Mechanischer Schaltstromrichter Die Erfindung betrifft einen mechanischen Schaltstromriehter mit motorisch oder elektro magnetisch angetriebenen Kontakten mit denen Sehaltdrosseln in Reihe liegen, welche eine den Schaltvorgang erleichternde Strom stufe hervorrufen. Es ist bekannt, die Strom werte während der Stufe durch Vormagneti- sierung der Schaltdrossel zu beeinflussen, bei spielsweise sie möglichst weitgehend auf Null abzugleichen. Zur Vormagnetisierung kann ii. a. ein stabilisierter Hilfsstromkreis verwen det werden.
Es ist auch bekannt, mittels mehrerer stabilisierter Hilfsstromkreise ver schiedenartige Erregungen zu erzeugen, die sich gegenseitig überlagern, z. B. eine kon stante Vormagnetisierung und eine lastabhän gige Vormagnetisierung mittels Gleich- oder Wechselstrom. Die bekannten Vormagneti- sierungsanordnungen dieser Art tragen jedoeh Änderungen der Speisespannuing nicht Rechnung, die etwa unbeabsichtigt auf treten oder auch absichtlich zwecks Rege lung beispielsweise mittels eines Anzapf- transformators herbeigeführt sein können.
Es ist zwar ferner eine, spannungsabhän gige Vormagnetisierung mittels eines vorwie gend Wirkleitwert aufweisenden Hilfsstrom kreises, der an einer der Speisespannung pro portionalen Spannung liegt, bekannt gewor- dA, aber auch diese Vormagnetisierung bedarf bei Spannangsänderungen in grösserem Be- reich einer Nachstellung, weil sie der Gesetz mässigkeit, nach der sich die zur Ummagneti- sierung erforderliche Erregung mit der bei der Ummagnetisierung wirksamen Spannung ändert,
nicht in ausreichendem Masse ange- passt ist. Auf dieser Erkenntnis beruht die der vorliegenden Erfindung zugrunde liegende Aufgabe, die Vormagnetisierung der Schalt drossel so zu gestalten, dass sie sieh von selbst der erwähnten Gesetzmässigkeit besser anpasst.
Die zur Ummagnetisierung einer Schalt drossel erforderliche Erregung ändert sich mit der bei der Unimagnetisierung wirksamen Spannung im Bereich der betriebsmässig vor kommenden Spannungen etwa nach einer ge raden Linie, aber diese geht nicht,- wie es einer einfachen Proportionalität entsprechen würde, durch den Koordinatenanfangspunkt, sondern sie schneidet auf der Achse der Erregung einen endlichen positiven Betrag ab.
Dementspre chend bestellt die Erfindung darin, dass bei veränderlicher Speisespannung des Stromrich ters eine stabilisierte Vormagnetisierung mit konstantem Strom einen Vormagnetisierungs- anteil liefert, der für sieh allein nicht dazu ausreicht, den Magnetisierungszustand der Schaltdrossel mit der notwendigen Geschwin digkeit zu ändern, und dass die fehlende Rest erregung von einer zweiten, der Speisespan nung proportionalen, ebenfalls stabilisierten Vormagnetisierung aufgebracht wird.
Eine derartige, aus zwei stabilisierten Komponenten zusammengesetzte Vormagnetisierung erfor dert einen verhältnismässig geringen Aufwand.
Für die beiden Vormagnetisierungsanteile können z. B. zwei Gleichstromkomponenten be nutzt werden, wenn die Schaltdrossel betriebs mässig vom Arbeitsstrom nur in einer Rich tung durchflossen wird, also z. B. in Stern- punktschaltangen oder auch in Brückenschal tungen mit in den Brückenzweigen angeord neten Schaltdrosseln. Hierbei kann die ver- änderliehe Komponente durch Gleichrichtang der veränderlichen Wechselspannung gewon nen werden.
Es können aber auch zwei Wechselstrom- komponenten, von denen eine unmittelbar von der veränderlichen Wechselspannung abge nommen werden kann, zur Vormagnetisierung der Schaltdrossel verwendet werden. Dies ist z. B. dann erforderlich, wenn die Schaltdros seln in einer Brückenschalt-ang vor den Ver zweigungsstellen angeordnet sind, so dass sie abwechselnd in beiden Richtungen vom Ar beitsstrom durehflossen werden.
Für die Wechselstrom-Vormagnetisierungskreise kön nen in an sich bekannter Weise Phasendreh- mittel zur Einstellung der günstigsten Phasen lage vorgesehen sein.
Für eine dreiphasige Brüekenschaltung mit sechs in den Brücken zweigen angeorüneten Sehaltdrosseln und an dere Schaltungen, in denen die Schaltdrossel immer nur in einer Richtung vom Arbeits strom durchflossen ist, wird der Vormagneti- sierungsstrom nur während eines verhältnis mässig kleinen Teils jeder Wechselspannungs- periode gebraucht und stört unter Umständen, wenn er weiter fliesst, in der übrigen Zeit andere Hilfsmagnetisierungsvorgänge. Dieser Nachteil kann dadurch vermieden werden,
dass als spannungsproportionaler Vormagnetisie- rungsanteil ein stabilisierter sinusförmiger Halbwellenstrom, das heisst ein aus einem sinusförmigen Wechselstrom durch Unter- drüek-Ling jeder zweiten Halbwelle gewonnener Strom, verwendet wird. Dies kann z.
