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Anordnung zum Sehalten von gesteuerten Stromrichtern.
Im Stammpatent ist ein Verfahren zum Schalten von gesteuerten Stromrichtern mit Hilfe der
Steuergitter beschrieben, welches dadurch gekennzeichnet ist, dass ein von kontinuierlichem Gleichstrom durchflossener Hilfsstromkreis, welcher mit der Kathode und mit den Gitterkreisen des Stromrichters in Verbindung steht, durch einen Schaltvorgang einfachster Art, nämlich die Unterbrechung eines ein- zigen Kontaktes, eine derartige Veränderung erfährt, dass der Stromrichter durch eine dabei auftretende hinreichend hohe negative Spannung an den Gittern, gesperrt wird. Es wurden ferner im Stammpatent zwei spezielle Schaltungen zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens angegeben.
Den Gegenstand dieses Zusatzpatentes bilden nun eine Reihe von weiteren Schaltungen, welche zur praktischen Anwendung des erfindungsgemässen Verfahrens dienen und sich alle auf die in Fig. 1 angegebene Grundschaltung zurückführen lassen.
In Fig. 1 bedeutet Kein Schnellrelais, welches im Störungsfall die sofortige Unterbrechung des von Gleichstrom durchflossenen Hilfsstromkreises bewirkt. Zur Lieferung des den Hilfsstromkreis durch- fliessenden Ruhestromes dient eine Hilfsstromquelle Gl, z. B. ein kleiner Trockengleichrichter, welcher bei normalem Betrieb der Anlage mit dem Widerstand R belastet ist.
Um mit der angegebenen Anordnung im Störungsfall eine dauernde Abschaltung des Strom- richters zu erzielen, ist es notwendig, ein Relais K zu verwenden, welches nach erfolgtem Ansprechen auch dann den Kontakt offen hält, wenn der abnormale Strom oder die abnormale Spannung die das
Ansprechen bewirkt haben, wieder verschwinden. Andernfalls würde nach Eintreten einer Störung ein periodisches Aus-und Wiedereinschalten vor sich gehen.
In weiterer Ausbildung der Erfindung lässt sich nun das angegebene Abschaltverfahren in ausser- ordentlich einfacher Weise auch mit Zuhilfenahme eines gewöhnlichen Schnellrelais durchführen, dessen
Anker nach Aufhören des Stromes oder der Spannung, welche das Ansprechen bewirkt haben, sofort wieder in die Grundstellung zurückkehrt.
Dies wird erfindungsgemäss dadurch ermöglicht, dass man in Serie zu dem Kontakt des Schnellrelais K, den Kontakt eines Hilfsrelais H legt, dessen Spule derart in das Hilfsstromsystem eingeschaltet ist, dass sein Kontakt, der entweder ein Schliess-oder ein Öffnungskontakt ist, bei normalem Betrieb dauernd geschlossen ist, nach Ansprechen des Schnellrelais aber dauernd offen bleibt. Durch eine der- artige Anordnung wird erreicht, dass der nach Ausschaltung des Stromrichters erfolgende Rückgang des
Schnellrelais wirkungslos ist und der Stromrichter dauernd gesperrt bleibt. Für die Ansprechzeit des Hilfsrelais gilt die Bedingung, dass sie kürzer sein muss als die kürzestmögliche Abschaltzeit des Stromrichters, vermehrt um die für den Rückgang des Schnellrelais benötigte Zeit.
Fig. 2 zeigt eine Schaltung gemäss der Erfindung. In dem von der Gleichstromquelle (H gespeisten Hilfskreis liegen der Kontakt des Schnellrelais K und der des Hilfsrelais H, sowie die Spule des Hilfs- relais, deren Ohmscher Widerstand den Strom im Hilfskreis begrenzt. Der Schliesskontakt des Hilfsrelais H wird durch den Ruhestrom selbst im geschlossenen Zustand erhalten und ist durch einen in der Ruhelage offenen Druckknopfkontakt D überbrückt. Die zur Erzeugung der Zündspannungen dienende
Gittersteuerungsapparatur ist mit S bezeichnet.
Bei Ansprechen des Schnellrelais K tritt augenblicklich die volle Leerlaufspannung der Hilfs- stromquelle (K (anfänglich noch vermehrt um die in der Spule des Relais H bei der Unterbrechung des
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Stromes induzierte Spannung) als Sperrspannung an den Gittern des Stromrichters auf. Infolge der zunächst vom Schnellrelais K bewirkten Unterbrechung des Iblisstromkreises wird das Hilfsrelais H aberregt und der Hilfsstromkreis durch die Öffnung des Kontaktes dieses Relais dauernd unterbrochen.
