NO120535B - - Google Patents

Description

Anordning ved strømretter.

Foreliggende oppfinnelse angår en anordning for ved stromrettere med styrbare halvlederventiler å eliminere de ulemper som oppstår når den til stromretteren tilkoblede vekselspenning synker eller bortfaller og ventilene derfor ikke kan kommutere.

En stromretter hvis likespenningsside inneholder induktan$.er eller elektromotoriske krefter er avhengig av at den til stromretteren tilkoblede vekselspenning har en viss minste-størrelse for at kommutering skal finne sted. Hvis kommuteringen i et visst oyeblikk uteblir, men belastningsstrom likevel passerer stromretteren, vil den eller de ventiler som forte strom umiddelbart for nevnte tidspunkt, kontinuerlig fore hele belast-ningsstrHmmen. Ventilene er normalt ikke dimensjonert for dette og der foreligger således fare for overbelastning av dem. En ytterligere ulempe ved uteblitt kommutering ved gjenstående belastningsstrBm er at stromrettertransformatoren blir likestrBms-magnetisert.

Hensikten med foreliggende oppfinnelse er å frembringe en anordning ved hvis hjelp ovenstående ulemper unngåes. Oppfinnelsen utmerker seg ved at et koblingsorgan er anordnet for avfoling av den til strBmretteren tilkoblede vekselspenning,

samt for når denne synker under en bestemt verdi, å koble en stromkilde til de styrbare ventilers styreelektroder for å levere til disse en kontinuerlig styrestrom, hvorved ventilene samtidig og kontinuerlig holdes ledende.

Oppfinnelsen skal beskrives nærmere i forbindelse

med tegningen som viser oppfinnelsen tilpasset for en stromretter som inngår i et magnetiseringssystem for en trefaset synkrongenerator 1. Generatorens feltvikling 2 mates av to med hverandre seriekoblede stromrettere, dels den styrte stromretter 3 og dels den ikke styrte stromretter 4. Parallelt med feltviklingen 2

er en ulineær motstand 5 tilkoblet for begrensning av spenningen over feltviklingen. Generatorstrommen passerer gjennom primærviklingen 6 i en trefasetransformator 7. I transformatorens sekundærvikling 6 frembringes da en9penning som er proporsjonal med generatorstrommen og 90° faseforskjovet i forhold til denne. Primærviklingen 9 i en spenningstransformator 10 er tilkoblet generatorens utgangsklemmer og avfolger altså generatorens klemmespenning. I spenningstransformatorens sekundærviklinger 11 og 12 frembringes folgelig en spenning proporsjonal med generatorens klenimespenning, Da spenningstransformatorens 10 sekundærvikling 11 er seriekoblet med transformatorens 7 sekundærvikling B, vil den ikke styrte stromretter 4 bli matet med vektorBummen aU + bjl, hvor U er generatorens klemmBspenning og I dens belastningsstrBm, Ved egnet evpasning av konstantene a og b kan på kjent måte oppnås at generatorens magnetiserings<p>ehov innenfor et stort område nesten nByaktig ,dekkes av strBmretteren 4 ved hver kombinasjon av klemme-Bpenning og belastning. For å muliggjBre en ennu mer nByaktig regulering av generatorepenningen og for eventuelt å tillate konstant opprettholdelse av spenningen i et punkt ute i vekeel-strBmnettet, er på kjent måte den styrte stromretter 3 på sin likespenningsside koblet i serie med strBmretteren 4. Den fBrst-nevnte får styrepulser til ventilene fra styrepulsorganet 13 og er slik anordnet at den kan arbeide både som like- og vekselretter.

