DE664284C - Arrangement for grid control of multi-phase converters - Google Patents

Description

Bei Stromrichtern mit Gittersteuerung, sei es für Spannungsregelung oder andere Zwecke, hat man die Steuergitterspannung fast immer - einer Anordnung entnommen, die in metallischer Verbindung mit den Hauptkreisen des Ventils stand. Es hat sich inzwischen gezeigt, daß dieses nicht notwendig ist, da eine stromführende Anode immer ihr Gitter auf einem zwischen engen Grenzen bestimmten Potential hält. Es genügt, die Gitter untereinander zu verbinden und in die Verbindungsleitungen Spannungsquellen zu schalten. Hierdurch entstehen für jeden besonderen Zweck geeignete Steuerspannungen. In dem nicht vorveröffentlichten, aber älteren Patent 634 593 wird vorgeschlagen, diesen Umstand für einphasige Wechselrichter auszunutzen, indem immer das Gitter der gerade stromführenden Anode das Bezugspotential für das andere Gitter bildet und die zur Schaffung der Potentialdifferenz dienenden Vorrichtungen in keiner Verbindung mit den Hauptselektroden stehen. Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anordnung zur Gittersteuerung mehrphasiger Stromrichter, welche sich dadurch auszeichnet, daß eine Spannungsquelle, bei der das Produkt aus Phasenzahl und Frequenz gleich dem Produkt aus Phasenzahl und Frequenz des Stromrichters ist, zwischen die verschiedenen Steuergitter unter Ausschluß anderer auf die Gitter einwirkender Verbindungen derart eingeschaltet ist, daß die Spannung jedes Gitters von der Spannung des Gitters der vorher brennenden Anode und der zwischengeschalteten Spannungsquelle im wesentlichen bestimmt wird. Die Erfindung nutzt dabei den Umstand aus, . daß 'nicht nur das Gitter einer brennenden Anode in seinem Potential durch den umgebenden Dampf bestimmt ist, sondern alle übrigen Gitter in ihrem Potential vollkommen nachgiebig sind und deshalb durch das Einschalten einer Spannungsquelle der angegebenen Art immer auf einem geeigneten Potential gehalten werden können, wie aus der folgenden Beschreibung der einzelnen Ausführungsformen näher hervorgeht. Zur Definition der Phasenzahl ist hierbei zu bemerken, daß diese nach dem in der Stromrichtertechnik gewöhnlichen Sprachgebrauch aufzufassen ist, wo also die einphasige Doppelwegschaltung der Gitterspannungsquelle als eine Zweiphasenschaltung bezeichnet wird.In the case of converters with grid control, be it for voltage regulation or other purposes, the control grid voltage has almost always been taken from an arrangement in metallic Connection with the main circuits of the valve. In the meantime it has been shown that this is not necessary, since a live anode always has its grid on holds a certain potential between narrow limits. It is enough to place the grids one below the other to connect and to switch voltage sources in the connecting lines. Through this suitable control voltages arise for each special purpose. In the not pre-published, but older patent 634 593 it is proposed to take advantage of this fact for single-phase inverters by always the grid of the current-carrying anode is the reference potential for the other Lattice forms and which help to create the potential difference serving devices are in no way connected to the main electrodes. The present invention relates to an arrangement for grid control of multi-phase converters, which is characterized by the fact that a voltage source at which the product from the number of phases and frequency equals the product of the number of phases and frequency of the converter is between the various control grids to the exclusion of other connections acting on the grids is switched on in such a way that the voltage of each grid differs from the voltage of the grid of the previously burning Anode and the intermediate voltage source is essentially determined. The invention takes advantage of the fact. that 'not just the grille of a burning one The potential of the anode is determined by the surrounding steam, but all other grids are perfect in their potential are compliant and therefore by switching on a voltage source of the specified Kind can always be kept at a suitable potential, as can be seen from the following description of each Embodiments emerges in more detail. To define the number of phases, it should be noted that that this is to be understood according to the common usage in converter technology, i.e. where the single-phase full-wave circuit is used the grid voltage source is referred to as a two-phase circuit.

