Schaltung für mehrere an das gleiche Wechselstromnetz angeschlossene Stromrichter zur Speisung gleichartiger Einzelverbraucher. In der Stromrichtertechnik treten zu weilen Fälle auf, in denen gleichartige Gleichstromverbraucher durch je einen Stromrichter, beispielsweise einen Queck- silberdampfgleichriehter mit durch Gitter steuerbarer Lichtbogenzündung, gespeist wer den und die Bedingung zu erfüllen ist, dass die abgegebenen Gleichspannungen zueinan der in einem bestimmten Verhältnis stehen müssen. Das ist besonders der Fall bei so genannten Gleichlaufanordnungen, wo ein zelne Gleichstrommotoren an verschiedenen Punkten angreifen, z. B.
Hebezeugen, bei denen der zu hebende Teil keine Winkelver schiebungen erleiden darf. Ähnliche Bedin gungen liegen auch bei Rollgängen, Papier maschinen und insbesondere bei Walzen strassen vor, wo verschiedene Walzen un abhängig voneinander angetrieben werden, jedoch durch das Walzgut in ihren Dreh zahlen festgelegt sind, weil weder eine Zer rung noch eine Stauehung des unter meh- reren Walzen gleichzeitig hindurchgehenden Walzgutes eintreten darf.
Man hat bereits vorgeschlagen, die gitter gesteuerten Gleichrichter, welche die Motoren speisen, zu kompoundieren, das heisst strom abhängig zu steuern, um dadurch die Dreh zahl lastungsunabhängig zu machen. Man hat auch vorgeschlagen, diese Kompoundie- rung in Abhängigkeit von der Belastung der benachbarten Walze vorzunehmen. Diese Massnahmen haben sich jedoch noch nicht als ausreichend erwiesen, um die geforderte Gleichförmigkeit der Motordrehzahlen zu ge währleisten, weil zusätzliche Spannungs abfälle durch Netzrückwirkungen aller Stromrichter auftraten.
Erfindungsgemäss werden die Kompoun- dierungen nicht nur von den eigenen Be lastungsströmen, sondern von der Summe der Belastungsströme mehrerer Stromrichter ge meinsam abhängig gemacht. In besonderen Fällen wird es zweckmässiL, sein. die Sum- menbildung von sämtlichen zugehörigen Stromrichtern vorzunehmen, in andern Fällen wird es angebracht sein, die Summenbildung bei allen denen zu vollziehen, deren Gleich richtertransformatoren untereinander überein stimmende Schaltungen aufweisen.
Die Sum menbildung kann auf sehr verschiedene Weise vollzogen werden, wofür in den Ab bildungen Ausführungsbeispiele angegeben sind.
In Fig. 1 bedeutet 1 ein speisendes Wech selstromnetz beliebiger Phasenzahl, mit 2 sind angeschlossene Gleichrichtertransforma- toren und mit 3 Gleichrichtergefässe bezeich net. Der Gleichstromkreis jedes einzelnen Gleichrichters wird geschlossen durch den Anker eines Motors 4. Die Gitter der Gleich richter 3 werden mit Steuerspannungen über je einen Steuerapparat 5 beaufschlagt, für dessen Schaltung in den weiteren Abbildun gen noch nähere Erläuterungen gegeben sind. In der gemeinsamen Zuleitung zu den Trans formatoren 2 sind Stromwandler 6 eingefiigt, während vor jeden einzelnen Transforma tor Stromwandler 7 vorgeschaltet sind.
Die Sekundärströme der Wandler werden mit Hilfe von Zwischenwandlern 8 summiert den Steuerapparaten 5 zugeführt. Die Zahl der an einer Stelle verwendeten Stromwandler richtet sich nach der Netzphasenzahl. Im all gemeinen wird man mit je einem Wandler in Einphasennetzen, mit je zwei Wandlern in Mehrphasennetzen auskommen. In der glei- eben Abbildung ist auch eine weitere Me thode der Summierung angedeutet, die darin besteht, dass an den Stellen 9 der Gleich stromkreise eine Parallelschaltung von Ne benschlusswiderständen vorgenommen wird.
Die an den Nebenschlusswiderständen ent stehenden Abfälle können ebenfalls den Steuerapparaten 5 zugeführt werden, wie ge strichelt eingezeichnet ist. Es ist infolge dessen möglich, die Kompoundierung zum Teil von der \Vechselstromseite, zum Teil von der Gleichstromseite kombiniert anzuwenden.
