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Anordnung zur Gittersteuerung für elastische Umrichter mit gittergesteuerten Dampf-oder Gas- entladungsstrecken.
Beim Betrieb von mit gittergesteuerten Dampf-oder Gasentladungsstreeken arbeitenden elastischen Umrichtern ergeben sich bekanntlich verschiedene Eigentümlichkeiten. Unter diesen herrscht diejenige vor, dass die Entladungsstreeken derart zu steuern sind, dass jederzeit Energie sowohl aus dem Primärnetz, das normalerweise die höhere Frequenz aufweist, an das Sekundärnetz als auch I in umgekehrter Richtung geliefert werden kann. Das bedeutet, dass stets die eine Gruppe von Ent- ladungsstrecken in Gleichrichterbereitschaft. die andere Gruppe von Entladungsstreeken in Wechsel- richterbereitschaft zu halten ist, wobei die Art der Bereitschaft von Halbwelle zu Halbwelle der niederen
Frequenz wechselt.
Es ist nun bereits erkannt worden, dass bei solchen Betriebsverhältnissen innere Kurzschlussmöglichkeiten bestehen, die man beispielsweise mit einer stromabhängigen Verriegelungs- , steuerung beherrschen kann. Diese wirkt in der Weise, dass die jeweils stromführende Gruppe von Entladungsstrecken die andere Gruppe von Entladungsstreeken gesperrt hält. also eine mögliche be- stehende Arbeitsbereitschaft nicht zulässt. Man kann auch. wie neuerdings vorgeschlagen worden ist (vgl. Patentschrift Nr. 146422), den Betrieb noch besser beherrschen, indem man das Einsetzen der
Entladung in den Entladungsstrecken bei Gleichrichterbetrieb mit einer Phasenverschiebung ver- zögert, die dem Betrag nach gleich gross ist wie die Phasenvoreilung des Beginnes der entsprechenden
Weehselrichterkommutierung.
Diese Steuerungsmöglichkeiten kann man für starre Umrichter als ausreichend ansehen.
Beim Betrieb von elastischen Umrichtern ist die Arbeitsweise jeder Entladungsstrecke nicht wie beim starren Betrieb genau festlegbar. Hier ergeben sich die verschiedenartigsten Steuerungs- möglichkeiten, die man im allgemeinen betriebssicher nur beherrschen kann. wenn man mehrere sich gegenseitig ausschliessende Steuerwege vorsieht (vgl. österr. Patentschrift Nr. 144861). Dennoch bringt' es die Eigentümlichkeit des elastischen Betriebes selbst bei Vorhandensein sämtlicher, bei starren Um- richtern vollkommen ausreichender Schutzmassnahmen mit sich. dass innere Kurzschlussströme ent- stehen können.
Dies beruht darauf, dass die Wechselrichterkommutierung mit einer nennenswerten
Phasenvoreilung, meist mehr als 30 bezogen auf die höherfrequente Periode, vor der entsprechenden
Gleiehrichterkommutierung stattfinden muss.
Bekanntlich können von einem Umrichter, wie er erfindungsgemäss verwendet wird. zwei ver- schiedene Kurvenformen geliefert werden, die an anderer Stelle schon c, ; und % genannt wurden (vgl.
Fig. 2). Dabei arbeitet der Teilumriehter, der die Kurvenform ea liefert. ohne Sternpunktsentladungs- strecke, der andere eb mit Sternpunktsentladungsstrecke. Jeder Teilumrichter liefert dabei abwechselnd die Kurvenform ea und eb. Die Kommutierung der zyklisch sich folgenden Phasen muss für den Wechsel- richterbetrieb vor dem entsprechenden Spannungsschnittpunkt und für den Gleichrichterbetrieb nach diesem erfolgen. Diese Vor-bzw. Nacheilung kann bis zu 303bezogen auf die höhere Frequenz der
Teilspannungen und vom Spannungsschnittpunkt aus gerechnet-betragen. Die Steuerung der Ent- ladungsstrecken erfolgt sowohl von der Primär- (höherfrequenten) Seite wie von der Sekundär- (nieder- frequenten) Seite.
