DE1061889B - Phase control bridge for connection to a three-phase network - Google Patents
Phase control bridge for connection to a three-phase networkInfo
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Description
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Die Erfindung bezieht sich auf eine Phasenregelbrücke für den Anschluß an ein dreiphasiges Netz, welche aus drei einphasigen Brücken mit steuerbaren gleichstromvormagnetisierten Drosselspulen und Widerständen gebildet ist, und deren einzelne Brücken zwischen je zwei Netzleitungen geschaltet sind. Bei einer solchen bekanntgewordenen Schaltung für die Steuerung einer dreiphasigen Brückenschaltung aus sechs einanodigen Stromrichtergefäßen, wies jede der einphasigen Brücken in dem einen ihrer parallelen Stromzweige eine Reihenschaltung aus einer gleichstramvormagnetisierten Drossel sowie aus einem ohmschen Widerstand un.d in dem anderen Parallelstramzweig einen ohmschen Widerstand mit einstellbarem Abgriff zur Bildung zweier Brückenzweige auf. Zur Entnahme der Steuerspannungen für die gittergesteuerten Stromrichtergefäße waren sowohl der Pluspol der Anlage als auch die genannten drei Abgriffe der Brückenwiderstände geerdet sowie andererseits die Verhindungsleitung zwischen je einer Drossel und dem ohmschen Widerstand in den anderen Parallelzweigen der einphasigen Regelbrücken an je ein Gitter eines der Stromrichtergefäße angeschlossen. Bei dieser Schaltung konnte jedoch in der dreiphasigen Brückenschaltung der eigentlichen Stromrichtergefäße, welche die Gleichstromleistung lieferten, nicht in jedem Zweig der Brückenschaltung mit einem gittergesteuerten Gefäß gearbeitet werden. Es konnten vielmehr in der dreiphasigen Brückenschaltung nur jeweils, bezogen auf die beiden. Gleichstrompole der Anlage, je ein ungesteuertes Stromrichtergefäß in Reihe mit je einem gittergesteuerten Gefäß geschaltet werden.The invention relates to a phase locked bridge for connection to a three-phase network, which consists of three single-phase bridges with controllable DC-biased inductors and resistors is formed, and their individual bridges are connected between two power lines. In such a circuit that has become known for the Control of a three-phase bridge circuit made up of six single-anode converter vessels, each of the single-phase bridges in one of their parallel branches a series circuit of a DC biased Choke as well as an ohmic resistor and in the other parallel branch an ohmic resistor with an adjustable tap to form two bridge branches on. To take the control voltages for the grid-controlled converter vessels were both the positive pole of the system as well as the mentioned three taps of the bridge resistors are grounded and on the other hand the prevention line between each throttle and the ohmic resistance in the other Parallel branches of the single-phase control bridges are each connected to a grid of one of the converter vessels. In this circuit, however, in the three-phase bridge circuit of the actual converter vessels, which supplied the direct current power, not in every branch of the bridge circuit a grid-controlled vessel can be worked. Rather, it could be in the three-phase bridge circuit only in each case, based on the two. DC poles of the system, one uncontrolled converter vessel each can be connected in series with one grid-controlled vessel each.
Derartige Bindungen in der Erstellung einer Stromrichteranlage hinsichtlich der Art der benutzbaren StrornrichtergefäSe sind jedoch unerwünscht. Sie kommen in Fortfall, wenn bei einer Phasenregelbrücke der eingangs, genannten Art erfindungsgemäß von jeder der einphasigen Brücken die offene Primärwicklung eines gemeinsamen Ausgangstransformators gespeist wird. Die einzelnen Phasenwicklungen der Primärseite des. Transformators, sind also jeweils nur an die Ausgangsdiagonalen der einzelnen einphasigen Brükken mit ihren Enden angeschlossen.Such ties in the creation of a power converter system with regard to the type of usable However, rectifier vessels are undesirable. They cease to exist if there is a phase-locked bridge of the type mentioned at the outset, according to the invention, the open primary winding of each of the single-phase bridges fed by a common output transformer will. The individual phase windings on the primary side of the transformer are therefore only connected to the Output diagonals of the individual single-phase bridges with their ends connected.
