CH351020A - Schaltungsanordnung zur Verringerung der Entregungszeit bei einer über steuerbare Gasentladungsgefässe gespeisten Induktivität - Google Patents

Description

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 Schaltungsanordnung zur    Verringerung   der    Entregungszeit   bei einer über steuerbare    Gasentladungsgefässe   gespeisten    Induktivität   Die Gleichstromerregung von    Induktivitäten,   z. B. die Speisung von Erregersystemen bei Generatoren, Motoren usw., erfolgt    vorteilhaft   über steuerbare    Gasentladungsgefässe   aus dem    Wechselstromnetz.   Über die Gittersteuerung erfolgt das Ein- und Ausschalten sowie die Regelung der Erregung.

   Wenn eine einfache    Steuerung   ohne    Wechselrichterbetrieb   vorgesehen ist, so erfolgt die Abschaltung der Erregung durch negative    Vorspannung   der Steuergitter der    Gasentladungsgefässe.   Dabei zeigt es sich, dass das Feld der    Induktivität   im wesentlichen mit der    Eigenzeitkonstante   der    Induktivität   abklingt.

   Der Grund liegt darin, dass der Strom in der    Induktivität   nicht plötzlich zu Null werden kann und daher die    Flussänderung   in der    Induktivität   eine solche Spannung aufbaut, dass das Gefäss, das im Schaltaugenblick leitend war, weiterhin eine positive    Brennspan-      nung   erhält und daher nicht löschen kann, bis der Erregerstrom zu Null wird. An der    Induktivität   erscheint eine Wechselspannung mit einer kleinen Gleichkomponente.

   Für das Abklingen des Erregerstromes ist, neben dem    Ohmschen   Widerstand der Wicklung selber, nur der kleine    Ohmsche   Widerstand der    Transformatorsekundärwicklung   und der    Brenn-      spannungsabfall   des Gefässes-massgebend. Da die beiden letztgenannten Grössen klein sind im Verhältnis zum Eigenwiderstand der    Induktivität,   ist die    Ent-      regungszeitkonstante   bei    gesperrten      Gittern   praktisch gleich der    Eigenzeitkonstante   der    Induktivität,   also verhältnismässig gross. 



  Gemäss der Erfindung wird die    Entregungszeit-      konstante   bei Sperrung der    Gasentladungsgefässe   dadurch vermindert, dass parallel zur    Induktivität   ein Widerstand geschaltet ist, dessen Wert 
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 Die praktisch günstigste    Entregungszeit   wird erhalten, wenn der Widerstand einen Wert erhält: 
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 Darin bedeutet    U."      "ff   die effektive Wechselspannung an einer Phasenwicklung des Netztransformators und    ieN   den Nennwert des Erregerstromes. Der    Wert   des Widerstandes kann in gewissen Grenzen variieren, und zwar innerhalb eines Faktors von (0,5 ... 2). 



  Da dieser Widerstand eventuell eine    unerwünschte   Belastung des Gleichrichters darstellt, kann dies dadurch behoben werden, dass dem Widerstand noch ein    ungesteuerter   Gleichrichter in Serie    geschaltet   wird, der so gerichtet ist, dass er bei stationärem Erregerstrom den    Stromfluss   über diesen Widerstand sperrt. Erst die entgegengesetzt gerichtete    Selbstinduktions-      spannung   bei der    Entregung   verursacht eine Entladung über diesen Widerstand. 



  Die Erfindung wird anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. In der    Fig.   1 ist die Grundschaltung gemäss der Erfindung dargestellt. über den Transformator 1 und die Gleichrichter 2 und 3 erfolgt die Speisung der Erregerwicklung 4 des    Genera-      tors   13. Gemäss der Erfindung ist parallel zu der Erregerwicklung der Widerstand 6 geschaltet. 



  Die    Fig.   3 erklärt die Wirkungsweise anhand des Spannungsverlaufes an den    Klemmen   der    Induktivi-      tät.   Vor dem    Zeitpunkt   to, wo die Gitter negativ vorgespannt werden, erscheint an den    Klemmen   der Induktivität die zerhackte, gleichgerichtete    Sinusspan-      nung.   Nach dem Sperrzeitpunkt to    kann   das gerade gelöschte    Thyratron   nicht wieder zünden, und das leitende wird weiterleiten, bis sein Strom zum erstenmal Null' wird.

