herrscht die     Wechsel-          spannUng    der Phasen 2 und 3,     vermehrt    bzw.

    vermindert um den Spannungsabfall an den  Schaltdrosseln 5 und 6. Diese Spannung  treibt durch die Ventilkombination 16 einen  Wechselstrom von im wesentlichen rechtecki  ger Kurvenform, nämlich den gleichen Strom,  den eine einphasig gespeiste     Brückenschaltung     bei     Glättang    im Gleichstromkreis aus dem  Wechselstromnetz     aufnimmt.    Während der       Kommutierungszeit    der Phasen 2 und 3 sind  die Kontakte 9 und<B>1.1</B> eine Zeitlang gleich  zeitig geschlossen. Während dieser Zeit sinkt  der Strom zwischen den Punkten 19 und 20  auf Null ab, da, ja die ihn treibende Span  nung     kurzgeschlossen    ist.

   Die Drossel D,. hält  jedoch wegen der in ihr aufgespeicherten  Energie in, jedem der beiden Zweige der Ven  tilkombination je einen Gleichstrom
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   auf  recht.  



  Die Folge davon ist, dass beim Öffnen des  Kontaktes 9 der in diesem Augenblick     noeli     über den Kontakt 9 fliessende Reststrom von  der Ventilkombination 16 aufgenommen wer  den kann, sofern er die Grösse     i,.1    nicht über  schreitet. Dabei entsteht au der Ventilkombi  nation<B>16</B> und damit am sieh öffnenden Kon  takt 9 praktisch keine     1,z#pannun-,    da ja der       Durchlasswiderstand    der Ventile in Arbeits  richtung ausserordentlich klein ist, insbeson  dere wenn, wie im vorliegenden Fall, eine  Vorbelastung der Ventile vorhanden ist und  lediglich die Grösse des Stromes in Arbeits  richtung variiert.

   Würde man statt der er  wähnten     Selenplatten        Gasentladungsventile     benutzen, die bekanntlich eine von Strom un-      abhängige Brennspannung benötigen, so  würde im Augenblick der Öffnung des Kon  taktes 9 an diesen überhaupt keine :Span  nung auftreten. Mit Rücksicht auf die Sicher  heit der Stromunterbrechung in den     Kontak-          i    en 7 bis 12 ist letzteres erwünscht, wenn  auch bei kleinen Strömen Spannungen von  etwa 10 bis 20 V je metallischer Unterbre  chungsstelle erforderlich sind,     um    eine Rück  zündung entstehen zu lassen.  



  Der Reststrom., der im Augenblick der  Kontaktöffnung in den Drosseln 4 bis 6 fliesst,  hängt vom     Magnetisierimgsstrom    der unge  sättigten Schaltdrosseln ab. Dieser     Magneti-          sierungsstrom    kann durch eine     Vorerregung     21, 22, 23, (in     Fig.1    ist lediglich die     Vorerre-          gerwieklung    auf den Drosseln, nicht aber der       Vorerregerstromkreis    gezeichnet) verringert  werden.

   Bei der in     Fig.    1 gezeichneten Schal  tung fliesst jedoch über die Kontakte ausser       dein        Magnetisierungsstrom    der !Schaltdrossel       auch    noch der Strom der Ventilkombination  15 bis 17. Dieser Strom ist, wie sich bei ge  nauer Prüfung der Schaltung herausstellt,       derart    gerichtet,     da.ss    er den     Magnetisierungs-          strom    der     @Sehaltdrosseln    4 bis     @6    im Zeit  punkt der     Kontaktöffnung    vergrössert.

   Dies  ist:     unerwünscht    und muss durch eine entspre  chende Vergrösserung der     Vorerregungen    21  bis 23 kompensiert werden. Anderseits hat       der    Strom in den Ventilkombinationen 1:5 bis  17 die Wirkung einer Grundlast, so dass mit  der in     Fig.1    angegebenen Schaltung Kontakt  umformer ohne Grundlast G betrieben wer  den können.  



