Kontaktstromrichter Das Hauptpatent betrifft einen Kontakt stromrichter mit elektromagnetisch betätigten Kontakten und zu diesen in Reihe liegenden Schaltdrosseln für die Erzeugung von Ein- und Ausschaltstufen. Besondere, vom Haupt strom unabhängige elektrische Steuermittel dienen dazu, den Kontakt in einem wählbaren Augenblick bei positiv gerichteter, das heisst in der vorgeschriebenen Stromflussrichtung treibender Einschaltspannung zu schliessen und ihn während der Ausschaltstufe zu öff nen. Der Steuerkreis kann galvanisch oder induktiv an den Hauptstromkreis des Schalt stromrichters angekoppelt sein.
Es ist auch schon vorgeschlagen worden, ihn kapazitiv anzukoppeln und derart auszubilden, dass un erwünschte Einflüsse des Steuerstromes auf die Ein- und Aussehaltstufe der Schaltdrossel vermieden werden.
Eine andere Möglichkeit, derartige Rück wirkungen des Steuerkreises auf den Magneti- sierungszustand der Sehaltdrossel vollkommen zu vermeiden, besteht erfindungsgemäss darin, dass der Steuerkreis ein Teil einer vom Haupt stromkreise getrennten Ililfsanordnung mit. einer eigenen Spannungsquelle und mit zwei gittergesteuerten Entladungsgefässen ist, von denen das eine, das die Kontaktschliessung herbeiführt, durch eine von der Speisespan nung des Sehaltstromrichters abgeleitete Hilfsspannung gezündet wird, während eine Zündung des andern Entladungsgefässes die Löschung des ersten und damit die Kontakt öffnung zur Folge hat.
In der Zeichnung sind Ausführungsbei spiele der Erfindung schematisch dargestellt. Fig.1 zeigt eine Einphasenanordnung. Aus ihr können Anordnungen mit anderer Phasen zahl, auch Brückenschaltungen, durch sinn gemässe Übertragung abgeleitet werden. In der Fig. 2 sind der Hauptstromkreis und die Gitterkreise weggelassen und nach Fig.1 zu ergänzen. Gleiche Teile sind in beiden Figuren mit gleichen Bezugsziffern versehen.
Nach Fig.1 ist an die Sekundärwicklung 1. eines Gleichrichtertransformators der Haupt kreis eines Schaltgleichrichters angeschlossen, der aus der Reihenschaltung einer Schalt drossel 2 mit einem Kontakt 3, einer Haüpt- stromspule 4 eines den Kontakt betätigenden Magnetsystems und einem Verbraucher 5 be steht. Das Magnetsystem selbst ist in der Zeichnung der besseren Übersicht halber weg gelassen. Die im Hauptpatent beschriebenen Einrichtungen zur Vormagnetisierung der Schaltdrossel können auch hier vorgesehen sein, desgleichen ein an sich bekannter, zum Kontakt parallel geschalteter Nebenweg.
Der Steuerstromkreis für den Kontakt ist in der gleichen Weise ausgestattet, wie im Hauptpatent beschrieben. Er enthält ein steuerbares Ventil 6, einen Widerstand 7, eine zum gleichen Magnetsystem wie die Wieklung 4 gehörende Steuerwicklung 8 und eine Gleichspannungsquelle 9. Die Hilfsanord nung, von der dieser Steuerstromkreis ein Teil ist, wird vervollständigt durch die Reihen schaltung eines zweiten Entladungsgefässes 6' mit einem zweiten 'Widerstand T, die eben falls an der Spannungsquelle 9 oder an einer Anzapfung derselben liegt.
Die beiden vor erwähnten Teilanordnungen bilden zusammen eine Weehselrichterschaltung, bei welcher an Stelle des üblichen, in der Mitte angezapften Transformators die beiden erwähnten Wider stände 7 und 7' vorgesehen sind. Wie bei der bekannten Wechselriehterschaltung, so ist auch hier ein Kondensator 18 vorgesehen.
Die beiden genannten Widerstände kön nen durch einen Hilfstransformator mit Mit tenanzapfung ersetzt werden, dessen Sekun därwicklung mit einer geeigneten Bürde, bei spielsweise einem Wirkwiderstand, belastet, ist, das heisst an Stelle der beiden Widerstände 7 und 7' ist dann ein einziger Widerstand trans- formatorisch angekoppelt.
Der Gitterkreis- des Entladungsgefässes 6 enthält. beispielsweise einen Widerstand 14, eine Spannungsquelle 15 zur Erzeugung einer negativen Gitterv orspannung und einen Sta bilisierungskondensator 16. Seine Steuerung erfolgt mittels einer von der Wicklung 1 über einen komplexen Spannungsteiler, bestehend aus einem einstellbaren Widerstand 11 und einem Kondensator 12, und über eine Dros sel 20 einem Hilfstransformator 21 zugeführ ten Hilfsspannung, die der Speisespannung an der WickIting 1 voreilt. Der Transforma tor 21 erzeugt sekundärseitig in bekannter Weise bei geeigneter Bemessung kurze Span nungsspitzen, die ungefähr unter dem Schei tel der primärseitig zugeführten Hilfsspan nung auftreten.
