DE646937C

DE646937C - Verfahren zum Betrieb von Wechselrichter- oder Umrichteranordnungen

Info

Publication number: DE646937C
Application number: DES104985D
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Hans Klemperer
Original assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens AG
Current assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens AG
Priority date: 1932-06-11
Filing date: 1932-06-11
Publication date: 1937-06-24

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren, mit dem sich ein von der Belastung hinsichtlich der Frequenz unabhängiger und im Gesamtwirkungsgrad günstiger Betrieb von Wechselrichter- oder Umrichteranordnungen durchführen läßt, die mit gittergesteuerten Gasoder Dampfentladungsstrecken arbeiten. Bei derartigen Umformeranordnungen tritt, wenn sie in Selbsterregerschaltung betrieben werden, die Schwierigkeit auf, daß die in Selbsterregung arbeitenden Kreise ihre Frequenz nicht konstant halten, sondern entsprechend der Belastung ändern. Es ist bereits bekannt, durch Fremderregung vom Netz, durch Taktgebermaschinen, ferner durch Glimmlampen, Hochvakuumröhren oder Schwingungskreise die Frequenz der Entladungskreise künstlich konstant zu halten. Bei diesen bekannten Anordnungen muß man jedoch einen beträcht-

ao liehen Leistungsverbrauch der taktgebenden Organe in Kauf nehmen.

Gemäß der Erfindung werden diese Schwierigkeiten dadurch vermieden, daß mehrere bezüglich Ausbildung und Wirkungsweise gleichartige. Entladungskreise vorgesehen sind, von denen jeweils ein Kreis die Frequenz des ihm kaskadenartig folgenden Kreises steuert. Einem mit Gas- oder Dampfentladungsstrecken arbeitenden Wechselrichter wird somit zur Bestimmung seiner Frequenz ein ebenfalls mit Gas- oder Dampfentladungsstrecken arbeitender Hilfswechselrichter zugeordnet, und diese beiden Wechselrichter sind zu einer kaskadenartigen Steuerung derart vereinigt, daß der eine Wechselrichter die Frequenz des anderen bestimmt. Beide Wechselrichter sind bezüglich Ausbildung und Wirkungsweise gleichartig.

Kaskadenartige Steuerungen von Wechselrichteranordnungen, die mit Gas-oder Dampfentladungsgefäßen arbeiten, sind an sich bekannt. Man hat beispielsweise vorgeschlagen, einen mit Gas- oder Dampfentladungsgefäßen arbeitenden Wechselrichter durch Fremderregung mit Hochvakuumröhren und aus diesen gebildeten Schwingungskreisen zu steuern. Die den Gegenstand der Erfindung bildende Kaskadensteuerung mit untereinander gleichartigen Entladungskreisen hat diesen bekannten Anordnungen gegenüber jedoch wesentliche Vorzüge. Zunächst geben die Gas- oder Dampfentladungsgefäße, welche erfindungsgemäß auch in dem die Frequenz bestimmenden Entladungskreis verwendet werden, die Möglichkeit, eine wesentlich höhere Leistung dem Steuerkreis der Hauptentladungsgefäße zuzuführen. Besonders wichtig ist jedoch, daß es mit einem zur Frequenzbestimmung verwendeten Umformer, der mit Gas- oder Dampfentladungsstrecken arbeitet, gelingt, die steuernde Wechselspannung in ihrer Frequenz unabhängig

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

Or.-Ing. Hans' Klemperer in Pittsburgh, Penns., V. St. A.