Die einzelne einphasige Phasenbrücke kann dabei +5 derart aufgebaut sein, daß sie in diagonal gegenüberliegenden Zweigen je eine. Drossel bzw. je einen Widerstand aufweist.The single single-phase phase bridge can be +5 be constructed in such a way that they each have one in diagonally opposite branches. Throttle or one each Has resistance.
Es ist auch bereits in "Verbindung mit einer zweiphasigen
Stromrichterschaltung bzw. Mittelpunktschaltung aus gittergesteuerten· Gefäßen bekanntgeworden,
eine Brückenschaltung, zu benutzen, welche in. diagonal gegenüberliegendea Zweigen steuerbare
gleichstromvormagnetisierte Drosseln und in den an-Phasenregelbrücke
für den Anschluß
an ein dreiphasiges NetzIt has already become known in connection with a two-phase converter circuit or a midpoint circuit made of grid-controlled vessels to use a bridge circuit which has controllable direct-current-biased chokes in diagonally opposite branches and in the on-phase control bridge for the connection
to a three-phase network
Anmelder:Applicant:
Siemens-SchuckertwerkeSiemens-Schuckertwerke
Aktiengesellschaft,Corporation,
Berlin und Erlangen,.Berlin and Erlangen.
Erlangen, Werner-von-Siemens-Str. 50Erlangen, Werner-von-Siemens-Str. 50
Dr.-Ing. Herbert Kind, Berlin-Siemensstadt,
ist als Erfinder genannt wordeuDr.-Ing. Herbert Kind, Berlin-Siemensstadt,
is named as the inventor
deren diagonal gegenüberliegenden Brückenzweigen; ohmsche Widerstände aufweist. In diesem Falle wurde jedoch diese Brückenschaltung- mit den Punkten ihrer Ausgangsdiagonale an das Gitter je eines der beiden Strorarichtergefäße der Mittelpunktssdialtung angeschlossen, und an ihrer Eingangs diagonale wurde diese Brücke von der Sekundärwicklung des N'etztransfbrmators gespeist, die an ihrer Mitte mit den Kathoden der Stromrichtergefäße bzw. dem. Pluspol der Gleichstromselte der Anlage verbunden ist Eine solche Anordnung hat also nicht den Charakter einer Brückenschaitung, wie sie beim Gegenstand der Erfindung benutzt ist, denn bei der bekannten Anordnung liegen praktisch zwei einzelne Brücken vor. Zu jeder der Brücken gehört nämlich eine der Reihenschaltungen aus einer steuerbaren gleichstromvormagaetisierten Drossel sowie einem ohmschen Widerstand und die genannte, mit Mittelanzapfung· versehene Sekundärwicklung, welche j eweils die beiden anderen Brüfckenzweige bildet, und die beiden Brücken, gemeinsam ist.their diagonally opposite bridge branches; Has ohmic resistances. In this case it was however, this bridge circuit - with the points of its Output diagonal connected to the grid of one of the two straightener vessels of the center line, and at its entrance diagonal this bridge was made by the secondary winding of the mains transformer fed, which at their center with the cathodes of the converter vessels or the. Positive pole the DC part of the system is connected. Such an arrangement does not have the character of a Bridge circuit, as in the subject of the invention is used, because in the known arrangement there are practically two individual bridges. For everyone One of the series connections of a controllable direct current pre-magnetized belongs to the bridges Choke as well as an ohmic resistor and the mentioned secondary winding provided with a center tap, which in each case the other two branches of the bridge forms, and the two bridges, is common.
