DE639249C - Activation of an arrangement consisting of grid-controlled gas or vapor discharge paths - Google Patents
Activation of an arrangement consisting of grid-controlled gas or vapor discharge pathsInfo
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Description
Die Möglichkeit, die von Gas- oder Dampfentladungsstrecken abgegebene Spannung mit Hilfe von Steuerorganen (Steuergittern) in weiten Grenzen verlustlos zu regeln, macht solche Anordnungen zum Speisen von Gleichstromnetzen und zum Betriebe einzelner > Gleichstrommaschinen besonders geeignet, insbesondere deshalb, weil je nach der Betriebsweise die Gasentladungsstreckenanordnung sowohl dem angeschalteten Gleichstromnetz bzw. der Maschine Energie zuführen kann, also als Gleichrichter arbeitet, oder Energie aus dem Netz bzw. der Maschine in das Wechselstromnetz, an das die Entladungs-Streckenanordnung angeschlossen ist, zurückgeben kann, also als Wechselrichter arbeitet. Da aber sehr beträchtliche Spannungsdifferenzen zwischen der Entladungsstreckenanordnung und dem noch andere Gleichrichter, Batterien, Maschinen oder sonstige EMKe enthaltenden, zu kuppelnden Stromkreise auftreten können, erfordert das Einschalten der Entladungsstreckenanordnung bzw. ihr Anschalten an den gegebenen Stromkreis besondere Aufmerksamkeit, namentlich in dem meist vorliegenden Falle kleiner Ohmscher Widerstände. Es hat sich nämlich gezeigt, daß, falls man zur Bestimmung des Einschaltaugenblickes das bekannte Verfahren des Spannungsvergleiches der beiden zu kuppelnden Stromkreise hierbei anwendet, Fehlschaltungen, eintreten, die nicht nur die Entladungsstrecken und das Gleichstromnetz äußerst ungünstig beeinflussen bzw. belasten, sondern sogar den gesamten Betrieb der Anlage in Unordnung bringen können. Die vorliegende Erfindung betrifft somit Schutzmaßnahmen zur Verhütung solcher Fehlschaltungen und dadurch verursachten Kurzschlüssen und ist anwendbar für alle diejenigen Gleiehrichterkreise, die nicht rein Ohmsche Belastung besitzen, insbesondere für Motoren, die häufig angelassen und auchnutzgebremst werden.The possibility of using the voltage emitted by gas or vapor discharge paths With the help of control organs (control grids) to regulate without loss within wide limits, makes such arrangements for feeding direct current networks and for operating individual > DC machines are particularly suitable, especially because they depend on the mode of operation the gas discharge path arrangement feed both the connected direct current network and the machine energy can, i.e. works as a rectifier, or energy from the network or the machine in return the alternating current network to which the discharge path arrangement is connected can, i.e. works as an inverter. But there are very considerable voltage differences between the discharge path arrangement and the other rectifiers, batteries, machines or other EMFs containing circuits to be coupled may occur, requires switching on the Discharge path arrangement or its connection to the given circuit special Attention, especially in the mostly present case of small ohmic resistances. It has been shown that that, if one uses the known method of the Voltage comparison of the two circuits to be coupled applies here, faulty switching, occur that not only have an extremely unfavorable influence or load on the discharge paths and the direct current network, but can even disrupt the entire operation of the system. the The present invention thus relates to protective measures for preventing such incorrect switching and short circuits caused thereby and is applicable to all those Equatorial circles that do not have a purely ohmic load, in particular for engines that are often started and also braked for use.
