DE643801C - Anordnung zur Verbesserung des Leistungsfaktors bei der Spannungsregelung von mit gittergesteuerten Dampf- oder Gasentladungsstrecken arbeitenden Gleichrichtern oder Wechselrichtern - Google Patents
Anordnung zur Verbesserung des Leistungsfaktors bei der Spannungsregelung von mit gittergesteuerten Dampf- oder Gasentladungsstrecken arbeitenden Gleichrichtern oder WechselrichternInfo
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- DE643801C DE643801C DEA69622D DEA0069622D DE643801C DE 643801 C DE643801 C DE 643801C DE A69622 D DEA69622 D DE A69622D DE A0069622 D DEA0069622 D DE A0069622D DE 643801 C DE643801 C DE 643801C
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- H02M7/006—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output using discharge tubes
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Description
Unter den Entladungsstrecken, die für den Betrieb von Gleichrichtern oder Wechselrichtern
in Frage kommen, haben sich in erster Linie diejenigen in die Technik eingeführt,
S bei denen mittels der Steuerung nur der Entladungseinsatz in jeder Entladungsstrecke
gesteuert wird. Besondere Bedeutung haben hierbei die gittergesteuerten Dampf- oder
Gasentladungsstrecken, d. h. Entladungsstrecken mit ionisierbarem Medium, weil unter allen Steuerungsarten die Gittersteuerung
bisher die geringsten Aufwendungen erfordert. Wenn man mittels der Steuerung, insbesondere der Gittersteuerung, eine Spannungsregelung
durchführt, so ergibt sich bekanntlich eine Verschlechterung des Leistungsfaktors.
Man kann nun, wie bereits vorgeschlagen wurde, den Leistungsfaktor bei Gleichrichtern oder Wechselrichtern bei der
Spannungsregelung verbessern, indem man mindestens zwei Gruppen von Entladungsstrecken, die an verschiedene Anzapfungen
des Haupttransformators angeschlossen sind, vorsieht und in wenigstens einem Teil des
gesamten Regelbereiches beide Gruppen an der Stromführung beteiligt. Hierbei erlischt
der Strom der an die niedrigere Spannung angeschlossenen Entladungsstrecke, wenn der
Strom der ablösenden, an die höhere Spannung angeschlossenen Entladungsstrecke einsetzt.
Man erreicht dann bei gleichem Regeleffekt eine Verbesserung der Spannungskurve und des Leistungsfaktors. Nachteilig ist
jedoch, daß beide Gruppen von Entladungsstrecken nicht gleichzeitig Strom führen.
Bemerkt wird noch, daß die Anzapfungen beliebig gewählt werden können, so daß man
im Grenzfall zu einer bzw. mehreren Entladungsstrecken, die an den Sternpunkt der
Transformatorwicklung angeschlossen sind, gelangt.
Es ist nun weiter bekannt, bei Gleichrichtern oder Wechselrichtern für größere
Leistungen den Strom auf mehrere Entladungsstrecken zu unterteilen. Hierzu werden
vorzugsweise Stromtransformatoren, im allgemeinen als Stromteiler oder Saugdrosseln
bezeichnet, verwendet. Charakteristisch für diese Stromtransformatoren ist, daß die von
den Strömen der parallel arbeitenden Entladungsstrecken erzeugten magnetischen Flüsse einander entgegenwirken. Diese
Stromtransformatoren, deren Eigenschaften vom ungesteuerten Gleichrichter her bekannt
sind, lassen sich zunächst in gleicher Weise unter annähernd gleichen Verhältnissen bei
Gleichrichtern oder Wechselrichtern verwenden, die mittels der Steuerung, insbesondere
*) Von dem Patentsweher ist als der Erfinder angegeben worden:
Dr.-Ing. Karl Kettner in Berlin-Lankwits.
der Gittersteuerung, hinsichtlich der Spannung geregelt werden. Dies gilt auch dann,
λνεηη zwei Gruppen von an verschiedenen Spannungswerten liegenden Entladungsstrecken
verwendet werden, wie bereits im ersten Absatz erläutert wurde.