Die vom Primärnetz gelieferten Impulse sind zweckmässig solehe, spitzer Wellenform (vgl. Fig. 3). Es sei dabei der Einfachheit halber angenommen, dass die Entladungsstrecken bei dieser
Gittervorspannung mit Sicherheit ansprechen. Ändert sich nun innerhalb des durch die Vor-und Nach- eilung der beiden Kommutierungen gegebenen Intervalls die Phasenlage der sekundären Spannung,
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so muss, um dieser Lagenänderung Rechnung zu tragen, z. B. bei dem betreffenden Teilumrichtersystt, von der Kurve eb auf die Kurve ea übergegangen werden. In der Fig. 3 ist der kritische Bereich @ einzeln ausgezeichnet.
Der Steuerplan für die Gittersteuerung der Phase 1 enthält die mit 10)'bezeich- neten Wechselrichterimpulse und die mit gr bezeichneten Gleiehrichterimpulse. Die einzelnen Steuerspannungen es teilen sich auf in solche für den grossen Spannungswert (Index g) und solche für den kleinen Spannungswert (Index k). Diese Impulse können von der Primär (pr. ) wie von der Sekundär- seite (sek) erteilt werden. Es ergeben sich somit acht Steuerkurven für die zwei Spannungswerte der
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punkt der Kurven 5 und 1 liegt zur Zeit tl, also vor dem Schnittpunkt der ursprünglichen Kurvenform.
Tritt nun innerhalb des Phasenintervalls zwischen den beiden Kommutierungen die besagte Phasen- änderung ein, dann ist der Impuls 1")' (ea/ ; prim.), der Wechselrichterimpuls für die kleinere Phasenspannung der Phase 1, erteilt worden, aber es folgt auf ihn nicht der zugehörige Gleiehrichterimpuls gr (eu/ ; prim. ), sondern der Gleichrichterimpuls j'Cp prim. ). Das bedeutet also, dass an derselben Phase an der Anzapfung mit niederem Spannungswert ein Gefäss im Wechselrichterbetrieb, an der Anzapfung mit höherem Spannungswert eines im Gleiehrichterbetrieb arbeitet. Es ist nun mit den bisherigen Mitteln nicht möglich, ein Einsetzen einer Entladungsstrecke eines falschen Spannungswertes zu verhindern.
Auch eine Verkleinerung des sekundären Gittersteuerungsimpulses-der im allgemeinen gleich der Brenndauer einer Phase gewählt werden dürfte, führt nicht zum Ziel, da ein derartig genaues Einsetzen dieser Blockbreiten innerhalb des Zeitintervalles . Z--das der Verschiebung des Spannungsschnittpunktes entspricht # nicht erreicht werden kann. In Fig. 4 sind schematisch die Phase 1 des Transformators sowie die zugehörigen Entladungsstrecken angegeben. Zur Verdeutlichung wurden die Entladungsstrecken durch Pfeile dargestellt, dabei gleichzeitig die Stromdurchlassrichtung andeutend. Man erkennt hieraus, dass bei einer Steuerung, wie sie in Fig. 3 gezeigt wurde, bei der also k im Wechselrichterbetrieb und g im Gleichrichterbetrieb arbeiten, sich ein Kurzschluss entsprechend dem Verlauf der Pfeillinie ausbilden kann.
Die arbeitende Spannung hiebei entspricht der Differenz der beiden Phasenspannungen. Auch bei andern als der hier angewendeten Schaltung ergibt sich dieser Kurzschlussstrom im elastischen Betrieb.
Die Erfindung bezweckt nun eine Vermeidung solcher dem elastischen Betrieb abträglichen Kurzschlussmöglichkeiten, u. zw. wird dies erfindungsgemäss dadurch erreicht, dass die Steuerung für den Gleichrichterbetrieb in vorbestimmte Abhängigkeit zu der Steuerung für den Weehselriehterbetrieb gebracht ist, u. zw. derart, dass das Einsetzen der Entladung gemäss den Bedingungen des Gleichrichterbetriebes nur dann ermöglicht wird. wenn ein das Einsetzen der Entladung ermöglichende Steuerimpuls der entsprechenden Wechselrichterkommutierung gegeben wird. Hiedurch wird im inneren Kurzsehlusskreis Spannungsgleichgewicht zwischen den beiden die beiden Halbwellen liefernden Speisesystemen erreicht.