B. in der Weise geschehen, dass der Hilfsstromkreis des spannungsproportionalen Vormagnetisierungs- anteils an eine Tertiärwieklung eines gleich- stromerregten SgttigLuigswandlers angeschlos sen wird, der in Reihenschaltung mit einem zweiten, gegensinnig erregten Sättigungswand- ler an einer von der Speisespannung des Um formers abgeleiteten Spannung liegt.
In der Zeichnung ist ein derartiges Aus führungsbeispiel der Erfindung in Fig. <B>1</B> dar gestellt; Fig. 2 ist ein'Sehaubild zur Erläute rung der Wirkungsweise.
Fig. <B>1</B> zeigt einen Schaltstromrichter in dreiphasiger Sternpunktschaltung. Als Speise- spanuungsquelle dient beispielsweise die Se kundärwicklung<B>11</B> eines Regeltransformators, dessen Primärseite nicht dargestellt ist. Von der Stromriehteranordnung ist nur eine Phase vollständig zu sehen; die beiden andern sind in gleicher Weise zu vervollständigen. An die Wicklung <B>11</B> ist die Reihenschaltung einer Schaltdrossel 12 und eines Kontaktes<B>13</B> an geschlossen.
Die Kontakte können elektro magnetisch gesteuert oder motoriseh angetrie ben und gegebenenfalls durch Nebenwege überbrückt sein, wie bekannt. Die Schaltdros seln besitzen vorzugsweise Ringbandkerne mit rechteckförmiger Hysteresisschleife und können mit Streekkreisen ausgestattet sein. Auch dies ist an sieh bekannt. In der gemein samen Leitung von den Kontakten zum Trans- formatorsternpunkt liegt ein Verbraucher 14.
Auf dem Schaltdrosselkern sind Hilfswiek- lungen 12a -und<B>12b</B> für die beiden Anteile der Vormagnetisierung vorgesehen. Den span- nungsproportionalenVormagnetisierungsanteil liefert die )Aricklung 12a. Sie ist über eine vor zugsweise einstellbare Drossel<B>15</B> an die Ter- tiärwicklung <B>16</B> eines Sättigungswandlers<B>17</B> angeschlossen.
Eine Weehselstrornwieklung <B>19</B> dieses Wandlers ist mit der Weehseistromwiek- lung 20 eines zweiten Sättigungswandlers<B>18</B> hintereinandergeschaltet. Diese Reihensehal- tung ist einerseits an eine zwischen den bei den Fremdphasen angeordnete Spannungs- teilerdrossel <B>25</B> angeschlossen, die zur Feinein stellung der Phasenlage der Hilfswechselspan nung dient, welche den Arbeitswieklungen <B>19</B> und 20 der beiden Sättigungsdrosseln zuge führt wird.
Der andere Anschluss des vor erwähnten Hilfsstromkreises liegt am Trans- formatorsternpunkt. Die Wandler <B>17</B> und<B>18</B> sind mittels Hilfswieklungen 21 und 22 mit Gleichstrom gegensinnigvorerregt. DerGleich- stromkreis kann an eine beliebige Gleichspan- nungsquelle angeschlossen sein, z. B. an eine Sammlerbatterie, oder über einen Gleichrich ter an eine beliebige Wechselspannung. Er ist mittels einer Drossel<B>23</B> stabilisiert und kann auch mit einem Einstellwiderstand versehen sein.
Fig. 2 zeigt in Abhängigkeit von der Zeit t den Verlauf der Spannung u16 an der Wick lung<B>16</B> der Sättiguingsdrossel <B>17.</B> Die Kurve i12., bezeichnet den Verlauf des Vormagnetisie- rungsstromes in der Wicklung 12a. Die nega tiven Abschnitte<B>F,</B> und die positiven<B>Ab-</B> schnitte F2 dieser Stromkarve sind einander fläehengleich. Die Höhe des Vormagnetisie- rungsstromes wird mittels der Regeldrossel<B>15</B> eingestellt.
In dem. Vormagnetisierungskreise kann zusätzlich ein elektrisches Ventil 24, vorzugsweise ein Troekengleichrichter, vorge sehen sein. Der Vormagnetisierungsstrom ver läuft dann einseitig etwa nach der strich punktierten Kurve '24.
Der konstante Anteil der Schaltdrosselvor- magnetisierung kann beispielsweise dadurch aufgebracht werden, dass die Wichlung 12b mit passender Windungszahl in den Gleich stromkreis der Wieklungen 21 und 22 mit ein gereiht wird. Es kann aber auch zwecks un abhängiger Einstellmöglichkeit ein besonderer Hilfsstromkreis vorgesehen sein.
Dieser kann statt mit Gleichstrom aueh mit einem trapez- förinigen Strom beschickt werden, der ent weder aus einseitigen Impulsen bestehen oder aus Impulsen wechselnder Richtung zusam mengesetzt sein kann. Derartige Ströme kön nen in an sich bekannter Weise als Anoden ströme einer Hilfsgleichrichterschaltung oder als Arbeitsstrom von zwei hintereinander an einer Weehselspannung liegenden und mit Gleichstrom gegensinnig vorerregten Sätti gungsdrosseln gewonnen werden.
Damit kön nen auch Impulse von kürzerer Dauer als eine Halbwelle erzeugt werden, indem zwei Sätti gungsdrosseln mit verschiedenen Windungs- zahlverhältnissen verwendet werden. Ein- seitige Impulse können erzielt werden, indem der trapezförmigen Durchflutung eine Gleich- stromdurchflutung überlagert wird, welche die negativen Impulse kompensiert. Die Wick lung, welche diese Durchflutung führt, kann mit passender Windungszahl in den Gleich stromkreis der Sättigungswandler mit einge reiht werden.