Claims

von der Belastung des Hauptentladungskreises konstant zu halten und darüber hinaus dieser Spannung eine Kurvenform zu geben, die für den Betrieb von Gasentladungsstrecken besonders günstig ist. Die Konstanz der Frequenz wird dadurch erreicht, daß der in der Kaskade vorgeschaltete Entladungskreis an die Steuergitter des Hauptentladungskreises angeschlossen ist. Der Erfindung liegt dabei ίο die Erkenntnis zugrunde, daß der Strom, welcher den Steuergittern des Hauptentladungskreises zuzuführen ist, von Belastungsschwankungen dieses Entladungskreises praktisch unabhängig ist. Der Hilfsentladungskreis erhält also eine konstante Belastung und kann daher im Gegensatz zu dem Hauptentladungskreis in Selbsterregerschaltung so ausgebildet werden, daß er seine Frequenz konstant hält. Die Tatsache, daß der Hilfsentladungskreis mit konstanter Belastung arbeitet, gibt die Möglichkeit, diesen Entladungskreis so zu bemessen, daß er eine Spannung von unveränderter Kurvenform abgibt, und daß diese Kurvenform rechteckig «5 ist, d. h. einen steilen Anstieg von negativen zu positiven Werten hat. Es ist bekannt, daß beispielsweise bei einem Wechselrichter die Kurvenform der Spannung mit der Belastung sich stark ändert. Bei den Hauptentladungsstrecken würde in einfacher Selbsterregerschaltung diese Änderung zu belastungsabhängiger Frequenzänderung führen. Verwendet man dagegen einen gleichartigen Hilfswechselrichter, so kann dieser so ausgelegt werden, daß er bei der für ihn dauernd gleichbleibenden Steuerleistung stets eine rechteckförmige Spannung für die Steuerung der Hauptentladungsstrecken zur \^rerfügung stellt.

In der Zeichnung ist als Ausführungsbeispiel der Erfindung die Schaltung einer Wechselrichteranordnung dargestellt. Der Transformator, an dessen Sekundärseite die mit Wechselstrom zu speisende Last augeschlossen wird, ist mit 1 bezeichnet. Die Enden der Primärwicklung des Transformators sind mit je einem der gas- oder dampfgefüllten

gittergesteuerten Entladungsrohre 2 und 3 verbunden und durch einen Kondensator 4 überbrückt. Die Entladungsgefäße sind durch 50 dieLeitung5 miteinander verbundenen deren Punkt 6 der eine Pol der Gleichspannungsquelle über eine Sperrdrossel 7 angeschlossen wird, während der andere Pol der Gleichspannungsquelle an einen mittleren Punkt 8 der 55 Primärwicklung des Transformators 1 angeschlossen wird. Die Anschlußpunkte 6, 8 der Gleichspannungsquelle sind durch eine Leitung verbunden, in die ein im wesentlichen dem eben beschriebenen Wechselrichterkreis 60 gleichartig ausgebildeter zweiter Kreis 9 mit zwei Entladungsrohren 10, 11, einem Kondensator 12 und einem Transformator 13 eingeschaltet ist. An die Enden der Sekundärwicklung des Transformators 13 sind die 65 Gitter der Entladungsrohre 2,3 angeschlossen. Bei der eben beschriebenen Einrichtung ist der die Rohre 2,3 enthaltende Entladungskreis mit Rücksicht auf die Erzielung eines günstigen Wirkungsgrades dimensioniert, 70 während der Entladungskreis 9 mit den Rohren 10, 11 der Konstanthaltung der Frequen? des anderen Entladungskreises unabhängig von dessen Belastung dient. Die in bekannter Weise vorgesehenen Organe zur Steuerung 75 des Entladungskreises 9, die auch durch andere und anders geschaltete Steuerorgane ersetzt sein können, sind nicht näher bezeichnet.

Ρλϊενϊανspkuch :

Verfahren zur Erzielung einer konstanten, von der Höhe der Belastung unabhängigen Frequenz in mit gittergesteuerten Gas- oder Dampfentladungsgefäßen und in Selbsterregerschaltung arbeitenden Wechselrichter- oder Umrichteranordnungen durch eine kaskadenartige Steuerung, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere bezüglich Ausbildung und Wirkungsweise gleichartige Entladungskreise vorgesehen sind, von denen jeweils ein Kreis die Frequenz des in der Kaskade folgenden Kreises steuert.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen