DE1148013B

DE1148013B - Anordnung zur Steuerung einer Doppeldreiphasengleichrichter-Saugdrosselschaltung mittels saettigbarer Drosseln

Info

Publication number: DE1148013B
Application number: DEL39345A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Guenter Lehmann
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1961-06-23
Filing date: 1961-06-23
Publication date: 1963-05-02
Also published as: CH415819A; DE1150751B

Description

Anordnung zur Steuerung einer Doppeldreiphasengleichrichter-Saugdrosselschaltung mittels sättigbarer Drosseln Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zur Steuerung einer Doppeldreiphasengleichrichter-Saugdrosselschaltung mittels sättigbarer Drosseln.
Bei den bekannten Anordnungen dieser Art werden Transformatoren in Doppelstemschaltung verwendet, wobei in Reihe mit jeder Transformatorwicklung eine sättigbare Drossel vorgesehen ist. Fig. 1 zeigt eine solche bekannte Doppeldreiphasengleichrichter-Saugdrosselschaltung. Der Transformator besitzt sechs Sekundärwicklungen 1 bis 6, von denen jeweils drei Wicklungen mit ihren Enden zu einem Sternpunkt verbunden sind. Natürlich können auch zwei selbständige Dreiphasentransformatoren verwendet werden. Die Primärwicklung des Transformators ist in der Fig. 1 nicht dargestellt. Die beiden Sternpunkte sind über eine Saugdrossel ? miteinander verbunden, deren Mittenanzapfung den negativen Pol 21 der Gleichrichteranordnung bildet. Die freien Enden der Transformatorwicklungen werden über sättigbare Drosseln 14 bis 19 an Ventile 8 bis 13 angeschlossen. Die Kathoden der beiden Ventilgruppen werden miteinander verbunden und bilden gemeinsam den positiven Pol 20 der Gleichrichteranordnung.
Der Nachteil dieser bekannten Anordnung besteht darin, daß insgesamt sechs sättigbare Drosseln zur Steuerung der Anlage erforderlich sind.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den dadurch bedingten hohen Aufwand an Schaltmaterial und zu installierender Drosselleistung herabzusetzen.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird nach der Erfindung eine Anordnung vorgeschlagen, die dadurch gekennzeichnet ist, daß die Steuerung nur über drei sättigbare Drosseln erfolgt. Eine solche Anordnung kann nach der Erfindung in der Weise ausgeführt werden, daß die jeweils einander phasenmäßig entsprechenden beiden Wicklungen des Speisetransformators mit ihren ventilfreien Enden miteinander verbunden werden und diese Verbindungspunkte über je eine sättigbare Drossel an einen gemeinsamen Sternpunkt angeschlossen werden, während die Saugdrossel zwischen den gemeinsamen Kathodenpunkten beider Ventilgruppen liegt (Fig. 2).
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in Fig. 2 dargestellt. Es sind hierbei jeweils die beiden einander phasenmäßig entsprechenden Wicklungen des Speisetransformators miteinander verbunden. Das heißt also, die Wicklung 1 ist mit der Wicklung 4, die Wicklung 2 ist mit der Wicklung 5 und die Wicklung 3 ist mit der Wicklung 6 verbunden. Diese drei Verbindungspunkte sind über sättigbare Drosseln 22, 23 und 24 zu einem gemeinsamen Sternpunkt 21 zusammengeschlossen, der den negativen Pol der Anordnung bildet. Die freien Enden der Transformator-Wicklungen 1 bis 6 sind in bekannter Weise an die Anoden der Ventile 8 bis 13 angeschlossen. Zwischen den gemeinsamen Kathoden beider Ventilgruppen ist die Saugdrosse17 angeschlossen, deren Mittenanzapfung den positiven Pol 20 der Anordnung bildet.
