DE970766C

DE970766C - Anordnung fuer mit periodisch betaetigten Kontaktgeraeten arbeitende Stromrichter

Info

Publication number: DE970766C
Application number: DEA9295D
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Dr-Ing Flo Koppelmann
Original assignee: AEG AG
Current assignee: AEG AG
Priority date: 1942-04-14
Filing date: 1942-04-14
Publication date: 1958-10-30

Description

Anordnung für mit periodisch betätigten Kontaktgeräten arbeitende Stromrichter Bei mit periodisch betätigten Kontaktgeräten arbeitenden Stromrichtern ist besonderes Augenmerk darauf zu richten, daß die Überdeckung der Kontaktzeiten der einzelnen Phasen bei wechselnden Betriebsbedingungen mit der Kommutierungsdauer derart übereinstimmt, daß stets eine ausreichende Betriebssicherheit vorhanden ist. Ist die Überdeckung der Kontaktzeiten zu klein, so besteht die Gefahr, daß der Kontakt der abzulösenden Phase öffnet, bevor der Strom in dieser Phase auf Null abgesunken ist. Der Kontakt reißt also einen der Belastung entsprechenden Strom auf und feuert dabei. Ist die Überdeckung der Kontaktzeit zu groß, so besteht die Gefahr, daß der Strom in der abzulösenden Phase bereits negative große Werte angenommen hat, die derKontakt nicht mehr unterbrechen kann, so daß Rückzündungen entstehen. Bei Verwendung von Primärventilen, saugtransformatorähnlichen Drosseln, Schaltdrosseln oder anderen Entlastungsmitteln der Kontakte ist eine gewisse Zeitspanne vorhanden, während der der Strom der abzulösenden Phase auf sehr kleinen Werten festgehalten ist. Diese Zeitspanne ermöglicht es, daß bei wechselnden Betriebsbedingungen die Überdeckung der Kontaktzeiten der Kommutierungsdauer nicht genau angepaßt zu werden braucht, vielmehr ist ein gewisser Spielraum vorhanden. Dieser Spielraum ermöglicht es beispielsweise, bei wechselnder Belastung trotz der damit verbundenen Änderung der Kommutierungszeit die Überdeckung der Kontaktdauer konstant zu halten.
In anderen Fällen, z. B. bei Änderung des Steuerwinkels oder bei Änderung der speisenden Drehspannung zwecks Spannungsregelung reicht jedoch der .durch die obenerwähnten Mittel erzeugte Spielraum nicht aus, um bei allen Spannungen einwandfreien Betrieb ohne Veränderung der Überdeckung der Kontaktzeiten zu gewährleisten. Man hat daher bislang durch ein Regelgetriebe die Überdeckung der Kontaktzeiten der Größe der Kommutierungsspannung angepaßt. Dieses Regelgetriebe bedeutet eine unerwünschte Verwicklung der Konstruktion des Kontaktgerätes. Insbesondere sind die Kontaktgeräte mit Wälzkontakten und magnetischem Antrieb, solange sie mit konstanten Kontaktzeiten arbeiten können, so außergewöhnlich einfach in ihrem Aufbau, daß man nur ungern die komplizierten Vorrichtungen zur Änderung .der Kontaktzeiten anbringen wird.
Gegenstand der Erfindung ist eine Anordnung für mit periodisch betätigten Kontaktgeräten arbeitende-Stromrichter mit Mitteln zur Entlastung der Kontakte von Schaltfeuer (Primärventile, saugtransformatorähnliche Drosseln, Schaltdrosseln, Fremdspannungen, Löschkondensatoren, Einschaltdrosseln, Vorerregungen usw.). Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß auf die bei der Kommutierung beteiligten elektrischen Größen einwirkende Mittel vorgesehen sind, die bei Lastschwankungen oder zwecks Gleichspannungsregelung vorgenommenen Änderungen der Anplitude der Kommutierungsspannung die Kommutierungsdauer derart beeinflussen, daß die Überdeckung der Kontaktzeiten ohne wesentliche Beeinträchtigung der Betriebssicherheit konstant gehalten werden und .daher ein Kontaktgerät mit fester, d. h. stromunabhängiger Kontaktdauer auch bei spannungsgeregelten Stromrichtern verwendet werden kann.
Wie bereits vorgeschlagen, läßt sich bei Anordnungen mit saugtransformatorähnlichen Drosseln oder Schaltdrosseln die Kommutierungszeit durch Änderung der Vorerregung der Drosseln beeinflussen, wobei bei einer Vergrößerung der Kommutierungszeit eine Verminderung der erzeugten Gleichspannung auftritt, da die Vergrößerung der Kommutierungszeit durch eine Einschaltstufe hervorgerufen wird, die einer Vergrößerung des Steuerwinkels gleichwertig ist. Erfindungsgemäß kann man die Regelung durch Vorerregung mit der Regelung der speisenden Drehspannung und/oder des Steuerwinkels derart kombinieren, daß die Überdeckung der Kontaktzeiten konstant gehalten werden kann.