Eine grundsätzliche Ausführungsmöglichkeit ist in Fig. 1 der Zeichnung dargestellt, u. zw. beispielsweise für einen Umrichter, bei dem eine derartige Anordnung der die Umformung durchführenden Hauptentladungsstreeken getroffen ist, dass sie alle gemeinsames Kathodenpotential aufweisen, d. h. in einem einzigen mehranodigen Entladungsgefäss mit gemeinsamer Kathode zusammengefasst werden können. Von den Hauptstromkreisen der gittergesteuerten Dampf-oder Gasentladungsstreeken ist im vorliegenden Falle nur die Quecksilberkathode 4 eines mehranodigen Eisengefässes dargestellt.
Es ist weiterhin angenommen, dass jede der beiden Gruppen von Entladungsstrecken nur je drei Entladungsstrecken mit den Gittern 1', 2', 3'bzw. 1", 2", 3"enthält, und ferner ist für jeden Gitterkreis zur Erleichterung der Übersicht nur ein Steuerweg angegeben, u. zw. für die eingestrichenen Entladungsstrecken die Steuerung für Wechselriehterbetrieb, für die zweigestrichenen Entladungsstrecken die Steuerung für Gleichrichterbetrieb. Für sämtliche Gitterkreise ist eine negative Vorspannung 5 vorgesehen, die über die Widerstände 51', 52'und 51//, 52//den Gittern zugeführt wird und sperrend wirkt. Das Einsetzen der Entladung in den Entladungsstrecken wird durch zusätzliche Steuerimpulse. die mittels Hilfsentladungsstrecken 10', 20', 30' und 10", 20", 30" geliefert werden, ermöglicht.
Für die Hilfsentladungsstreeken werden ebenfalls wie für die Hauptentladungsstrecken gittergesteuerte Entladungsstrecken mit im wesentlichen lichtbogenförmiger Entladung verwendet. Als Anodenspannung wird eine aus dem höherfrequenten Netz entnommene und mittels eines Transformators 6'bzw. 6" zugeführte Wechselspannung geeigneter Phasenlage verwendet. Ebenso erhalten die Gitterkreise der Hilfsentladungsstreeken ausser gegebenenfalls erforderlichen Vorspannungen 50 eine Steuerwechselspannung spitzer Wellenform, die mit passender Phasenlage ebenfalls dem höherfrequenten Netz entnommen wird. Die Erzeugung der spitzen Wellenform geschieht im nicht bezeichneten gesättigten Gittertransformator selbst, der zweckmässig mit freiem magnetischem Rückschluss zu versehen ist.
In die Zuleitungen zu den Primärwicklungen der beiden Gittertransformatoren sind Drosselspulen zur Aufrechterhaltung eines möglichst sinusförmigen Erregerstromes für die Gittertransformatoren eingeschaltet. Ferner werden die Hilfsentladungsstrecken 10', 20', 30'zusätzlich im Takt der niederen
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Frequenz gesteuert, u. zw. im vorliegenden Fall gruppenweise durch eine als Schalter 7'angedeutete Schaltwalze (Kommutator).
Jedoch ist diese Art der Steuerung von dem niederfrequenten Netz aus nicht wesentlich für die Durchführung der Erfindung, sondern man kann auch an Stelle des mechanischen Schaltorgans eine gittergesteuerte Hilfsentladungsstrecke, sei es mit im wesentlichen reiner Elektronenentladung, sei es mit im wesentlichen lichtbogenförmiger Entladung, vorsehen, deren Anoden-und Gitterkreis je durch eine aus dem niederfrequenten Netz abgeleitete Wechselspannung passender Phasen-
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form, vorzugsweise eine solche mit unsymmetrisch ausgebildeten Halbwellen. zu verwenden. Es steht jedoch nichts im Wege, die dem niederfrequenten Netz zugeordnete Steuerkomponente auch direkt in die Gitterkreise von 10', 20',-W'einzufügen. (Bezüglich der Einzelheiten bei solchen Steuerungen sei auf das österr.
Patent Nr. 144861 verwiesen.)
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Sie enthalten also ausser den bereits erwähnten V orspannungen. 50 Wicklungen eines gesättigten Gittertransformators, der nicht bezeichnet ist, mit Drosselspulen in den Zuleitungen. Hiezu tritt eine neue Steuerkomponel1. te, die von den Hilfsentladungsstrecken der ändern Gruppe von Hauptentladungsstrecken abgeleitet ist. Sobald nämlich das Gitter l'einen das Einsetzen der Entladung ermöglichenden Steuerimpuls von der Hilfsentladungsstrecke 10'erhält, wird gleichzeitig von dieser Hilfsentladungsstrecke über einen Stromwandler 9 ein Steuerimpuls in den Gitterkreis der Hilfsentladungsstrecke 10" gegeben.