Nach einer anderen Lösung, kann erfindungsgemäß zwischen je zwei Netzleitungen die Wicklung eines Spartransformators geschaltet werden, der mit seiner Wicklung unmittelbar an der Bildung" einer einphasigen Brücke beteiligt ist, indem von der Mitte der Wicklung des Spaxtransformatoirs und' dem gemeinsamen Verzweigungspunkt von Drossel und ohrn.-schem Widerstand jeder Brücke die offene Wicklung eines Ausgangstransformators gespeist wird.According to another solution, according to the invention the winding of an autotransformer can be connected between each two power lines, with its Winding is directly involved in the formation of "a single-phase bridge, adding from the middle the winding of the Spaxtransformatoirs and 'the common Branch point of throttle and ohrn.-schem Resistance of each bridge is fed to the open winding of an output transformer.
909 578/175909 578/175
3 43 4
Als gleichstromvormagnetisierte Drosselspulen kön- Halbkreis über diesen Dreieckseiten. U0 ist die Sternnen in Verbindung mit der Erfindung vorzugsweise spannung, U0 ]/3/sF die Ausgangs spannung an der sogenannte Ventildrosselspulen benutzt werden, bei Brücke. Man erkennt, daß der Spannungsvektor U denen also in jeder Arbeitsstromwicklung ein Ventil gegenüber dem Nullpunkt des Spannungsdreiecks liegt, so daß jede der Arbeitswicklungen nur von der 5 RST sich um +60° oder —60° gegenüber der Mittelpositiven bzw. von der. .negativen Halbwelle des lage verlagern läßt, wenn die Drosselinduktivität von Wechselstromes durchflossen wird. L = 0-bis L = oo veränderlich ist, wie es die Fig. 5As a direct current biased inductor, a semicircle over these triangle sides can be used. U 0 is the star in connection with the invention, preferably voltage, U 0 ] / 3 / sF is the output voltage at which so-called valve throttle coils are used, in the case of a bridge. It can be seen that the voltage vector U in which a valve in each working current winding is located opposite the zero point of the voltage triangle, so that each of the working windings is only from the 5 RST by + 60 ° or -60 ° compared to the center positive or from the. .Negative half-wave of the position can be shifted when the inductance of alternating current flows through it. L = 0 to L = oo is variable, as is shown in FIG. 5
Es war weiterhin eine zweiphasige Stromrichter- näher veranschaulicht, in der die SpannungswerteThere was also a two-phase power converter - illustrated in more detail, in which the voltage values
schaltung bekannt, bei welcher eine Brückenschaltung von U über den Phasenwinkeln aufgetragen sind. Diecircuit known in which a bridge circuit of U are plotted over the phase angles. the
für die Steuerung der Gitterkreise der beiden Gefäße io Leerlaufspannung von U erreicht hierbei einen Wertfor the control of the lattice circles of the two vessels io open circuit voltage of U reaches a value here
in dem einen der parallelen Stromzweige der Brücke bis 1,37 U0. Die Anordnung nach Fig. 3 hat etwa nurin one of the parallel branches of the bridge to 1.37 U 0 . The arrangement of FIG. 3 has approximately only
eine zwei Brückenzweige bildende Wicklung mit die halbe Ausgangsleitung gegenüber der Anordnunga winding forming two bridge branches with half the output line opposite the arrangement
Mittelanzapfung enthielt, während die beiden Brücken- nach Fig. 1, die auch einen optimalen RegelbereichCenter tap contained, while the two bridges according to Fig. 1, which also have an optimal control range
zweige in dem anderen Stromzweig aus der Reihen- von —90° bis +90° hat. Die Leerlauf spannung nachbranches in the other branch from the series - 90 ° to + 90 °. The no-load voltage after
schaltung eines Kondensators und einer einstellbaren 15 Fig. 1 hat den Wert U0 j/äT, diejenige nach Fig. 3 dencircuit of a capacitor and an adjustable 15 Fig. 1 has the value U 0 j / ÄT, that of Fig. 3 den
Drossel bzw. einem ohmschen Widerstand bestanden. Wert [/„ j/3/ίΓ. Beide sind jeweils konstant. Bei einerThrottle or an ohmic resistor passed. Value [/ "j / 3 / ίΓ. Both are constant. At a
An die Mittelanzapfung der Wicklung und die Ver- solchen Anordnung nach dem Ausführungsbeispiel derThe center tap of the winding and the arrangement of this kind according to the embodiment of FIG
bindungsleitung zwischen dem ohmschen Widerstand Fig. 3 läßt sich ein Ausgangstransformator einsparen,connecting line between the ohmic resistor Fig. 3, an output transformer can be saved,
