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Steuerung für Umrichter Gegenstand der Erfindung ist eine Verbesserung
einer vorgeschlagenen Steuerung für die Frequenz herabsetzende Umrichter, bei der
selbsttätig in Abhängigkeit von dem den Umrichter durchfließenden Strom jeweils
die nicht stromführenden Entladungsstrecken gesperrt werden, um Ausgleichsströme
innerhalb der Umrichteranordnung zu vermeiden oder zu begrenzen.
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Erfindungsgemäß wird die Sperrzeit kleiner bemessen als eine Halbperiode
des sekundärseitigen, die kleinere Frequenz aufweisenden Umrichterstromes, so daß
sich die Zeitabschnitte, in denen die den beiden Umrichterteilstromkreisen zugeordneten
Entladungsstrecken freigegeben sind, überlappen. Die Größe der Überlappungszeit
richtet sich nach den besonderen Arbeitsbedingungen des Umrichters und hängt unter
anderem von der Dauer der Belastung der einzelnen Anoden der Entladungsgefäße des
Umrichters ab. Diese Belastungsdauer läßt sich bekanntlich mit Hilfe von Zusatzeinrichtungen
in Form von Stromteilern, die auf der Anodenseite der Entladungsstrecken liegen,
oder durch andere gleichwertige Zusatzeinrichtungen verändern. Für Umrichteranordnungen,
bei denen derartige Stromteiler angewendet sind, ist die Erfindung
von
besonderer Bedeutung, weil der Kommutierüngsvorgang des Umrichters dadurch wesentlich
verbessert wird.
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In den Figuren der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele für die Anwendung
der Erfindung dargestellt.
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In Fig. z bezeichnen A und B die beiden Umrichtergefäße
für die positive und die negative Halbwelle der niederfrequenten Spannung. Die den
Zündzeitpunkt der Hauptentladungsstrecken A bzw. B bestimmenden positiven Impulse
werden je einem Steuerkreis iA bzw. i B entnommen und über einen Übertrager 2 A
bzw. 2 B dem Steuergitter des entsprechenden Gefäßes zugeführt. An den Steuergittern
liegen noch eine negative Vorspannungsquelle 3 A bzw. 3 B. Von der Kathode der Gefäße
A bzw. B führen die Kathodenleitungen über die Primärwicklungen 5A bzw. 5 B eines
Stromwandlers zu den Enden der Primärwicklung des Ausgangstransformators T, deren
Mittelanzapfung mit dem Nullpunkt des Speisetransformators verbunden ist. Jeder
Sekundärwicklung des Übertragers 2A bzw. 2 B ist ein steuerbares Entladungsgefäß
4A bzw. 4B zugeordnet. Der Stromwandler besitzt Sekundärwicklungen 5 A' und 5 B'.
Je eine derselben speist eine Primärwicklung der Transformatoren 7A bzw. 7B. In
den Leitungszug zwischen diesen Wicklungen ist jeweils ein Ventil 6 A bzw. 6 B mit
einem parallel geschalteten Widerstand 8 A bzw. 8 B eingeschaltet. Die Sekundärwicklungen
der Transformatoren 7A bzw. 7 B liegen an den Gitterkathodenstrecken der steuerbaren
Entladungsgefäße 4A bzw. 4B. Wie dem Bild zu entnehmen ist, fließt über den Stromwandler
sowohl die positive als auch die negative Halbwelle des Wechselstromes niederer
Frequenz. Die eine Halbwelle nimmt ihren Weg über das Gefäß A, die andere über das
Gefäß B. Es wird also bei jeder Halbwelle dieses Wechselstromes ein Strom in die
von den Sekundärwicklungen 5 A' und 5B' gespeisten Kreise übertragen. Wegen der
Ventilwiderstandskombinationen wird die eine Halbwelle ihren Weg mit einem verhältnismäßig
großen Stromwert über die Primärwicklung des Transformators 7A bzw. 7B nehmen, die
andere Halbwelle dagegen mit einem verhältnismäßig kleinen Stromwert, denn in dem
einen Fall ist der Strom durch den Durchlaßwiderstand des Ventils mit dem parallel
geschalteten Widerstand, in dem anderen Fall bzw. der anderen Richtung jedoch nur
durch den größeren Wert des dem Ventil parallel geschalteten Widerstandes bestimmt.