Während bei der bekannten Schaltung die Arbeitswicklung jeder Drossel während jeder Periode von einem Stromblock, der sich über 120° elektrisch erstreckt, durchflossen wird, werden die Arbeitswicklungen der sättigbaren Drosseln in Fig. 2 während einer Periode von zwei Stromblöcken, die sich über 120° elektrisch erstrecken und die gegeneinander um l80° elektrisch verschoben sind, durchflossen. Das bedeutet, daß bei gleicher Ausgangsleistung der Gleichrichterschaltungen in den Arbeitswicklungen der sättigbaren Drossel nach Fig. 2 der für die Erwärmung und damit für die Baugröße entscheidende effektive Strom bei der Anordnung nach Fig. 2 uni den Faktor 1;'Z größer ist als bei der Anordnung nach Fig. 1. Da jedoch andererseits nur die halbe Anzahl von Drosseln erforderlich ist, ist die gesamte zu in= stallfierende Drosselleistung um den Faktor 1: r2 kleiner als bei der Anordnung nach Fig. 1. Wenn z. B. in der Anordnung nach Fig. 1 aus konstruktiven Gründen oder mit Rücksicht auf den Wirkungsgrad die Stromdichte niedriger gewählt wird, als es mit Rücksicht auf die Erwärmung zulässig wäre, kann man bei einem Aufbau der Schaltung nach Fig. 2 bei Beibehaltung gleicher Gesamtverluste mit der halben zu installierenden Drosselleistung auskommen. Die Anordnung nach der Erfindung läßt sich auch, ohne daß zusätzliche oder andere Drosseln. erforderlich wären, in eine Dreiphasenbrückenschaltung nach Fig. 3 umschalten. Die Beanspruchung der sättigbaren Drossel in Fig. 3 ist nämlich die gleiche wie in Fig. 2. Solche Umschaltmöglichkeiten sind betrieblich häufig erwünscht. In der Schaltung nach Fig. 3 erfolgt jedoch die Steuerung der sättigbaren Drosseln über eine Wechselgröße, während in der Schaltung nach Fig. 2 die Steuerung nur durch einen in einer Richtung fließenden Strom bzw. durch eine in einer Richtung wirkende Spannung erfolgt.
Bei der Anordnung nach der Erfindung, wie sie Fig. 2 zeigt, kann die Saugdrossel nicht mehr ohne weiteres innerhalb des Transformators angeordnet werden. Dies ist nicht immer ein Nachteil, jedoch hat die gemeinsame Unterbringung der Saugdrossel und des Transformators im gleichen Kühlkessel kühltechnisch gewisse Vorteile. Soll in Fig. 2 die Saugdrossel im Kühlkessel des Transformators. untergebracht werden, dann sind hierzu zusätzlich Schienenführungen erforderlich.
Will man die Saugdrossel im Transformatorkessel mitunterbringen, ohne zusätzliche Schienenführungen aufwenden zu müssen, so kann die Anordnung nach Fig. 2 zu einer Anordnung abgewandelt werden, wie sie Fig. 4 zeigt. In Fig. 4 werden ebenfalls nur drei sättigbare Drosseln 22, 23 und 24 verwendet. Jede dieser Drosseln trägt auf ihrem Kern jedoch zwei Arbeitswicklungen 22 a bis 24 a und 22 b bis 24 b. Die den Ventilen abgewandten Enden der Transformatorwicklungen beider Gruppen werden über je eine Arbeitswicklung einer sättigbaren Drossel zu je einem Sternpunkt zusammengeschlossen. Die beiden Sternpunkte sind über die Saugdrossel ? miteinander verbunden. Die beiden Arbeitswicklungen zweier phasenmäßig einander entsprechenden Wicklungen beider Wicklungsgruppen sitzen auf einem gemeinsamen Drosselkern.
In der Anordnung nach Fig. 4 ist zwar die zu installierende Leistung die gleiche. Da diese Leistung aber in drei Einheiten statt in sechs Einheiten untergebracht ist, sind die aufzuwendenden Kosten geringer als bei der bekannten Anordnung nach Fig. 1. Die Arbeitswicklungen sind auf den Kern der sättigbaren Drosseln. 22 bis 24 in Fig. 4 so angeordnet, daß die Steuerung der Drosseln durch eine Wechselgröße zu erfolgen hat. Man kann durch entsprechende Polung der Anordnung auch erreichen, daß die Steuerung durch einen nur in einer Richtung fließenden Strom bzw. eine nur in einer Richtung wirkende Spannung erfolgt. Eine solche Anordnung zeigt Fig. 5.
Weitere Varianten der Anordnung nach der Erfindung sind in den Fig. 6 bis 9-.dargestellt. Die Anordnung nach Fig. 6 entspricht der Anordnung nach Fig. 4; es ist lediglich die Reihenfolge der sättigbaren Drosseln und derTransformatorwicklungen vertauscht worden. In Fig. 6 liegen die Arbeitswicklungen der sättigbaren Drosseln also zwischen den Ventilen und den Transformatorwicklungen.