Erfindungsgemäß wird deshalb bei einer 4-5 Einschaltung einer aus gittergesteuerten Gas- oder Dampfentladungsstrecken bestehenden Anordnung, die als Gleich- oder Wechselrichter arbeiten kann, an ein eine eigene EMK enthaltendes Gleichstromnetz vor dem Einschalten der Anordnung ein Prüfkreis hergestellt, dessen Verhältnis vom induktiven zum Ohmschen Widerstand, dem des Arbeitskreises bei geschlossenem Schalter entspricht. Wie nämlich der Erfinder erkannt hat, kann das bekannte Verfahren, lediglich die Spannungen der beiden zu kuppelnden Stromkreise miteinander zu vergleichen, im vorliegenden Falle aus folgendem Grunde nicht zum Ziele führen bzw. eine einwandfreie und betriebssichere Einschaltung der Entladungsstreckenanordnung ermöglichen.According to the invention, therefore, with a 4-5 switching on a grid-controlled Gas or vapor discharge lines existing arrangement that can work as a rectifier or inverter, to a one own EMK containing direct current network before switching on the arrangement a test circuit is established, its ratio of inductive to the ohmic resistance, that of the working group when the switch is closed is equivalent to. As the inventor has recognized, the known method can only compare the voltages of the two circuits to be coupled with each other, im The present case does not lead to the goal or a faultless one for the following reason and enable reliable switching on of the discharge path arrangement.
Die von der Entladungsstreckenanordnung abgegebene Spannungskurve stellt infolge der Gittersteuerung eine Zackenkurve dar, die je nach dem Aussteuerungsgrad der Ent-The voltage curve emitted by the discharge path arrangement is as a result of the grid control represents a serrated curve which, depending on the degree of modulation of the de-
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ladungsstrecken mehr oder weniger oberhalb und unterhalb der Nullinie liegt. Ist die Anordnung sehr schwach belastet, z. B. nur mit dem Strom eines angeschlossenen Voltmeter^;charge distances is more or less above and below the zero line. Is the arrangement very lightly loaded, e.g. B. only with the current of a connected voltmeter ^;
Soll die Entladungsstreckenanordnung nach dem Einschalten des Gleichstromkreises als Wechselrichter betrieben werden, so gestalten ?.s.ich die Verhältnisse noch verwickelter, weilShould the discharge path arrangement after switching on the DC circuit as Inverters are operated, so design?
5 so wird die meist vorhandene Glättun^M^eih Wechselrichter bekanntlich gar keine oder induktivität mangels ausreichender Magriftio sierung noch nicht wirksam* sein. Auf den? Widerstand des Voltmeters wirken dann nur die oberhalb der Nullinie verlaufenden Entlo ladungsstreckenspannungen, und das Voltmeter wird den Mittelwert dieser positiven Spannungen anzeigen. Schaltet man nun einen Verbraucher mit beträchtlicher Stromstärke ein, so. ändern sich die Verhältnisse 15 erheblich, weil nun die Glättungsdrossel ausreichend magnetisiert wird. Diese wird dann während eines gewissen Zeitbetrages, nämlich während der oberhalb der Nullinie verlaufenden Zacke der Spannungskurve, Energie zu-20 geführt erhalten und während eines folgenden Zeitbetrages, nämlich während der unterhalb der Nullinie Hegenden Zacke der Spannungskurve, die vorher empfangene Energie wieder zurückgeben. Infolgedessen wird sich in dem 25 Gleichstromkreis der Entladungsstreckenanordnung bzw. in den Induktivitäten ein lückenloser Stromfluß ausbilden. Die von der Entladungsstreckenanordnung abgegebene (ausgesteuerte) Spannung stellt nun den 30 Mittelwert nicht allein der positiven, sondern der vollständigen hindurchgelassenen Spannungsbeträge dar. Dieses ist die eigentliche Betriebsspannung oder Arbeitsspannung der Anlage, die man von vornherein richtig ein-35 zustellen bestrebt sein muß, um einerseits eine Fehlschaltung, andererseits ein zeitraubendes nachträgliches Regulieren der Spannung zu vermeiden. Man erkennt nun ohne weiteres, daß