Einige Ausführungsformen der Erfindung sind in der Zeichnung in Abb. 1 bis 3, 5 und 6 Bchematisch dargestellt, während Abb. 4 ein Spannungsdiagramm zeigt.Some embodiments of the invention are shown in the drawing in Figs and Fig. 6 is a schematic representation, while Fig. 4 shows a voltage diagram.

In Abb. ι bezeichnen 1 bis 6 die sechs Anoden eines Ionenventils und 11 bis 16 die entsprechenden Gitter. Zwischen den letzteren sind teils Widerstände 21 bis 26, teils eine entsprechende Anzahl von Sekundärwick-In Fig. Ι 1 to 6 denote the six Anodes of an ion valve and 11 to 16 die corresponding grid. Between the latter there are partly resistors 21 to 26, partly a corresponding number of secondary winding

lungenji bis 36 eines einphasigen Transformators eingeschaltet, auf dessen. Primärwicklung 7 eine Spannung von dreifacher Periodenzahl des die Anoden speisenden Stromes auf?-; gedrückt wird; diese Spannung ist in ihr Phasenlage verstellbar.lungenji to 36 of a single-phase transformer switched on, on whose. Primary winding 7 has a voltage of three times the number of periods of the current feeding the anodes? -; is pressed; this voltage can be adjusted in terms of its phase position.

Die zwischen den verschiedenen Gittern'¹ eingeschalteten Widerstände 21 bis 26 sollen immer wesentlich kleiner sein als die Übergangswiderstände zwischen den Gittern nichtstromführender Anoden und den Häuptstromkreisen, so daß etwaige solche Verbindungen auf die Gitter nicht einwirken.The resistors 21 to 26 connected between the various grids ¹ should always be significantly smaller than the contact resistances between the grids of non-current carrying anodes and the main circuits, so that any such connections do not affect the grid.

Die Sekundärwicklungen 31 bis 36 sind in Kreis geschaltet, und zwar abwechselnd in entgegengesetztem Sinn, wie Abb. 1 es zeigt. Falls das Ionenventil beispielsweise als. gewöhnlicher sechsphasiger Gleichrichter arbeitet, wird die Wirkungsweise im wesentlichen fol-■ao gende sein: Wenn beispielsweise die Anode 1 Strom führt, wird deren Gitter 11 das Potential der Kathode oder ein davon nur um einige Volt in positiver Richtung abweichendes Potential annehmen. Die Anode 2, welche demnächst zünden soll, kann dies offenbar nicht tun, bevor ihr Gitter 12 über die Transformatorwicklung 32 eine hinreichende positive Spannung gegenüber dem Gitter 11 erhalten hat. Der Zeitpunkt hierfür kann durch Drehung der Phasenlage der auf die Transformatorwicklung 7 aufgedrückten Spannung geregelt werden. In derselben Weise können die Zeitpunkte des Zündens der übrigen Anoden und dadurch die von dem Gleichrichter abgegebene Spannung geregelt werden.The secondary windings 31 to 36 are in Circuit switched, alternately in opposite directions, as Fig. 1 shows. For example, if the ion valve is listed as. ordinary six-phase rectifier works, the mode of action is essentially fol- ■ ao The following may be the case: if, for example, the anode 1 conducts current, its grid 11 becomes the potential of the cathode or a potential deviating from it by only a few volts in the positive direction. The anode 2, which should ignite soon, can obviously not do this before their grid 12 over the transformer winding 32 a sufficient positive voltage with respect to the grid 11 is obtained Has. The time for this can be through Rotation of the phase position of the voltage impressed on the transformer winding 7 be managed. In the same way, the times of ignition of the other anodes and thereby those of the rectifier output voltage can be regulated.

Abb. 2 zeigt eine vereinfachte Abänderung der Abb. 1. Die Anoden, Gitter und Widerstände der Gitterkreise sind in entsprechender Weise bezeichnet. Der Transformator mit der Primärwicklung 7 zur Aufdrückung der Zusatzspannungen auf die Gitter hat hier indessen nur eine Sekundärwicklung 8, deren einer Endpunkt mit den Anodengittem 11, 13, 15 verbunden ist, während der andere an die Gitter 12, 14, 16 ,angeschlossen ist. In derselben Weise findet man hier, daß, wenn beispielsweise eine Anode ungerader Ordnungszahl von einer solchen mit gerader Ordnungszahl abgelöst werden soll, letztere nicht zünden kann, bevor die der Wicklung 8 entnommene Zusatz spannung auf einen gewissen positiven Wert gestiegen ist.Fig. 2 shows a simplified modification of Fig. 1. The anodes, grids and resistors the grid circles are labeled accordingly. The transformer with the primary winding 7 for pressing the additional voltages onto the grid has here however, only one secondary winding 8, one end point of which with the anode grids 11, 13, 15 while the other is connected to the grids 12, 14, 16. In the same Way one finds here that if, for example, an anode of odd ordinal number should be replaced by one with an even ordinal number, the latter can not ignite before the additional voltage taken from the winding 8 to a certain level positive value has risen.

Wenn zwei oder mehrere Anoden des Gleichrichters gleichzeitig Strom führen, z. B. wenn mehrere untereinander durch Stromteiler verbundene Haupttransformatorwicklungen verschiedene Anodengruppen speisen, sollen vorzugsweise die Gitter in wenigstens so viele untereinander nicht verbundene Gruppen unterteilt werden, wie gleichzeitig stromführende Anoden vorhanden sind, undIf two or more anodes of the rectifier carry current at the same time, e.g. B. if several main transformer windings are connected to one another by current dividers different groups of anodes should preferably feed the grids in at least as many unrelated groups are subdivided as at the same time live anodes are present, and

eine entsprechende Anzahl induktiv, aber nicht konduktiv miteinander verbundener Spannungsquellen der eingangs angegebenen fc wird dann zwischen die Steuergitter der Gruppen geschaltet. Abb. 3, 5 und 6 verschiedene Beispiele solcher Schal-a corresponding number of inductively but not conductively interconnected voltage sources of the initially specified fc is then connected between the control grids of the groups. Fig. 3, 5 and 6 different examples of such switching

Abb. 3, in welcher Anoden und Gitter wie in Abb. 1 und 2 bezeichnet sind, zeigt eine Schaltung der Gitterkreise, welche sich besonders für Gleichrichter mit zwei durch einen Stromteiler (Saugtransformator) verbundenen Transformatorhälften eignet. Die eine Hälfte soll die Anoden ungerader, die andere die Anoden gerader Ordnungszahlen speisen. In der gleichen Weise sind die entsprechenden Anodengitter in zwei Gruppen unterteilt; die Gitter ungerader Ordnungszahl gehören zu der dreiphasigen, sterngeschalteten Transformatorwicklung 19 und diejenigen gerader Ordnungszahl zu der entsprechenden Wicklung 18. Die Spannungen der beiden Transformatorwicklungen sind gegeneinander um i8o° in der Phase verschoben. Sie besitzen eine.. gemeinsame Primärwicklung 17, welcher eine dreiphasige Spannung derselben Periodenzahl wie die Arbeitsspannung aufgedrückt wird. Die Wirkungsweise geht aus Abb. 4 hervor. Die regelmäßigen, voll ausgezogenen Kurven bezeichnen hier die Spannungen zwischen zwei aufeinanderfolgenden Gittern 11-15, 13-11, 15-13 derselben dreiphasigen Gruppen. Diese Spannungen werden unmittelbar von der Transformatorwicklung 19 bestimmt und sind also regelmäßig dreiphasig. Die gestrichelte, unregelmäßige Kurve bezeichnet ihrerseits das Potential des Gitters 11, das teils von der EMK der Transformatorwicklung, teils davon, daß das Gitter während des Arbeitszeitrauines der eigenen Anode praktisch Kathodenpotential erhält, bestimmt wird. Während der ersten Drittelperiode a, wenn die Anode 1 Strom führt, hat das Gitter 11 also das Potential Null. Während des zweiten Drittels ö, wenn die Anode 3 Strom führt, wird die Spannung des Gitters 11 vom Spannungsunterschied 13-11 unter Berücksichtigung des Nullpotentials des Gitters 13 bestimmt. Während der dritten Drittelperiode c wird die Spannung des Gitters 11 vom Potential des Gitters 15 bestimmt, welches jetzt den Wert Null hat. In derselben Weise schwankt die Spannung für die übrigen Gitter, weshalb jedes Gitter sicher ein liegatives Potential während derjenigen Periodenteile erhält, in denen es sperren soll.Fig. 3, in which anodes and grids are designated as in Fig. 1 and 2, shows a circuit of the grid circles, which is particularly suitable for rectifiers with two transformer halves connected by a current divider (suction transformer). One half should feed the anodes of odd ordinal numbers, the other half of the anodes of even ordinal numbers. In the same way, the corresponding anode grids are divided into two groups; the grids with odd ordinal numbers belong to the three-phase, star-connected transformer winding 19 and those even ordinal numbers belong to the corresponding winding 18. The voltages of the two transformer windings are phase shifted by 180 °. They have a common primary winding 17 to which a three-phase voltage of the same number of periods as the working voltage is applied. The mode of operation is shown in Fig. 4. The regular, full curves here denote the voltages between two successive grids 11-15, 13-11, 15-13 of the same three-phase groups. These voltages are determined directly by the transformer winding 19 and are therefore regularly three-phase. The dashed, irregular curve in turn denotes the potential of the grid 11, which is determined partly by the EMF of the transformer winding, partly by the fact that the grid practically receives cathode potential during the working hours of its own anode. During the first third period a, when the anode 1 is conducting current, the grid 11 thus has zero potential. During the second third δ, when the anode 3 is carrying current, the voltage of the grid 11 is determined by the voltage difference 13-11, taking into account the zero potential of the grid 13. During the third third period c , the voltage of the grid 11 is determined by the potential of the grid 15, which now has the value zero. The voltage for the other grids fluctuates in the same way, which is why each grid is sure to receive a liegative potential during those parts of the period in which it is supposed to block.

Abb. S zeigt eine der Abb. 3 hauptsächlich gleichartige Ausführungsform, in welcher sechs Anoden ι bis 6 zu drei einphasigen Gruppen vereinigt sind, deren Nullpunkte durch einen dreiphasigen Stromteiler mitein-Fig. S shows an embodiment mainly similar to Fig. 3, in which six anodes ι to 6 are combined into three single-phase groups, their zero points through a three-phase current divider with one

ander verbunden sind. Zwischen die Anodengitter 11 bis 16 sind die drei Sekundärwicklungen 20 eines primär dreiphasigen Transformators geschaltet.connected to each other. Between the anode grids 11 to 16 are the three secondary windings 20 of a primarily three-phase transformer switched.

Falls man das in Abb. ι veranschaulichte Prinzip mit einer einphasigen Zusatzspannung der dreifachen Periodenzahl auf dreiphasige Stromrichter anzuwenden versucht, findet man, daß sich dies in der in Abb. ι dargestelltenIf this is illustrated in Fig. Ι Principle with a single-phase additional voltage of three times the number of periods on three-phase Tried to apply power converter, one finds that this is shown in Fig. Ι