   An den    Klemmen   erscheint die volle Wechselspannung    U".   Im Parallelwiderstand    R.,   fliesst vom Zeitpunkt to an ein Wechselstrom, bis die Gas- 

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    entladungsröhren   löschen. Wird nun der Widerstand    Ra   so    dimensioniert,   dass der Strom in ihm im negativen    Scheitelwert   der Spannung    Ua   gleich dem Erregerstrom ist, also 
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 so wird durch das    zunächst   noch leitende    Gasentla-      dungsgefäss   im Zeitpunkt    t1   kein Strom mehr fliessen und das Gefäss daher löschen und infolge seines negativ vorgespannten Gitters nicht wieder zünden.

   Der Erregerstrom klingt nach einer Zeitkonstanten ab,    Fig.   4, Kurve 1, die kleiner ist als die    Eigenzeitkon-      stante   der    Induktivität,   da der totale Widerstand nun    Ra"   +    Re   ist, worin    Re   der Eigenwiderstand der Erregerwicklung ist. Wird der Widerstand    Ra      kleiner   gemacht als der oben angegebene    Wert      Rao,   so löscht das Gefäss ebenfalls in der ersten negativen Halbwelle nach to. Die    Entregungszeitkonstante   wird aber grösser sein als bei    Ra",   Kurve 2.

   Ist    Ra   >    R",   so klingt der Erregerstrom zunächst mit der Eigenfeldzeitkonstante (ohne Widerstand    Ra)   gemäss Kurve 4 ab, bis er den    Wert   
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 im Zeitpunkt    t.   erreicht hat. In diesem Moment löscht das Gefäss, und die    Entregungszeitkonstante   wird kleiner werden    als   bei    R",   und der Eigenstrom    klingt   nach Kurve 3 ab.

   Der Löschzeitverzug von    tö      t2   wird durch die Verkleinerung der Zeitkonstante nach dem Löschen teilweise    kompensiert.   Ein Widerstand    Ra   >    Ra"   hat den Vorteil, dass bei    Entregung   über den Widerstand    Ra   von einem Erregerstrom aus, der kleiner ist als der    Nennerregerstrom,   das Gefäss wiederum    sofort   löscht und dafür mit einer kleineren Zeitkonstante abklingt. Der Widerstand 6 kann somit, wie die Figur zeigt, nach oben und nach unten in den Grenzen 
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 abweichen.

   Durch Wirbelströme im Eisen oder in einer separaten    Dämpferwicklung   ergibt sich ein zusätzlicher    Dämpfungswiderstand,   so dass der Parallelwiderstand 6 einen entsprechend    grösseren   Wert    erhält.   Der Widerstand 6 kann auch durch eine separate Wicklung, die mit der Erregerwicklung verkettet ist und    einen   entsprechenden Widerstand aufweist, ersetzt werden. 



  Der Widerstand 6    stellt   unter Umständen für den Gleichrichter eine unerwünschte Belastung dar. Um dies zu vermeiden, kann dem Widerstand ein Einweggleichrichter 5 vorgeschaltet werden, der den Strom in positiver Richtung sperrt. Erst der Strom, der zufolge der    Selbstinduktionsspannung   bei Abschaltungen    entsteht   und    umgekehrt   gerichtet ist, fliesst über den Widerstand und bringt damit die Verkürzung der    Entregungszeit.  

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Schaltungsanordnung zur Verringerung der Ent- regungszeit bei einer über steuerbare Gasentladungs- gefässe gespeisten Induktivität, dadurch gekennzeichnet, dass parallel zur Induktivität ein Belastungswiderstand geschaltet ist, wobei der Wert dieses Belastungswiderstandes gleich EMI2.60 ist, wobei U" "ff die effektive Wechselspannung an einer Phasenwicklung des Netztransformators und ie#" den Nennwert des Erregerstromes ist.

   UNTERANSPRUCH Schaltungsanordnung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass dem Widerstand ein Gleichrichter vorgeschaltet ist, der den Strom durch den Widerstand in positiver Richtung sperrt.