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Anordnung zur erzwungenen Kommutierung bei Stromrichtern Es ist bekannt,
für die erzwungene Kommutierung bei Stromrichtern einen Kondensator zu verwenden,
der während der Kom-1nutier ungszeiten eine Spannung zwischen die brennende Anode
und die in der Stromführung folgende Anode einführt, zwischen den Kommutierungszeiten
dagegen vom Wechselstromnetz entkoppelt ist. Es ist auch bekannt, einen solchen
Kondensator auf einen induktiven Belastungskreis parallel zum ArbeitsstrGmkreis
arbeiten zu lassen, damit sein Spannungsverlauf während der Entladungszeit im wesentlichen
unabhängig von der Belastung des Stromrichters wird. Gemäß vorliegender Erfindung
wird eine derartige Unabhängigkeit von der Belastung in einer anderen, schärfer
steuerbaren Weise dadurch erreicht, daß mehrere ventilgesteuerte, Kapazitäten oder
Induktanzen enthaltende Strombahnen vorhanden sind, von denen mindestens eine den
Kommutierungsstrom führt, während die übrigen derart gesteuert werden, daß die gewünschte
Lastunabhängigkeit der Kommutierungskon.densatorspannung erreicht wird.
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Verschiedene Ausführungsformen der Erfindung sind in Abb. z bis .I
der Zeichnung schematisch dargestellt.
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In sämtlichen Ausführungsformen bezeichnet r das Ventilgefäß des Stromrichters
und 1o dessen Kathode. Mit 21, 22 b.zw. 21 bis 2< sind die ventilseitigen Wicklungen
des Haupttransformators bezeichnet. In Abb. r hat das Ventilgefäß zwei Hauptanoden
1i, 12, die den Strom während je einer Halbperiode führen sollen und die an je eine
Hälfte 2t, 22 einer Transformatorav icklung angeschlossen sind, der eine nicht dargestellte
einphasige, an das Netz angeschlossene Wicklung (Primäres icklung bei Gleichrichtung,
Sekundärwicklung lyei Wechselrichtung) entspricht. Die bei erzwungener Kommutierung
im allgemeinen erforderlichen
Anordnungen zur Sperrun-` der Anoden
wahrend gewisser Zeiträume, ,vie Gitter o. dgl., sind in der Zeichnung nicht dargestellt,
da ihre Bauart und Betätigungsweise von der Erfindung nicht berührt den. Es ist
bekannt, atz den Nullpunkt ziviscben den beiden Wicklungshälften 2i, 22 eine sogenannte
Cbergangsanode anzuschlieLJen, über die ein Kondensator entladen wird, uzn die Kommutierung
zwischen den b;2i<len Hauptailoden zu erzwingen, und die bei meliranodigen Ventilgefä;;lezz
in demselben Gefäß wie die Hauptanoden oder auch in einem besonderen Ventzlgefaß
angeordnet sein kann. Uni hierbei die Ladespannung des Kondensatct's iln wesentlichen
unabhängig von der Belastung zu machen, werden in dieser Ausführungsforrn der Erfindung
mehrere derartige Kondensatoren 31, 32, 33, 3-1 parallel geschaltet, und jeder arbeitet
auf eine t'bcrgangsazlode 4f, ..12, 43, .l4, wobei eine grmF Jere oder kleinere
Anzahl von flbergangsanoden je nach der Höhe der Belastung freigegeben werden. Die
Kapazitäten der Kondensatoren können in einem gewissen Verhältnis abgemessen sein,
beispielsweise wie die Gewichte eines Gewichtsatzes oder im Verhältnis 1 :-2 : .1
: 8 usw., wodurch plan mit einer verhältnismäßig geringen Anzahl eine Feinregelung
innerhalb eines weiten Bereiches erhalten kann.
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Abb. 2 zeigt einen Stromrichter mit zwei ldauptarloden i 1, 1-2, einer
Cbergangsanode 4o und einem einphasigen Transformator mit den Wicklungsteilen
21, 22. Der Kondensator 30 für die Speisung der Übergangsanode hat
einen zweiten Entladungskreis, der eine Induktanz 53 und eine besondere Ventilstrecke
70 enthält, so daß er nach der Entladung gesperrt werden kann. Dieser Ezltladungskreis
tritt in Wirkung, sobald der Strom durch die Cbergangsanode nicht den Höchstwert
erreicht. Die Ladung erfolgt dann über eine Induktanz 54. und eine andere Ventilstreclze
71, deren Anode an die Kathode des Hauptventilgefäßes angeschlossen ist. Mit genau
der dargestellten Schaltung eignet sich dieser Strcinriclzter besonders zum Arbeiten
mit voller Herabsteuerung der Spannung, beispielsweise als I'hasenkonzpensator eines
\@'eclzselstrczzzizetzes znit kurzgeschlossener GIEichstrcmse.ite, aller durch den
Anschluf der Anode der @-entilstreclze 7 1 an einen Punkt anderen Potentials, der
beispielsweise durch einen Hilfsgleichrichter geschaffen wird, kann die Schaltung
bei Leder beliebigen @_rleichspannung befrierligcn.l arbeiten.
