DE740532C - Verfahren zur Zuendung und/oder Loeschung von Stromrichtern durch Spannungs- und Stromstoesse - Google Patents

Description

• Verfahren zur Zündung und/oder Löschung von Stromrichtern durch Spannungs-und Stromstöße Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Zündung und/oder Löschung von Stromrichtern, insbesondere Marx-Stromrichtern, durch Spannungs- und Stromstöße, welche mit Hilfe von Kondensatoren erzeugt werden, die mittels einer Schaltvorrichtung, beispielsweise. eines gesteuerten Ventils, seines rotierenden Schalters o. dgl., insbesondere periodisch, an eine Spannung gelegt und m einen Stromkreis (Ladestromkreis) aufgeladen und dann über einen zweiten Stromkreis (Entl.adestnomkreis, ) entladen werden. Gemäß der Erfindung wird sowohl der Ladestromstoß als auch der Entladestromstoß zum Zünden bzw. Löschen von Stromrichtern benutzt, und es ist für die Nutzbarmachung ges Ladestromstoßes ein Stromkreis und für die Nutzbarmachung des Entladestromstoßes .ein zweiter Stromkreis vorgesehen.
• Die Erfindung ist in der Zeichnung in mehreren Ausführungsbeispielen veranschaulicht. Die Abb. i zeigt die prinzipielle Schaltung in Anwendung als 752indschaltung für Marx-Stromrichter. Durch Zündung des Rohres i, für das am vorteilhaftesten ein gesteuertes Gasentladungsgefäß verwendet wird, wird der Kondensator 2 an die an deri Klemmen 3 und q. liegende Spannung angeschlossen und aufgeladen. Da der zeitlich 'veränderliche Ladestrom durch die Primärwicklung des Transformators 5 fließen muß, wird in dessen Sekundärwicklung eine EMK induziert. Nach dem Durchschlagen des Zündspaltes 6 des Marx-Stromrichters 7 kann dann in dem Stromkreis der Sekundärwicklung des Transformators 5 ein Strom, der Hilfslichtbogenstrom, fließen. Sobald der Kondensator 2 aufgeladen ist, :erlischt das Gasentladungsgefäß i, da der Strom Null geworden ist. Wird nun das Gas.entladungsgefäß 8 gezündet, so entlädt sich der Kondensator 2 über dieses Gasentladungsgefäß 8 und die Primärwicklung des Transformators g. In der S@eku;ndärwicklung des Transformators g wird eine EMK induziert, die ;die Zündung des Marx-Stromrichters, i i --bewirkt.
• Die in der Abb. i dargestellte erfindwngsgemäße Schaltung ist demnach in der Lage, zwei Phasen eines Stromrichters mit Marx- Ventilen zu zünden. Für einen. 6phasigen Stromrichter wären daher nur drei solcher Anlägen erforderlich. Es ist aber, besonders wenn größere Induktivitäten im Kreis der Spannungsquelle vorhanden sind, darauf zu achten, da.ß die Bemessung der Spannungsquelle, insbesondere in bezug auf ihren inneren Widerstand, derart erfolgt, daß der Au:fladevorgang dem Entladevorgang im zeitlichen Verlauf ähnelt. Dies wird unter Umständen durch große Induktivitäten in den Zuleitungen (Drehregler usw.) erschwert. Abhilfe kann gegebenenfalls. durch Vorsehen von Kondensatoren geschaffen werden. Es kann deshalb unter Umständen genügen, parallel zurr Spannungsquelle einen sehr kleinen Kundensator anzuordnen, der schon im ersten Augenblick nach der Zündung des gittergesteuerten Gasentladungsgefäßes seine Ladung abgibt, aber zur Erzeugung des steilen Spannungsanstieges an der Induktivität völlig ausreicht. Diese Anordnung ist in Abb. z dargestellt.
• Der große Vorteil der Erfindung gegenüber den bisherigen Verfahren zur Erzeugung von Stromstößen besteht darin, daß das erfindungsgemäße Verfahren sowohl für Wechselals auch Gleichspannung, die an die Klemmen 3 und q. angelegt werden, verwendbar ist. Bei Gleichspannung ist bei Benutzung von Gasentladungsgefäßen die Polarität der angelegten Gleichspannung entsprechend der Durchlaßrichtung zu wählen. DieAnwendungsmöglichkeit von reinem Gleichstrom, was bei den bisher bekannten Schaltungen ausgeschlossen ist, erweist sich in vielen Fällen als sehr vorteilhaft. Bei einem selbstgeführten Wechselrichter kann allein durch die Steuerung der Gasentladungsgefäße die Frequenz bestimmt werden. Bei einem Gleichrichter oder netzgeführten Wechselrichter läßt sich der Zündzeitpunkt allein durch die Steuerung der Gasentladuugsgefäßeeinstellen, während bei Wechselstrom eine Phasendreheinrichtung für den Zündstrom erforderlich ist.
• Aber auch bei Verwendung von Wechselstrom ist die Erfindung den bisherigen Verfahren in vieler Hinsicht überlegen. Für eine Phase wird nur ein Gasentladungsgefäß gebraucht und für zwei Phasen zusammen nur ein Kondensator. Als Kondensator wird nur ein solcher für Gleichstrom benötigt, da auch bei Wechselstrom durch das Rohr i immer nur die eine Halbwelle der Spannung an den Kondensator gelangen kann.
• Sollen in einer Halbwelle des Wechselstromes nvei Stromrichter gezündet werden, z. B. bei izphasiger Umformung, so ist @es möglich, eine Schaltung nach Abb.3 zu verwenden, bei der der Lade- und Entladestromstoß in jeder Halbwelle ausgenutzt wird, so daß vier Stromrichter durch die Spannungsstöße eines Kondensators gezündet werden können. In manchen Fällen wird es zweckmäßig sein, im Lade- und Entladestromkreis Widerstände anzuordnen, um Schwingungen in diesen Kreisen zu verhindern.
• Außer als normale Zündschaltung läßt sich diese Erfindung vor allem bei einigen wichiien Sonderfällen anwenden, wo die bisher b(;1,-aunten Verfahren versagen oder nur mit .@eiheblich größerem Aufwand dasselbe zu leisten imstande sind. Man kamt die Erfindung auch zum öfteren Zünden von Stromrichtern verwenden, beispielsweise zur Erzeugung mehrerer aufeinanderfolgender Spannungsstöße.
• Für die Übertragung von Blindleistung müssen die Marx-Ventile auch in der Sperrhalbwelle nochmals gezündet werden. Das ist mit einer Schaltung nach Abb. q. möglich. Diese unterscheidet sich von der Schaltung der Abb. i dadurch, daß nur ein Transformator vorhanden ist, der zwei getrennte Primärwicklungen für Lade- und Entladestrom, aber eine gemeinsame Sekundärspule besitzt. Das Marx-Ventil läßt sich dann durch entsprechende Steuerung der beiden Gasentladungsgefäße in beiden Halbwellen bei- jedem gewünschten Zeitpunkt zünden. Als weiteres Anwendungsbeispiel. der Eifindung ist in der Abb. 5 eine Schaltung zur Zündung und Löschung eines Lichtbogens angegeben. Wie Versuche gezeigt haben, läßt sich ein Gleichstromlichtbogen löschen, indem über ihn ein Kondensator entladen wird, dessen Strom die entgegengesetzte Richtung hat wie der des Lichtbogens. Die Erfindung Iäßt sich für diese Zwecke dadurch verwenden, daß die Aufladung des Kondensators 2 die Erzeugung eines Hilfslichtbogens und damit die Zündung, die Entladung des Kondensators aber dann die Löschung des Hauptlichtbogens besorgt. Es läßt sich damit ein pulsierender Gleichstrom herstellen. Bei Wechselstrom könnte man mit dieser Schaltung den Lichtbogen zu jedem Zündpunkt zünden und wieder zum Erlöschen bringen und hat somit eine Möglichkeit, jedes gewünschte Stück aus der Stromkurve herauszuschneiden.
• Bei der Schaltung nach Abb. 3 ist es selbstverständlich auch möglich, die Spannungsstöße zur Löschung der Lichtbögen bzw. zum Zünden und Löschen zweier Stromrichter zu verwenden.

