DE673492C

DE673492C - Gleichstromregelung bei Speisung der Gleichstrommotoren ueber einen gesteuerten Gleichrichter mit mehreren an verschiedene Transformatorspannungsstufen anschaltbaren Gruppen von Anoden, insbesondere fuer Triebfahrzeuge

Info

Publication number: DE673492C
Application number: DES103194D
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Max Bosch
Original assignee: Siemens Schuckertwerke AG
Current assignee: Siemens Schuckertwerke AG
Priority date: 1932-02-10
Filing date: 1932-02-10
Publication date: 1939-03-23

Description

Gleichstromregelung bei Speisung der Gleichstrommotoren über einen gesteuerten Gleichrichter mit mehreren an verschiedene Transformatorspannungsstufen anschaltbaren Gruppen von Anoden, insbesondere für Triebfahrzeuge Die Erfindung hat eine Gleichstromregelung mittels Steuergleichrichter zum Gegenstand, die sich für die verschiedenartigsten elektrischen Anlagen eignet, mit besonderem Vorteil aber beim Betrieb von Gleichrichter-Triebfahrzeugen Anwendung finden kann.
Zur Verringerung des Blindleistungsbedarfes beim Anfahren von mit gesteuerten Gleichrichtern ausgerüsteten Gleichrichterlokomotiven wurde bereits vorgeschlagen, während des Anfahrens bzw. während des Fahrens .mit herabgesetzter Spannung an den Motoren nur einen Teil der Anoden zu benutzen und diese mit geringerer Phasenspannung zu speisen. Dabei sollen diese an eine geringere Phasenspannung angeschlossenen Anoden zunächst allmählich bis zu ihrer vollen öffnung ausgesteuert werden. Darauf sollen die übrigen an der vollen Phasenspannung liegenden Anoden gezündet und so weit ausgesteuert werden, daß sie dieselbe Gleichspannung liefern wie die voll ausgesteuerten Anoden mit der geringeren Phasenspannung, worauf letztere gesperrt und gegebenenfalls durch Schalter von demTransformator getrennt werden sollen. Weiterhirn wurde der Vorschlag gemacht, bei einer solchen Anordnung mit mehreren an verschiedene Spannungsstufen des Transformators angeschlossenen Anodengruppen das Hochregeln der Spannung in der Weise vorzunehmen, daß die voll ausgesteuerten Anoden mit der niedrigeren Phasenspannung auch dann noch geöffnet bleiben, wenn die an die höhere Spannungsstufe angeschlossenen Anoden sich bereits im Betrieb befinden. Durch die von den Anoden mit der geringeren Phasenspannung herrührenden Stromflächen wird dann eine noch weitergehende Verbesserung des Leistungsfaktors erzielt.
Gemäß der Erfindung wird nun eine Gleichstromregelung der genannten Art, bei der mehrere an verschiedene Transformatorspannungsstufen anschaltbare Gruppen von Anoden vorgesehen sind, in der Weise weiter ausgebildet, daß in mindestens einer Schaltstufe mehrere zu verschiedenen Gruppen gehörige Anoden an ein und derselben Transformatoranzapfung liegen. Auf diese Weise ist es möglich, mit wesentlich kleiner hemessenen Anoden auszukommen. Insbesondere macht sich dieser Vorteil bemerkbar, wenn man die Schaltung so wählt, daß beim Anfahren einer Gleichrichterlokomotive sämtliche Anodengruppen zunächst gemeinsam an die niedrigste Spannungsstufe des Transformators angeschlossen werden. Man braucht dann &-e einzelnen Anoden nur für die während der normalen Fahrt auftretenden Ströme zu bemessen; kann aber trotzdem, was im Interesse einer großen Beschleunigung erwünscht ist, beim Anfahren einen wesentlich höheren Strom zulassen, ohne daß für die Anoden die Gefahr einer Überlastung entsteht. Beire weiteren Hochregeln der Spannung kann man dann einen Teil der Anodengruppen oder alle nacheinander stufenweise auf höhere Phasenspannung umschalten. Diese Umschaltungeli können stromlos vorgenommen werden, da die Anoden der umzuschaltenden Gruppe jederzeit mit Hilfe der Steuergitter gesperrt _ werden können.
Im folgenden sei ein Fall mit zwei Gruppen von Anöden näher ausgeführt, wobei die beiden Gruppen zuerst parallel ,geschaltet seien, worauf zuerst die eine Gruppe und schließlich die andere auf volle Spannung umgeschaltet werden soll (vgl. Abb. i und 2)..
Gemäß Abb. i speist der Transformator t den Gleichrichter g, dessen Anoden, in zwei Gruppen I und 11 unterteilt, teils auf hohe, teils auf niedere Spannung durch Schalters an die Sekundärwicklung des Transformators zu schalten sind. Jeder Anode ist ein Steuergitter zugeordnet, und die Steuerurig erfolgt mittels Kontaktwalzen tv, die von einem zweipoligen Synchronmotor angetrieben werden. Für - jede der Anodengruppen I und I I sei eine Kontaktwalze mit Bürstenbrücke angenommen, doch kamt ebensogut eine einzige Kontaktwalze mit zwei unabhängig voneinander drehbaren Bürstenbrücken verwendet werden. Durch Pfeile sind die verschiedenen Steuerbewegungen in Abb. 4. angedeutet. Es bedeutet: A Anfahren, beide Anodengruppen liegen parallel .an niederer Spannung.
B Anodengruppe I wird gesperrt und dann auf hohe Spannung umgeschaltet.
C Anodengruppe I wird mit hoher Spannung hochgesteuert: D Anodengruppe II wird gesperrt und dann auf hohe Spannung umgeschaltet: E Anodengruppe II wird mit hoher Spannung hochgesteuert.
Bemerkt sei noch, daß die den einzelnen. Anodengruppen zugeordneten Bürstensätze, um ,einen gewissen Phasenwinkel gegeneinander versetzt, miteinander gekuppelt sein können. Die Kontaktvorrichtung kann so ausgebildet werden, daß jeweils eine Bürste die Steuerspannung für die Gitter verschiedenphasiger Anoden ungleicher Spannungsstufen- vermittelt, oder so, daß die Abgabe von Zündspannungen an die Steuergitter in denjenigen Phasenzeiten unterdrückt wird, in denen die zugehörigen Anoden negative Spannungen haben.
Die Wechselspannung, die eine Anodengruppe speist; kann durch Phasenverkettung, die man am besten im Gleichrichtertransformator ` vornimmt, in der Phase gegen die Wechselspannungen anderer Anodengruppen verschoben sein.
Schließlich sei noch erwähnt, daß die Anodengruppen mit verschiedenen Phasenspannungen statt in einem gemeinsamen Vakuumgefäß auch in getrennten Gefäßen angeordnet sein können. Die Kathoden dieser Gefäße wird man an dieselbe Klemme einer zur Gleichstromglättung dienenden Drossel anschließen.
Die beschriebene Regelung ist für Einwie für Mehrphasengleichrichteranlagen ?u verwenden.

Claims

PA TEN TANSpRÜciir: i. Gleichstromregelung bei Speisung der Gleichstrommotoren über einen gesteuerten Gleichrichter reit mehreren an verschiedene Transformatorspannungsstufen anschaltbaren Gruppen von Anoden, insbesondere für Triebfahrzeuge, dadurch gekennzeichnet, daß in mindestens einer Schaltstufe mehrere zu verschiedenen Gruppen gehörige Anöden an ein und derselben Transformatoranzapfung liegen:
2. Gleichstromregelung nach Allspruch i, dadurch gekemizeicnet, daß die Kontaktwalzen beider Anodengruppen zu einer Steuerwalze vereinigt sind, jedoch jeder Anodengruppe ein besonderer, von dem der anderen Anodengruppe unabhängig verstellbarer Bürstensatz zugeordnet ist..
3. Gleiciistromregelun:g nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die den einzelnen Anodengruppen zugehörigen Bürstensätze, gegeneinander um einen gleichbleibenden Phasenwinkel versetzt, miteinander gekuppelt sind. ¢.
Gleichstromregelung nach Anspruch 3;, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils eine Bürste die Steuerspannung für die Gitter verschiedenphasiger Anoden ungleicher Spannungsstufen vermittelt.
5. Gleichstromregelung nach Anspruch : 2 und 3, ,gekennzeichnet durch eine solche Ausbildung der Kontaktvorrichtung, däß die Abgabe von Zündspannungen an die Steuergitter in denjenigen Phasenzeiten unterdrückt wird, in "denen die zugehör- i gen Anoden negative Spannungen aufweisen.
6. Gleichstromregelung nach Anspruch r bis 4., dadurch gekennzeichnet, daß die eine beliebige Anodengruppe speisende Wechselspannung durch Phasenverkettung, vorzugsweise in Gleichrichtertransformatoren, gegen die Wechselspannungen anderer Anodengruppen phasenverschoben ist.
7. Gleichstromregelung nach Anspruch r bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Anodengruppen mit verschiedenen Phasenspannungen in mehreren Vakuumgefäßen angeordnet sind, deren. Kathoden an eine und dieselbe Klemme der Gleichstr omglättungsdrossel angeschlossen sind.