  Wenn die Wechselspannung des Umspan  ners veränderlich ist, so ändert sich der       ("rlcielistrom    in den Ventilkombinationen     15     bis 17 in entsprechender Weise mit. Dies ist       unerwünscht,    da ja der Gleichstrom     i,.1    immer       etwa    so gross sein soll wie der     Ma,gnetisie-          rungsstrom    der Schaltdrosseln     (im",    in     Fig.4),     damit die Ventilkombinationen den letztge  nannten Strom bei der Kontaktöffnung auf  zunehmen imstande sind.

   Aus diesem Grunde  kann man den Widerstand     Ra    im Gleichstrom  kreis der Ventilkombination veränderlich ma  chen     und,    derart an die Wechselspannung des    Umspanners anpassen, dass der Gleichstrom     igi     angenähert konstant bleibt. Diese Anpassung  lässt sich durch Kopplung der Verstellung des  Widerstandes     R"    mit der Verstellung des Re  gelumspanners bewerkstelligen. Man kann  aber auch an     iStelle    von     R"        Eisenwasserstoff-          widerstände    oder ähnliche Elemente, die nur  konstante Ströme durchlassen, benutzen.  



  Durch die beschriebene     Erfindung    ist es  möglich, die Kontakte beim Ausschalten prak  tisch vollständig von     ,Spannung    zu entlasten.  Verwendet man für die Ventilkombinationen  Trockengleichrichter, so muss die Zahl der  in Reihe geschalteten Platten bei hohen  Gleichspannungen so gross werden, dass an  ihnen in     Durchlassrichtung    bereits eine Span  nung von einigen Volt entsteht. Aus diesem  und aus andern Gründen ist es erwünscht,  den Strom der Kontakte im     öffnungszeit-          punkt    so klein wie möglich zu halten. In     Fig.    4  ist angedeutet, wie der von den Kontakten  zu unterbrechende Strom von der Belastung  des Umformers abhängt.

   Beim     Leerlaufstrom          1o    öffnet der Kontakt angenähert in der  Mitte der     .Stromstufe   <I>d t,</I> welche der Um  inagnetisierungszeit der 'Schaltdrossel ent  spricht. Bei entsprechender     Vorerregung    der  Schaltdrossel ist in der Mitte dieser Stufe  der Stufenstrom positiv und hat den Wert i.

    Wird die Belastung von     I,    auf den grösst  möglichen Wert I     ",a,    gesteigert, ohne dass der  Ausschaltzeitpunkt     t.6    verstellt wird, so hat  der Kontakt statt des !Stromes i den Strom       ima,    zu unterbrechen, da ja während der  Stufe der Strom eine gewisse Neigung auf  weist und die Stufe sich mit zunehmender  Belastung zu späteren Zeiten verschiebt. Die  weitere Ausbildung des dargestellten Umfor  mers betrifft ein Mittel, das Anwachsen des  von den Kontakten zu schaltenden Reststro  mes von dem     Wert    i auf den Wert     in,a,    zu  verhindern.

   Zu dem Zwecke wird mit Hilfe  der     :Stromwandler        2:4    bis 2.6 in den durch die  punktierte Linie L (Fug. 1) angedeuteten  Kreis des Nebenweges eine Spannung aufge  drückt, nämlich der 'Spannungsabfall des Se  kundärstromes     i3    des Wandlers 26 an dem  Widerstand o, der über den Kontakt 9 im      Öffnungszeitpunkt einen Zusatzstrom fliessen  lässt, der dem Strom     i,"ay    entgegengesetzt ist.  Der Sekundärstrom     i3    des Wandlers 26 hat  die gleiche Phasenlage wie der     Anodenstrom     13, das heisst, er hat im Zeitpunkt     t"",    (Fug. 4)  bereits die Grösse     In,",    erreicht.

