DE903947C

DE903947C - Einrichtung zur funkenlosen Unterbrechung eines durch mechanisch periodisch bewegte Kontakte geschalteten mehrphasigen Stromkreises

Info

Publication number: DE903947C
Application number: DEA1447D
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Alexander Goldstein
Original assignee: BBC BROWN BOVERI and CIE; Brown Boveri und Cie AG Germany
Current assignee: BBC BROWN BOVERI and CIE; BBC Brown Boveri AG Germany
Priority date: 1942-10-13
Filing date: 1942-10-13
Publication date: 1954-02-11

Description

Einrichtung zur funkenlosen Unterbrechung eines durch mechanisch periodisch bewegte Kontakte geschalteten mehrphasigen Stromkreises I)ie Erfindung betrifft eine Einrichtung zur funkenlosen Unterbrechung eines durch mechanisch periodisch bewegte Kontakte geschalteten mehrphasigen Stromkreises, z. B. eines Kontaktstromrichters, bei welcher parallel zu den Kontakten ein gittergesteuertes Lichtbogenentladungsgefäß in Reihe mit einer Hilfsspannungsquelle geschaltet ist, und bei welcher in den Zuleitungen zu den Kontakten Drosselspulen liegen. In dem das Entladungsgefäß und die Hilfsspannung enthaltenden Parallelkreis ist ferner eine Impedanz eingeschaltet. Verwendet man für mehrere Phasen einen gemeinsamen Parallelkreis mit einer einanodigen Entladungsstrecke und schaltet diesen den einzelnen Phasen wechselweise zu, so ergeben sich schaltungstechnische Schwierigkeiten, welche zur Erschwerung des Betriebes Anlaß geben können. Besondere Umschalteinrichtungen kommen in Wegfall, wenn in einen Parallelkreis zu den Kontakten mehrere Phasen ein gemeinsames Entladungsgefäß mit einer der Kontaktzahl entsprechenden Anodenzahl und nur einer Kathode geschaltet ist, wie in Fig. i dargestellt.
Der in Fig. i gezeigte unmittelbare Anschluß des das mehrphasige Entladungsgefäß enthaltenden Parallelkreises an die Kontakte ist indessen nur möglich, wenn der Strom über die Kontakte des Kontaktstromrichters in den einzelnen Phasen zu dem gemeinsamen Gleichstrompluspol (Kathode) hin gerichtet ist. Handelt es sich aber nicht um eine den üblichen Quecksilberdampfstromrichterschaltungen entsprechende Schaltung eines Kontaktstromrichters, sondern z. B. um eine Mehrphasen-Graetzschaltung, bei der ein Teil der Kontakte einen gemeinsamen Gleichstromminuspol und einen der Stromrichtung im Ventil entgegengesetzten Stroni besitzt und die bei gleicher Kontaktsperrung eine Verdoppelung der Gleichspannung zuläßt, dann genügt der unmittelbare Anschluß nicht mehr.
Gegenstand der Erfindung ist eine Einrichtung zur funkenlösen Unterbrechung .eines durch mechanisch periodisch bewegte Kontakte geschalteten mehrphasigen Stromkreises, z. B. eines Kontaktstromrichters, bei welcher parallel zu den Kontakten ein gittergesteuertes, mehrphasiges Entladungsgefäß in Reihe mit einer Hilfsspannungsquelle geschaltet ist, wobei erfindungsgemäß der das mehrphasige Entladungsgefäß enthaltende Parallelkreis von dem die Kontakte speisenden Hauptkreis durch einen Transformator galvanisch getrennt ist.
In der Zeichnung sind als Ausführungsbeispiele der Erfindung schematisch in Fig. 2 und 3 Einrichtungen mit Dreiphasen-Graetzschaltung mit drei bzw. sechs Schaltdrosseln dargestellt.
In den Figuren sind mit UVW die Phasenleiter eines dreiphasigen Wechselstromnetzes bezeichnet, aus dem mit Hilfe des nicht gezeichneten Transformators und des Kontaktstromrichters mit den den Phasenleitungen zugeordneten Kontakten 1(i bis f(6 das Gleichstromverbrauchernetz G gespeist wird. Die Kontakte werden durch einen nicht gezeichneten Antrieb synchron mit der Frequenz des Wechselstromnetzes wechselweise geöffnet und geschlossen.
In den Phasenleitungen liegen Kommutierungsschaltdrosselspulen D@i bis D6. Die Kontakte des Kontaktstromrichters sind durch einen Parallelkreis überbrückt, in den ein den Kontakten aller Phasen gemeinsames Entladungsgefäß E mit einer der Kontaktzahl entsprechenden Anodenzahl mit Steuergittern und nur einer Kathode in Reihe mit einer Hilfsspannungsquelle H und einer Impedanz Z geschaltet ist. Die Steuergitter des Entladungsgefäßes E können in Abhängigkeit von den Spannungsänderungen der Drosseln während des K.ommutierungsvorganges zwischen sich ablösenden Phasen so gesteuert werden, daß die jeweils öffnenden Kontakte durch den Parallelkreis überbrückt werden.
Das Zünden des Entladungsgefäßes vor der Kontaktöffnung, welches einen kleinen Abschaltstrom ermöglicht, kann auch durch eine mit den Kontakten gekuppelte Gittersteuerung über Hilfskontakte erfolgen, welche- die Zündung in einem festen Zeitpunkt vor dem Öffnen der Kontakte bewirken.