Die Anordnung nach Fig. 7 entspricht der Anordnung nach Fig. 5. Sie unterscheidet sich von der Anordnung nach Fig. 5 in der gleichen Weise, in der sich die Anordnung nach Fig. 6 von der Anordnung nach Fig. 4 unterscheidet.
In Fig. 8 sind, wie bei der bekannten Schaltung nach Fig. 1, die beiden Wicklungsgruppen des Transformators zu je einem Sternpunkt zusammengeschaltet, und die beiden Sternpunkte sind über eine Saugdrossel ? miteinander verbunden. Die freien Enden der Transformatorwicklungen sind an die Anoden der Ventile 8 bis 13 angeschlossen.
Gemäß der Erfindung sind nun die Kathoden der Ventile zweier einander phasenmäßig entsprechender Transformatorwicklungen miteinander verbunden und über sättigbare Drosseln 22 bis 24 zum gemeinsamen Pluspol 20 der Anordnung zusammengeschlossen.
Fig. 9 stellt eine Variante der Anordnung nach Fig. 8 dar. Sie unterscheidet sich von dieser lediglich durch Vertauschung der Reihenfolge der Ventile und Transformatorwicklungen bei einer der beiden Gruppen.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Anordnung zur Steuerung einer Doppeldreiphasengleichrichter-Saugdrosselschaltung mittels steuerbarer sättigbarer Drosseln, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung über nur drei sättigbare Drosseln erfolgt.
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die jeweils einander phasenmäßig entsprechenden beiden Wicklungen (1 und 4, 2 und 5, 3 und 6) des Speisetransformators mit ihren ventilfreien Enden miteinander verbunden sind und diese Verbindungspunkte über je eine sättigbare Drossel (22 bis 24) an einen gemeinsamen Sternpunkt (21) angeschlossen sind, während die Saugdrossel (7) zwischen den gemeinsamen Kathodenpunkten beider Ventilgruppen (8 bis 10 und 11 bis 13) liegt (Fig. 2).
3. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die jeweils zu einer Gruppe gehörenden drei Wicklungen (1 bis 3 und 4 bis 6) des Speisetransformators über Arbeitswicklungen (22 a, 23 a und 24 a bzw. 22 b, 23 b und 24 b) sättigbarer Drosseln zu je einem Sternpunkt zusammengeschlossen sind, wobei jeweils die beiden Arbeitswicklungen einander phasenmäßig entsprechender Wicklungen des Speisetransformators auf einen gemeinsamen Drosselkern (22, 23, 24) aufgebracht sind und die beiden gebildeten Sternpunkte über die Saugdrossel (7) miteinander verbunden sind (Fig. 4).
4. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Arbeitswicklungen auf den sättigbaren Drosseln (22 bis 24) so angeordnet sind, daß die Steuerung dieser sättigbaren Drosseln durch einen Wechselstrom oder eine Wechselspannung erfolgt (Fig. 4).
5. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Arbeitswicklungen auf den sättigbaren Drosseln (22 bis 24) so angeordnet sind, daß die Steuerung dieser sättigbaren Drosseln durch nur in einer Richtung wirkende Ströme oder Spannungen erfolgt (Fig. 5).
6. Anordnung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die sättigbaren Drosseln mit ihren Arbeitswicklungen zwischen den Ventilen und den Transformatorwicklungen angeordnet sind (Fig. 6 und 7).
7. Anordnung nach Anspruch 1, wobei die Sternpunkte beider Transformatoren über die Saugdrossel (7) miteinander verbunden sind und an jeder Transformatorwicklung ein Ventil (8 bis 13) angeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Kathoden der beiden Ventile jeweils einander entsprechender Phasen miteinander verbunden sind und über eine sättigbare Drossel (22 bis 24) an den gemeinsamen Pluspol (20) der Anordnung geführt werden (Fig. 8). B. Anordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß für die eine Gruppe die Reihenfolge in der Schaltung der Ventile (11 bis 13) und der Transformatorwicklungen (4 bis 6) vertauscht ist (Fig. 9).