   Durch Wahl  des Widerstandes und richtige     Polung    lässt es  sich erreichen, dass der durch den Spannungs  abfall an o getriebene Zusatzstrom im Kreise L  gerade die Grösse     i",",    oder auch die Grösse       i.,"",   <I>-- i</I> hat; im letzteren Fall würde der       Gesamtstrom,    den der Kontakt 9 bei Bela  stung mit dem grössten !Strom     I.a,    zu Unter  brechen hat, ebenso gross sein wie der Strom i  bei Belastung mit dem     Grimdlaststrom   <B>1,</B> Die  Widerstände müssen klein sein, damit die  Kontakte weiterhin spannungslos öffnen. Die  in ihnen verbrauchte Leistung bleibt jedoch  auch bei grossen Umformern     vernachlässigbar     klein.  



  Wie beschrieben, ist sowohl der     Vorerre-          gerstrom    in den Wicklungen 21 bis 23<B>,</B> als  auch der Strom in den Ventilkombinationen  15 bis 17 darauf abgestimmt-, möglichst     gen-          stige    Verhältnisse beim Ausschalten der Kon  takte zu schaffen. Für den ordnungsmässigen  Betrieb eines Kontaktumformers ist jedoch  erforderlich, dass die Schaltdrosseln 4 bis 6  im Einschaltzeitpunkt möglichst weitgehend       gesättigt    sind, damit kein unnötiger induk  tiver Spannungsabfall an ihnen entsteht.

   Um  diesen Spannungsabfall klein zu machen, das  heisst die     Magnetisierung    der Schaltdrosseln  im     Einschaltzeitpunkt        hochzutreiben,    sind die  in     Fig.    1 angedeuteten Kapazitäten 27 bis 29  angebracht. Zum Beispiel bildet der Strom  in der Kapazität 2,8 für die     .Schaltdrossel    5  eine     Vorerregung    von solcher Richtung, dass  bereits vor dem Einschaltzeitpunkt der     Kon-          3    takte 9     bzw.    10 die Drossel '5 weitgehend in  Arbeitsrichtung     gesättigt    ist.

   Damit der Strom  in den Kapazitäten 27 bis 29 anderseits     auf-          die    Verhältnisse beim Ausschalten keinen  nachteiligen Einfluss ausübt, sind die     Kapazi-          5    täten gedämpft durch Widerstände 30 bis     302.     'Sowohl die zuletzt beschriebenen, den Lei  stungsfaktor des Umformers erhöhenden Ka  pazitäten wie auch die von den Stromwand-    lern 2!4 bis 26 zur Erleichterung des     Aussehal-          tens    über die Kontakte getriebenen Zusatz  ströme sind unabhängig von der besonderen  Anordnung der Ventilkombinationen 15 bis  1'7, wie sie in der vorliegenden Erfindung be  schrieben sind.

   Vielmehr können diese zusätz  lichen Hilfsmittel auch bei andern     1\Teben-          wegen,    zum Beispiel     Nebenwegen,    die direkt  parallel zu den Kontakten liegen, benutzt, wer  den. Sie geben jedoch in Verbindung mit.

   den  in     Fig.    1 angedeuteten Nebenwegen einen  Umformer, der auch bei grössten Leistungen,  zum Beispiel 10 000 A und 600 V in       sechsphasigerBrückensehaltung,    betriebssicher  arbeitet     und    dabei     praktiseh    keine Zusatz  verluste und - bei     Verwendung    von Trocken  gleichrichtern - ausschliesslich statische Bau  elemente ohne Wartung und mit hoher Le  bensdauer     benötigt.  



  Contact converter with means to relieve the contacts of switching lights. Mechanical converters (contact converters) are, due to their high efficiency, particularly suitable for large loads, for example for currents of 5 10,000 A per unit, with the voltage being 50 to 500 V or even higher. can.

   It has become known that one of these big units. can build, if the contacts are relieved by upstream switching throttles or valves on the primary side of the tensioner (primary valves) or corresponding means, especially when switching off current and voltage, to such an extent that there are no Switching discharges occur.