Der Rückgang des Schnellrelais nach erfolgter Sperrung bleibt ohne Einfluss. Das Wiedereinsehalten des Stromrichters erfolgt durch kurzzeitige Schliessung des Kontaktes D.
Fig. 3 zeigt eine andere Schaltung zur Ausführung des erfindungsgemässen Verfahrens, die sich von der nach Fig. 2 dadurch unterscheidet, dass die Spule des Hilfsrelais H nur bei Sperrung des Stromrichters stromdurehflossen ist. Zur Begrenzung des Hilfsstromes bei normalem Betrieb dient der Widerstand R, welcher im allgemeinen höchstens von gleicher Grössenordnung wie der Widerstand der Spule des Relais H ist. Ein, wenn auch nur vorübergehendes Ansprechen des Schnellrelais K bewirkt wieder mit Hilfe des mit einem Öffnungskontakt versehenen Relais H dauernde Abschaltung des Stromrichters.
Wiedereinschalten erfolgt auch hier durch kurzzeitige Betätigung des Druckknopfes D.
An Stelle dieses Druckknopfes kann selbstverständlich auch der Kontakt eines weiteren Relais treten. Ferner ist es möglich, das Hilfsrelais H mit weiteren Kontakten z. B. für die Signalisierung der Störung auszurüsten, oder diesem Relais ein weiteres Relais für einen derartigen Zweck parallel zu schalten.
Es wird öfter gefordert, dass die Abschaltung eines Stromrichters im Störungsfall sehr rasch das Wiedereinschalten aber nur allmählich erfolgt. Erfindungsgemäss kann diese Forderung bei dem gegenständlichen Abschaltverfahren dadurch in ausserordentlich einfacher Weise erfüllt werden, dass man an Stelle des Druckknopfkontaktes einen variablen Widerstand verwendet und damit den Kontakt D nicht plötzlich, sondern gewissermassen nur allmählich schliesst. Bei den Schaltungen nach Fig. 2 oder 3 soll im allgemeinen der Maximalwert dieses variablen Widerstandes gross gegen den Widerstand des Hilfsrelais H, der Minimalwert klein gegen diesen Widerstand oder Null sein.
Um das Abschalten und das allmähliche"Wiederhochfahren"vollkommen automatisch durch- zuführen, kann man den regelbaren Widerstand mit Motorantrieb versehen und den Motor in Abhängigkeit vom Hilfsrelais H etwa mittels weiterer Kontakte dieses Relais oder mittels eines diesem Relais parallel geschalteten Relais derart steuern, dass der Widerstand nach erfolgtem Abschalten des Stromrichters allmählich kleiner wird, so lange bis sich der Kontakt des Hilfsrelais H wieder schliesst. Sobald dies geschehen ist, kehrt der Widerstand in die Anfangsstellung zurück, womit der normale Betriebszustand der Anlage wieder hergestellt ist.
In Fig. 4, welche eine Weiterentwicklung der Fig. 2 darstellt, ist eine etwas andere Schaltung für das allmähliche Wiedereinschalten gezeigt. An Stelle eines variablen Widerstandes, welcher den Kontakt des Relais H überbrückt, wird hier ein Potentiometer P benützt, welches zwecks Wiedereinschaltung des Stromrichters einerseits den Kontakt des Relais H allmählich überbrückt, wobei der Hilfsstrom ansteigt, anderseits einen Nebenschlusswiderstand zur Spule dieses Relais nach und nach vergrössert. Durch diese Anordnung wird der Stromanstieg in der Spule des Relais H vergrössert, so dass das Wiederansprechen rascher und sicherer erfolgt.
Bei den bisher beschriebenen Schaltungen wurde der zur Schnellabschaltung dienende Hilfsstromkreis durch eine eigene Hilfsstromquelle Gl gespeist. Erfindungsgemäss lässt sich jedoch bei solchen Steuerungsverfahren, bei denen ein hinreichender Gitterstom zustande kommt, auch der Gitterkreis selbst als Hilfsstromkreis"verwenden. Fig. 5 zeigt beispielsweise eine derartige, der Schaltung nach Fig. 2 entsprechende Anordnung. Das Ansprechen des Schnellrelais K bewirkt sofortige dauernde Abschaltung des Stromrichters durch die infolge der Unterbindung des zur Kathode fliessenden Gitterstromes entstehende Sperrspannung.