Durch Veränderung des Wi derstandes 11 des komplexen Spannungstei lers kann die Phasenlage der Spannungsspit zen bei annähernd gleichbleibender Form der selben zum Zwecke der Veränderung .des Schliessungszeitpunktes des -Kontaktes 3 in bezug auf die speisende Spannung der Wick lung 1 verschoben werden. Der Gitterkreis des Entladungsgefässes 6', der einen Widerstand 14' und eine Vorspan- nungsbatterie 15' enthält, ist an eine Hilfs wicklung 13' der Schaltdrossel 2 angeschlos sen.
Die beschriebene Steueranordnung wirkt wie folgt Das zunächst gesperrte Entladungsventil 6 wird, sobald die vom Hilfstransformator 21 gelieferte Spannungsspitze die negative Git- tervorspannung überschreitet, gezündet und damit ein von der Spannungsquelle 9 getrie bener Strom in der Steuerwicklung 8 hervor gerufen, so dass sich der Kontakt 3 schliesst. Zugleich wird der Kondensator 18 aufgeladen, und zwar mit positivem Vorzeichen auf der dem Ventil 6' zugekehrten Seite. Beim Ein tritt der Schaltdrossel 2 in die Ausschaltstufe entsteht an ihr und damit auch in der Wick lung 13' eine Spannung, durch die das Ent ladungsventil 6' gezündet wird.
Infolgedessen entlädt sieh der Kondensator 18 über das Ent ladungsventil 6', die Steuerspule 8 und das Ventil 6, wodurch der Strom in der Steuer spule zum Verschwinden gebracht wird und das Ventil 6 anschliessend erlischt. Der Kon takt 3 öffnet, sich daher im Verlauf der Aus schaltstufe.
Der Kondensator 18 muss also in dieser Schaltung vor der Zündung des Gefässes 6' mit einem höheren Energiebetrag, als in der Steuerwicklung 8 aufgespeichert ist, aufgela den sein, damit seine Entladung eine vollstän dige Kommutierung des Stromes vom Gefäss 6 auf das Gefäss 6' zustande bringt.
Nach Fig.2 ist der Kondensator 18 mit dem Entladungsgefäss 6' in Reihe geschaltet, und letzteres gehört - in Parallelschaltung zum Gefäss 6 - mit zum Steuerstromkreise. Der Widerstand 7 wird vorteilhaft durch einen weiteren Kondensator 1.9 überbrückt.
Der Kondensator 18 befindet sich im Ge gensatz zu der Anordnung nach Fig.l am Ende der Stromführungszcit des Gefässes 6 in ungeladenem Zustande. Daher übernimmt das Gefäss 6' nach seiner Zündung unverzüg lich die Stromführung, weil hier ein kleinerer Spannungsfall herrscht und infolgedessen die Brennspannung des Gefässes 6 unter schritten wird, womit dieses Gefäss erlischt. Anschliessend verlagert sich die in der Steuer wicklung 8 aufgespeicherte Energie durch einen Schwingungsvorgang auf den Konden sator 18, so dass dieser aufgeladen wird.
Der Steuerstrom in der Wicklung 8 nimmt dabei einen sinusförmigen Verlauf mit der Fre quenz o) - 1/ @LC; sobald hierbei der Halte wert unterschritten wird, öffnet sich der Kon takt 3. Der Zeitpunkt der Kontaktöffnung wird, wie oben beschrieben, mit Hilfe der Gittersteuerung in die Ausschaltstufe gelegt.
Aus der vorerwähnten Gesetzmässigkeit des Steuerstromes ergeben sich für die Schal tung nach Fig.2 Bemessungsmöglichkeiten, die unter Umständen Vorteile gegenüber der vorher beschriebenen Schaltung nach Fig.1 bieten; denn bei gegebener Induktivität L des Steuerkreises kann durch eine entspre chend kleine Kapazität C des Kondensators 18 die Frequenz w so erhöht werden, dass das Verschwinden des Steuerstromes in der Wick lung 8 und die damit verbundene Löschung des Entladungsgefässes 6' in beliebig kurzer Zeit erfolgen.
Nach der Löschung des Entladungsgefä sses 6' entlädt sieh der Kondensator 18 über einen Nebenpfad, der das Entladungsgefäss 6' umgeht und einen Strombegrenzungswider- stand 22 sowie ein Ventil 23 enthält. Dieser Entladungspfad kann an die Batterie 9 oder auch an eine Anzapfung derselben angeschlos sen werden.
Ein weiterer Unterschied zwischen den Schaltungen nach Fig.1 und Fig.2 besteht darin, dass sich in der ersteren die Strom führungszeiten der beiden Gefässe 6 und 6' überlappen müssen, in der letzteren dagegen nicht.