   If switching chokes are used to relieve the contacts, their effect is that in the temporal vicinity of the contact opening they reduce the actually sinusoidal commutation current at its zero crossing. flatten out so that there is a low-current pause while the contact opens. During this low-current pause, only the magnetizing current of the upstream switching chokes flows from the rectifier transformer, which are unsaturated during this period, whereas they are saturated during the load current flow.

   Even if a material with a very high permeability is used for the core of the switching reactors, it cannot be achieved, in particular not in the case of converters with high power, where the current is completely zero during the low-current break; rather, with units of the stated power and the material available today for the switching reactor cores, it is still in the order of magnitude of a few amps. Currents of this type cannot cause large arcs at the contacts;

   However, due to the high switching frequency, they would destroy the contacts in a very short time.



  For this reason, secondary paths have been used which have the task of taking over the current flowing through the contact at the moment the contact is opened, without creating a voltage at the contact at the moment of contact separation that could endanger the arc-free interruption. In their simplest form, the byways are arranged parallel to the con tacts and formed by a capacitance.

   In this case they act like the quenching capacitors that are otherwise common with contacts. In some practical cases, however, these simple capacitive quenching circuits lead to operational difficulties because the capacities absorb or emit sudden current peaks during the relatively sudden changes in current and voltage, as occur in converter operation when the individual phases are replaced. which endanger the arc-free operation of the contacts. In particular, difficulties arise when switching on the contacts due to the discharge surge of the capacitors.



  Attempts have been made to alleviate these difficulties by not having the secondary paths parallel to the contacts directly, but rather connected separately from them via the switching chokes or the switching chokes. Attempts have also been made to use ohmic resistances or valves or rectifiers in the bypass instead of the capacitances.



  The invention relates to the development of the secondary routes of, in particular, multi-phase converters. According to the invention, limited current-permeable elements are arranged in the secondary paths that take over the contact current at the time of switch-off and connected between one phase and the subsequent phase in such a way that when a contact is switched off, the secondary path via the already closed contact of the subsequent phase is directly parallel to the opening contact.



  The characteristic of the current permeability of these secondary paths is indicated in FIG. 2 of the drawing. Up to a certain current value i "the resistance of the secondary path is zero or at least very small, namely r". With current i "the resistance jumps almost suddenly to the large value r",. Such a characteristic can be achieved, for example, by providing a preloaded rectifier.

   If a phase-fed bridge circuit is provided according to FIG. 3, the rectifier works on the load consisting of choke D and resistor R ", which is selected so large that a constant, equal current i, 1 <I> = < / I> i "flows through the latter. The larger the choke D, the lower the ripple i, 1 <I> = </I> i ". The AC voltage of the converter circuit is at points c and d, as can be seen from FIG.

   This alternating voltage drives. the direct current -i, 1.



  The consequence of the in Fig. indicated characteristic is that in the bypasses only currents up to size i. can flow; in addition, the Drossl D, blocks the increase in the current.



  In Fig. 1 1, 2 and 3 are three mutually ablö sending phases of a rectifier switch, the primary side is not shown. 4,: 5 and 6 are switching throttles, 7 to 12 the synchronously working contacts that work on the direct current Saminelschienen 13 and 1-1. The valve combinations 15, 16 and 17 explained in more detail in Figure 3 are at the points l8, 19 and? 0 connected. Between points 19 and 20 there is the AC voltage of phases 2 and 3, increased or

    reduced by the voltage drop across the switching chokes 5 and 6. This voltage drives an alternating current of essentially rectangular waveform through the valve combination 16, namely the same current that a single-phase bridge circuit absorbs in the direct current circuit from the AC network at Glättang. During the commutation time of phases 2 and 3, contacts 9 and <B> 1.1 </B> are closed simultaneously for a while. During this time, the current between points 19 and 20 drops to zero because, yes, the voltage driving it is short-circuited.