Vorliegende Erfindung bezweckt nun eine weitere Verbesserung des Betriebes von
Gleichrichtern oder Wechselrichtern mit ίο parallel arbeitenden Entladungsstrecken, bei
denen mittels der Steuerung, insbesondere der Gittersteuerung, die Spannung geregelt
wird. Der Erfindungsgedanke besteht im wesentlichen darin, daß gleichzeitigarbeitende,
an die gleiche Spannung angeschlossene bzw. gleichphasig gespeiste Entladungsstrecken
oder Gruppen von Entladungsstrecken unabhängig voneinander gleich- oder verschiedenartig
gesteuert werden, d.h. also beispielsweise derart, daß der Entladungseinsatz bei
der einen Gruppe mehr verzögert wird als bei der anderen, also von den an gleicher
Spannung liegenden Entladungsstrecken (bei spielsweise 1 und 4 in Abb. 1) die eine Gruppe
mit verzögertem Entladungseinsatz arbeitet und durch Gittersteuerung geregelt wird,
während die Entladungsstrecken der anderen Gruppe sofort bei Beginn der positiven Anodenspannungshalbwelle
zünden, oder daß die eine Gruppe von den an die gleiche Spannung angeschlossenen Entladungsstrecken mit einer
dem jeweiligen Betriebszustand entsprechenden Zündverzögerung gesteuert, die andere
Gruppe aber ganz gesperrt wird; gegebenenfalls arbeitet dabei die Gruppe mit freigegebenem
Stromdurchlaß mit einer oder mehreren an andere Spannungen angeschlossenen Gruppen (beispielsweise 1 und 5 in
Abb. 1) zusammen parallel.
Der Erfindungsgedanke soll nachstehend an einem Gleichrichter erläutert werden, der an eine einphasige Wechselspannung angeschlossen ist.
Der Erfindungsgedanke soll nachstehend an einem Gleichrichter erläutert werden, der an eine einphasige Wechselspannung angeschlossen ist.
In Abb. ι der Zeichnung handelt es sich um einen Vollweggleichrichter, der an eine
einphasige Wechselspannung 7 angeschlossen ist und einen Haupttransformator mit den
Wicklungen 8, 9 und 10 enthält. Das Gleichrichtergefäß enthält sechs durch Gitter gesteuerte
Anoden 1 bis 6. Je zwei Anoden führen gleichzeitig Strom, wofür ein Stromtransformator
11, der als Spannungsteiler wirkt, vorgesehen ist. Der Verbraucher 12
möge außer seinem Ohmschen Widerstand auch einen induktiven Widerstand enthalten.
Beispielsweise möge es sich um einen Gleichstrommotor auf einem Gleichrichtertriebfahrzeug
handeln. Im Sinne vorliegender Erfindung erfolgt die Spannungsregelung unter Mitwirkung des Spannungsteilers 11 mittels
der Gittersteuerung durch geeignete Auswahl je einer Anode aus den Gruppen 1 bis 3 und
4 bis 6. Im untersten Teilbereich einer positiven Halbwelle der Wechselspannung arbeiten
entweder die Anoden 1 und 5 oder 2 und 6 zusammen, wobei 1 und 6 in an sich bekannter
Weise durch Verzögerung des Entladungseinsatzes gesteuert werden mögen. Bei rein
Ohmscher Belastung ergeben sich keine zusätzlichen Gesichtspunkte. Soll jedoch bei
Vorhandensein einer Induktivität im Gleichstromkreis eine unnötige Verschlechterung
des Leistungsfaktors möglichst vermieden werden, so muß auch die Anode 2 zur Stromführung
herangezogen werden. Selbstverständlich kann der unterste Teil des Regelbereiches
auch durch die Anoden 2 und 4 bzw. 3 und 5 bestritten werden. Handelt es sich in
diesem Bereich um ausgesprochen große Ströme, so kann man eine weitere Herab-Setzung
der Belastung der einzelnen Anoden erreichen, indem man zwischen i, 5, 2, 6 und 2» 4. 3. 5 periodisch wechselt. Im obersten
Regelbereich arbeiten bei rein Ohmscher Belastung in der einen Halbwelle 1 und 4, in der
anderen Halbwelle 3 und 6 zusammen, bei Belastung mit induktivem Anteil sind sämtliche
Anoden an der Stromführung beteiligt. Gesteuert wird dabei in der Weise, daß die eine
Anode, z. B. 1, während der vollen Halbwelle 9»
Strom führt, die andere Anode, nämlich 4, durch Verzögerung des Entladungseinsatzes
ausgesteuert wird. Arbeiten beide Anoden gleich lange, d.h. wird der Entladungseinsatz
von 4 nicht verzögert, so wirkt der Strom- '5
transformator 11 als reiner Stromteiler.
In Abb. 2 der Zeichnung ist in Abhängigkeit von der Zeit t veranschaulicht, wie beispielsweise
die einzelnen Anoden zusammenarbeiten. Dabei ist im Zeitpunkt <0 angenom- κ»0
men, daß die vom Gleichrichter abgegebene Spannung sprunghaft steigt. Es wird noch
bemerkt, daß die in Klammern angegebenen Zahlen die Anoden bedeuten, die bei Vorhandensein
einer Induktivität im Gleich-Stromkreis an der Stromführung teilnehmen. Grundsätzlich können die Anoden 2 und 5 ungesteuert
sein — bei Wechselrichterbetrieb ist diese Möglichkeit naturgemäß nicht gegeben
—, jedoch empfiehlt es sich, zur Vermei- *10
dung eines Zündverzuges je ein Gitter vorzusehen und an dieses eine solche Steuerspannung
zu legen, daß die zugeordnete Entladungsstrecke auch bei den kleinsten positiven
Anodenspannungen den Strom übernehmen kann.
