DE632943C - Anordnung zum Abschalten von Umrichtern mit gittergesteuerten Dampf- oder Gasentladungsstrecken - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und Einrichtungen zur Abschaltung von mit gittergesteuerten Dampf- oder Gasentladungsstrecken eindeutiger Stromdurch-S laßrichtung arbeitenden Umrichtern, bei denen der einen Halbwelle des hindurchfließenden Wechselstromes die eine Gruppe von Entladungsstrecken, der anderen Halbwelle, die andere Gruppe von Entladungsstrecken zugeordnet ist. Es sind zwar bereits Anordnungen vorgeschlagen worden, bei denen die Abschaltung von Umrichtern mit Hilfe der Gittersteuerung derart durchgeführt werden soll, daß im Augenblick der Abschaltung sämtlichen Steuergittern der einzelnen Hauptentladungsstrecken eine negative. Sperrspannung zugeführt wird. Durch, diese zusätzliche Steuerung läßt sich zwar das Ein- und Ausschalten mit Umrichtern sowohl mit Elektronenröhren als auch von Umrichtern, die mit gittergesteuerten Dampf- oder Gasentladungsstrecken arbeiten, in einfacher und wirkungsvoller Weise durchführen. Werden dabei Entladungsstrecken mit im wesentlichen reiner Elektronenentladung verwendet, so ergeben sich bei den bekannten Steuerverfahren keinerlei betriebliche Schwierigkeiten. Ebenso ist auch bei Umrichtern mit Dampfoder Gasentladungsstrecken ein einwandfreies Abschalten dann möglich, wenn sie allein auf ein Verbrauchernetz arbeiten. In Allgemeinfällen jedoch, d. h., wenn ein derartiger Umrichter parallel mit anderen Energiequellen auf ein Netz arbeitet, ergeben sich erhebliche Schwierigkeiten für die Abschaltung.

Diese sollen nachstehend für den Fall erläutert werden (vgl. Abb. 1 der Zeichnung), daß ein Umrichter mit den mehranodigen Gefäßen 13' und 13" auf ein unter Spannung stehendes, Einphasennetz 11 arbeitet, wobei in die Kuppelleitung eine Induktivität 12, die zur Verringerung der Stromoberwellen dient, eingeschaltet ist. Bei einer Abschaltung des Umrichters durch Einschaltung einer gemeinsamen zusätzlichen Sperrspannung sind zwei Fälle zu beachten:

1. Die Abschaltung wird in einem Augenblick vorgenommen, wo die gerade brennende Anode den Strom/ ordnungsmäßig zu Null führt. Es möge in dem in Abb. 2 dargestellten Zeitpunkt t°_s oder kurz davor abgeschaltet werden. Dann brennt die Anode 3" in diesem Augenblick; sie brennt bis zum Nulldurchgang des Stromes bei t°₃. Die bei ^₃ normalerweise zündende Anode 3' wird aber nicht mehr leitend, denn sämtliche Gitter haben jetzt Sperrspannung.

2. Die Abschaltung wird in einem anderen Augenblick vorgenommen. Die zuletzt brennende Anode muß so lange weiter bren-

*) Von dem Patentsucher ist als der Erfinder angegeben worden:

Dr.-Ing. Raphael Feinberg in Paris.

nen, bis der Sirsm, ühervdie Kuppelleitung den Wert ,-NuIJ erfeidlt;, fWarm dieser. Zeitpunkt eintritt", hangt davon ab, welchen Wert der gelieferte Strom im Augenblick des Abv Schaltens hat, wie groß die Induktivität d Kuppelleitung ist, welche Zeitkonstante lt Stromkreis für das Abklingen der in dieser Induktivität gespeicherten magnetischen Energie -in Frage kommt, wie hoch die zu der ίο zuletzt brennenden Anode gehörige Teilspannung ist und ob im Gleichrichter- oder im Wechselrichterbetrieb der zuletzt brennenden Anode abgeschaltet wird. Die letzte Anode kann, somit nach dem Abschalten des, Um-15. richters noch eine unerwünscht lange Zeit brennen.

Durch die vorliegende Erfindung, die sich auf alle Umrichter gemeinsam anwenden läßt, insbesondere aber auch für Hüllk-urvenumrichter vorteilhaft ist, können die beschriebenen Schwierigkeiten völlig vermieden und eine zwanglose, und betriebssichere 'Abschaltung des Umrichters erreicht werden. Der Abschaltvorgang wird gemäß der Erfindung derart vorgenommen, daß er unabhängig vom Augenblick der Einleitung der Abschaltung stets so- verläuft, wie es eben unter Fall 1 beschrieben ist, und zwar dadurch, daß die nicht stromführende Gruppe von Entladungsstrecken sofort gesperrt wird, während die Sperrung der gerade stromführenden Gruppe von Entladungsstrecken erst beim natürlichen Nulldurchgang des Stromes ihre Wirksamkeit erlangt.