die vom Voltmeter allein 40 angezeigte Spannung wesentlich höher liegen kann als die nach dem Einschalter erhaltene Arbeitsspannung. Würde man also vor dem Einschalten die Spannungswerte der Entladungsstreckenschaltung mit der des zu 45 kuppelnden Stromkreises nur mittels der Voltmeter vergleichen und bei Spannungsgleichheit die Entladungsstreckenanordnung einschalten, so wäre noch keineswegs ein sicherer Betriebszustand geschaffen, da der 50 von der Entladungsstreckenanordnung abgegebene Strom keinen stetigen Stromfluß in den vorhandenen Induktivitäten hervorruft. Vielmehr muß die Entladungsstreckenanordnung um so viel höher ausgesteuert werden, 55 daß zumindest die Induktivitäten stetig Strom zugeführt erhalten. Es müßte also bei der Entladungsstreckenanordnung, die als Gleichrichter betrieben wird, ein höherer Spannungswert des Voltmeters eingestellt 60 werden als der, den der zu kuppelnde Stromkreis besitzt.5 So the smoothing that is usually present is known to be no or no inverter inductivity in the absence of sufficient magnitude not yet be effective *. On the? Resistance of the voltmeter is then only effective the discharge path voltages above the zero line, and the voltmeter will show the average of these positive voltages. You switch now a consumer with considerable amperage, so. the circumstances change 15 considerably, because now the smoothing choke is sufficiently magnetized. This will then during a certain amount of time, namely during those above the zero line Spike of the voltage curve, energy received to -20 and during a subsequent one Amount of time, namely during the point of the voltage curve lying below the zero line, the previously received energy again hand back. As a result, the discharge gap arrangement becomes in the DC circuit or form a gap-free current flow in the inductors. The from the (modulated) voltage output by the discharge path arrangement now represents the 30 Average value not only of the positive but also of the complete amounts of voltage allowed through This is the actual operating voltage or working voltage of the System that one must strive to set correctly from the outset, on the one hand a faulty switching, on the other hand a time-consuming subsequent adjustment of the Avoid tension. You can now easily see that the voltmeter alone 40 displayed voltage can be significantly higher than that obtained after switching on Working voltage. So before switching on, one would check the voltage values of the discharge path circuit only compare with that of the circuit to be coupled by means of the voltmeter and, if the voltage is the same, the discharge path arrangement switch on, a safe operating state would by no means be created because the 50 current delivered by the discharge gap arrangement does not have a steady current flow in the existing inductances. Rather, the discharge path arrangement so much higher that at least the inductances are steady Get power supplied. So it would have to be in the discharge path arrangement as Rectifier is operated, a higher voltage value of the voltmeter is set 60 become the one that the circuit to be coupled has.
nur eine verkehrt liegende Spannung -;vöh sich aus erzeugt. Ein Spannungsvergleich ist daher mit den geläufigen Mitteln aussichtslos. So kann leicht der Fall eintreten, daß im Augenblick der Einschaltung des Arbeitskreises ein kurzschlußartig ansteigender Strom in den Entladungsstrecken hervorgerufen wird. Denn es übertrifft dann die Klemmenspannung der Entladungsstreckenanordnung die äußere EMK, die der zu kuppelnde Stromkreis enthält.just a wrong tension - vöh is generated from. A comparison of tension is therefore hopeless with the usual means. So it can easily happen that at the moment of the involvement of the working group a short-circuit-like rising Current is caused in the discharge paths. Because it then exceeds the terminal voltage of the discharge path arrangement the external emf that the circuit to be coupled contains.