und der Reihenschaltung aus der Kapazität und der wenn statt des Spartransformators ein Isoliertrans-and the series connection of the capacitance and, if instead of the autotransformer, an isolating transformer
einstellbaren Induktivität war die Primärwicklung 20 formator 21 (Fig. 6), also· mit getrennter Primär- undadjustable inductance was the primary winding 20 transformer 21 (Fig. 6), so · with separate primary and
des Gittersteuertransformators für die beiden Strom- Sekundärwicklung benutzt wird. Dieser Transforma-of the grid control transformer is used for the two current secondary windings. This transforma-
richtergefäße angeschlossen, der eine Sekundärwick- tor 21 ist z. B. primär in Dreieck und sekundärseitigconnected judge vessels, the secondary winding tor 21 is z. B. primarily in the triangle and on the secondary side
lung mit Mittelanzapfung aufwies, deren Enden an als sechsphasiger Stern geschaltet. Je eine der dreiwith a center tap, the ends of which are connected as a six-phase star. One of the three
die Gitter der beiden Gefäße angeschlossen war, wäh- Sehnenspannungen bzw. Wicklungen 2111 bis 21 bm the lattice of the two vessels was connected, while tendon tensions or windings 21 1 1 to 21 b m
rend die Mittelanzapfung über einen Schutzwiderstand 25 der Sekundärseite 21 & des Transformators wird un-rend the center tap via a protective resistor 25 on the secondary side 21 & of the transformer is un-
und eine Gleichstromvorspannungsquelle an die Ka- mittelbar als Teil einer Phasenbrücke benutzt, derenand using a DC bias source to the cable indirectly as part of a phase bridge
thoden der beiden Stromrichtergefäße angeschlossen andere induktive und ohmsche Glieder mit 23, 24, 25methods of the two converter vessels connected other inductive and ohmic members with 23, 24, 25
war. Hierbei wurde jedoch nicht von der Maßnahme bzw. 26, 27 und 28 bezeichnet sind. Jeweils zwischenwas. Here, however, was not designated by the measure or 26, 27 and 28 are. Each between
Gebrauch gemacht, an einem mehrphasigen Transfer- den induktiven und ohmschen Gliedern der BrückeMade use of a multiphase transfer - the inductive and ohmic members of the bridge
mater mit offenen Primärwicklungen zu arbeiten. 30 liegt unmittelbar der Abgriff der phasenverschobenenmater to work with open primary windings. 30 is the tap of the phase-shifted
Einige Ausführungsbeispiele für die Anwendung Spannungen, wobei die Veränderung der Phasenlage der Erfindung werden an Hand der Figuren der Zeich- mit Hilfe einer Steuerung der Gleichstromvormagnenung erläutert. tisierung der Drosseln erzielt wird. Die Ausgangs-■ Mach dem Ausführungsbeispiel der Fig. 1 sind drei spannung steht an den Klemmen X, Y und Z zur Einphasenbrücken 1 bis 3 zwischen die Netzleitungen 35 Verfügung. Das entsprechende Spannungsdiagramm RST geschaltet. Von den Einphasenbrücken hat jede zeigt die Fig. 7, wobei der Spannungsstern um theoeinen Aufbau, wie er in Fig. 2 hinter dem Identitäts- retisch ± 90° drehbar ist entsprechend einer Verändezeichen (ξ) wiedergegeben ist. Jede Brücke besteht rung der Drosselinduktivitäten von L = 0 bis L = 00. danach aus zwei Paaren von gleichstromvormagneti- In diesem Falle wird für die Speisung der Brücke sierten steuerbaren Drosselspulen, z. B. la und 1& 4° also ein Transformator benötigt, der Regelbereich ist mit-den Steuerwicklungen la! und IV sowie den aber größer als nach Fig. 3.A few exemplary embodiments for the application of voltages, with the change in the phase position of the invention being explained with the aid of the figures of the drawing with the aid of a control of the direct current preview. tization of the throttles is achieved. The output ■ Mach the embodiment of FIG. 1 are three voltage is available at the terminals X, Y and Z for single-phase bridges 1 to 3 between the power lines 35. The corresponding voltage diagram RST switched. Fig. 7 shows each of the single-phase bridges, the tension star being reproduced around theo a structure as it can be rotated ± 90 ° behind the identity table in Fig. 2 according to a variable symbol (ξ). Each bridge consists of inductances from L = 0 to L = 00. then from two pairs of direct current bias. In this case, controllable inductors, z. B. la and 1 & 4 ° so a transformer is required, the control range is with the control windings la! and IV as well as but larger than according to FIG. 3.