Diese Hilfsentladungsstrecke ist in den Stromkreis des Gitters 1" geschaltet. l'und 1" gehören aber nun zu einander entsprechenden Hauptentladungsstrecken, d. h. der Strom fliesst in dem in Frage kommenden Zeitteilchen entweder durch die eine oder durch die andere Hauptentladungsstrecke. Die
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derart, dass-abweichend von den Verhältnissen bei den eingestrichenen Hilfsentladungsstrecken-die aus dem höherfrequenten Netz entnommene Steuerwechselspannung spitzer Wellenform für sich allein ein Einsetzen der Entladung in der Hilfsentladungsstrecke 10"noch nicht ermöglicht, sondern erst in Verbindung mit der durch den Stromwandler 9 gelieferten Steuerspannung.
Zur Erzielung richtiger Steuerspannungsverhältnisse wird man vorteilhaft Glimmröhren 8, gegebenenfalls mit parallelgeschaltetem, nicht bezeichnetem Widerstand, in den Gitterkreis einfügen. Besonders hat dies Bedeutung für die Sekundärwicklung des Stromwandlers 9.
Wie bereits bei Beginn des vorangehenden Absatzes gesagt wurde, ist zwecks übersichtlicher Darstellung für das Gitter jeder Hauptentladungsstrecke nur ein Steuerweg angegeben worden. Im vorliegenden Fall müsste die Anordnung nach Fig. 1 noch derart ergänzt werden, dass für die eingestrichene Gruppe von Hauptentladungsstrecken noch eine weitere in derselben Weise wie 10//, 20//, 30// geschaltete Gruppe von Hilfsentladungsstrecken vorzusehen ist. Diese muss in der gleichen Weise in Abhängigkeit gebracht werden zu einer weiteren Gruppe von Hilfsentladungsstrecken, die den Gittern 1", 2", 3"zugeordnet, aber im übrigen in gleicher Weise wie 10'. 26',. 3' geschaltet ist.
Mithin sind für jedes Gitter einer Hauptentladungsstrecke mindestens zwei Steuerwege vorzusehen, wobei der dem Gleichrichterbetrieb entsprechende Steuerweg durch den dem Wechselrichterbetrieb entsprechenden Steuerweg der entsprechenden andern Hauptentladungsstrecke verriegelt und mitgesteuert wird.
Gemäss einer Weiterbildung des Erfindungsgedankens kann man die Verriegelung noch weiterführen, wie nachstehend an Hand eines Doppelumrichters mit abgestuften Phasenspannungen erläutert werden soll. Der Doppelumrichter besteht, wie aus Fig. 5 der Zeichnung zu erkennen ist, aus zwei Teilumrichtern I und II, die im vorliegenden Fall zwei gleirhfrequente Spannungen (In und eh gleicher Phasenlage, aber verschiedenartiger Kurvenform liefern. die in Fig. 6 dargestellt sind. Die Zusammensetzung der beiden Teilspannungen erfolgt mit Hilfe der beiden Transformatoren 102 und 202.
Gebildet werden die Teilspannungen mit Hilfe der in mehranodigen Gefässen 101 und 201 untergebrachten gittergesteuerten Dampf-oder Gasentladungsstreeken aus vier dreiphasigen Speisesystemen, wobei für jedes Speisesystem insgesamt sieben Entladungsstrecken vorgesehen sind, die die gleiche Bezifferung haben mögen, wie sie an den Speisesystemen beigeschrieben ist.
Ein Ausführungsbeispiel für die Weiterbildung des Erfindungsgedankens ist in Fig. 7 der Zeichnung angegeben, u. zw. bezieht es sich auf einen Doppelumrichter nach Fig. 5. Zwecks Vereinfachung
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Steuerung gemäss den Bedingungen des Wechselriehterbetriebes angegeben, d. h. in Wirklichkeit müsste die Ausbildung der Steuerung entsprechend den Ausführungen zu Fig. 1 vervollständigt werden. Man weiss nun vom Doppelumrichter gemäss Fig. 5, dass jede Entladungsstrecke sehr verschiedenartig arbeiten kann und infolgedessen auch entsprechend gesteuert werden muss. So muss die Entladungsstrecke112' in die Lage versetzt werden können, einen Strom sowohl von der Entladungsstreeke 151'als auch von der Entladungsstrecke 152'übernehmen zu können.
