Anordnung zur Erzeugung einer Gleichspannung, die dem von einem Gleichrichter
gelieferten Strom proportional ist Bei Stromrichteranlagen besteht häufig die Aufgabe,
die hohen Lastströme in proportionale Spannungen abzubilden, die vorzugsweise für
die Steuerung, Regelung und Signalisierung verwendet werden.Arrangement for generating a DC voltage similar to that of a rectifier
supplied current is proportional In converter systems there is often the task of
to map the high load currents in proportional voltages, preferably for
the control, regulation and signaling are used.
Es ist bekannt, eine dem Gleichstrom einer Gleichrichteranlage proportionale
Gleichspannung mit Hilfe zweier Stromwandler zu erzeugen, die (bei einem dreiphasigen
Speisenetz) mit zwei Phasen verkettet sind. Die Sekundärwicklungen dieser Stromwandler
speisen sowohl drei in Sternschaltung angeordnete Widerstände als auch eine dreiphasige
Gleichrichterbrücke, von der die gewünschte Gleichspannung abgegriffen wird. Eine
derartige Anordnung liefert jedoch eine Gleichspannung, die bei Einschwingvorgängen,
insbesondere im Kurzschlußfall, kein genaues Abbild des von dem Gleichrichter gelieferten
Stromes ist.It is known that a rectifier system proportional to the direct current
Generate direct voltage with the help of two current transformers, which (with a three-phase
Supply network) are linked with two phases. The secondary windings of these current transformers
feed both three star-connected resistors as well as a three-phase one
Rectifier bridge from which the required DC voltage is tapped. One
However, such an arrangement delivers a DC voltage that is
especially in the event of a short circuit, no exact image of the one supplied by the rectifier
Stromes is.
Die Erfindung bezieht sich auf eine Verbesserung derartiger Anordnungen,
die diesen Nachteil nicht mehr aufweist. Sie ist dadurch gekennzeichnet, daß die
Sekundärwicklung eines jeden der n-1 Stromwandler (bei Speisung des Gleichrichters
aus einem n-phasigen Netz) mit einem Widerstand gleicher Größe belastet ist und
daß diese Widerstände zugleich an die Wechselspannungsklemmen einer n-phasigen Gleichrichterbrücke
so angeschlossen sind, daß die Vektorsumme der an den Wechselspannungsklemmen der
Brücke liegenden Wechselspannungen gleich Null ist.The invention relates to an improvement of such arrangements,
which no longer has this disadvantage. It is characterized in that the
Secondary winding of each of the n-1 current transformers (when feeding the rectifier
from an n-phase network) is loaded with a resistor of the same size and
that these resistors at the same time to the AC voltage terminals of an n-phase rectifier bridge
are connected so that the vector sum of the AC voltage terminals of the
AC voltages lying in the bridge is zero.
Ein Ausführungsbeispiel einer derartigen Anordnung ist schematisch
in der Zeichnung (F i g. 1 und 2) dargestellt. Mit R, S, T
sind die drei Phasenleiter einer Wechselstromanlage bezeichnet, die zu einer Gleichrichterbrücke
G führen, die Gleichrichterzellen Z enthält und an ihren Ausgangsklemmen
Gl und G2 Gleichstrom abgibt. Mit SR und ST sind zwei den Phasenleitern
R und T zugeordnete Stromwandler bezeichnet, deren Ausgangswicklungen so hintereinandergeschaltet
sind, daß - gleichen Wicklungssinn vorausgesetzt - das obere Ende
der einen mit dem unteren Ende der anderen Wicklung verbunden ist. Diesen Wicklungen
ist je ein Widerstand RR und RT parallel geschaltet, wobei an den beiden
Endpunkten und den Mittelpunkt dieses auf diese Weise gebildeten Spannungsteilers
eine Gleichrichterbrücke Br angeschlossen ist, an deren Gleichstromausgang eine
Spannung U gemessen wird.An embodiment of such an arrangement is shown schematically in the drawing ( FIGS. 1 and 2). With R, S, T the three phase conductors of an alternating current system are designated, which lead to a rectifier bridge G , which contains rectifier cells Z and emits direct current at their output terminals Gl and G2. With SR and ST two current transformers assigned to the phase conductors R and T are referred to, the output windings of which are connected in series that - assuming the same winding sense - the upper end of one is connected to the lower end of the other winding. Resistors RR and RT are connected in parallel to each of these windings, with a rectifier bridge Br being connected to the two end points and the center of this voltage divider formed in this way, at whose direct current output a voltage U is measured.
