Anordnung zur Lastumschaltung bei einem Stufentransformator mit Hilfe von steuerbaren Halbleitergleichrichtergeräten Das Hauptpatent betrifft eine Anordnung zur Last umschaltung bei einem Stufentransformator mit Hilfe von steuerbaren Halbleitergleichrichtergeräten in jedem der beiden Wählerarme eines Stufenwählers, bei der der Laststrom nach dem Sperren des jeweils stromführenden steuerbaren Halbleitergleichrichtergerätes im Zeitpunkt des natürlichen Nulldurchganges über ein Steuergerät weiterfliessen kann, wobei an diesem Gerät nur eine im Vergleich zur Stufenspannung unwesentliche Spannung auftritt, und der weiterfliessende Laststrom,
wenn er eine bestimmte Grösse erreicht hat, die Zündung des im anderen Wählerarm liegenden steuerbaren Halbleiter gleichrichtergerätes bewirkt, wonach ein neuer stationä rer Zustand eintritt, in dem die nun am Steuergerät liegende Stufenspannung die Erregung des gezündeten Halbleitergleichrichtergerätes aufrecht erhält.
Die Steuergeräte, die ihre Steuerspannung von der jeweils vorhandenen Stufenspannung des Transformators beziehen, müssen für unterschiedliche Stufenspannung, beispielsweise bis zu einem Verhältnis von 1 : 4, brauch bar sein.
Nun kommt es aber in der Praxis, beispielsweise bei Lokomotivtransformatoren, vor, dass die Stufenspannun gen demgegenüber noch stärker schwanken, z.B. im Verhältnis 1 : 7. Wird in solchen Fällen der Steuerkreis für die kleinste vorkommende Stufenspannung ausgelegt, dann tritt bei den sehr stark schwankenden Stufenspan nungen, also beispielsweise bis zur 7-fachen Eingangs spannung, eine zu hohe Belastung auf.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, die Steuergeräte bei einer Anordnung nach dem Hauptpatent für zwei verschiedene Spannungsbereiche, z.B. 1 : 4 und 1 : 7 verwenden zu können und die Umschaltung von dem einen Spannungsbereich zum anderen automatisch vorzunehmen.
Die Lösung der Aufgabe gelingt gemäss der Erfin dung dadurch, dass in Reihe mit den den steuerbaren Halbleitergleichrichtergeräten zugeordneten Steuergeräten je die Parallelschaltung eines Vorwiderstandes mit dem Schaltkontakt eines von der Stufenspannung gespeisten Relais liegt und dass diese Parallelschaltung den Diago- nalzweig einer Gleichrichterbrücke bildet, in deren Gleichstromkreis ein Kondensator mit Parallelwiderstand eingefügt ist.
Anhand der Zeichnung wird die Erfindung beispiels weise näher erläutert.
In Fig. 1 ist die Anordnung und der Aufbau eines in Reihe mit einem Steuergerät geschalteten Vorschaltgerä- tes gezeigt. Aus Fig. 2 ist der Anschluss des Relais an die Stufenspannung zu ersehen.
In Fig. 1 ist ein gemäss den Angaben des Hauptpaten tes ausgeführtes Steuergerät 1 angedeutet, dessen Ein gangsklemmen mit 11 und 12 bezeichnet sind. Das Vorschaltgerät 2 liegt mit dem Steuergerät 1 in Reihe und ist einerseits an dessen Eingangsklemme 11 und ande rerseits an die Klemme 13 angeschlossen. Das Vorschalt- gerät 2 enthält einen Vorwiderstand 21 und einen parallelen Schaltkontakt 22 im Zuge der Eingangsleitung. Diese Parallelschaltung bildet den Diagonalzweig einer Gleich richterbrücke 23 in Graetzschaltung, in deren Gleich stromkreis ein Kondensator 24 mit Parallelwiderstand 25 eingefügt ist.
Das den Schaltkontakt 22 betätigende Relais 5 (s. Fig. 2) liegt in einer Leitung 6, die die beiden Wählerarme 41, 42, die an festen Anzapfkontakten, z.B. 31, 32 einer Stufenwicklung 3 entlang schaltbar sind, miteinander verbindet.
Die Anordnung arbeitet folgendermassen: Bei kleinen Stufenspannungen ist der Schaltkontakt 22 geschlossen, da das Relais 5 nicht ausreichend erregt wird. Damit liegt die gesamte Spannung am Steuergerät 1 an. Bei Erreichen einer bestimmten grösseren Stufen spannung spricht das Relais 5 an und öffnet seinen Schaltkontakt 22. Der Vorwiderstand 21 verringert nun mehr die am Steuergerät anstehende Spannung auf einen passenden Wert. Die Herabsetzung der Spannung ist im stationären Zustand erwünscht. Der Vorwiderstand 21 erhöht aber die Ansprechzeit des Steuergerätes in uner wünschter Weise, wenn Spannung an die Klemmen 13, 12 gelegt wird.