Der Transformator T ist ein Mehrphasentransformator, der zwecks Vergrößerung der Phasenzahl drei Primär- und sechs Sekundärwicklungen hat. Zwecks Verhinderung der Beeinflussung der Phasen untereinander kann es gegebenenfalls zweckmäßig sein, daß der Anschluß durch Einphasentransformatoren für-jeden Kontakt besonders erfolgt. Der transformatorische Anschluß des Entladungsgefäßes bietet den Vorteil, daß der Strom im Ventilkreis mit umgekehrtem Vorzeichen auf die Kontakte übertragen werden kann.
Zur Vermeidung von Vormagnetisierung des Transformators und der Verzerrung der Abbildung der Ventilstromstöße ,auf die Kontakte empfiehlt es sich, daß der transformatorische Anschluß des Parallelkreises kontaktumformerseitig an Punkten erfolgt, zwischen welchen reine Wechselspannung herrscht. Der Transformatoranschluß kann wechselstromseitig direkt vor den Kontakten in Dreieck-oder Ringschaltung bzw. in Sternschaltung vorgenommen sein.
Die Impedanz Z in dem das Entladungsgefäß und die Hilfsspannungsquelleenthaltenden Parallelkreis kann nur in dem Kathodenleiter, oder nur in den Anodenzuleitungen, oder aber an beiden Stellen gleichzeitig vorhanden sein (vgl. Za und Zk in Fig. z und 3). Die den einzelnen Anoden zugeordneten Impedanzen Zu werden den einzelnen Phasen angeglichen.
Die Streuindüktivität des Transformators T liegt für die Stromimpulse des Parallelkreises in Serie zur Impedanz Z und muß deshalb in bezug auf den Impulsverlauf an Z angepaßt werden. Vorzugsweise ist sie wegen des notwendigen steilen Anstieges der Ventilstromstöße klein zu halten. Der Transformator kann mit streuungsarmen, untereinander eng gekoppelten Wicklungen ausgeführt sein.
Die Hilfsspannungsquelle im Parallelkreis kann als induktionsarme, allen Phasen gemeinsame Gleichspannungsquelle (Batterie H, Fig, a) ausgebildet sein. Es ist jedoch auch möglich, Hilfswechselspannungen zu verwenden, die den einzelnen Anoden in ihrer Phasenlage derart zugeordnet sind, daß die Anodenspannung im Zündmoment den für die Form des Stromstoßes richtigen positiven Wert hat. Die Hilfswechselspannungen können z. B. durch einen vorzugsweise streuungsarmen Mehrphasentransformator T1 dem speisenden Wechselstromnetz entnommen werden, wie in Fig. 3 dargestellt.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Einrichtung zur funkenlosen Unterbrechung eines durch mechanisch periodisch bewegte Kontakte geschalteten mehrphasigen Stromkreises, z. B. .eines Kontaktstromrichters, bei welcher parallel zu den Kontakten ein gittergesteuertes mehrphasiges Entladungsgefäß in Reihe mit einer Hilfsspannungsquelle geschaltet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der das mehrphasige Entladungsgefäß enthaltende Parallelkreis von dem die Kontakte speisenden Hauptkreis durch einen Transformator galvanisch getrennt ist. z. Einrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschluß des Parallelkreises an jeden Kontakt durch einen besonderen Transformator erfolgt. 3. Einrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß für den Anschluß des Parallelkreises an die Kontakte mehrerer Phasen ein Mehrphasentransformator dient. ¢. Einrichtung nach Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Transformator mehrere Sekundärwicklungen pro Primärphase hat. 5. Einrichtung nach Anspruch i bis q., dadurch gekennzeichnet, daß der transformatorische Anschluß des Parallelkreises kontaktumformerseitig an Punkten erfolgt, zwischen welchen reine Wechselspannung herrscht. 6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der transformatorische Anschluß wechselstromseitig direkt vor den Kontakten in Dreieck- oder Ringschaltung vorgenommen ist. 7. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der transformatorische Anschluß wechselstromseitig direkt vor den Kontakten in Sternschaltung vorgenommen ist. B. Einrichtung nach Anspruch i bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine allen Phasen gemeinsame Impedanz auf der Kathodenseite des Entladungsgefäßes vorhanden ist. g. Einrichtung nach Anspruch i bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß in jeder Anodenzuleitung eine Impedanz angeordnet ist. io. Einrichtung nach Anspruch i bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß Anoden- und Kathodenimpedanzen gleichzeitig vorhanden sind. I I. Einrichtung nach Anspruch 8 bis io, dadurch gekennzeichnet, daß die Transformatorstreuung und die Impedanz dem gewünschten Verlauf der Anodenstromimpulse entsprechend aufeinander abgestimmt sind. 12. Einrichtung nach Anspruch i bis i i, dadurch gekennzeichnet, daß der oder die Transformatoren mit streuungsarmen, untereinander eng verkoppelten Wicklungen ausgeführt sind. 13. Einrichtung nach Anspruch i bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfsspannungsquelle eine mehrphasige Wechselspannung ist. 14. Einrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Wechselspannungsquelle ein an das speisende Wechselstromnetz angeschlossener Transformator ist. 15. Einrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Transformator mit kleiner Streuung ausgebildet ist.