DE1126494B - Power supply system with connection of a rectifier fed by a regulating transformer - Google Patents

Description

Stromversorgungsanlage mit Zuschaltung eines über einen Regeltransformator gespeisten Gleichrichters Die Erfindung bezieht sich auf Stromversorgungsanlagen mit Zuschaltung eines über einen Regeltransformator vom Netz gespeisten Gleichrichters, abhängig von der auf der Gleichstromseite bestehenden Spannung.Power supply system with one connected via a regulating transformer powered rectifier The invention relates to power supply systems with connection of a rectifier fed from the mains via a regulating transformer, depending on the voltage on the direct current side.

Bekannt sind Stromversorgungsanlagen, in denen je Abnehmer zwei Transformatoren vorgesehen sind, von denen der zweite nur, wenn der erste für die Lieferung der elektrischen Leistung nicht mehr ausreicht, selbsttätig zeitabhängig zugeschaltet wird, und zwar vorzugsweise nicht sofort, sondern erst nachdem der Verbraucher die Leistungsfähigkeit des ersten Transformators während einer bestimmten Zeitdauer überschritten hat. Die Dauer dieser Zeitspanne wird dabei von der Höhe der Energieüberschreitung abhängig gemacht.Power supply systems are known in which two transformers per consumer are provided, of which the second only if the first is for the delivery of the electrical power is no longer sufficient, automatically switched on depending on the time is, preferably not immediately, but only after the consumer receives the Performance of the first transformer over a certain period of time has exceeded. The duration of this period of time depends on the amount of energy exceeded made dependent.

Für die selbsttätige Parallelschaltung von Metalldampfgleichrichtern ist es bekanntgeworden, zur Zuschaltung des Gleichrichters ein Differenzspannungsrelais zu benutzen, dessen eine Steuerspule an das Wechselstromnetz und dessen andere Steuerspule an das Gleichstromnetz angeschlossen ist und welches, sobald Wechsel- und Gleichspannung in ein vorbestimmtes, den Betriebsbedingungen entsprechendes Spannungsverhältnis zueinander gebracht sind, mittelbar oder unmittelbar die Zündung des Gleichrichters auslöst.For the automatic parallel connection of metal vapor rectifiers it has become known to use a differential voltage relay to connect the rectifier to use, one control coil to the AC network and the other control coil is connected to the DC network and which, as soon as AC and DC voltage into a predetermined voltage ratio corresponding to the operating conditions are brought to each other, indirectly or directly, the ignition of the rectifier triggers.

Es sindweiterhinSchaltungsanordnungenfürGleichricherunterstationen bekannt, die sich selbsttätig in Abhängigkeit von Belastung und Netzzustand aus- und einschalten sowie regeln und nur in einem bestimmten Belastungsbereich eingeschaltet sind sowie eine Reguliereinrichtung besitzen, die nur wirken kann, wenn die Gleichrichter erregt sind und die nur in dem genannten Bereich den Strom regelt. Die Zu- und die Abschaltung des Gleichrichters erfolgen dabei selbsttätig mittels je eines Spannungsrelais, von welchem das eine bei Erreichen eines unteren Grenzwertes und das andere bei Erreichen eines oberen Grenzwertes der Gleichspannung ansprechen.There are also circuit arrangements for rectifier substations known, which automatically adjust to the load and network status. and switch on and regulate and only switched on in a certain load range are as well as have a regulating device that can only work when the rectifier are excited and which only regulates the current in the specified range. The supply and the The rectifier is switched off automatically by means of a voltage relay each, of which one when reaching a lower limit value and the other when Respond when an upper limit value of the DC voltage is reached.

Ziel der Erfindung ist die Schaffung einer Stromversorgungsanlage zur Einschaltung der Speisung von Gleichstromverbrauchern mit fallender Stromspannungskennlinie vom Wechselstromnetz über Stromrichter unter Erreichung einer vorteilhaften Bemessung für die benutzten Transformatoren und Stromrichter. The aim of the invention is to create a power supply system for switching on the supply of direct current consumers with falling current voltage characteristics from the alternating current network via converters while achieving an advantageous dimensioning for the transformers and converters used.

Bei vielen Gleichstromverbrauchern kann die Gleichstromleistung nicht unmittelbar in ihrer vollen Höhe auf den Verbraucher geschaltet werden, sondern kann diesen nur mit kontinuierlicher Steigerung bzw. in Stufen zugeführt werden. Einrichtungen dieser Art sind insbesondere Reihenschlußmotoren für den Antrieb von Werkzeugmaschinen oder Fahrzeugen.With many DC consumers, the DC power cannot are switched directly to the consumer in their full amount, but can only be added to this with a continuous increase or in stages. Devices of this type are in particular series motors for driving Machine tools or vehicles.