   The throttle D ,. However, because of the energy stored in it, each of the two branches of the valve combination holds a direct current
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   upright.



  The consequence of this is that when the contact 9 is opened, the residual current flowing through the contact 9 at that moment can be absorbed by the valve combination 16, provided that it does not exceed the size i, .1. In this case, practically no 1, z # pannun occurs on the valve combination <B> 16 </B> and thus on the open contact 9, since the flow resistance of the valves in the working direction is extremely small, especially if, as in In the present case, the valves are preloaded and only the magnitude of the current varies in the working direction.

   If one were to use gas discharge valves instead of the selenium plates mentioned, which, as is known, require an operating voltage that is independent of the current, then at the moment the contact 9 is opened, no voltage at all would occur. With regard to the safety of the current interruption in the contacts 7 to 12, the latter is desirable, even if voltages of about 10 to 20 V per metallic interruption point are required for small currents in order to cause a re-ignition.



  The residual current, which flows in the chokes 4 to 6 at the moment the contact is opened, depends on the magnetizing current of the unsaturated switching chokes. This magnetization current can be reduced by a pre-excitation 21, 22, 23 (in FIG. 1 only the pre-excitation signal on the chokes, but not the pre-excitation circuit is shown).

   In the circuit shown in Fig. 1, however, in addition to the magnetizing current of the switching throttle, the current of the valve combination 15 to 17 also flows via the contacts. This current is, as it turns out on closer examination of the circuit, directed in such a way that it increases the magnetizing current of @ holding chokes 4 to @ 6 at the time of contact opening.

   This is: undesirable and must be compensated for by increasing the pre-excitations 21 to 23 accordingly. On the other hand, the current in the valve combinations 1: 5 to 17 has the effect of a base load, so that contact converters can be operated without a base load G with the circuit shown in FIG.



  If the alternating voltage of the transformer is variable, then the ("rlcielistrom in the valve combinations 15 to 17 changes accordingly. This is undesirable because the direct current i, .1 should always be about as large as the magnetisie - flow of the switching throttles (im ", in Fig. 4), so that the valve combinations are able to increase the latter-mentioned current at the contact opening.

   For this reason, the resistance Ra in the direct current circuit of the valve combination can be made variable and adapted to the alternating voltage of the transformer in such a way that the direct current igi remains approximately constant. This adjustment can be achieved by coupling the adjustment of the resistance R "with the adjustment of the regulating tensioner. However, instead of R", ferrous hydrogen resistors or similar elements that only allow constant currents to pass can be used.



  The invention described, it is possible to virtually completely relieve the contacts when switching off the voltage. If dry rectifiers are used for the valve combinations, the number of plates connected in series at high DC voltages must be so large that a voltage of a few volts arises on them in the forward direction. For this and other reasons it is desirable to keep the current of the contacts as small as possible at the time of opening. In Fig. 4 it is indicated how the current to be interrupted by the contacts depends on the load on the converter.

   With no-load current 1o, the contact opens approximately in the middle of the current stage <I> d t, </I> which corresponds to the magnetization time of the switching choke. With a corresponding pre-excitation of the switching throttle, the stage current is positive in the middle of this stage and has the value i.

    If the load on I, is increased to the greatest possible value I ", a, without the switch-off time t.6 being adjusted, the contact has to interrupt the current ima instead of the current i, since it is during the stage of Current has a certain inclination and the stage shifts with increasing load at later times. The further development of the converter shown relates to a means of increasing the residual current to be switched by the contacts from the value i to the value in, a, to prevent.

   For this purpose, a voltage is pressed with the help of: Current transformer 2: 4 to 2.6 in the circle of the secondary path indicated by the dotted line L (Fig. 1), namely the 'voltage drop of the secondary current i3 of the converter 26 at the resistor o , which allows an additional current to flow via contact 9 at the time of opening which is opposite to the current i, "ay. The secondary current i3 of the converter 26 has the same phase position as the anode current 13, that is, it has at the time t" ", ( Fug. 4) has already reached the size In, ".