Wie schon aus der Bezeichnung unterster bzw. oberster Teilbereich hervorgeht, kann
man mehr als zwei Teilbereiche verwenden, indem man beispielsweise eine oder mehrere *»°
Anzapfungen vorsieht, an die ebenfalls Anoden angeschlossen sind. Dabei wird man vor-
teilhaft, wie bereits in der Einleitung erläutert wurde, die Stromführung zwischen zwei
benachbarten Anoden an verschiedenen Spannungswerten derselben Phasenwicklung wechsein
lassen, aber in jedem Teilbereich nur an einer der beiden Transformatorwicklungen,
während an der anderen Transformatorwick-· lung in dem betreffenden Teilbereich konstante
Verhältnisse herrschen. Weiterhin hat
ίο der Erfindungsgedanke Bedeutung für mehrphasige
Gleichrichter und Wechselrichter, vorzugsweise solche mit gerader Phasenzahl. Wesentlich für vorliegende Erfindung ist,
daß mindestens zwei unter Mitwirkung eines Stromtransformators, der im wesentlichen als
Spannungsteiler anzusehen ist, parallel arbeitende Gruppen von Entladungsstrecken vorhanden
sind. Jede der Gruppen ist an eine Transformatorwicklung angeschlossen. Für die Steuerung ist, abgesehen von den Grenzen
der einzelnen Spannungsteilbereiche, wesentlich, daß das Einsetzen der Entladung
nur in einer Gruppe von Entladungsstrecken mittels der Steuerung, insbesondere der
Gittersteuerung, stetig geändert wird. Daher können diese Gruppen durchaus periodisch
ihre Rollen vertauschen.
Claims (1)
- Patentanspruch:Anordnung zur Verbesserung des Leistungsfaktors bei der Spannungsregelung von mit gittergesteuerten Dampf- oder Gasentladungsstrecken arbeitenden Gleichrichtern oder Wechselrichtern, bei denen einerseits mindestens zwei Entladungsstrecken gleichen Spannungswerten zugeordnet sind (beispielsweise 1 und 4), andererseits je Phase mindestens zwei Entladungsstrecken von Spannungen mit verschieden hohen Scheitelwerten gespeist werden (beispielsweise 1 und 2), dadurch gekennzeichnet, daß gleichphasig gespeiste Entladungsstrecken unabhängig voneinander gleich- oder verschiedenartig gesteuert werden und daß die Parallelarbeit 4^ von Entladungsstrecken sowohl mit untereinander gleichen wie mit voneinander verschiedenen Spannungen durch einen an sich bekannten Stromtransformator sichergestellt wird, der zwischen die Mittelpunkte der einer Primärphase zugeordneten, elektrisch miteinander sonst nicht verbundenen Sekundärwicklungsteile des Haupttransformators eingefügt ist.Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DEA69622D DE643801C (de) | 1933-05-31 | 1933-05-31 | Anordnung zur Verbesserung des Leistungsfaktors bei der Spannungsregelung von mit gittergesteuerten Dampf- oder Gasentladungsstrecken arbeitenden Gleichrichtern oder Wechselrichtern |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DEA69622D DE643801C (de) | 1933-05-31 | 1933-05-31 | Anordnung zur Verbesserung des Leistungsfaktors bei der Spannungsregelung von mit gittergesteuerten Dampf- oder Gasentladungsstrecken arbeitenden Gleichrichtern oder Wechselrichtern |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE643801C true DE643801C (de) | 1937-04-17 |
Family
ID=6945031
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DEA69622D Expired DE643801C (de) | 1933-05-31 | 1933-05-31 | Anordnung zur Verbesserung des Leistungsfaktors bei der Spannungsregelung von mit gittergesteuerten Dampf- oder Gasentladungsstrecken arbeitenden Gleichrichtern oder Wechselrichtern |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE643801C (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE966841C (de) * | 1951-03-07 | 1957-09-12 | Siemens Ag | Einrichtung zur Verkleinerung der Blindleistung bei dreiphasigen Stromrichtern mit Teilspannungen |
-
1933
- 1933-05-31 DE DEA69622D patent/DE643801C/de not_active Expired
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE966841C (de) * | 1951-03-07 | 1957-09-12 | Siemens Ag | Einrichtung zur Verkleinerung der Blindleistung bei dreiphasigen Stromrichtern mit Teilspannungen |
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