Es entstehen also zwei unsymmetrische Halbwellen, die eine resultierende Vormagnetisierung
in denTransformatoren7A bzw. 7 B bestehenlassen, so daß sich für die Steuerung der
Gefäße 4A und 4B zwei Spannungskurvenzüge verschiedenen Vorzeichens
von verschiedener zeitlicher Dauer ergeben. Diejenige Halbwelle des Wechselstromes
niedriger Frequenz, welche einen größeren Stromwert ergibt in der Steueranordnung
und gleichzeitig Anlaß zu der bleibenden Vormagnetisierung ist, hat einen Steuerspannungskurvenzug
des einen Vorzeichens von größerer Zeitdauer als i8o° zur Folge, während im Zeitraum
der Halbwelle des kleineren Stromwertes ein Steuerspannungskurvenzug des anderen
Vorzeichens von gegenüber dem Zeitwert von 18o° kürzerer Dauer entsteht: Dieser
Steuerspannungskurvenzug kleinerer Zeitdauer muß in der Anordnung eine derartige,
d. h. positive Polarität haben, um jeweils, wenn das eine der Hauptentladungsgefäße
A oder B Strom führt, die Öffnung bzw. Zündung des Gefäßes 4B oder
4A zu bewirken, wodurch die Sekundärwicklung des Steuertransformators ?,B
bzw. 2 A durch das Entladungsgefäß 4 B bzw. 4A überbrückt und dadurch das Gefäß
B oder A gesperrt wird. Diese Sperrung des Gefäßes B oder
A erstreckt sich in ihrer zeitlichen Dauer also nicht mehr über den vollen
Betrag einer Halbperiode des Umrichterstromes von z8o°, sondern sie ist auf diese
Weise, wie bereits in der Einleitung der Beschreibung erläutert, in vorteilhafter
Weise kleiner bemessen als eine Halbperiode.
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In der Fig. 2 ist eine vereinfachte Darstellung einer anderen Lösung
wiedergegeben, wobei nur eines der Entladungsgefäße, nämlich B, dargestellt ist.
In der Kathodenableitung des Gefäßes B ist der Stromwandler 5 mit seiner Primärwicklung
5 B und der Sekundärwicklung 5 B' angedeutet. Entsprechend ist in der Kathodenleitung
des Gefäßes A ebenfalls ein solcher im Bild nicht dargestellter Stromwandler vorgesehen.
3 B bezeichnet wieder die negative Vorspannungsquelle für das Gitter des Gefäßes
B, 2 B den Übertrager für die positiven Steuerimpulse, die durch den Kreis.
i B geliefert werden, und 4 B das Hilfsentladungsgefäß, welches der Sekundärwicklung
des Transformators 2 B parallel geschaltet ist, um diese für die Sperrung des Gefäßes
B zu überbrücken. Bei diesem Ausführungsbeispiel liegt der Gleichrichter 6 B unmittelbar
parallel zu der Sekundärwicklung 5 B' des Stromtransformators 5, und in der Speiseleitung
zum Gitter des Entladungsgefäßes ist ein Widerstand i7 B vorgesehen. Auch in diesem
Fall entstehen wieder die beiden Halbwellen des Stromes in der Sekundärwicklung
5 B', von denen die eine ihren Weg über das Ventil 6 B nimmt, während die andere
ihren Weg über den Widerstand 17 B und die Gitterkathodenstrecke des Entladungsgefäßes
4B nimmt. Beide Stromwerte, nämlich derjenige über das Ventil 6B und derjenige über
den Widerstand i7B sowie die Gitterkathodenstrecke des Entladungsgefäßes 4B, unterscheiden
sich, durch die Schaltung vorgegeben, in ihrer Größe, so daß eine sinngemäße Wirkung
eintritt, wie es an Hand des Ausführungsbeispiels nach Fig. i erläutert wurde, nur
daß in diesem Fall, bedingt durch die gewählte andere Schaltung, die Transformatoren
7A bzw. 7B in Fortfall gekommen sind und das Ventil 6 B unmittelbar der Sekundärwicklung
des Stromwandlers parallel liegt und an Stelle eines dem Ventil parallel liegenden
Widerstandes nunmehr ein Reihenwiderstand zur Gitterkathodenstrecke des Entladungsgefäßes
4 B benutzt wird.