Wechselstromarbeitswicklungen la" und 16", die in Der Regelbereich einer Anordnung nach Fig. 6 läßtAC work windings la " and 16", which can be in the control range of an arrangement according to FIG
Reihe mit Widerständen 1 c und 1 d liegen. Zwischen sich noch vergrößern, wenn man mit den Sekundär-Row with resistors 1 c and 1 d lie. Increase between them even more if you work with the secondary
je einer Drosselspule und einem Widerstand sind die wicklungen des Speisetransformators jeweils nochThe windings of the supply transformer are each still a choke coil and a resistor
Leitungen 4 und 5 bzw. 6 und 7 bzw. 8 und 9 ange- 45 kleine Teilwicklungen auf den anderen Schenkeln desLines 4 and 5 or 6 and 7 or 8 and 9 attached 45 small partial windings on the other legs of the
schlossen, die zu der offenen Primärwicklung 10 α des Transformators in Reihe schaltet, deren entsprechendeclosed, which connects to the open primary winding 10 α of the transformer in series, their corresponding
Transformators 10 führen, an dessen in Dreieck ge- Spannungsvektoren eine Lage gleich den von denTransformer 10 lead, on whose triangle voltage vectors a position equal to that of the
schalteter Sekundärwicklung die phasenverschobene anderen Wicklungen dieser Schenkel induziertenswitched secondary winding induced the phase-shifted other windings of these legs
Spannung geliefert wird. Bei einer solchen Anordnung Spannungen haben. Eine solche gegenüber der Anord-Voltage is supplied. With such an arrangement there are tensions. Such compared to the arrangement
werden im ganzen zwölf gleichstromvormagnetisierte 5° nung nach Fig. 4 erweiterte Schaltung zeigt dieare a total of twelve direct current bias 5 ° voltage according to FIG. 4 shows the extended circuit
steuerbare Drosseln benötigt. Fig. 8. An jeder der Sehnenwicklungen des Polygonscontrollable chokes are required. Fig. 8. At each of the chord turns of the polygon
Eine Vereinfachung dieser Anordnung erreicht sind jeweils noch zwei Wicklungen angeschaltet, so man, wenn gemäß dem Ausführungsbeispiel nach z. B. an die Wicklung 21-&n eine Wicklung 21 i{ und Fig. 3 jeweils ein Spartransformator 11 bzw. 12 bzw. eine Wicklung 21bm'. Der Spannungsvektor an der 13 zwischen je zwei der Phasenleitungen RST einge- 55 einzelnen Brücke ist jetzt über den Bereich von schaltet wird, wobei diese Spartransformatoren mit +90° bzw.—90° hinaus schwenkbar, wie es das Spanihren Wicklungen unmittelbar an der Bildung der nungsschaubild nach Fig. 9 erkennen läßt. Der Durch-Phasenbrücke beteiligt sind. Die Widerstände und messer des Kreises entspricht der Spannung zwischen gleichstromvormagnetisier.ten Drosseln der einzelnen den Enden zweier gegenüberliegender Wicklungs-Brücken sind mit 14 und 15 bzw. 16 und 17 bzw. 18 6o folgen ζ. B. zwischen den Endpunkten G und H und 19 bezeichnet. An der Mitte der Transformator- (Fig. 8).A simplification of this arrangement is achieved two windings are connected, so you, if according to the embodiment according to z. B. on the winding 21- & n a winding 21 i { and Fig. 3 in each case an autotransformer 11 or 12 or a winding 21b m '. The voltage vector at the 13 between each two of the phase lines RST is now switched over the range of is switched, whereby these autotransformers can be pivoted by + 90 ° or -90 °, as it is the tension of the windings directly on the formation of the tion diagram according to FIG. 9 can be seen. The through-phase bridge are involved. The resistances and knives of the circle corresponds to the voltage between DC-pre-magnetized chokes of the individual ends of two opposite winding bridges are followed by 14 and 15 or 16 and 17 or 18 6o ζ. B. between the endpoints G and H and 19 designated. At the center of the transformer (Fig. 8).