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Abb. 3 zeigt eine zur Abb. -2 izzz wesent Eichen analoge Schaltung,
allerdings mit der Alz;inclerung, daF1 der Kondensator Sb traps , fcrzlzatoriscli
sowohl an zwei LTbergangsancen .11, .12 als auch an zwei 1dilisventilstreeken für
die Entladung angeschlossen ist. welch letztere deshalb in dem Hauptgefäß angecrdzzet
sein können. Sie bestehet. Tals der, _@lzodtzl 7 2 und 73) und der Hauptkathode
i(-). inz übrigen ist der Hauptstrotnriclzter sechsancdig, Anoden ii bis i6, und
dreiphasig und L-sitzt eine Saugdrossel27. Die Hilfsv@zztilstrccl;ezl 72, 73 für
die Entladung sind all je ein Ende einer Wicklung des Transformators 28 angeschlossen,
deren Xullpunla über eine Gleichspanntzngsquelie 74 und eine Induktanz 55 an die
Kathode angeschlossen ist. Die Gleichspannungsquelle ist eigentlich mir bei niedriger
Belastung notwendig. Bei t-crlz.iltzziszzzähig hoher Belastung kann znan irnnzer,
nachdem die lz@treftende Hilfsanode '72 oder 73 nach wesentlicher Umladung des hcndensators
So erloschen ist, die L'bergangsazzcdegenüg@nd lange weiter brennen lassen. um die
Überladung zu bewirken, die zum Decken vier Verluste der betreffenden Stromkreise'
erforderlich ist. Bei sehr niedriger Belastung kann Gier Strom in der Übergangsanc(le
hierzu ungenügend werden, und es kann deshalb notwendig «erden, die Brezzzzzeit
der Anoden 72, 73 durch die Einführung der Gleichspaimungsquelle 7.;. zu verlängern.
Die Anoden ;2, 73 arbeiten zusammen mit letzterer als ein Wechselrichter, aber dieser
l:.ann. auch durch einen Umrichter ersetzt werden, der voll einer Wechselspanniuzgsquelle
primär gespeist wird. Eine derartige Ausführungsform zeigt Abb. -1, die gegenüber
Abb.3 auch die hiervon unabhängige Abihzderung zeit, daß die mittelbare Komznutitrung
über eine Übergangsstrecke durch eine unmittelbare erzwungene Kolnznutierun,-ersetzt
worden ist. ` Der Stromrichter nach Abb. 4 ist sechsanoclig, .-inoden i i bis 16,
und seine T ransforzzzatcnvicklungen sind in zwei Dreiphasengruppen 21 bis 23 und
24 bis 26 unterteilt. deren Sternpunkte durch eine spannungsteilende Transforznatorwicklung
29 znitCinander verbunden sind, aber wie sonst bei unmittelbar erzwungener Kommutierung
durch Zusatzspannungen im Nullpunkt dient die Wicklung 29 nicht als Stromsauger,
sondern statt dessezz zur Einführung der Zusatzspannungen, die eine Kammutiertuig
des @-tremts von dem einen Dreipliasenstern zum znderen bewirken, so daß der Stroinricbter
jechspha sig arbeitet. Diese Spannungen werlen mittels des Kondensators
30 erzeugt, der transfurmatorisch durch die Wicklungen 35. ?,6 über die Hilfsanoden
75 bis 78 aufgeladen .ind entladen wird. Die primäre Quelle dieser i Ladung und
Entladung besteht aus einem @@'eclzselstrczn von den Kleznnlen 8n. der über
die
Anoden 75 bis 78 und den Transformator 81 auf die Eigenfrequenz. des Kondensatorkreises
umgerichtet wird. Hierdurch werden die Verluste im Schwingungskreis sowie der Energiebedarf
der Wicklung 29 gedeckt. Man kann die Sache vielleicht am einfachsten d( rart sehen,
daß die Spannung des vom Transformator 81 und von den Anoden 75 bis 78 zusammen
gebildeten Gleichrichters sich zur Spannung auf den Außenpolen der mit der Induktanz
55 verbundenen Transformatorwicklung 36 addiert und dadurch dasselbe Ergebnis wie
die Gleichstromquelle 7.4 in Abb.3 herb--iführt, welche die Spannung an der Mitte
der entsprechenden Wicklung erhöht, nämlich daß die Brennzeit der gelegentlich brennenden
Anode so viel verlängert wird, wie für die Ladung des Kondensators 3o auf die volle
Spannung erforderlich ist.