DE724711C - Anordnung zur Herabsetzung des Blindstromverbrauches von gittergesteuerten Gleichrichtern - Google Patents

Description

• Anordnung zur Herabsetzung des Blindstromverbrauches von gittergesteuerten Gleichrichtern Zusatz zum Patent 701 40,7 Gegenstand des Hauptpatents ist eine Anordnung zur Herabsetzung des Blindstromverbrauches von gittergesteuerten Gleichrichtern mit einem Anodensatz, bei welcher der durch die Gittersteuerung beherrschte Spannungsregelbereich nur einen Teil des ,gesamten Spannungsregelbereiches umfaßt und der Gesamtregelbereich aus mehreren durch Umschalten des Anodensatzes auf verschiedene Transformatoranzapfungen erreichbaren Teilregelbereichen zusammengesetzt ist.
• Die Erfindung betrifft eine weitere Ausbildung der Anordnung nach dem Hauptpatent, die darin besteht, daß zur Umschaltung der Transformatorstufen ein Lastschalter vorgesehen ist. Untei# Lastschalter ist dabei in bekannter Weise ein Schalter zu verstehen, der mit besonderen Hilfseinrichtungen, beispielsweise mit Überschaltdrosseln oder Spannungsteilern, ausgerüstet ist und dadurch den Übergang von einer Transformatoranzapfung zur nächsten bei vollem Laststrom vorzunehmen gestattet. Durch die Verwendung eines. solchen Lastschalters wird der Vorteil erzielt, daß es beim Übergang von einer Transformatorstufe zur anderen nicht nötig ist, durch Sperren der Anoden die Stromlieferung des Gleichrichters zu unterbrechen. Die Bildung der Spannungsstufen des Transformators kann anstatt durch Wicklungsanzapfungen auch dadurch erreicht werden, daß der Transformator von Stern auf Dreieck umschaltbar gemacht wird. In jedem Fall wird beim Hochregeln der Spannung, wenn der Aussteuerungsgrad seinen höchsten Wert erreicht hat, vermittels des Lastschalters auf die nächsthöhere Stufe umgeschaltet und gleichzeitig die Gittersteuerung derart zurückverstellt, daß von der Stufe höherer Spannung infolge der Teilaussteuerung eine Spannung abgegeben wird, die dem voll ausgesteuerten Höchstwert der nächstniedrigeren Spannungsstufe entspricht. Darauf kann dann der Aussteuerungsgrad wieder erhöht und die Spannung weiter gesteigert werden.
• Die Erfindung ist mit besonderem Vorteil für die Regelung von Gleichstrommotoren anwendbar, wobei zweckmäßig die grob und fein geregelte Gleichspannung dem Ankerkreis des Motors zugeführt wird, während der Feldkreis an einen zweiten Gleichrichter angeschlossen ist.
• In der Zeichnung sind für dieses Anwendungsgebiet zwei Ausführungsbeispiele dargestellt. In Fig. i bezeichnet i das Entladungsgefäß mit der Kathode 2. Der Einfachheit halber sollen nur zwei Gruppen von je drei Hauptanoden 3, 4 und 5 bzw. 6, 7 und 8 vorhanden sein. Der Gleichrichtertransformator 9 ist mit seiner Primärwicklung io an das Netz il angeschlossen und besitzt zwei Sekundärwicklungen. An die eine Sekundärwicklung 12 sind die drei Anoden 3, 4, 5 und an die andere Sekundärwicklung 13 die drei Anoden 6, 7, 8 angeschlossen. Die Wicklung 12 ist in Stufen regelbar, z. B. durch Verschieben des Nullpunktes mittels des unter Last schaltbaren Stufenschalters 14. Die drei Anoden 3, 4, 5 haben Steuergitter 15, 16 und 17, die auf irgendeine Weise gesteuert werden, beispielsweise mittels des Steuertransformators 18, dessen sekundärer Nullpunkt über die Steuerbatterie i9 an die Kathode 2 angeschlossen ist. Die Primärwicklung des Steuertransformators ist an das Netz angeschlossen, es wird jedoch zweckmäßig sein, die Spannung des Gittersteuertransformators iS zugleich mit der Spannung der Sekundärwicklung 12 zu verändern.
• Das Entladungsgefäß i dient zum Regeln des Gleichstrommotors 2o. Der Ankerstromkreis (Anker- und Kompensationswicklung 2oa) dieses Motors ist an die Kathode 2 und an den Nullpunkt der Sekundärwicklung 12 des Haupttransformators angeschlossen, während die Erregerwicklung 21 zwischen der Kathode und dem Nullpunkt der Sekundärwicklung 13 liegt, die gegebenenfalls auch noch regelbar sein kann.
• Infolge dieser Anordnung sind die Ströme in den beiden Kreisen unabhängig voneinander. Diese Anordnung ' ergibt weiterhin den Vorteil, daß die Erregerwicklung des Motors gleichzeitig als nützliche Belastung für die ungesteuerten Anoden 6, 7, 8 des Gleichrichters dient, für die sonst stets eine künstliche Belastung in Form von Widerständen oder dergleichen geschaffen werden müßte, damit die Arbeitsentladung des Entladungsgefäßes bei schwachen Belastungen nicht erlischt.