Um nun den Einschaltaugenblick eindeutig festzulegen, wird gemäß der Erfindung ein Prüfkreis vor dem Einschalten der Anordnung hergestellt, der einen induktiven und Ohmschen Widerstand enthält und in dem das Verhältnis von induktivem zum Ohmschen Widerstand dem des Arbeitskreises bei geschlossenem Hauptschalter entspricht. Es ist also bei der Anordnung gemäß der Erfindung ein verhältnisgetreues Abbild des zu kuppelnden Stromkreises vorhanden, bei dem vorteilhaft das Verhältnis der Induktivität L zum Widerstand R etwa ebenso groß ist wie das im Gleichrichterkreis. Dieser Prüfkreis bestimmt die Höhe des Spannungswertes, auf den die Entladungsstreckenanordnung geregelt werden muß, wobei er so lange die Anschaltung der Entladungsstreckenanordnung verhindert, bis der geeignete Spannungszustand der Anordnung erreicht ist, in welchem die Klemmenspannung der Entladungsstreckenanordnung die des äußeren Kreises im Sinne der durch die Entladungsstrecken vorgeschriebenen Stromrichtung nicht mehr übertrifft bzw. erst bei Erreichen dieses Spannungswertes die Einschaltung des Hauptschalters im Gleichstromkreis der Entladungsstreckenanordnung freigibt oder auslöst. Vorteilhaft wird die Einrichtung gemäß der Erfindung so ausgebildet, daß der Prüfkreis selbst, den man auch als «Hilf sbelastungskreis bezeichnen kann, die notwendige Einregelung des Spannungswertes der Entladungsstreckenanordnung veranlaßt und infolgedessen die Anlage selbsttätig arbeitet. Eine weitere Vervollkommnung der Anlage kann man durch eine solche Gestaltung derselben erhalten, daß nach erfolgter. Einschaltung des Hauptschalters die die Gittersteuerung beeinflussende Regelvorrichtung zur Einstellung eines beliebigen Belastungszustandes der Entladungsstreckenanordnung freigegeben wird.In order to clearly determine the moment of switching on, according to the invention, a test circuit is produced before switching on the arrangement, which contains an inductive and ohmic resistance and in which the ratio of inductive to ohmic resistance corresponds to that of the working circuit when the main switch is closed. In the arrangement according to the invention there is therefore a true-to-ratio image of the circuit to be coupled, in which the ratio of inductance L to resistance R is advantageously approximately as large as that in the rectifier circuit. This test circuit determines the level of the voltage value to which the discharge path arrangement must be regulated, whereby it prevents the connection of the discharge path arrangement until the appropriate voltage state of the arrangement is reached, in which the terminal voltage of the discharge path arrangement is that of the outer circuit in the sense of the Discharge path no longer exceeds the prescribed current direction or only when this voltage value is reached, the switching on of the main switch in the DC circuit of the discharge path arrangement releases or triggers. The device according to the invention is advantageously designed so that the test circuit itself, which can also be referred to as the auxiliary load circuit, initiates the necessary adjustment of the voltage value of the discharge path arrangement and consequently the system operates automatically. A further perfection of the system can be obtained by designing it in such a way that after. Switching on the main switch, the control device influencing the grid control is released for setting any load condition of the discharge path arrangement.
Wie aus der vorstehenden Erläuterung des Erfindungsgegenstandes hervorgeht, muß derAs can be seen from the above explanation of the subject matter of the invention, the
Prüfkreis parallel zu den Klemmen des Hauptschalters liegen. Vorteilhaft wird der Prüfkreis aus einem vorwiegend induktiven Widerstand bestehen. Beispielsweise kann der induktive Widerstand ganz oder teilweise durch die Wicklung eines Relais gebildet werden, das die Freigabe der Einschaltung des Hauptschalters herbeiführt oder verhindert. Test circuit parallel to the terminals of the main switch. The Test circuit consist of a predominantly inductive resistance. For example, can the inductive resistance is wholly or partially formed by the winding of a relay that brings about or prevents the activation of the main switch.
ίο In der beiliegenden Figur ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wiedergegeben. ίο In the attached figure is an exemplary embodiment reproduced the invention.