Die Entladungsstrecke 111'ist derart zu steuern, dass sie Strom sowohl von den beiden bereits genannten Entladungsstrecken 151'und 152'als auch von der Sternpunktsentladungsstrecke 100'übernehmen kann, d. h. die Entladungsstrecke 111'muss drei an sich verschiedenen Steuerbedingungen genügen.
Entsprechendes gilt auch für die Entladungsstrecken der übrigen Phasen. Bezüglich der Sternpunktsentladungsstreeke 100'sind ebenfalls drei
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Steuerbedingungen zu erfüllen, nämlich die Übernahme des Stromes entweder von 111'oder von 1. n' oder von 151'. Genau wie bei Fig. 1 sind die der niederfrequenten Spannung zugeordneten Steuerorgane durch als Schalter angedeutete Schaltwalzen (Kommutatoren) angedeutet, u. zw. 722'für die Steuerung bei Übernahme des Stromes von 152' auf 112' usw., 712' bei Übernahme des Stromes von 1 -' auf 112' usw. Entsprechende Zusammenhänge ergeben sich für die Schaltwalzen 70', 710', 711'und 7'.
Im Sinne der Weiterbildung der Erfindung werden grundsätzlich die Entladungsstrecken mit den
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die beispielsweise durch die Schaltwalze 721'gesteuert wird, wird bei passenden Phasenverhältnissen den das Einsetzen der Entladung in der Hilfsentladungsstrecke ermöglichenden Spannungsstoss uur erhalten, der seinerseits das Einsetzen der Entladung in der zugehörigen Hauptentladungsstreeke ermög-
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Diese Steuerspannung wird in ähnlicher Weise wie bei Fig. 1 durch einen Stromwandler 9.'21'geliefert, u. zw. ist dieser in den Stromkreis einer Hilfsentladungsstreeke geschaltet, die die an dem höheren Spannungswert derselben Speisephase liegende Hauptentladungsstrecke steuert. Es ergibt sich mithin für die dem niederen Spannungswert der Speisephase zugeordnete Hilfsentladungsstrecke unter Berück- sichtigung der an sich vorhandenen negativen Vorspannung ein Verlauf 11s für die Kurve der Steuerspannung. Entsprechend sind für die durch die Schaltwalze 711'und 710'gesteuerten Hilfsentladungsstrecken Stromwandler 911' bzw. 910' vorgesehen.
Eine Verriegelung zwischen den zu den Sehaltwalzen M' und 722'gehörigen Hilfsentladungsstrecken ist an sich auch denkbar, wird aber im allgemeinen nicht erforderlich sein, da die der niederfrequenten Spannung zugeordneten Steuerkomponenten eine genügend genaue Einhaltung der Steuerbedingungen gewährleisten. Gleiches gilt auch für die zu den Schaltwalzen 701', 711' und 721' gehörenden Hilfsentladungsstrecken untereinander. Für die Sternpunktsentladungsstrecke 100' ist eine doppelte Schaltwalze 710' vorgesehen, wobei in der einen Halbwelle der niederfrequenten Spannung das eine Kontaktstück, in der andern Halbwelle das andere Kontaktstück die Steuerung bewirkt.
Die dargestellten Ausführungsbeispiele zeigen einige der verschiedenen Möglichkeiten vorbestimmter Beeinflussung, d. h. einerseits Verriegelung, anderseits Mitsteuerung einzelner Steuerwege durch andere Steuerwege. Es steht nichts im Wege, ausser den Verriegelungen gemäss der Erfindung
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beiden Gruppen von Hauptentladungsstrecken oder andere Verbesserungen (vgl. Patent Nr. 146422).
PATENT-ANSPRUCHE :
1. Anordnung zur Gittersteuerung bei elastischen, mit gittergesteuerten Dampf-oder Gasentladungsstrecken arbeitenden Umrichtern, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung der Entladungsstrecken für den Gleichrichterbetrieb derart in Abhängigkeit zu der Steuerung der entsprechenden Entladungsstrecken für den Wechselrichterbetrieb gebracht ist, dass das Einsetzen der Entladung gemäss den Bedingungen des Gleichrichterbetriebes nur dann ermöglicht wird, wenn der entsprechenden Entladungsstrecke für den Wechselrichterbetrieb ein das Einsetzen der Entladung ermöglichender Steuerimpuls gegeben wird.