5tyrepulsorganet•13 får sin matespenning fra spenningstransformatorens 10 sekundærvikling 12, til hvilken også stromretteren 3 er koblet. Styrepulsorganet 13 regulerer utspenningen hos strBmretteren 3 i avhengighet av en fra et måleorgan 14 mottatt signal. Dette sistnevnte organ avfBler generatorens avgitte spenning og

strom ved hjelp av transformatorene 15 henholdsvis 16, kombinerer disse to stBrrelser på onsket måte og sammenligner resultatet med en referansestorrelse. Differansesignalet tilfores som nevnt styrepulsorganet 13, hvorvBd en i og for seg kjent sluttet regu-leringskrets oppnåes.

Tfolge oppfinnelsen anordnes nu en uavhengig spenningskilde, f.eks. det over likeretteren 17 og batteriladeren 18 fra spenningstransformatorens 10 sekundærvikling 12 oppladede akkumu-latorbatteri 19. Akkumulatorbatteriet er over en omkobler 20 tilkoblet og mater en oscillator 21. Dennes utgangsspenning er tilkoblet primærviklingen 22 i en transformator som er forsynt med sekundærviklingene 23, 24 og 25. Disse er i serie med likeretter-broene 26, 27 og 28 tilkoblet mellom katode og styreelektrode i hver sin av de tre i stromretteren 3 inngående ventiler. Omkobleren 20 er slik anordnet at den avfoler den av likeretteren 17 avgitte spenning som er proporsjonal med generatorens klemmespenning og hvis denne går under en viss verdi, å tilkoble akkumulatorbatteriet 19 til oscillatoren 21, hvilken da starter og leverer en kontinuerlig styrestrom til alle tre ventiler i stromretteren 3.

Normalt fungerer magnetiseringsutstyret slik at strBmretteren 4 leverer en magnetiseringsspenning som gir en for den aktuelle spenning og belastning nesten eksakt magnetisering. Eventuelle korreksjoner leveres av stromretteren 3 som når den kan arbeide enten som like- eller vekselretter, enten adderer sin likespenning til eller subtraherer den fra stromretterens 4 utspenning.

Veden kortslutning på vekselstromnettet i nærheten av generatoren synker generatorens klemmespenning til en lav verdi mens belastningsstrommen Bker. Stromretteren 4 leverer fortsatt en magnetiseringsspenning som kan være stBrre enn ved ikke forstyrret drift. Videre induseres i feltviklingen 2 en spenning som soker å drive frem magnetiseringsstrBmmen. Denne kan altså ved kortslutning bli storre enn ved ikke forstyrret drift. Samtidig synker den til stromretteren 3 tilkoblede vekselspenning til en verdi som kan bli så liten at stromretterens ventiler ikke kan kommutere. Hvis dette opptrer, vil en av ventilene kontinuerlig fore den eventuelt okede magnetiseringsstrom. Det er da stor fare for at denne ventil overbelastes hvis den fra begynnelsen ikke er kraftig overdimensjonert, Ifolge oppfinnelsen kobler imidlertid, hvis generatorspenningen blir så lav at fare foreligger for uteblitt kommutering, omkobleren 20 akkumulatoren 19 til oscillatoren 21»Denne starter da og dens av ventilene 26 - 26 likerettede utspenning gir en kontinuerlig styrestrom til stromretterens 3 ventiler. Disse vil da fordele magnetiseringsstrom-men mellom seg og risikoen for overbelastning er eliminert.

Særlig ved stromrettere med flere parallelt arbeidende ventiler

i hver gren gir anordningen ifolge oppfinnelsen vesentlige fordeler ved at når kommutering uteblir, lettes stromfordelingen mellom de parallelt arbeidende ventiler i samme gren hvis kontinuerlig styrestrom tilfores.