Zur Erreichung des angegebenen Zieles wird in einer solchen Anlage erfindungsgemäß zur stufenweisen bzw. stetigen Einschaltung der Speisung von Gleichstromverbrauchern mit fallender Stromspannungskennlinie von mehreren über je einen regelbaren Transformator vom Wechselstromnetz gespeisten Gleichrichtern jeweils ein nachfolgender mit dem oder den bereits auf den Verbraucher geschalteten in Reihe geschaltet, sobald durch das Hochregeln des vorher zugeschalteten Gleichrichters der obere Grenzspannungswert der durch ihn in der Speisung des Verbrauchers bestimmten Spannungsstufe erreicht ist.In order to achieve the stated goal, such a plant according to the invention for the gradual or continuous switching on of the supply of direct current consumers with falling current-voltage characteristic of several via one controllable transformer each rectifiers fed by the alternating current network each have a subsequent one with the or those already connected to the consumer are connected in series as soon as through regulating the previously connected rectifier up the upper limit voltage value the voltage level determined by it in the power supply to the consumer is.

Eine beispielsweise Schaltungsanordnung für die Anwendung der Erfindung veranschaulicht in schematischer Darstellung die Fig. 1 der Zeichnung. In dieser bezeichnen 1 und 2 die Anker zweier Motoren, 3 und 4. bezeichnen je eine Gleichstrombrückenschaltung. Die Gleichstrombrücke 3 wird vom Wechselstromnetz über einen Transformator 5 gespeist, an dessen Sekundärwicklung die jeweils eingeschaltete Windungszahl mittels eines verstellbaren Abgriffes 5 a zur Steigerung der Spannung, welche dem Gleichrichter 3 zugeführt wird, verändert werden kann. In sinngemäßer Weise wird der Gleichrichter 4 vom Wechselstromnetz über einen Transformator 6 gespeist. Dieser Transformator ist wieder sekundärseitig mit einem einstellbaren Abgriff 6 a versehen, um auf diese Weise die sekundärseitig gelieferte Spannung entsprechend einstellen zu können. Die beiden Gleichrichterbrückenschaltungen 3 und 4 sind über die Leitungen 7 und 8 an die Punkte 9 und 10 der Schaltung angeschlossen. Zwischen diesen beiden Punkten 9 und 10 ist außerdem ein Schalter 11 vorgesehen. Für die Einschaltung der Speisung der beiden Motoren 1 und 2 wird bei geschlossenem Schalter 11 der Abgriff 5 a an der Sekundärwicklung von einem geeigneten niedrigen Wert aus nach rechts verstellt. Hierdurch steigt die Wechselspannung an, mit der der Gleichrichter 3 beliefert wird, und sinngemäß steigt die Spannung der Gleichstromleistung, mit welcher die Motoren 1 und 2 beliefert werden. Ist der Transformator 5 an seiner Sekundärwicklung bis in die Endstellung hochgesteuert worden, so wird nunmehr in einem Zustand, wo sich der Abgriff 6 a an dem Transformator 6 in der Stellung des niedrigsten erwünschten Spannungswertes befindet, der Schalter 11 geöffnet. Hierdurch werden die beiden Gleichrichterbrückenschaltungen 3 und 4 in dem Speisekreis der Motoren 1 und 2 in Reihe geschaltet. Es wird nunmehr der einstellbare Abgriff 6a an der Sekundärwicklung des Transformators 6 nach rechts verstellt, bis der erwünschte Spannungswert für die Speisung der Motoren 1 und 2 erreicht ist.An example circuit arrangement for the application of the invention is illustrated in a schematic representation in FIG. 1 of the drawing. In this, 1 and 2 designate the armature of two motors, 3 and 4 each designate a DC bridge circuit. The direct current bridge 3 is fed from the alternating current network via a transformer 5, on the secondary winding of which the number of turns switched on can be changed by means of an adjustable tap 5 a to increase the voltage which is fed to the rectifier 3. In a corresponding manner, the rectifier 4 is fed from the alternating current network via a transformer 6. This transformer is again provided on the secondary side with an adjustable tap 6 a in order to be able to adjust the voltage supplied on the secondary side accordingly. The two rectifier bridge circuits 3 and 4 are connected via lines 7 and 8 to points 9 and 10 of the circuit. A switch 11 is also provided between these two points 9 and 10. To switch on the supply of the two motors 1 and 2, the tap 5 a on the secondary winding is adjusted to the right from a suitable low value when the switch 11 is closed. This increases the AC voltage with which the rectifier 3 is supplied, and the voltage of the DC power with which the motors 1 and 2 are supplied increases accordingly. If the transformer 5 has been stepped up to its end position on its secondary winding, the switch 11 is now opened in a state where the tap 6 a on the transformer 6 is in the position of the lowest desired voltage value. As a result, the two rectifier bridge circuits 3 and 4 in the supply circuit of the motors 1 and 2 are connected in series. The adjustable tap 6a on the secondary winding of the transformer 6 is now adjusted to the right until the desired voltage value for the supply of the motors 1 and 2 is reached.