Um diesen nachteiligen Effekt zu beseitigen, ist der Vorwiderstand 21 durch den Kondensator 24 überbrückt, dem der verhältnismässig hochohmige Paral lelwiderstand 25 parallelgeschaltet ist. Damit der Kon densator 24 den Schaltkontakt 22 beim Schliessen nicht zum Verschweissen bringen kann, ist der Kondensator 24 mitsamt seinem Parallelwiderstand 25 in den Gleich stromkreis der Gleichrichterbrücke 23 eingefügt. Damit kann der Kondensator 24 kurzzeitig als Überbrückung des Vorwiderstandes 21 wirken, ohne dass er sich über den Schaltkontakt 22 in gefährlicher Weise entlädt.
Arrangement for load switching in a stepped transformer with the help of controllable semiconductor rectifier devices The main patent relates to an arrangement for load switching in a stepped transformer with the help of controllable semiconductor rectifier devices in each of the two selector arms of a step selector, in which the load current after locking the current-carrying controllable semiconductor rectifier device at the time of natural zero crossing can continue to flow via a control device, whereby only a voltage that is insignificant compared to the step voltage occurs on this device, and the load current flowing on,
when it has reached a certain size, the ignition of the controllable semiconductor rectifier device located in the other voter arm causes, after which a new steady state occurs in which the step voltage now on the control device maintains the excitation of the ignited semiconductor rectifier device.
The control devices, which get their control voltage from the respective existing step voltage of the transformer, must be useful for different step voltages, for example up to a ratio of 1: 4.
In practice, however, for example with locomotive transformers, the step voltages fluctuate even more strongly, e.g. in a ratio of 1: 7. If the control circuit is designed for the smallest possible step voltage in such cases, the very heavily fluctuating step voltages, for example up to 7 times the input voltage, are too stressed.
The invention is based on the object of providing the control devices in an arrangement according to the main patent for two different voltage ranges, e.g. 1: 4 and 1: 7 and automatically switch from one voltage range to the other.
The object is achieved according to the invention in that the parallel connection of a series resistor with the switching contact of a relay fed by the step voltage is in series with the control devices assigned to the controllable semiconductor rectifier devices and that this parallel connection forms the diagonal branch of a rectifier bridge DC circuit a capacitor with parallel resistance is inserted.
With reference to the drawing, the invention is exemplified in more detail.
1 shows the arrangement and structure of a ballast connected in series with a control unit. From Fig. 2, the connection of the relay to the step voltage can be seen.
In Fig. 1, according to the information of the Hauptpaten tes executed control device 1 is indicated, the A input terminals with 11 and 12 are designated. The ballast 2 is in series with the control unit 1 and is connected on the one hand to its input terminal 11 and on the other hand to the terminal 13. The ballast 2 contains a series resistor 21 and a parallel switching contact 22 in the course of the input line. This parallel connection forms the diagonal branch of a rectifier bridge 23 in a Graetz circuit, in whose DC circuit a capacitor 24 with a parallel resistor 25 is inserted.
The relay 5 actuating the switching contact 22 (see Fig. 2) is in a line 6 which connects the two selector arms 41, 42, which are connected to fixed tapping contacts, e.g. 31, 32 can be switched along a step winding 3, connects to one another.
The arrangement works as follows: In the case of small step voltages, the switching contact 22 is closed because the relay 5 is not sufficiently excited. The entire voltage is thus applied to control unit 1. When a certain higher step voltage is reached, the relay 5 responds and opens its switching contact 22. The series resistor 21 now reduces the voltage present at the control unit to a suitable value. The voltage reduction is desirable in the steady state. The series resistor 21 increases the response time of the control unit in an undesirable manner when voltage is applied to the terminals 13, 12.
In order to eliminate this disadvantageous effect, the series resistor 21 is bridged by the capacitor 24, to which the relatively high-ohmic parallel resistor 25 is connected in parallel. So that the capacitor 24 cannot cause the switching contact 22 to weld when it closes, the capacitor 24 together with its parallel resistor 25 is inserted into the DC circuit of the rectifier bridge 23. In this way, the capacitor 24 can briefly act as a bypassing the series resistor 21 without it discharging in a dangerous manner via the switching contact 22.