• Die Wirkungsweise der beschriebenen Einrichtung ist folgende: Nachdem in dem Motor durch den Erregerkreis 13, 6, 7, 8, 2, 21 ein Feld geschaffen ist, kann er durch allmähliches Anlegen von Spannungen an den Anker angelassen werden. Dies geschieht in der Weise, daß mittels des Stufenschalters 14 zunächst eine Spannungsstufe, beispielsweise die kleinste Stufe, der Sekundärwicklung i-2 in den Ankerkreis eingeführt wird. Gleichzeitig ist die Steuerung der Gitter so eingestellt, daß das Entladungsgefäß nur für einen geringen Teil der zugeführten Wechselstromleitung durchlässig ist. Allmählich wird nun die Leistung des Entladungsgefäßes durch entsprechend frühzeitigere Zündung der Anodenstrombahnen vergrößert, so daß in gleichem Maße auch die Spannung ansteigt, und zwar bis zur Höhe der nächstfolgenden Stufe des Transformators. In diesem Augenblick wird der Stufenschalter desTransformators auf dessen nächstfolgende Stufe umgeschaltet und gleichzeitig die Gittersteuerung wieder bis auf das Maß für die minimale Durchlässigkeit zurückverstellt. Alsdann wird die Durchlässigkeit des Entladungsgefäßes mit Hilfe der Gittersteuerung wieder bis zur nächsten Spannungsstufe erhöht usw. Die Drehzahl des Motors wird sich jeweils entsprechend der zugeführten Spannung einstellen, so daß auf diese Weise schließlich die volle Spannung stetig an den Anker gelegt und der Motor in der Drehzahl bei konstantem Feld und konstantem Moment' stetig geregelt werden kann.
• Statt des einen Motors kann man auch eine Anzahl Motoren, z. B. einen Mehrinotorenantrieb, auf diese Weise regeln. Eine derartige Anordnung ist in Fig.2 dargestellt. Die Ankerstromkreise der drei Gleichstrommotoren 22, z3, 24 sind in Parallelschaltung an die zur Kathode des Entladungsgefäßes führende Leitung 25 und an die zum Nullpunkt der Sekundärwicklung 12 führende Leitung 26 angeschlossen.. Die Erregerwicklungen der Motoren liegen ebenfalls in Parallelschaltung einerseits zwischen der Kathodenleitung 25 und der Leitung 27, die an den Nullpunkt der Sekundärwicklung 13 angeschlossen ist. Im Erregerkreis der Motoren 23, 24 befinden sich ferner noch die Regler 28 und 29, die in bekannter Weise durch Differentiale 3o bzw. 31 von der Differenz zwischen der Drehzahl des Leitmotors 22, die über die Leitwelle 32 zugeführt wird, und der der dazugehörigen Motoren beeinflußt werden. Durch Ändern der Spannung im Ankerstromkreis ändert sich die Drehzahl aller Motoren gemeinsam, während durch die Regler :28 und 29 kleine Abweichungen von dieser Drehzahl ausgesteuert werden.
• Die in der Zeichnung dargestellte Anwendung der Erfindung für die Regelung eines Gleichstrommotors ist nur als Anwendungsbeispiel anzusehen. Die Erfindung kann überall dort angewendet werden, wo die von einem Gleichrichter abgegebene Spannung in weiten Grenzen stufenlos geregelt werden soll. Es sei noch bemerkt, daß statt des in Fig. i dargestellten Entladungsgefäßes mit einer Kathode und mehreren Anoden auch mehrere einanodige Gefäße benutzt werden können.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Anordnung zur Herabsetzung des Blindstromverbrauches von gittergesteuerten Gleichrichtern mit einem Anodensatz, bei der nach Patent 701407 der durch die Gittersteuerung umfaßte Spannungsregelbereich nur einen Teil des gesamten Spannungsregelbereiches umfaßt und der Gesamtregelbereich aus mehreren durch Umschalten des Anodensatzes auf verschiedene Transformatorstufen erreichbaren Teilregelbereichen zusammengesetzt ist, dadurch gekennzeichnet, daß zur Umschaltung der Transfbrmatorstufen ein Lastschalter vorgesehen ist, wobei die Regelung in der Weise erfolgt, daß gleichzeitig mit der Umschaltung des Lastschalters auf die nächste Stufe die Gittersteuerung um einen entsprechenden Betrag zurückgenommen wird. z. Anordnung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß an Stelle eines Stufentransformators ein Transformator mit Sterndreieckumschaltung verwendet ist. 3. Anordnung nach Anspruch 1 zur Regelung von Gleichstrommotoren, insbesondere bei Mehrmotorenschaltungen, dadurch gekennzeichnet, daB mit der grob und fein geregelten Gleichspannung der Ankerkreis der Maschine gespeist wird, während der Feldkreis an einen zweiten Gleichrichter angeschlossen ist, dessen Anoden zweckmäßig in dem gleichen Entladungsgefäß untergebracht sind.