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Arrangement for grid control for elastic converters with grid-controlled vapor or gas discharge paths.
As is known, the operation of elastic converters operating with grid-controlled vapor or gas discharge paths results in various peculiarities. Among these, the prevailing principle is that the discharge paths are to be controlled in such a way that energy can be delivered at any time from the primary network, which normally has the higher frequency, to the secondary network and in the opposite direction. This means that one group of discharge paths is always ready for rectification. the other group of discharge lines is to be kept in readiness for inverters, with the type of readiness from half-wave to half-wave of the lower
Frequency changes.
It has now been recognized that in such operating conditions there are internal short-circuit possibilities that can be mastered, for example, with a current-dependent interlocking control. This works in such a way that the current-carrying group of discharge paths keeps the other group of discharge paths blocked. thus does not allow a possible existing willingness to work. One can also. as has recently been proposed (see patent specification no. 146422), master the operation even better by inserting the
Discharge in the discharge paths with rectifier operation is delayed with a phase shift that is equal in magnitude to the phase lead at the beginning of the corresponding phase
Converter commutation.
These control options can be considered sufficient for rigid converters.
When operating elastic converters, the mode of operation of each discharge path cannot be precisely defined as with rigid operation. A wide variety of control options arise here, which can generally only be mastered in a reliable manner. if one provides several mutually exclusive tax routes (cf. Austrian patent specification no. 144861). Nevertheless, it entails the peculiarity of elastic operation, even if all protective measures are present, which are perfectly adequate for rigid converters. that internal short-circuit currents can arise.
This is based on the fact that the inverter commutation with a significant
Phase lead, usually more than 30 based on the higher frequency period, before the corresponding one
Rectangular commutation must take place.
As is known, from a converter such as is used according to the invention. two different curve forms are supplied which are already c,; and% were mentioned (cf.
Fig. 2). The partially belted worker who delivers the curve shape ea works here. without neutral point discharge path, the other eb with neutral point discharge path. Each partial converter alternately supplies the waveform ea and eb. The commutation of the cyclically following phases must take place for the inverter operation before the corresponding voltage intersection and for the rectifier operation after this. This before or. Lag can be up to 303 based on the higher frequency of the
Partial stresses and calculated from the stress point of intersection. The discharge paths are controlled from both the primary (higher frequency) and the secondary (lower frequency) side.
The impulses supplied by the primary network are expediently of such a pointed wave form (see FIG. 3). It is assumed for the sake of simplicity that the discharge paths in this case
Address the grid pretension with certainty. If the phase position of the secondary voltage changes within the interval given by the leading and lagging of the two commutations,
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so must, in order to take this change of position into account, z. B. in the relevant Teilumrichtersystt, from the curve eb to the curve ea. In Fig. 3, the critical area @ is marked individually.
The control plan for the grid control of phase 1 contains the inverter pulses labeled 10) 'and the rectifier pulses labeled gr. The individual control voltages es are divided into those for the high voltage value (index g) and those for the low voltage value (index k). These impulses can be given from the primary (pr.) As well as from the secondary side (sec). This results in eight control curves for the two voltage values of the
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point of curves 5 and 1 is at time tl, i.e. before the point of intersection of the original curve shape.
If the phase change occurs within the phase interval between the two commutations, then the pulse 1 ") '(ea /; prim.), The inverter pulse for the lower phase voltage of phase 1, has been issued, but it follows it not the associated rectifier pulse gr (eu /; prim.), but the rectifier pulse j'Cp prim.). This means that on the same phase at the tap with a lower voltage value a vessel in inverter operation, at the tap with a higher voltage value an im It is now not possible with the previous means to prevent the onset of a discharge path with an incorrect voltage value.
A reduction in the secondary grid control pulse - which should generally be chosen to be equal to the burning time of a phase - does not achieve the goal, since such a precise onset of these block widths within the time interval. Z - which corresponds to the shift of the stress intersection point # cannot be reached. In Fig. 4 phase 1 of the transformer and the associated discharge paths are shown schematically. For clarification, the discharge paths are shown by arrows, at the same time indicating the direction of current flow. It can be seen from this that with a control as shown in FIG. 3, in which k is working in inverter mode and g in rectifying mode, a short circuit can develop in accordance with the course of the arrow line.
The working voltage here corresponds to the difference between the two phase voltages. Even with circuits other than the one used here, this short-circuit current results in elastic operation.