Eine aus gesteuerten Gas- oder Dampfentladungsstrecken bestehende Anordnung ι wird über den Transformator 2 aus dem Drehstromnetz 23 gespeist. In dem Gleichstromkreis der Entladungsstreckenanordnung liegen eine Glättungsdrossel 3, ein Motor 4 und ein Schütz 5. Parallel zu den Schützkontakten ist ein weiterer Stromkreis, der sogenannte Prüfkreis, angeschlossen, der einen Widerstand 7, eine Induktivität 8, die Auslösespule eines Relais 6 und einen Schalter 9 enthält. Über die Ruhekontakte 10 desAn arrangement ι consisting of controlled gas or vapor discharge paths is fed from the three-phase network 23 via the transformer 2. In the DC circuit The discharge path arrangement has a smoothing choke 3, a motor 4 and a contactor 5. In parallel with the contactor contacts is another circuit, the so-called test circuit, connected to a resistor 7, an inductor 8, the Trip coil of a relay 6 and a switch 9 contains. About the normally closed contacts 10 of the
as Relais 6 wird die Auslösespule eines zweiten Relais 11 an ein Hilfssammelschienensystem 24 angeschlossen und über die Arbeitskontakte des Relais 11 die Hubspule 22 des Schützes 5. Durch die Arbeitskontakte 12 des Relais 6 ist über einen Schutzwiderstand 13 ein Motor 14 anzulassen, der mittels eines Schraubentriebs 15 die Klemme eines Spannungsteilers r6 in der Pfeilrichtung bewegt. Eine Batterie 17 ist derart an den Spannungsteiler 16 angeschlossen und über die Leitung 18 mit der Kathode 19 der Entladungsstreckenanordhung verbunden, daß die Bewegung der Klemme 15 des Spannungsteilers in der Pfeilrichtung zu einer Potential-Senkung und entgegengesetzt der Pfeilrichtung zu einer Potentialerhöhung führt. Diese Potentialveränderung wird über die mit dem Sternpunkt an die Wanderklemme 15 angeschlossene Sekundärwicklung des Gittertransformator 20 und die Widerstände 21 den Steuergittern 26 der Entladungsstrecken 1 mitgeteilt, die dadurch bekanntlich zu späterer oder früherer Phasenzeit zünden und die Klemmenspannung der Entladungsstreckenanordnung 1 (Kathodesternpunkt) verkleinern oder vergrößern.he relay 6 becomes the trip coil of a second one Relay 11 connected to an auxiliary busbar system 24 and the lifting coil 22 of the relay 11 via the working contacts Contactor 5. Through the normally open contacts 12 of the relay 6 is to start a motor 14 via a protective resistor 13, which by means of a Screw drive 15 moves the terminal of a voltage divider r6 in the direction of the arrow. A battery 17 is thus connected to the voltage divider 16 and across the line 18 with the cathode 19 of the discharge path arrangement connected that the movement of terminal 15 of the voltage divider in the direction of the arrow to a potential lowering and opposite to the direction of the arrow leads to an increase in potential. This change in potential is determined by the Secondary winding of the grid transformer connected to the traveling terminal 15 star point 20 and the resistors 21 to the control grids 26 of the discharge paths 1 communicated, which are known to ignite at a later or earlier phase time and the Reduce the terminal voltage of the discharge path arrangement 1 (cathode star point) or enlarge.
Die Wirkungsweise der Anordnung ist die folgende:The mode of operation of the arrangement is as follows:
Erst wird der Schalter 9, dann der Schalter 25 eingelegt. Ist nun die Klemmspannung der Entladungsstreckenanordnung noch größer als diejenige des Motors 4, so fällt das Relais 6 ein, öffnet den Stromkreis seiner Ruhekontakte 10 und schließt den Stromkreis seiner Arbeitskontakte 12. Darauf arbeitet der Motor 14 so lange; bis die Spannung der Entladungsstrecken genügend weit herabgesetzt ist und das Relais 6 wieder ausfällt. Dadurch wird das Relais 11 erregt und betätigt das Schütz 5, während der Motor 14 6g albgeschaltet wird und nun für eine anderweitige Regulierung, z. B. für die Regelung der Strombelastung, zur Verfügung steht. Ist dagegen die Klemmenspannung des Motors 4 von Anfang an bereits höher, so erfolgt die sofortige Einschaltung des Schützes 5.First the switch 9, then the switch 25 is inserted. If the clamping voltage of the discharge path arrangement is still greater than that of the motor 4, the relay 6 drops in, opens the circuit of its normally closed contacts 10 and closes the circuit of its normally open contacts 12. The motor 14 then works for so long ; until the voltage of the discharge paths is sufficiently reduced and the relay 6 fails again. As a result, the relay 11 is energized and actuates the contactor 5, while the motor 14 6g is albschaltschalt and now for other regulation, z. B. for regulating the current load is available. If, on the other hand, the terminal voltage of the motor 4 is already higher from the start, the contactor 5 is switched on immediately.