Bei einer derartigen Schaltung ergibt sich einerseits der Vorteil,
daß in der Gleichrichterbrücke Br lediglich Spannungen zu beherrschen sind, daß
also kleine Ventile für sehr geringe Ströme angewendet werden können. Der verhältnismäßig
hohe Strom, der im Fall eines Kurzschlusses auf der Niederspannungsseite der Stromwandler
entsteht, fließt ja in diesem Fall nicht über die Gleichrichter, sondern über die
in Reihe geschalteten Widerstände RR und RT, während bloß der Spannungsabfall an
diesen Widerständen abgegriffen wird.Such a circuit has the advantage on the one hand
that in the rectifier bridge Br only voltages are to be controlled that
so small valves can be used for very low currents. The proportionately
high current in the event of a short circuit on the low voltage side of the current transformer
arises, flows in this case not through the rectifier, but through the
Series-connected resistors RR and RT, while just the voltage drop is on
these resistors is tapped.
Daß hierbei auch noch bei sehr hohen Strömen, also im Kurzschlußbereich,
die Proportionalität zwischen dem Gleichstrom auf der Gleichstromseite der Gleichrichterbrücke
G und der Ausgangsspannung u der Brücke Br besteht, ergibt sich aus folgenden
Überlegungen: Der Strom in dem Stromwandler SR sei mit i" der in dem Stromwandler
ST mit it bezeichnet. Der wirksaine Widerstandswert der beiden Widerstände
RR und RT sei untereinander gleich. Es ergibt sich also, daß der Spannungsabfall
an dem Widerstand RR gleich RR - i, ist. Der Spannungsabfall an dem
gesamten durch die beiden Widerstände gebildeten Spannungsteiler ist RR.1,+RT.i,.
Da die beiden Widerstände gleich groß sind, kann dieser also mit RR-(i,.+it) bezeichnet
werden. Da die Summe der Ströme gleich Null ist, entspricht der Strom in der dritten,
nicht gemessenen Phase einem Werti" so daß statt l,. + i, der Wert
- i, eingesetzt werden kann. Es ergibt sich also, daß der gesamte Spannungsabfall
- RT - 1, ist.That the proportionality between the direct current on the direct current side of the rectifier bridge G and the output voltage u of the bridge Br also exists with very high currents, i.e. in the short-circuit area, results from the following considerations: Let the current in the current transformer SR be with i "der in the current transformer ST with it. The effective resistance of the two resistors RR and RT is equal to each other. The result is that the voltage drop across the resistor RR is equal to RR - i. The voltage drop across the total formed by the two resistors The voltage divider is RR.1, + RT.i,. Since the two resistors are equal, this can be called RR- (i,. + It) Since the sum of the currents is equal to zero, the current in the third, not measured phase a value i "so that instead of l,. + i, the value - i, can be used. So it turns out that the total voltage drop is - RT - 1 .
Die neue Anordnung bietet besondere Vorteile im Zusammenhang mit Schutzeinrichtungen
für Gleichrichteranlagen mit sehr hohen Strömen, beispielsweise solchen, bei denen
als Gleichrichter Halbleiter auf der Basis von Germanium oder Silizium oder intermetallischen
bzw. All,Bv-Verbindungen eingesetzt sind.
Die Anwendung ist nicht
auf das dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt. Sie kann insbesondere auch
bei Anlagen mit höherer Phasenzahl Anwendung finden, wobei das Schema für eine vierphasige
Anlage in F i g. 2 angedeutet ist.The new arrangement offers particular advantages in connection with protective devices for rectifier systems with very high currents, for example those in which semiconductors based on germanium or silicon or intermetallic or All, Bv compounds are used as rectifiers. The application is not limited to the illustrated embodiment. In particular, it can also be used in systems with a higher number of phases, the scheme for a four-phase system in FIG . 2 is indicated.