In Fig. 2 sind ebenfalls mehrere getrennte Gleichrichterkreise an ein gemeinsames Netz angeschlossen, von denen nur die Transfor- matoren 2 gezeichnet sind. Es ist hier an genommen, dass die Transformatoren zur Hälfte primär im Dreieck, zur andern Hälfte im Stern geschaltet sind. In diesem Falle ist es zweckmässig, die Summenbildung der Ströme von den Gleichrichtern mit gleich artiger Schaltung für sich vorzunehmen. Hierfür sind zwei Beispiele angeführt.
Die Stromwandler 7, die zum Beispiel in<B>V-</B> Schalt,ung angeordnet sein können, falls es sich um ein Mehrphasenwechselstromnetz handelt, sind mit Stromtransformatoren 10 verbunden, deren Sekundärwicklungen über Trockengleichrichter 11 auf die Wicklungen von Eisendrosseln 12 arbeiten. Im Gleich stromkreis der Stromwandlerschaltungen, die zu den Transformatoren 2 mit primärer Drei eckschaltung gehören, ist eine Reihenschal tung vorgenommen, indem die Gleichströme zweier Wandlerschaltungen über die gemein samen Sammelschienen 13 und 14 geleitet werden.
An 13 und 14 sind die Wicklungen 15 der Drosseln angeschlossen, ausserdem noch ein Regelwiderstand 21, mit dessen Hilfe der Strom in den Wicklungen 15 auf einen bestimmten Teilwert eingestellt werden kann. Nach dem Durehfliessen der Wicklun gen 15 durchlaufen die Ströme nunmehr ein zeln noch die Wicklungen 16, zu denen pa rallel weitere Einstellwiderstände 17 ge schaltet sind. Durch diese Anordnung wird erreicht, dass die Wicklungen 16 proportional mit den Einzelbelastungsströmen der Wand- ler 7, die Wicklung 15 dagegen proportional mit den Summenströmen der Wandler 7 be- aufschla("t werden.
Durch die Gleichstrom beaufschlagung der Drosseln 12 kann die In duktivität der Wicklung 18 in gewünschtem ).1a,sse geändert und dadurch eine Regelung in den Steuergitterkreisen vorgenommen wer den. Durch Verkopplung der Leitungen 13 und 1.4 mit entsprechenden Leitungen anderer Gleichrichtergruppen über den Widerstand 19 kann eine bedingte Beeinflussung meh rerer Gruppen aufeinander bewerkstelligt werden.
Ausser der Summenbildung auf der Gleichstromseite der Wandlerschaltung kann auch auf der Wechselstromseite der Wand lerschaltung mit Hilfe zusätzlicher Wandler 20 eine Summenbildung vorgenommen wer den, wie als weitere Variante bei den pri mär sterngeschalteten Transformatoren 2 an gegeben ist. Hierdurch gewonnene Gleich ströme können in entsprechender Weise den Wicklungen 15 und 16 der Drosseln zuge führt und ebenso durch Parallelwiderstände 22 bezw. 23 eingestellt werden.
Ein Beispiel für die Summenbildung mit nur geringen zusätzlichen Mitteln zeigt die Fig. 3. Hier gelten die entsprechenden Be zeichnungen wie bei der Fig. 2. Die Eisen drosseln besitzen nur je eine Gleichstrom wicklung 25, die über einen Widerstand 26 mit dem Gleichstrom der Wandlerschaltung beaufschlagt wird. Die Summenbildung kann durch Verkopplung der Kreise untereinander über die Widerstände 27 bewerkstelligt wer den. Zur Verhinderung von Stromsubtrak tionen sind die Ventile 28 den Widerständen 27 vorgeschaltet.
In Fig. 4 ist endlich gezeigt, in welcher Weise die Drosseln 12 benutzt werden kön nen, um eine Phasenverschiebung der Gitter steuerspannungen vorzunehmen. Die Wick lungen 18 der Drosseln sind in je einem Primärzweig des dreiphasigen Anschlusses eines Gittertransformators 30 in Reihe ge schaltet. Durch Veränderung der Belastungs ströme wird eine Veränderung der Vormag- netisierung der Drosseln 12 und damit eine Veränderung der Induktivität der Wicklun gen 18 erzielt. Parallel zur Primärwicklung des Steuergittertransformators 30 sind Kon densatoren 31 angeschlossen.
