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Selbsttätige Steueranordnung für mehrphasige Kontaktumformer Zusatz
zum Patent 93G 401 Gegenstand des Patents 930 401 i,st eine selbsttätige
Steueranordnung für mehrphasige Kontaktumformer mit gegenüber der Phasenlage der
Wechselspannung verstellbaren, jeweils in einer stromschwachen Pause liegenden Schaltzeitpunkten
und mit einem elektrischen Steuergerät, das ein mit wechselnden Betriebsverhältnissen
sich änderndes zeitliches Integral der Wechselspannung oder einer daraus mittels
Wandler übertragenen Spannung während eines zu überwachem.-den Zeitabschnittes jeder
Periode mißt und in Ab-
hängigkeit davon eine Regeleinrichtung steuert, die
die Verstellung der Schaltzeitpunktle in der Weise bceinflußt, daß das zeitliche
Integral der Wechselspannung während des überwachten Zeitabschnittes bei Änderungen
der BetriebsverhältnIsse einen durch die Richtkraft des Steuergerätes gegebenen
Grenzwert nicht unter- oder überschreitet. Nach dem Beispiel des Hauptpatentes ist
die Steuereinrichtung an eine Phase oder verketteten Wechselspannung angeschlossen..
Es ist auch schon vorgeschlagen worden, die Steuereinrichtung an eine Schaltdrossel
anzuschließen, welche in -diesem Fall zugleich als Wandler dient, indem sie während
des Durchganges durch das ungesättigte Gebiet die Wechselspannung auf das Steuergerät
überträgt.
Auch in diesem Fall wird die Regelgröße (das Spannungs.zeitintegral)
einer Phase der verketteten Wechselspannung entnommen. Da idie Spannung am Regler
immer nur während eines verhältnismäßig kleinen Teils einer Periode wirksam ist,
so muß jeder Spannungsimpuls einen verhältnismäßig hohen Amplitudenwert haben, damit
dem Regler eine genügend hohe Leistung zugeführt wird. Die Erfindung beruht auf
dem Gedanken, die Zahl der Impulse je Periode zu vergrößern, so daß bei gleichem
Mittelwert .der dem Regler innerhalb einer Periode zugeführten: Energie -die Amplitudenwerte
der einzelnen Impulse nur einem. Bruchteil desjenigen Amplitudenwertes betragen,
der bei Anschluß der Steuereinrichtung an nur eine Spannungsphase erforderlich ist.
Dementsprechend wird erfindungsgemäß die Steueranordnung an mehrere Phasen der Wechselspannung
angeschlossen und mit einem einzögen Regler verbunden. Dadurch wird die Beanspruchung
der Steuerkontakte herabgesetzt, welche denn Regler periodisch an die Erregerspannung
legen. Dieser Vorteil ist von besonderer Bedeutung, wenn die Hauptkontakte des Umformers
zugleich als Steuerkontakte benutzt werden, wie es dm Hauptpatent beispielsweise
beschrieben und dargestellt ist.
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Für Drehströmkontaktumformer ergibt der Übergang von der einphasigen
Reglenschaltung, zu deren Steuerung zwei. Kontakteinrichtungen erforderlich sind,
zur dreiphasigen Re@glerschaltung noch den weiteren. Vorteil, daß zu der hiermit
erreichten Herabsetzung der Amplitudenwerte auf den dritten Teil nicht .die dreifache
.Anzahl von Steuerkontakten benötigt wird, sondern nur drei Kontakteinrichtungen.
Bei Umformern rnit 6, 12 usw. Kontakteinrichtungen wird durch jedes weitere dreiphasige
Steuersystem eine entsprechende Vervielfachung der Impulszahl innerhalb einer Periode
und mithin eine Halbierung usw. der Amplitudenwerte erzielt. In Brückenschaltungen
mit in. Gegentakt auf verschiedene Gleichstrompole arbeitenden Kontaktsystemen können
die zu verschiedenen Gleichstrompolen gehörenden Steuersysteme a ,n. getrennte Erregerspulen
des Reglers angeschlossen werden. Sie können aber auch über Wandler auf eine gemeinsame
Regler.spule arbeiten.