   By choosing the resistance and correct polarity, it can be achieved that the additional current driven by the voltage drop at o in circuit L is just the size i ",", or also the size i., "", <I> - i < / I> has; in the latter case, the total current that the contact 9 has to interrupt when loaded with the greatest! current Ia, would be as large as the current i when loaded with the low load current <B> 1, </B> The resistors must be small so that the contacts continue to open without voltage. However, the power consumed in them remains negligibly small even with large converters.



  As described, both the pre-excitation current in the windings 21 to 23 and the current in the valve combinations 15 to 17 are coordinated to create the most favorable conditions possible when the contacts are switched off. For the proper operation of a contact converter, however, it is necessary that the switching reactors 4 to 6 are saturated as much as possible when switched on so that there is no unnecessary inductive voltage drop across them.

   In order to make this voltage drop small, that is to say to drive up the magnetization of the switching chokes at the point of switch-on, the capacitances 27 to 29 indicated in FIG. 1 are attached. For example, the current in the capacitance 2.8 for the switching choke 5 forms a pre-excitation in such a direction that the choke 5 is largely saturated in the working direction even before the contacts 9 or 10 are switched on.

   So that the current in the capacitors 27 to 29 on the other hand does not have a negative influence on the conditions when switching off, the capacities are damped by resistors 30 to 302. Both the capacities described last, which increase the power factor of the converter, as well as the additional currents driven by the current transformers 2! 4 to 26 to facilitate the appearance via the contacts are independent of the particular arrangement of the valve combinations 15 to 17, as they are described in the present invention.

   Rather, these additional aids can also be used for other 1 \ Tebenweges, for example byways that are directly parallel to the contacts. However, they give in connection with.

   the bypasses indicated in Fig. 1 a converter that works reliably even with the highest power, for example 10,000 A and 600 V in six-phase bridge maintenance and practically no additional losses and - when using dry rectifiers - only static components without maintenance and with a long service life.

 

Claims (1)

. PATENTANSPRUCH: Kontaktumformer mit Mitteln zur Ent lastung der Kontakte von Sehaltfeuer ('Schalt drosseln, Primärventilen oder ähnlichen Mit teln), dadurch gekennzeichnet, da.ss in den Nebenwegen, die den Kontaktstrom im Aus schaltzeitpunkt übernehmen, begrenzt strom durchlässige Elemente angeordnet und derart zwischen je einer Phase und der Folgephase angeschlossen sind, dass im Aussehaltzeitpunkt eines Kontaktes der Nebenweg über den be reits geschlossenen Kontakt. der Folgephase direkt parallel zu dem sieh öffnenden Kon takt liegt. . PATENT CLAIM: Contact converter with means for relieving the contacts of sehaltfeuer ('switching throttles, primary valves or similar means), characterized in that there are limited current-permeable elements in the secondary paths that take over the contact current at the time of switch-off and so between One phase and the following phase are connected, so that at the time a contact is switched off, the bypass is via the already closed contact. the subsequent phase is directly parallel to the opening contact. UNTER:AN:SPRUCH: Kontaktumformer nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, da.ss in den Neben weg mit Hilfe von Stromwandlern eine dem Laststrom proportionale Zusatzspannung der art eingedrüekt wird, dass das Anwaehsen des von den Kontakten zu schaltenden Reststro mes der .Sehaltdrosseln mit zunehmender Be lastung kompensiert wird, so dass unab hängig von der Belastung der Kontakt stets einen gleichbleibenden, gerade noch positiven Strom zu unterbrechen hat. BELOW: AN: SPRUCH: Contact converter according to claim, characterized in that an additional voltage proportional to the load current is injected into the secondary path with the aid of current transformers, so that the increase in the residual current to be switched by the contacts of the holding chokes increases with increasing Load is compensated so that regardless of the load, the contact always has to interrupt a constant, just positive current.
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