Claims (6)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Zündung und/oder Löschung von Stromrichtern durch Spannungs- und Stromstöße, welche mit Hilfe von Kondensatoren erzeugt werden, die mittels einer Schaltverrichtung, beispielsweise eines gesteuerten elektrischen Ventils, eines rotierenden Schalters o. dgl., insbesondere periodisch, an eine Spannung gelegt und m einem Stromkreis (Ladestromkreis) aufgeladen und dann über einem. zweiten Stromkreis (Entladestromkreis,) entladen werden, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl der Ladestromstoß als auch der Entladestromstoß zum Zünden bzw. Löschen von Stnomrichtern benutzt wird, und daß für die Nutzbarmachung des Ladestromstoßes ein Stromkreis und für die Nutzbarmachung des Entladestromstoßes ein zweiter Stromkreis vorgesehen ist.
2. 2. Verfahren nach Patentanspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der durch den Ladestrom hervorgerufene Stromstoß zur Zündung eines Stromrichters und der durch den Entladestrom hervorgerufene Stromstoß zur Zündung eines zweiten Stromrichters verwendet wird.
3. 3. Verfahren nach Patentanspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der !eine Stromstoß zur Zündung eines Stromrichters und der andere Stromstoß zur Löschung des Lichtbogens in diesem oder einem anderen Stromrichter verwendet wird.
4. 4. Verfahren nach Patentanspruch r oder den folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß zum Löschen und Zünden die Stromstöße nur eines Kondeneators dien.
5. 5. Verfahren nach Patentanspruch i oder den folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß zur Zündung von vier Stromrichtern in. einer vollen Periode, z. B. bei i2phasir ger Umformung, je ein Lade- und Entladestromstoßeines, Kondensators in beiden Halbwellen der Wechselspannung dient.
6. 6. Verfahren nach Patentanspruch r oder deal folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß vier Stromstöße in einer vollen Periode zur Löschung oder teilweise zur Zündung und teilweise zurr Löschung eines oder mehrerer Stromrichter dienen und in einer Halbwelle zünden und löschen. Schaltungsanordnung zur Ausübung des Verfahrens nach Patentanspruch r oder .den folgenden, dadurch gekennzeichnet, ,daß im Lade- und Entl.adekreis des Kon-.densators (2) je@eine Transformat:orprimärwicklung vorgesehen ist. Zur Abgrenzung des Anmeldungsgegenstandes vom Stand der Technik sind im Erteilungsverfahren in Betracht gezogen worden: deutsche Patentschrift Nr. 26o 903, 262 o55, 436 825; britische - - 429o60, 44785i; Das Buch von Marx »Lichtb,ogenstromrichter«, 1932, Abb. 56, 58, 6o und zugehörige Beschreibungsteile; die Arbeit von Burstyn in der »Elektrotec'nnischen Zeitschrift«, 1913, S. 1226; .die Arbeit von Hull in »General electric review«, 1929, S. 398.