Gemäß einer Weiterbildung des .Erfindungsgedankens stehen zur Durchführung dieses Steuerverfahrens mehrere Ausfuhrungsmöglichkeiten zur Verfügung. Von diesen sei zunächst die erwähnt, daß bei einer An-Ordnung nach Abb. 1 der Zeichnung beispielsweise an den Stellen A und B je eine gittergesteuerte Hilfsenüadungsstrecke oder an der Stelle C zwei gittergesteuerte gegensinnig parallel angeordnete Hilfsentladungsstrecken mit eindeutiger Stromdurchlaßrichtung vorgesehen sind. Die Gitter dieser Entladungsstrecken erhalten zu einem beliebigen Zeitpunkt Sperrpotential. Das gerade stromführende Gefäß brennt bis zum Ende der Stronihalbwelle,· ein Weiterbrennen ist jedoch nicht möglich, weder des einen noch des anderen mehranodigen Gefäßes. Diese von den Hauptströmen durchfLossenen Zusatzgefäße können gleichzeitig auch andere Aufgaben erfüllen, beispielsweise zur stromabhängigen Steuerung dienen.

Der Erfindungsgedanke kann aber auch bei anderen Steuerungen zur Anwendung kommen, beispielsweise bei solchen, bei denen So in den Gitterkreisen der Hauptentladungsstrecken gittergesteuerte Hilfsenüadungsstrekken · mit ionisierbarem Medium vorgesehen sind. Besondere Vorteile ergeben sich, wenn diese Hilfsentladungsstrecken stromabhängig ■Vdbrart gesteuert werden, daß bei Richtungs-'•.-wechsel des erzeugten Stromes die Einlei- ^Äng der Entladung durch die Gittersteue- ' rung in den die neue Richtung liefernden Hauptentladungsstrecken erst erfolgt, wenn der Strom in der alten Richtung erloschen ist. Ein Ausführungsbeispiel, bei dem die Hilfsentladungsgefäße H' und H" in der vorgenannten Art gesteuert werden, zeigt Abb. 3 der Zeichnung. Die in den beiden Sekundärwicklungen des Wandlers 30 erzeugte Spannung wird in die Gitterkreise der Hilfsgefäße H' und H". eingefügt und steuert diese derart, daß die zweigestrichene Stromrichtergruppe gesperrt ist, solange / arbeitet, und umgekehrt (die Sperrung besteht darin, daß die Steuerkontakte 23' und 23 keine Freigabespannung mehr den Hauptentladungsstrecken zuführen können). Die am Widerstand 3 o_w auftretende Steuerspannung und die Vorspannungen H₁' und H₂ sind derart bemessen, daß H' leitend wird, wenn der Wandler 30 den Strom Null führt. Das Abschalten des Umrichters erfolgt in der Weise, daß die Schalter 29' und 29" geöffnet werden, wodurch die negative Vorspannung H' bzw. H₂" wirksam wird. Das Hilfsgefäß, das vom Wandler her in diesem Augenblick negative Spannung erhält, kann bei Nullwerden des Stromes nicht mehr leitend werden und die zugehörige Gruppe von Hauptentladungsstrecken freigeben. Das an-•dere Hilfsgefäß hält die zugehörige Hauptgruppe noch betriebsbereit. Vom Stromnulldurchgang an ist es ebenfalls und damit auch die zugehörige Gruppe von Hauptentladungsstrecken gesperrt.

Es wird noch bemerkt, daß die Anordnung bezüglich der Schalter 29' und 29" nicht wesentlich ist. Man kann auch die Schaltung derart durchbilden (vgl. Abb. 4), daß während des normalen Betriebes, die Schalter geöffnet sind und infolgedessen die Spannung H₂' unwirksam ist. Erst durch das willkürliche oder selbsttätige Einlegen des Schalters 29' wird die Spannung H₂' wirk- no sam und hat die Abschaltung des Umrichters zur Folge.

Claims (4)

1. Patentansprüche:

   i. Verfahren zum Abschalten von mit gittergesteuerten Dampf- oder Gasentladungsstrecken mit eindeutiger Stromdurchlaßrichtung arbeitenden Umrichtern, bei denen der einen Halbwelle des durchfließenden Wechselstromes die eine Gruppe von Entladungsstrecken, der anderen Halbwelle des durchfließenden

   Wechselstromes die andere Gruppe von Entladungsstrecken zugeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die nicht stromführende Gruppe von Entladungsstrecken sofort und die stromführende Gruppe von Entladungsstrecken erst beim Nulldurchgang des Stromes wirksam gesperrt wird.
2. 2. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß in Reihe zu jeder der beiden Gruppen (A, B, Abb. i) im Hauptstromkreis eine gittergesteuerte Hüfsentladungsstrecke mit eindeutiger Stromdurchlaßrichtung vorgesehen ist, deren Steuergitter vom Augenblick der Abschaltung an Sperrpotential erhalten.
3. 3. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in. der gemeinsamen Verbindungsleitung der beiden Gruppen von Entladungsstrecken mit dem sekundären Wechselstromnetz (C, Abb. 1) zwei gittergesteuerte Hilfsentladungsstrecken in Parallelschaltung mit entgegengesetzter Stromdurchlaßrichtung angeordnet sind, die vom Augenblick der Abschaltung an Sperrpoitential erhalten.
4. 4. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in den Gitterkreisen der Hauptentladungsstrecken gittergesteuerte Hilfsentladungsstrecken mit Dampf- oder Gasfüllung vorgesehen sind, deren Steuergitter vom Augenblick der Abschaltung an eine einen neuen Entladungseinsatz verhindernde negative Vorspannung erhalten.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen