DE675629C - Anordnung zur Regelung des Verbraucherstromes von mit gittergesteuerten Dampf- oder Gasentladungsstrecken arbeitenden Umformungseinrichtungen - Google Patents

Description

• Anordnung zur Regelung des Verbraucherstromes von mit gittergesteuerten Dampf- oder Gasentladungsstrecken arbeitenden Umformungseinrichtungen Zusatz zuni Zusatzpatent 631 726 Gegenstand des Hatiptpatents ist eine Anordnung zur Regelung des Verbraucherstromes bei mit gittergesteuertenDampf-oder Gasentladungsstrecken mit lichtbogenförmiger Entladung arbeitenden Gleichrichtern durch Änderung der Phasenlage der Gitterspannung gegenüber derjenigen der Anodenspannun,-nach Patent 4 15 9 10 mittels einer Brückenanordnung, bei der die einen in Reihe an der Speisespannung liegenden unveränderlichen Brückenzweige aus im wesentlichen gleichartigen Scheinwiderständen bestehen !und die beiden anderen in Reihe an der SpeisespannuDg liegenden Brückenzweige aus ungleichartigen Scheinwiderständen, von denen wenigstens einer veränderbar ist, zusammengesetzt sind.
• Die Anordnung ist dadurch gekennzeichnet, daß der verän#derbare Sch-einwidersta-nd aus einer Reihenschaltung von Induktivität und Kapazität besteht und der unveränderbare Scheinwiderstand ein Wixkwiderstand ist. Durch Änderung einer einzigen Größe, z. B. der Induktivität, läßt sich eine Phasendrehiung der abgegriffenen Steuerwechselspannung um mindestens 18o' bzw. nahezu 36o' erzielen, ohne daß dabei die Größe der Steuerwechselspannung geändert wird. Die Einrichtung des H,auptpatents erlaubt jedoch nicht, die Ausgangswechselspannung um gen,au i8o' derart zu verdrehen, daß die eine Grenzlage phasengleich, die andere Grenzlage in Phasenopposition zur Eingangswechselspannung liegt; es müßte dann die Induktivität unendlich groß gegen die - übrigen Scheinwiderstände gemacht oder zusätzlich. der Ohmsche Widerstand auf Null herabgeregelt werden.
• Die vorliegende Erfindung stellt eine Weiterbildung -und Verbesserung des Gegenstandes des Hauptpatents' #dar, welche ohne zusätzliche Regeleinggriffe und mit nur mittleren Größenänderungen eines einzigen veränderbaren Brückenelementes eine Phas#endrehlung der Steuerwechselspannung konstanter Amplitude um mindestens i8J erlaubt, wobei die Ausgangsspannung einmal genau in Phase, einmal genau in Gegenphase zur Eingangswechselspanuung liegt. Es ist auf diese Weise möglich, auch empfindliche Regeleinrichtungen, bei denen die Entladungsstrecken von voller Sperrung bis zu voller Offnunggesteuert werden müssen, ohne besondere Hilfseinrichtungen für eine entsprechende Verdrehung#der BrückeneIngangswechselspannung gegenüber der Anodenwechselspannung nacli,demHauptpatent zu steuern. Besonders für kleimre Aggregate bedeutet dies auch einen verringerten Aufwand, da dann die Wicklung zur Lieferung der Gitterwechselspannungenunmittelbar auf dem Haupttransfo-rniator angebracht werden kann, der -die beispielsweise in Gleichrichter- oder Wechselrichterschaltung angeordneten Entladungsstrecken speist.
• Gemäß der Erfindung ist es also möglich, dieerzeugte Gittersteuerwecliselspannung jede beliebige Phasenlage einnehmen zulassen. Die an den Hilfsbrücken liegenden Hauptspannungen wird man dabei aus Zweckmäßigkeit.sgründen mit Spannungen gleicherPhasenlage betreiben.
• Der Erfindungsgedanke möge an Hand ein-es in der Zeichnung der Abb. i dargestellten Ausführungsbeispiels, das im wesentlichen auf die Arbeitsweise des Patents 631 726 zurückgreift und das sich auf die Steuerung einer Vollweggleichrichteraxiordnung bezieht, näher erläutert werden. In Abb. i werden die gittergesteuerten Dampf-oder Gasentladunsstrecken i und 2 übeT einen Transformator 3 in Gleichrichterschaltung aus einem Wechselstroinnetz 4 gesPeist-Auf dem Transformator 3 ist eine Steuerspannungswickll-mg 5 angeordnet. An die En#don C und D dieser Wickfung ist eine beispielsweise aus einem Ohmschen, 9, und einem induktiven Widerstand io bestehende Spannungsteileranordnung angeschlossen. Zum Abgriff einer in der Phase veränderlichen Steuerwechselspannung ist eine -weitere Spannungsteileranordnung vorgesehen, die wie beim Hauptpatent aus der Reihenschaltung eines Ohmschen Widerstandes 6 mit einem kapazitiven, 7, und einem verändelbaren induktiven Blindwiderstand 8 besteht lund an Anzapfungen A bzw. B der Wicklung 5 angeschlossen ist. Während nun aber beim Hauptpatent die Steuerspannung zwischen dem Ohnischen Widerstand 6 und der Reihenschaltung von Kondensator 7 und Drossel 8 abgegriffen wird, erfolgt die Entnahme der Steuerspannung im vorliegenden Falle zwischen Kondensator 7 und Drossel 8. Statt, wie dargestellt, die Drossel veränderbar zu gestalten, kann auch der Kondensator veränderbar sein. Die schaltungsrhäßige Reihenfolge 'von Drossel und Kondensator in der Spannungsteileranordnung ist dann zu vertauschen und ebenso auch die Ausgangswechselspannung in bezug auf die zu steuernden Entladungsstrecken oder der gesamte Spannlungsteiler in bezug auf die Wicklung 5 umzupolen. Die Zusatzspannun.-gen AC bzw. BD der Wicklung 5 sowie die fest eingestellten Widerstandelemente 9 und io sind derart zu bemessen, #daß sich. die in Abb.2 dügestellte Phasenlage für die Ausgangsspannung zwischen den PunktenFundG ergibt. Soll die Anordnung zur Steuerung nur einer Entladungsstrecke dien-en, so kann in an sich bekannter Weise ein Gittertransformator Verwendung finden.
• Die Wirkungsweise der Anordnung zeigt das Vektordiagramin der Abb. 2. Der Vektor AB stellt die Spannung der Wicklung5,zwisehen den AnzapfungenA und B dar; für irgendeine Einstellung der Induktivität8 sind beispielsweise der Spannungsabfall amWiderstand6 durch den VektorAE", die Spannung am Kondensator 7 durch den Vektor E"F" -und die Drosselspannung durch den VektorF"B gegeben. Bei Änderung der Drosselindu#ktivität wandert der PunktE im Vektordiagranunauf demKr-eisAE'E"BE"'. Derschraffiert dargestellte Teil des Kreisbogens bleibt dabei jedoch für die Regelung praktischaußer Betracht. Denn das VektordreieckAEOB entspricht der Regelstellung für die Induktivität Null, und anderseits kann die Induktivität praktisch nicht unendlich groß gemacht werden. Bei einer Schaltung gemäß dein Hauptpatent, wo die Steuerspannung zwischen dem Mittelpunkt der Wicklung AB und dem Punkt E (vgl. Abb. i) abgegriffen werden müßte, kann deren Phase zwar um mehr als 18 o' gedreht werden, jedoch ist es nicht möglich, die abs,alute Phasenopposition zur Spannung AB zu erreichen. Gemäß der Erfindung werden statt dessen als Abgriffspunkte der Punkt F zwischen Kondensator und Drosselspule und der Punkt G zwischen dem Widerstand 9 und der Drosselspule, io benutzt. Die Ortskurve für das Potential des Punktes F gegenüber demjenigen des Punktes G bei Veränderung der Induktivität 8 ergibt sich aus der Bedingung, daß das Verhältnis der WiderständeR und 1 und damit auch das der Vektoren AE bzw. EF unverändert bleibt. Das Diagramm zeigt, daß bei einher Drehung des Vektors OE aus der Lage OE' in die Lage OE", d. h. von (i 8o-a)' Nacheilung bis a' Voreilunggegenüber der Spannung AB und damit der Anodenspannung, der Punkt F einen Halbkreis beschreibt, dessen Durchmesservektor konphas mit dem Ano#delispann#ungsvektor-4B liegt. Wird nun die Aus- angsspannung zwischen G und F ab-9 g gegriffen, so kann sie mit der gleichen Regelbewegung und ebenfalls. ohne Größenänderung stetig von der Phasenlage o' in die Phasenlage i8o' (nacheilehd), bezogen auf die Anodenwechselspannung, überführt werden. Die Änderung d.?r Induktivität 8 wird dabei im Ausführungsbeispiel kleiner als i : 6 bleiben und kann durch geeignete Bemiessungder einzelnen Widerstandselemente noch kleiner gemacht werden.
• Statt den künstlichen AbgriffspunktG mittels der dargestellten Anordinun.g 9, io und zusätzlicher TransformatorwindungenCA bzw. BD herzustellen, kann zu seiner Gewinnung auch eine genau wie die eigentliche Phasenschieberbrücke 6, 7, 8 aufgebaute und an die Klemm,eilAB angeschlossene Reihenschaltung dienen, bei der das Verhältnis - so groß gewählt ist, daß der dem PunktF entsprer chende Vektorpunkt des für die zweite Brücke gültig-en Ortskreises gerade durchdenPunktG des Vektordiagrammes verläuft.
• Die Zusatzspannungen für die Speisung der Hilfsbrücke können auch unsymmetrisch aus-Öl e gebildet sein. Beispielsweise wird man di SpannungBD größer als die Spannung CA machen, wenn die Induktivität 8 einen merklichen Ohmschen Widerstand besitzt. Durch, diese Maßnahmen kann auch dann eine Größenünderung der Steuerwechselsparmung bei Phasendrehung vermieden werden.

Claims (2)

1. PATENTANSPRÜCI1E: i. Anordnung zur Regelung des Verbraucherstromes von mit gittergesteuerten Dampf- oder Gasentladungsstrecken arbeitendenUmformungseinrichtungen, beidenen nach Patent 631 726 eine zur Phasenverschiebung der Steuerwechselspannung dienende, aus in Reihe geschalteten Ohmsehen, indluktiven und kapazitiven Scheinwiderständen bestehende wechselstromge-' speiste Brücken,anordnung vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß in einem Zweig der Brückenanordnung ein fest-er Oh-mscher (6) und ein dazu in Reihe liegender fester induktiver bzw. kapaziitiver Scheinwiderstand (7), im anderen Zweig ein veränderbarer kapazitiver - bzw. indluktiver Scheinwiderstand (8) angeordnet sind !und daß ferner eine fest einge# stellte Hilfsbrücke, deren einer Zweig vorzugsweise ein reiner Wirk:widerstand, deren anderer ein reiner BlindwIderstand ist, vorgesehen ist, die von der gleichen Wech.-selspannungsquelle wie die erste Brückenanordnung gespeist wird und ein derartiges VerhältnisiderbcidenZweigwiderstände ,aufweist, daß die an den Verbindungsipunkten genannter Zweige beider Brücken .abgenommene Steuerwechselsp.annung, ohne ihre Größe zu ändern, um mindestens i 8o' in der Phase verändert werden kann, wobei sämtliche Phasenlagen zwischen o Bund i8o' Nacheilung, bezogen auf die Eingangswechselspannung der Brückenanordnung, durchlaufen werden.
2. 2. Anordnung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die fest eingestellte, aus einer Reihenschaltung eines Oh#mschen und eines induktiven Widerstan#des bestehende Hilfsbrücke von der gleich-en Transformatorwicklung (5) wie die regelbare Brücke, aber mit höherer Spannung gespeist wird. 3. Anordnung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß als Hilfsbrücke eine Reihenanordnung Ohmscher, induktiver iund kapazitiver Widerstände von gleicher Art wie bei der regelbaren Brücke dient.