The invention now aims to avoid such short-circuit possibilities that are detrimental to elastic operation, u. zw. This is achieved according to the invention in that the control for the rectifier operation is brought into a predetermined relationship with the control for the rectifier operation, u. zw. In such a way that the onset of the discharge according to the conditions of the rectifier operation is only possible then. when a control pulse is given for the corresponding inverter commutation that enables the discharge to start. As a result, voltage equilibrium is achieved in the inner short circuit between the two feed systems that supply the two half-waves.
A basic embodiment is shown in Fig. 1 of the drawing, u. For example, for a converter in which the main discharge lines performing the conversion are arranged in such a way that they all have a common cathode potential, d. H. can be combined in a single multi-anode discharge vessel with a common cathode. Of the main circuits of the grid-controlled vapor or gas discharge lines, only the mercury cathode 4 of a multi-anode iron vessel is shown in the present case.
It is also assumed that each of the two groups of discharge paths has only three discharge paths with the grids 1 ', 2', 3 'or 1 ", 2", 3 ", and furthermore only one control path is given for each grid circle to simplify the overview, and the control for alternating operation for the marked discharge sections and the control for rectifier operation for the two-marked discharge sections. For all grid circles a negative bias voltage 5 is provided, which is fed to the grids via the resistors 51 ', 52' and 51 //, 52 // and has a blocking effect. The onset of the discharge in the discharge paths is triggered by additional control pulses, which are generated by means of auxiliary discharge paths 10 ', 20 ', 30' and 10 ", 20", 30 "are possible.
For the auxiliary discharge sections, as for the main discharge sections, grid-controlled discharge sections with a substantially arc-shaped discharge are used. An anode voltage is taken from the higher-frequency network and used by means of a transformer 6 ′ or. 6 "is used. The grid circles of the auxiliary discharge lines also receive, in addition to any necessary bias voltages 50, a control alternating voltage with a sharp waveform, which is also taken from the higher-frequency network with the appropriate phase position is to be provided with free magnetic return.
Choke coils are connected in the supply lines to the primary windings of the two grid transformers to maintain the most sinusoidal excitation current for the grid transformers. Furthermore, the auxiliary discharge paths 10 ', 20', 30 'are additionally in time with the lower
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Frequency controlled, u. in the present case in groups by a switching drum (commutator) indicated as switch 7 '.
However, this type of control from the low-frequency network is not essential for the implementation of the invention; instead of the mechanical switching element, a grid-controlled auxiliary discharge path can be provided, be it with essentially pure electron discharge, be it with essentially arc-shaped discharge, their anode and grid circuit each by an alternating voltage derived from the low-frequency network of suitable phase
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shape, preferably one with asymmetrical half-waves. to use. However, nothing stands in the way of inserting the control component assigned to the low-frequency network directly into the grid circles of 10 ', 20', - W '. (With regard to the details of such controls, please refer to the Austrian
Referred to U.S. Patent No. 144861.)
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So they contain besides the already mentioned biases. 50 windings of a saturated grid transformer, which is not designated, with choke coils in the supply lines. In addition, there is a new tax component1. te derived from the auxiliary discharge paths of the other group of main discharge paths. As soon as the grid 1 'receives a control pulse from the auxiliary discharge path 10' which enables the onset of the discharge, a control pulse is simultaneously given from this auxiliary discharge path via a current transformer 9 to the grid circuit of the auxiliary discharge path 10 ".
This auxiliary discharge path is connected to the circuit of the grid 1 ". 1 'and 1", however, now belong to mutually corresponding main discharge paths, i.e. H. the current flows in the time particle in question either through one or the other main discharge path. The
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in such a way that - deviating from the conditions in the auxiliary discharge paths indicated - the ac control voltage with a sharp waveform taken from the higher-frequency network does not, on its own, allow the discharge to begin in the auxiliary discharge path 10 ″, but only in conjunction with the control voltage supplied by the current transformer 9 .
In order to achieve correct control voltage ratios, glow tubes 8, optionally with a resistor (not designated) connected in parallel, are advantageously inserted into the grid circle. This is particularly important for the secondary winding of the current transformer 9.
As has already been said at the beginning of the preceding paragraph, only one control path has been specified for the grid of each main discharge path for the sake of clarity. In the present case, the arrangement according to FIG. 1 would have to be supplemented in such a way that a further group of auxiliary discharge paths connected in the same way as 10 //, 20 //, 30 // is to be provided for the group of main discharge paths marked. This must be made dependent in the same way on a further group of auxiliary discharge paths which are assigned to the grids 1 ", 2", 3 ", but otherwise connected in the same way as 10 ', 26', 3 '.