Eine solche Schaltungsanordnung hat den Vorzug, daß nur einer der beiden Gleichrichter, also z. B. der Gleichrichter 3, und der ihn speisende Transformator für hohe Ströme bemessen zu werden braucht, während der andere Gleichrichter 4 in Verbindung mit seinem Transformator 6 nur für eine geringere Leistung zu bemessen ist.Such a circuit arrangement has the advantage that only one of the two rectifiers, so z. B. the rectifier 3, and the transformer feeding it for high currents needs to be rated, while the other rectifier 4 in Connection with its transformer 6 to be dimensioned only for a lower power is.

Das soll noch kurz an Hand des Diagramms nach Fig. 2 erläutert werden. In diesem ist die Stromspannungscharakteristik eines Hauptstrommotors dargestellt. Fährt der Motor an, so durchläuft er diese Kennlinie von links oben in der Richtung nach rechts unten. Es ist zu erkennen, daß bei relativ geringen Spannungswerten ein großer Strom von der Gleichstromquelle zu liefern ist. Das ist der Zustand, welcher von dem Gleichrichter 3 bei der Einschaltung der Motoren 1 und 2 als Gleichstromverbraucher zu beherrschen ist. Mit ansteigender Drehzahl der Motoren sinkt der von ihnen geführte Strom ab, so daß beispielsweise der Punkt P1 der Kennlinie erreicht wird. Nunmehr braucht die Spannungsquelle nur noch einen Strom zu liefern, der durch den rechts vom Punkt P, liegenden Teil der Stromspannungskennlinie bestimmt ist. Es ist in dem angegebenen Sinne zu erkennen, daß der Gleichrichter 4 und damit auch der Transformator 6 nur noch für einen geringeren Stromwert zu bemessen sind.This will be explained briefly with the aid of the diagram according to FIG. 2. This shows the voltage characteristics of a main current motor. When the motor starts up, it runs through this characteristic curve from the top left in the direction down to the right. It can be seen that at relatively low voltage values a large current is to be supplied from the DC power source. This is the condition which of the rectifier 3 when the motors 1 and 2 are switched on as a direct current consumer is to be mastered. As the speed of the motors increases, the speed they drive decreases Current from, so that, for example, the point P1 of the characteristic is reached. Now the voltage source only needs to deliver a current through the right from point P, lying part of the voltage characteristic is determined. It is in the stated sense to recognize that the rectifier 4 and thus also the transformer 6 can only be dimensioned for a lower current value.

Die Schaltungsanordnung kann derart getroffen werden, daß zwangläufig am Ende des Hochregelns der Wechselspannungsquelle des Gleichrichters der ersten Einschaltstufe die Reihenschaltung mit dem Gleichrichter der nachfolgenden Einschaltstufe durchgeführt wird.The circuit arrangement can be made in such a way that inevitably at the end of the step-up of the AC voltage source of the rectifier of the first Switch-on stage the series connection with the rectifier of the subsequent switch-on stage is carried out.

Claims (1)

PATENTANSPRUCH: Stromversorgungsanlage mit Zuschaltung eines über einen Regeltransformator vom Netz gespeisten Gleichrichters, abhängig von der auf der Gleichstromseite bestehenden Spannung, dadurch gekennzeichnet, daß zur stufenweisen bzw. stetigen Einstellung der Speisung von Gleichstromverbrauchem mit fallender Stromspannungskennlinie von einer Mehrzahl vom Wechselstromnetz über je einen regelbaren Transformator gespeisten Gleichrichtern jeweils ein nachfolgender mit dem oder den bereits auf den Verbraucher geschalteten in Reihe geschaltet wird, sobald durch das Hochregeln des vorher zugeschalteten Gleichrichters der obere Grenzspannungswert der durch ihn in der Speisung des Verbrauchers bestimmten Spannungsstufe erreicht ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 454751, 497395, 599891. PATENT CLAIM: Power supply system with connection of a rectifier fed from the mains via a regulating transformer, depending on the voltage existing on the direct current side, characterized in that for the gradual or continuous adjustment of the supply of direct current consumers with falling current voltage characteristics of a plurality of the alternating current network via a controllable transformer each fed rectifiers, a subsequent one is connected in series with the one or those already connected to the consumer as soon as the upper limit voltage value of the voltage level determined by it in the supply of the consumer is reached by upregulating the previously connected rectifier. Considered publications: German Patent Nos. 454751, 497395, 599891.