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In der Zeichnung sind verschiedene Ausführungsbeispiele der Erfindung
schematisch dargeAstellt. Fig. i zeigt ein Kontaktsystem eines Drehstromumformers
mit drei Kontakteinrichtungen 1i, 12, 13, deren .jede aus zwen ruhenden Kontaktstücken
und einer berweglichen Schaltbrücke besteht. Die Kontakteinrichtungen sind drehstromseitig
über Schaltdrosseln 1q., 15, 16 an die Phasen U, V, W
eines Drehstromnetzes
angeschlossen und gleichstromseitig zu einem Pol 17 zusammengefaßt. Der andere Pol
kann vom Nullpunkt der Sekundärwicldumg eines nicht dargestellten Speisetransformators
oder von einem zweiten Kontaktsystem gebildet werden, das in Gegentakt zu dem ersten
arbeitet. Das zweite Kontaktsystem kann berapielsweise zwischen dem; Schaltdrosseln,
iq., 15, 16 und den Kontakteinrichtungen 11, 12, 13 mittels Abzweigleitungen
angeschlossen sein, An die Schaltbrücken sind Hilfswicklungen 18, i9, 2o der Schaltdrosseln
angeschlossen. Die Enden der Hilfswicklungen sind miteinander in einer an sich bekannten
Glenchrichterschaltung 2,1 vereinigt. Auf der Gleichstromseite dieser beispielsweise
aus Trockengleichrichtern bestehenden Brückenschaltung ist .als Verbraucher idie
Reglerspule 22 angeordnet. Die abgebildete Steueranordnung erfaüt das Spannungszeitintegral
während der Überlappungszeit der Kontakteinrichtungen j e zweier aufeinanderfolgender
Phasen. Wem beispielsweise die Phase U den Strom an die Phase V abgeben soll, so
wird die Kontakteinrichtung 12 geschlossen, während die Kontakteinrichtung i i noch
geschlossen und die Kontakteinrichtung 13 geöffnet ist. Sobald der infolge der Kommutierung
abnehmende Strom der Phase U annähernd bi.s auf Null, nämlich bis zum Entsättigungswert
der Schaltdrossel 1q. gelangt ,ist, entsteht an dieser Schaltdrossel eine Spannung
in Höhe der verketteten Spannung zwischen den Phasen U und V, bis die Schaltdrossel
1q. in entgegengesetztem Sinn gesättigt ist. Während der Umsättigung wird,die Kontakteinrichtung
i i geöffnet. Bis zu diesem Zeitpunkt wird .durch die auf die Sekundärwicklung 18
übertragene Spannung ein Strom sin Richtung der eingezeichneten Pfeile durch den
Steuerstromkreis getrieben und durchfließt dabei ;auqh die Reglerspule 22. Bei der
Ablösung der beiden :anderem. Phasen vollzieht sich der gleiche Vorgang d,n den
entsprechenden, jeweils geschlossenen Steuerstromkreisen. Der Regler selbst, der
in der Zeichnung nicht dargestellt ist, kann so ausgebildet sein, "wie es ilm beschrieben
ist. Er wirkt bei'spielswei,s,e - auf die Einrichtung zur Verstellung der Überlappungsdauer
der Kontakteinrichtungen im Sinne einer Verlagerung der Hubbahn der Stößel, welche
die beweglichen Schaltbrücken antreiben, ein, .derart, daß das erfaßte Spannungszeitintegral
für einen gegebenen Wert des : Belastungsstromes konstant gehalten wird.
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Die Vervielfachung der Steuerstromkreise und somit der zwecks Verringerung
der Amplitudenwerte kaum, auch zur Verstellung eines Endanschlages zurr Begrenzung
des Aussteuerungsgrades, für die im Hauptpatent ein Ausführungsbeispiel angegeben
ist, angewendet werden, zum Zwecke, die Einhaltung dar sogenannten 6o°-Bedingung
bei Kontaktumformern in Dreiidrosselschaltung zu überwachen, wobei beispielsweise
die Schaltdrosselspannung zwischen je zwei dm Abstand vor. 6o° sufeinanderfolgenden
Einschaltzeitpunkten verschiedener Phasen ,zur Steuerung des Reglers verwendet werden
kann.
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Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 sind zwei in Gegentakt arbeitende
Kontaktsysteme 23 .und 2q. vorhanden. Die Steueranordnung ist an; die Spannung des
gleichen Drehstromnetzes 25 angeschlossen wie der Umformer selbst. Dusch -einen
gemeinsamen Wandler 26 wird die Wechselspannung auf die sechs Steuerstromkreise
übertragen, welche an die sechs beweglichen
Schaltbrücken angeschlossen
sind. Da die Steuerstromkreise in Gruppen von drei zu verschiedenen Gleichstrompolen
gehören, so müssen die beiden Gruppen voneinander isoliert sein. Sie müssen also
an getrennte Reglerspulen angeschlossen werden. Da die Reglerspulen bei manchen
bekannten Reglerarten als Tauchspulen mit beweglichen Zuleitungen ausgebildet :sind,
so zieht man es zwecks gerdng:stmöglicher Beeinträchtigung der Reglerbewegung vor,
mit einer einzigen Reglerspule und nur zwei beweglichen Zuleitungen auszukommen.
Dies kann. dadurch erreicht werden, d.aß die Steuerleitungen der verschiedenen Steuersysteme
an verschiedene, voneinander isolierte Primärwicklungen eines gemeinsamen Wandlers
27 angeschlossen sind, dessen Sekundärwicklungen über eine Gleiehrichterschaltung2i
mit der Reglerspule22 verbunden sind.