Therefore, at least two control paths are to be provided for each grid of a main discharge path, the control path corresponding to the rectifier operation being locked and co-controlled by the control path corresponding to the inverter operation of the corresponding other main discharge path.
According to a further development of the concept of the invention, the locking can be continued, as will be explained below using a double converter with graduated phase voltages. As can be seen from FIG. 5 of the drawing, the double converter consists of two partial converters I and II, which in the present case supply two synchronous-frequency voltages (In and eh the same phase position, but different curve shapes. These are shown in FIG The two partial voltages are combined with the aid of the two transformers 102 and 202.
The partial voltages are formed with the help of the grid-controlled vapor or gas discharge lines from four three-phase feed systems, which are accommodated in multi-anode vessels 101 and 201, with a total of seven discharge paths being provided for each feed system, which may have the same numbering as is attached to the feed systems.
An embodiment for the development of the inventive concept is given in Fig. 7 of the drawing, u. zw. It relates to a double converter according to Fig. 5. For the purpose of simplification
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Control specified according to the conditions of the reverse operation, d. H. In reality, the design of the control would have to be completed in accordance with the explanations relating to FIG. 1. It is now known from the double converter according to FIG. 5 that each discharge path can work very differently and consequently must also be controlled accordingly. It must therefore be possible to enable the discharge path 112 ′ to be able to accept a current both from the discharge path 151 ′ and from the discharge path 152 ′.
The discharge path 111 'is to be controlled in such a way that it can accept current both from the two aforementioned discharge paths 151' and 152 'as well as from the neutral point discharge path 100', i. H. the discharge path 111 'must satisfy three different control conditions.
The same applies to the discharge paths of the other phases. With regard to the neutral point discharge line 100's, there are also three
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To meet the control conditions, namely the acceptance of the current either from 111 'or from 1. n' or from 151 '. Exactly as in FIG. 1, the control elements associated with the low-frequency voltage are indicated by switching drums (commutators) indicated as switches, u. between 722 'for the control when taking over the current from 152' to 112 'etc., 712' when taking over the current from 1 - 'to 112' etc. Corresponding relationships result for the shift drums 70 ', 710', 711 ' and 7 '.
In the sense of the development of the invention, the discharge paths with the
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which is controlled, for example, by the switching drum 721 ', the voltage surge which enables the onset of the discharge in the auxiliary discharge path is obtained with suitable phase conditions, which in turn enables the onset of the discharge in the associated main discharge path.
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This control voltage is supplied in a manner similar to that in FIG. 1 by a current transformer 9.'21 ', and the like. between this. This is connected to the circuit of an auxiliary discharge path that controls the main discharge path connected to the higher voltage value of the same feed phase. This results in a curve 11s for the curve of the control voltage for the auxiliary discharge path assigned to the lower voltage value of the feed phase, taking into account the negative bias voltage that is actually present. Correspondingly, current transformers 911 'and 910' are provided for the auxiliary discharge paths controlled by the shift drum 711 'and 710'.
Interlocking between the auxiliary discharge sections belonging to the holding rollers M 'and 722' is also conceivable per se, but will generally not be necessary since the control components assigned to the low-frequency voltage ensure that the control conditions are adhered to with sufficient accuracy. The same also applies to the auxiliary discharge paths belonging to the shift drums 701 ', 711' and 721 '. A double switching drum 710 'is provided for the neutral point discharge path 100', with one contact piece in one half-wave of the low-frequency voltage and the other contact piece in the other half-wave.
The illustrated embodiments show some of the various possibilities of predetermined influencing, i. H. on the one hand locking, on the other hand control of individual control paths by other control paths. Nothing stands in the way, except for the locks according to the invention
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both groups of main discharge paths or other improvements (see patent no. 146422).
PATENT CLAIMS:
1. Arrangement for grid control in elastic converters working with grid-controlled vapor or gas discharge paths, characterized in that the control of the discharge paths for the rectifier operation is brought into dependence on the control of the corresponding discharge paths for the inverter operation that the onset of the discharge according to the Conditions of the rectifier operation is only made possible if the corresponding discharge path for the inverter operation is given a control pulse that enables the discharge to start.