Durch Ände rung der Induktivität der Drosseln 12 in. Verbindung mit den Kapazitäten 31 entste hen Phasenverschiebungen der Gitterspan nungen, wodurch eine beliebige Abnahme oder sogar eine Erhöhung der vom Gleich richter abgegebenen Spannung mit zunehmen der Last erreicht wird. Ausser der genannten Kompoundierungsmethode durch gesättigte Drosseln können natürlich auch mannigfal tige andere Methoden der Beeinflussung der Gitterphase Verwendung finden, z.
B. über Regelorgane, die auf weiteren elektromag netischen, elektrostatischen, mechanischen oder andern Wegen eine kontinuierliche Ein wirkung auf den Steuerapparaten vollziehen, z. B. Verstärkerröhren, Kohledruckregler und andere Mittel.
Die Massnahme der kombinierten Einzel- und Summenkompoundierung erbringt den Vorteil, dass die Drehzahl der Motoren von den im eigenen wie auch in den fremden Kreisen auftretenden Belastungen unabhän gig gemacht und die gewünschten Werte au sserordentlich genau eingehalten werden- kön nen.
Man gewinnt durch einfache Wider standseinstellungen ein gutes konstantes Ar beiten sämtlicher Einzelteile, insbesondere wird vermieden, dass bei plötzlich auftreten den Belastungen einzelner Gleichstromver braucher die'andern in Mitleidenschaft ge zogen werden, vor allem in den Fällen, wo eine erhebliche Netzinduktivität allen Strom richtern gemeinsam vorgeschaltet ist. Die Einrichtungen gemäss der Erfindung können auch in bereits bestehenden Anlagen mit Einzelkompoundierung ohne wesentliche Hilfsmittel geschaffen werden.
Für laufende Fertigungen, wo mehrere Arbeitsvorgänge sich am gleichen Werkstück gleichzeitig ab spielen, wie z. B. Walzenstrassen, ergibt sich der besondere Vorteil, dass Anfang, Mitte und Ende des Werkstückes mit ganz gleich förmiger Geschwindigkeit bearbeitet und in folgedessen eine gleichmässige Güte des Ma terials, das heisst grösster Nutzeffekt, erzielt wird.
Circuit for several power converters connected to the same alternating current network for feeding individual consumers of the same type. In converter technology, there are occasional cases in which similar direct current consumers are each fed by a converter, for example a mercury vapor rectifier with arc ignition controllable by a grid, and the condition must be met that the direct voltages output are in a certain ratio to one another have to. This is particularly the case with so-called synchronous arrangements, where individual DC motors attack at different points, e.g. B.
Lifting equipment in which the part to be lifted must not suffer any angular displacement. Similar conditions are also found in roller tables, paper machines and especially in roller lines, where different rollers are driven independently of one another, but their rotational speeds are determined by the rolling stock, because neither a reduction nor a stagnation of the several Rolling at the same time passing rolling stock may enter.
It has already been proposed to compound the grid-controlled rectifiers that feed the motors, that is, to control them as a function of the current, in order to make the speed independent of the load. It has also been proposed that this compounding be carried out as a function of the load on the adjacent roll. However, these measures have not yet proven to be sufficient to ensure the required uniformity of the motor speeds, because additional voltage drops occurred due to network perturbations from all power converters.
According to the invention, the compoundings are made dependent not only on their own load currents, but also on the sum of the load currents of several power converters together. In special cases it will be useful. to make the summation of all associated converters; in other cases it will be appropriate to carry out the summation for all those whose rectifier transformers have matching circuits.
The summation can be carried out in very different ways, for which exemplary embodiments are given in the illustrations.
In FIG. 1, 1 denotes a feeding AC system of any number of phases, 2 denotes connected rectifier transformers and 3 denotes rectifier vessels. The direct current circuit of each individual rectifier is closed by the armature of a motor 4. The grid of the rectifier 3 is supplied with control voltages via a control device 5, for the circuit of which more detailed explanations are given in the further Abbildun conditions. In the common supply line to the transformers 2, current converters 6 are inserted, while current converters 7 are connected upstream of each individual transformer.