In ähnlicher Weise kann man bei Anordnungen, die mit Ventilen auf der Primärseite des Umspanners (Wechselstromseite) arbeiten, den. Zündzeitpunkt dieser Ventile gegenüber den Schließzeitpunkten der Kontakte derart regeln, daß ebenfalls bei veränderlicher speisender Spannung und/oder bei veränderlichem Steuerwinkel die Überdeckung der Kontaktzeiten konstant bleiben kann. Es ist bei Anwendung der Erfindung notwendig, daß auch bei Lastschwankungen mit einer festen Überdeckung der Kontaktzeiten gearbeitet werden kann. Dies. läßt sich z. B. dadurch erreichen, daß man die saugtransformatorähnlichen Drosseln bzw. Schaltdrosseln genügend groß ausführt. Zur Erleichterung kann man die Vorerregung der Drosseln derart lastabhängig machen, daß die Kommutierungszeit bei kleiner Last vergrößert und bei großer Last verringert wird. Hiermit ist gleichzeitig eine Verminderung der Neigung der Belastungskennlinie verbunden.
Bei Anwendung der Erfindung gelangt man zu Stromrichtern, die auch bei weitgehender Änderung der Betriebsbedingungen mit einfachsten Kontaktgeräten auskommen können. Zur weiteren Erhöhung der Betriebssicherheit bzw. zur Ermöglichung größerer Ströme und Spannungen wird man dabei von allen Hilfsmitteln Gebrauch machen, die für Stromrichter usw: bekanntgeworden sind, beispielsweise Löschkondensatoren, Einschaltdrosseln usw.
Die Erfindung ist von besonderer Bedeutung auch für derartige Anordnungen, bei denen die Kommutierung durch Widerstände erfolgt. Um die Verluste in den Widerständen klein zu halten, müssen diese zeitlich in ganz bestimmter Weise abgestuft sein. Diese Abstufung ist abhängig von der Kommutierungsdauer. Um mit einer festgewählten Abstufung der Widerstände möglichst bei allen Betriebszuständen mit geringsten Verlusten auszukommen, wendet man nach der Erfindung die Mittel an, die geeignet sind, dieKommutierungsdauer konstant zu halten bzw. sie derart anzupassen, daß bei jedem Betriebszustand die Verluste in den Kommutierungswiderständen. möglichst gering werden.
Da eine genaue Anpassung der verschiedenen i Mittel zur Beeinflussung der Kommutierungsdauer unter Umständen schwierig ist, so wird man bestrebt sein, die Kommutierungsdauer beispielsweise durch Wahl kleiner Streuinduktivitäten im Kommutierungskreis an sich klein zu halten, so daß man i bereits mit kleinen Schaltdrosseln bzw. saugtransformatorähnlichen Drosseln gewisse Änderungen der Kommutierungsdauer bei veränderlicher Spannung beherrschen kann.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: r. Anordnung für mit periodisch betätigten Kontaktgeräten arbeitende Stromrichter mit Mitteln zur Entlastung der Kontakte von Schaltfeuer (Primärventile, saugtransformatorähnliche Drosseln, Schaltdrosseln, Fremdspannungen, Löschkondensatoren, Einschaltdrosseln, Vorerregungen usw.), dadurch gekennzeichnet, daß auf die bei .der Kommutierung beteiligten elektrischen Größen einwirkende Mittel vorgesehen sind, die bei Lastschwankungen oder zwecks Gleichspannungsregelung vorgenommenen Änderungen der Amplitude der Kommutierungsspannung die Kommutierungsdauer derart beeinflussen, daß die Überdeckung der Kontaktzeiten ohne wesentliche Beeinträchtigung der Betriebssicherheit konstant gehalten werden und daher ein Kontaktgerät mit fester, d. h. stromunabhängiger Kontaktdauer auch bei spannungsgeregelten Stromrichtern verwendet werden kann.
2. Anordnung nach Anspruch z, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verminderung der speisenden Wechselspannung der Steuerwinkel zwangläufig derart vergrößert wird, daß die Kommutierungsdauer konstant oder angenähert konstant bleibt.
3. Anordnung nach Anspruch r oder 2 mit saugtransformatorähnlichen Drosseln oder Schaltdrosseln, dadurch gekennzeichnet, daß die Konstanthaltung der Kommutierungsdauer allein oder zusätzlich durch Vorerregung der Drosseln erfolgt.
4. Anordnung nach Anspruch r oder 2 mit Widerständen zur Kommutierung, dadurch gekennzeichnet, daß die Kommutierungsdauer derart gesteuert wird, daß bei wechselnden Betriebsbedingungen die Verluste in den Kominutierungswiderständen möglichst klein sind. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 709 656; schweizerische Patentschrift Nr. 2o4 99E'. In Betracht gezogene ältere Patente Deutsche Patente Nr. 745 574, 936 8,5I.