Også ved start av generatoren 1 byr anordningen ifolge oppfinnelsen på fordeler. Da styrepulsorganet 13 mates fra generatorspenningen, vil dette ikke komme til å fungere for denne har nådd en ganske stor verdi. Noen magnetiseringsstrom kan innen dette ikke gå gjennom stromretteren 3. Generatorens feltvikling må derfor ved tidligere kjente utstyr mates fra en ytre spenningskilde (f.eks. stasjonsbatteri) under den stdrste del av spennings-opptaksforlopet. Hvis magnetiseringsutstyret er forsynt med en anordning ifolge oppfinnelsen, vil denne ved begynnelsen av spen-ningsopptaket levere en kontinuerlig styrestrom til stromretterens 3 ventiler. Denne stromretter vil deretter likesom selvfølgelig stromretteren 4, arbeide som likeretter og hjelpe til med spennings-opptaket. Behovet for magnetiseringsstrom fra stasjonsbatteriet minskes derved vesentlig og kan til og med elimineres hvis generatoren har tilstrekkelig hoy remanensspenning,

Det er gitt at anordningens anvendelsesområde ikke

er begrenset til stromrettere i magnetiseringsutstyr. Den gir samme fordeler ved alle stromrettere hvor av en eller annen årsak, f.eks. induktanser eller elektromotoriske krefter på likespennings-siden, belastningsstrom drives frem gjennom stromretteren også

hvis vekselspenningen uteblir.

Anordningen kan innenfor rammen for oppfinnelsen ut-formes på forskjellige måter. Således kan i det ovenfor viste utforelseseksempel akkumulatorbatteriet 19 erstattes av andre uavhengige spenningskilder. Hvis den uavhengige spenningskilde utgjores av en vekselspenningskilde, kan oscillatoren utgå, hvorved spenningskilden over en transformator og likeretter kobles til ventilene. Omkobleren 20 kan utgjores av et spenningfoiende relé, av en statisk omkobler eller av en eller annen i og for seg kjent anordning. I det tilfellet hvor samtlige ventiler har felles katode, som i stromretteren 3 beskrevet ovenfor, er det i og for seg ikke nodvendig med en oscillator 21, men likespenningskilden 19 kan da kobles direkte til ventilenes styreelektroder, eventuelt over seriemotstander eller et potensiometer for å få passende storrelse på styrestrommen. Oscillatoren 21 har sammen med trans-formatoren 22 den fordel at takket være de adskilte sekundærviklinger 23 - 25 kan anordningens utganger kobles til ventiler som ligger på adskilte potensialer.

Anordningen ifolge oppfinnelsen byr altså ved stromrettere i almindelighet fordelene av redusert overbelastnings-risiko ved uteblitt kommutering og forhindring av likestroms-magnetisering av stromrettertransformatoren. Ved stromrettermatere for generatorer gir den utenom disse fordeler også et lettere spenn ingsopptak.

Claims (5)

1. Anordning for ved en stromretter med styrbare ventiler å unngå ulempene med en, til' tross for uteblitt kommutering på grunn av altfor lav spenning på det til stromretteren tilkoblede vekselspenningsnett, gjenstående belastningsstrom, karakterisert ved at et koblingsorgan (20) er anordnet for avfoling av den til stromretteren (3) tilkoblede vekselspenning, samt for når denne synker under en bestemt verdi, å koble en strBmkilde (21 - 28) til de styrbare ventilers styreelektroder for å levere til disse en kontinuerlig styrestrHm, hvorved ventilene samtidig og kontinuerlig holdes ledende.

2. Anordning ifolge krav 1, karakterisert ved at stromkilden omfatter en vekselstromkilde, hvis avgitte strcim etter likeretting er anordnet for tilforsel til ventilene.

3. Anordning ifolge krav 2, karakterisert ved at vekselstromkilden utgjores av en oscillator (21), som mates fra en av den til stromretteren (3) tilkoblede vekselspenningen uavhengig spenningskilde (19), hvilken av koblingsorganet (20) når vekselspenningen går under den nevnte verdi, kobles til oscil latoren (21).

4. Anordning ifolge krav 3, karakterisert ved at den uavhengige spenningskilde utgjores av et akkumulator-batteri (16).

5. Anordning ifolge krav 1, ved magnetiseringsutstyr for synkrongenerator, karakterisert ved at stromretteren er koblet i serie med generatorens feltvikling og anordnet for matning fra generatorens avgitte spenning.