Es ist vorteilhaft, die Induktivität 8 so hoch zu bemessen, daß das Verhältnis L/R im Auslösekreis des Relais 6 etwa ebenso groß ist wie im Gleichstromkreis der Entladungsstreckenanordnung bei eingeschaltetem Schütz 5) das im allgemeinen größer als 1 ist. Es würde sonst, wenn L klein ist, bei der besonders starken Welligkeit der Steuergleichrichterspannung der Fall eintreten, daß die Vorspannung der Steuergitter auf einen zu geringen positiven oder einen zu hohen negativen Wert reguliert wird, als notwendig ist, da der Prüfkreis dann auf den Mittelwert der oberen Spitzen der Spannungszackenkurve ansprechen würde und infolgedessen die betriebsmäßige Belastung der Entladungsstreckenanordnung erst nach längerer Rückwärtsbewegung des Vorspannungsreglers 16 eintreten, würde.It is advantageous to dimension the inductance 8 so high that the ratio L / R in the tripping circuit of the relay 6 is approximately the same as in the direct current circuit of the discharge path arrangement when the contactor 5) is switched on, which is generally greater than 1. Otherwise, if L is small, with the particularly strong ripple of the control rectifier voltage, the bias voltage of the control grid is regulated to too low a positive or too high a negative value than is necessary, since the test circuit is then set to the mean value of the upper peaks of the voltage spike curve would respond and, as a result, the operational loading of the discharge path arrangement would only occur after a prolonged backward movement of the bias regulator 16 .
An Stelle der Vorspannungsregelung kann auch eine der anderen bekannten Gittersteuermethoden angewendet werden, die zu einer Veränderung der Anodenzündphase führen, z. B. die Veränderung der Gitterspannungsamplitude oder die zeitweise Veränderung der Gitterspannungs'frequenz, bis die erforderliche Verschiebung der Gitterspannung gegenüber der zugehörigen Anodenspannung erreicht ist..Instead of the bias control, one of the other known grid control methods can also be used are used that lead to a change in the anode ignition phase, z. B. the change in the grid voltage amplitude or the temporary change the grid voltage 'frequency until the required shift of the grid voltage compared to the associated anode voltage is reached ..
Die vorliegende Erfindung hat besondere Bedeutung und bietet sehr beachtliche Vorteile bei Betrieben, in denen gewisse Umschaltvorgänge) wie z. B. der Übergang vom Motorbetrieb zum Generatorbetrieb (Walzwerke, Aufzüge usw.), häufig notwendig sind.The present invention is of particular importance and offers very considerable advantages in operations in which certain switching operations ) such. B. the transition from engine operation to generator operation (rolling mills, elevators, etc.), are often necessary.
Claims (8)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DES99912D DE639249C (en) | 1931-07-21 | 1931-07-21 | Activation of an arrangement consisting of grid-controlled gas or vapor discharge paths |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DES99912D DE639249C (en) | 1931-07-21 | 1931-07-21 | Activation of an arrangement consisting of grid-controlled gas or vapor discharge paths |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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DE639249C true DE639249C (en) | 1936-12-01 |
Family
ID=7522685
Family Applications (1)
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DES99912D Expired DE639249C (en) | 1931-07-21 | 1931-07-21 | Activation of an arrangement consisting of grid-controlled gas or vapor discharge paths |
Country Status (1)
Country | Link |
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DE (1) | DE639249C (en) |
-
1931
- 1931-07-21 DE DES99912D patent/DE639249C/en not_active Expired
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