The secondary currents of the converters are summed up with the aid of intermediate converters 8 and fed to the control apparatus 5. The number of current transformers used at one point depends on the number of mains phases. In general, one converter each in single-phase networks and two converters each in multi-phase networks will be sufficient. In the same figure, a further method of summation is indicated, which consists in connecting shunt resistors in parallel at points 9 of the direct current circuits.
The waste arising at the shunt resistors can also be fed to the control apparatus 5, as shown in dashed lines. As a result, it is possible to combine the compounding partly from the AC side and partly from the DC side.
In FIG. 2, several separate rectifier circuits are also connected to a common network, of which only the transformers 2 are shown. It is assumed here that half of the transformers are primarily connected in a triangle and the other half in a star. In this case, it is advisable to sum up the currents from the rectifiers with the same type of circuit. Two examples are given for this.
The current transformers 7, which can be arranged, for example, in a V circuit, if it is a multi-phase alternating current network, are connected to current transformers 10, the secondary windings of which work on the windings of iron chokes 12 via dry rectifiers 11 . In the DC circuit of the current converter circuits, which belong to the transformers 2 with primary triangular circuit, a series circuit is made by the direct currents of two converter circuits are conducted over the common busbars 13 and 14.
The windings 15 of the chokes are connected to 13 and 14, as well as a control resistor 21, with the aid of which the current in the windings 15 can be set to a certain partial value. After the flow of the windings 15, the currents now pass through a single windings 16, to which further setting resistors 17 are connected in parallel. This arrangement ensures that the windings 16 are loaded proportionally with the individual load currents of the transducers 7, while the winding 15 is loaded proportionally with the total currents of the transducers 7.
By applying direct current to the chokes 12, the inductance of the winding 18 can be changed to the desired level, and the control grid circuits can thereby be regulated. By coupling the lines 13 and 1.4 with corresponding lines of other rectifier groups via the resistor 19, a conditional influence of several groups on one another can be achieved.
In addition to the summation on the direct current side of the converter circuit, a summation can also be made on the alternating current side of the converter circuit using additional converter 20, as is given as a further variant in the primary star-connected transformers 2. As a result, direct currents can be fed in a corresponding manner to the windings 15 and 16 of the chokes and also through parallel resistors 22 respectively. 23 can be set.
An example of the summation with only a small amount of additional funds is shown in FIG. 3. The corresponding designations apply here as in FIG. 2. The iron chokes each have only one direct current winding 25, which is connected to the direct current of the converter circuit via a resistor 26 is applied. The summation can be accomplished by coupling the circles to one another via the resistors 27. To prevent Stromsubtrak functions, the valves 28 are connected upstream of the resistors 27.
In Fig. 4 it is finally shown in which way the chokes 12 can be used NEN to make a phase shift of the grid control voltages. The windings 18 of the chokes are connected in series ge in a primary branch of the three-phase connection of a grid transformer 30. By changing the load currents, a change in the premagnetization of the chokes 12 and thus a change in the inductance of the windings 18 is achieved. In parallel to the primary winding of the control grid transformer 30 Kon capacitors 31 are connected.
By changing the inductance of the chokes 12 in connection with the capacitances 31, phase shifts of the grid voltages arise, whereby any decrease or even an increase in the voltage output by the rectifier can be achieved as the load increases. In addition to the compounding method mentioned by saturated chokes, various other methods of influencing the lattice phase can of course also be used, z.
B. on regulating organs that carry out a continuous effect on the control apparatus on other electromagnetic, electrostatic, mechanical or other ways, z. B. Booster tubes, carbon pressure regulators and other means.
The measure of combined individual and total compounding has the advantage that the speed of the motors can be made independent of the loads occurring in one's own as well as in external circles and the desired values can be adhered to with extreme precision.
A good constant working of all individual parts is achieved by simple resistance settings, in particular it is avoided that suddenly occur the loads of individual DC consumers die'andern are affected, especially in those cases where a considerable network inductance is common to all converters is upstream. The devices according to the invention can also be created in existing plants with individual compounding without essential aids.
For ongoing production, where several work processes take place simultaneously on the same workpiece, such as B. roller lines, there is the particular advantage that the beginning, middle and end of the workpiece is processed at the same speed and consequently a uniform quality of the material, that is, the greatest efficiency, is achieved.