wicklung oder nahe der Mitte dieser Wicklung und Man kann hier noch einen Schritt weitergehen undwinding or near the middle of this winding and you can go a step further here and
zwischen den Widerständen und Drosseln wird die den Nullpunkt des Systems nicht die Sehnenwicklungbetween the resistors and chokes, the zero point of the system is not the chord winding
phasenverschobene Spannung abgenommen und wieder halbieren lassen, d.h., während die Anordnung nachphase-shifted voltage removed and halved again, i.e., while the arrangement is after
an einen Ausgangstransformator 20 nach Art des 65 der Fig. 8 symmetrisch- ist, kann die Anordnung auchis symmetrical to an output transformer 20 of the type 6 5 of FIG. 8, the arrangement can also
Transformators 10 der Fig. 1 gegeben. Eine solche unsymmetrisch sein. Das veranschaulicht für eine derTransformer 10 of FIG. 1 given. Such to be unbalanced. That illustrates for one of the
Anordnung ergibt ein Spannungsdiagramm nach Sehnenwicklungen die Fig. 10. Dabei ist an demArrangement results in a tension diagram after chord windings, FIG. 10. It is on the
Fig. 4. Die Netzspannungen bestimmen das Dreieck Ende / der einen Wicklung eine Wicklung K ange-Fig. 4. The mains voltages determine the end of the triangle / a winding K is connected to one winding.
RST. Der Spannungsvektor, den jede der Einphasen- schaltet, die mit einer Sehnenwicklung einer anderen RST. The voltage vector that each of the single-phase switches with a chord winding of another
brücken liefert, ist bestimmt durch den jeweiligen 7° Phase parallel liegt. Der Spannungsvektor der Span-bridges is determined by the respective 7 ° phase is parallel. The stress vector of the span
Claims (4)
Deutsche Patentschrift Nr. 709 546;
schweizerische Patentschrift Nr. 165 968;
USA-Patentschrift Nr. 2545 298.Considered publications:
German Patent No. 709 546;
Swiss Patent No. 165 968;
U.S. Patent No. 2545 298.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DES40544A DE1061889B (en) | 1954-08-23 | 1954-08-23 | Phase control bridge for connection to a three-phase network |
Applications Claiming Priority (1)
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DES40544A DE1061889B (en) | 1954-08-23 | 1954-08-23 | Phase control bridge for connection to a three-phase network |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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DE1061889B true DE1061889B (en) | 1959-07-23 |
Family
ID=7483679
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DES40544A Pending DE1061889B (en) | 1954-08-23 | 1954-08-23 | Phase control bridge for connection to a three-phase network |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE1061889B (en) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CH165968A (en) * | 1930-08-27 | 1933-12-15 | Aeg | Arrangement for grid control of discharge vessels with arc-shaped discharge in converting devices working as rectifiers or inverters. |
DE709546C (en) * | 1937-01-02 | 1941-08-20 | Aeg | Arrangement for the low-loss generation of a large voltage change in a certain area depending on a small change in a variable to be monitored |
US2545298A (en) * | 1946-03-13 | 1951-03-13 | Mittelmann Eugene | Rectifier |
-
1954
- 1954-08-23 DE DES40544A patent/DE1061889B/en active Pending
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