ίο einfachen Weise nicht verwirklichen läßt, weil die Sekundärwicklung des Zusatztransformators dann Ausgleichströme führen würde, die das Resultat verrücken würden. Man kann dagegen nach Abb. 6 verfahren. Hier besitzt jede Anode zwei Gitter, beispielsweise die Anode ι die Gitter 113 und 115, -welche durch Wicklungen 313, 315 eines einphasigen Transformators mit Primärwicklung 7 mit den entsprechenden Gittern 131, 151 der Anoden 3 bzw. 5 verbunden sind. Nur eines dieser Gitter, welches mit dem entsprechenden Gitter der gelegentlich brennenden Anode verbunden ist, bestimmt hierbei die Sperrzahnung, während das andere Gitter seine Spannung derjenigen des ersteren anpaßt.ίο simple way not to realize because the secondary winding of the additional transformer would then lead to equalizing currents would shift the result. You can, however, proceed according to Fig. 6. Here owns each anode two grids, for example the anode ι the grids 113 and 115, -which through windings 313, 315 of a single-phase transformer with primary winding 7 with the corresponding grids 131, 151 of the anodes 3 and 5 are connected. Only one of these grids, the one with the corresponding grid the occasionally burning anode is connected, determines the ratchet teeth while the other grid adjusts its tension to that of the former.

Claims (4)

Patentansprüche:Patent claims: i. Anordnung zur Gittersteuerung mehrphasiger Stromrichter, dadurch gekennzeichnet, daß eine Spannungsquelle, bei der das Produkt aus Phasenzahl und Frequenz gleich dem Produkt aus Phasenzahl . und Frequenz der Hauptstromquelle ist, zwischen den verschiedenen Steuergittern unter Ausschluß anderer auf die Gitteri. Arrangement for grid control of multi-phase converters, characterized in that that a voltage source in which the product of the number of phases and frequency equal to the product of the number of phases. and frequency of the main power source, between the various control grids to the exclusion of others on the grilles einwirkender Verbindungen derart einge-.. . schaltet ist, daß. die Spannung jedes Git-•';ters von der Spannung des Gitters der .... vorher stromführenden Anode und der zwischengeschalteten Spannungsquelle im wesentlichen bestimmt wird.acting connections in such a way. switched is that. the tension of each grid on the voltage of the grid of the .... previously energized anode and the intermediate voltage source is essentially determined. 2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zwischengeschaltete Spannungsquelle zweiphasig (einphasig in Gegentaktschaltung) ist und ihre Frequenz gleich dem Produkt der Frequenz und der halben Phasenzahl des Gleichrichters ist.2. Arrangement according to claim 1, characterized in that the intermediate The voltage source is two-phase (single-phase in push-pull circuit) and its frequency is equal to the product of the Frequency and half the number of phases of the rectifier. 3. Anordnung nach Anspruch 1 für -50 Gleichrichter mit zwei oder mehreren gleichzeitig stromführenden Anoden, dadurch gekennzeichnet, daß die Gitter in wenigstens so viele untereinander nicht verbundene Gruppen unterteilt sind, wie gleichzeitig stromführende Anoden vorhanden sind, und daß eine entsprechende Anzahl induktiv, aber nicht konduktiv miteinander verbundener Spannungsquellen der im Anspruch 1 angegebenen Art zwisehen den Steuergittern der beiden Gruppen eingeschaltet ist.3. Arrangement according to claim 1 for -50 rectifiers with two or more simultaneously current-carrying anodes, characterized in that the grids in at least as many not among each other connected groups are subdivided as simultaneously current-carrying anodes are present are, and that a corresponding number are inductive but not conductive with one another connected voltage sources of the type specified in claim 1 zwisehen the control grids of the two groups is switched on. 4. Anordnung nach Anspruch 3 für dreiphasige Gleichrichter, dadurch gekennzeichnet, daß jede Anode zwei Gitter besitzt, von denen jedes mit einem Gitter einer anderen Anode derselben Gruppe von einander ablösenden Anoden über eine zwischengeschaltete Spannungquelle verbunden ist.4. Arrangement according to claim 3 for three-phase rectifier, characterized in that that each anode has two grids, each with a grid of a different anode of the same group connected by separating anodes via an intermediate voltage source is. Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings