DE936581C - Switching arrangement for interrupting alternating current - Google Patents

Description

Schaltanordnung zur Unterbrechung von Wechselstrom Es ist bekannt, zur Unterbrechung von Wechselstrom mit Hilfe mechanisch bewegter Kontakte eine oder mehrere Schaltdrosseln mit bei Nennstrom hochgesättigtem Magnetkern, durch dessen Entsättigung in der Nähe der Stromnullwerte eine stromschwache Pause hervorgerufen wird, mit den Kontakten in Reihe zu schalten und die Kontakte synchron zur Phase des zu unterbrechenden Stromes derart zu steuern, daß sie sich während einer stromschwachen Pause zu öffnen beginnen. Man kann in an sich bekannter Weise entweder die Steuerung der Kontakte unmittelbar von dem zu unterbrechenden Strom abhängig machen (Selbstdenkerprinzip) oder die Wechselspannung, die ja synchron zum Strom verläuft, zur Steuerung der Kontakte heranziehen. Es ist zu beachten, daß sich die Phasenlage der Wechselspannung bei verschiedenen Belastungszuständen gegenüber der Phasenlage des zu unterbrechenden Stromes ändern kann. Damit kann auch die zeitliche Lage der von der Schaltdrossel durch die Entsättigung ihres Magnetkerns hervorgerufenen stromschwachen Pausen gegenüber der Phasenlage der Wechselspannung verschieden sein.Switching arrangement for interrupting alternating current It is known to interrupt alternating current with the help of mechanically moved contacts one or several switching chokes with a magnet core that is highly saturated at the rated current, through which Desaturation near the current zero values caused a low-current pause is to connect the contacts in series and synchronize the contacts with the phase to control the current to be interrupted so that it is during a low-current Pause to begin opening. You can either use the controller in a manner known per se make the contacts directly dependent on the current to be interrupted (self-thinking principle) or the alternating voltage, which runs synchronously with the current, to control the Use contacts. It should be noted that the phase position of the alternating voltage at different load conditions compared to the phase position of the one to be interrupted Current can change. This also allows the timing of the switching throttle low-current breaks caused by the desaturation of their magnetic core the phase position of the alternating voltage may be different.

Die Erfindung besteht darin, daß die Steuereinrichtung für die Kontaktbewegung zur Unterbrechung verschiedener Belastungsströme bei verschiedenen Betriebszuständen so eingestellt ist, daß die Kontaktöffnung bei demjenigen Betriebszustand, bei dem die zeitliche Lage der stromschwachen Pause der Phasenlage der Wechselspannung am meisten nacheilt bzw. am wenigstens voreilt, am Anfang der stromschwachen Pause beginnt. Auf diese Weise kann bei einfacher Gestaltung der Kontaktbetriebsvorrichtung die Schaltdrossel besonders gut ausgenutzt werden.The invention consists in that the control device for the contact movement for the interruption of different load currents in different operating states is set so that the contact opening in that operating state at which is the timing of the low-current break in the phase position of the alternating voltage lags the most or at least leads at the beginning of the low-power break begins. In this way, with a simple design of the contact operating device the switching throttle can be used particularly well.

Zur Erläuterung der Eifindung dienen beispielsweise die Fig. i bis 15. Fig. i zeigt das Schaltschema einer einphasigen Anordnung, bei der ein Wechselstrom mittels eines Schalters für Einzelschaltung fallweise unterbrochen werden kann. Die Fig. 2 und 3 enthalten Diagramme der Spannungen und der zu unterbrechenden Wechselströme. In denn Fig. 4 und 14 sind mehrphasige Schaltanordnungen mit periodisch bewegten Kontakten zum Energieaustausch zwischen einem mehrphasigen Wechselstrom- und einem Gleichstromnett dargestellt.For example, FIGS. 1 to 6 serve to explain the invention 15. Fig. I shows the circuit diagram of a single-phase arrangement in which an alternating current can be interrupted on a case-by-case basis by means of a switch for individual switching. FIGS. 2 and 3 contain diagrams of the voltages and the alternating currents to be interrupted. 4 and 14 are multiphase switching arrangements with periodically moving Contacts for exchanging energy between a multiphase alternating current and a Direct current shown nicely.

Die Fig. 5 bis g enthalten wiederum Spannungs-und Stromdiagramme für verschiedene Belastungszustände. Fig.13 enthält Steuerkurven für die Kontaktverstellung. Die Fig. io bis 12 und 15 geben Einzelheiten der in den Fig. 4 und 14 dargestellten Kontaktsteuereinrichtungen an.FIGS. 5 to g again contain voltage and current diagrams for different stress conditions. Fig. 13 contains control curves for the contact adjustment. FIGS. 10 through 12 and 15 give details of those shown in FIGS Contact control devices.

In Fig. i bezeichnet io einen Wechselstromgenerator, der über einen sekundär regelbaren Transformator ii verschiedene, einzeln abschaltbare Belastungskreise 20, 30 usw. speisen kann. Zur Unterbrechung des Gesamtbelastungsstromes ist ein Schalter 12 vorgesehen, mit dem eine Schaltdrossel 13 mit bei .Nennstrom hochgesättigtem Magnetkern 14 in Reihe liegt. Der Magnetkern besteht vorzugsweise aus einer magnetisch hochwertigen Eisenlegierung, deren Magnetisierungskennlinie im ungesättigten Gebiet möglichst wenig gegen die Flußachse geneigt sein, an den Übergangsstellen in die gesättigten Gebiete einen möglichst scharfen Knick aufweisen und in den gesättigten Gebieten bei möglichst hoher Induktion nahezu parallel mit der Erregerachse verlaufen soll. Parallel zum Schalter 12 kann zur Verzögerung des Anstiegs der wiederkehrenden Spannung ein vorzugsweise kapazitiver Nebenstrompfad geschaltet sein, der in Fig. i durch einen Kondensator i5 und einen Ohmschen Widerstand 16 verkörpert ist. Der Magnetkern 14 kann mit einer zusätzlichen Wicklung 17 zur Vormagnetisierung mit Gleich- oder Wechselstrom ausgestattet sein, wobei in den Vormagnetisierungsstromkreis eine Stabilisierungsdrossel 18 und ein verstellbarer Ohmscher Widerstand ig zur Regelung der Vormagnetisierung eingeschaltet sein können. Zur Steuerung des Öffnungsvorganges des Schalters 12, der, durch ein Sperrglied 21 entgegen der Zugkraft einer Ausschaltfeder 22 in Schließstellung festgehalten werden möge, kann beispielsweise eine Nockenscheibe 23 dienen, deren Welle 24 über eine ausrückbare Klauenkupplung 25, deren Klauenzahl gleich der Polzahl des Generators io sein möge, mit der Generatorwelle gekuppelt werden kann, so daß die Stellung der Nockenscheibe 23 gegenüber dem Polrad des Generators io auf zwei gegeneinander um 18o° elektrisch versetzte Stellungen festgelegt ist und somit die Steuereinrichtung zur Generatorspannung und damit in erster Annäherung auch zur Spannung des- zu unterbrechenden Sekundärkreises. des Transforators ii in einer bestimmten Beziehung steht.In FIG. I, io denotes an alternating current generator which can feed various load circuits 20, 30 , etc., which can be switched off individually, via a secondary controllable transformer ii. To interrupt the total load current, a switch 12 is provided, with which a switching inductor 13 is connected in series with a magnet core 14 which is highly saturated at the nominal current. The magnetic core preferably consists of a magnetically high-quality iron alloy, the magnetization curve of which is inclined as little as possible to the flux axis in the unsaturated area, has as sharp a kink as possible at the transition points into the saturated areas and, with the highest possible induction, runs almost parallel to the exciter axis in the saturated areas target. In order to delay the rise in the recurring voltage, a preferably capacitive auxiliary current path, which is embodied in FIG. The magnetic core 14 can be equipped with an additional winding 17 for premagnetization with direct or alternating current, wherein a stabilizing throttle 18 and an adjustable ohmic resistance ig for regulating the premagnetization can be switched into the premagnetization circuit. To control the opening process of the switch 12, which may be held in the closed position by a locking member 21 against the tensile force of an opening spring 22, a cam disk 23 can be used, for example, whose shaft 24 has a disengageable claw clutch 25, the number of claws equal to the number of poles of the generator io may be, can be coupled to the generator shaft, so that the position of the cam disk 23 relative to the pole wheel of the generator is set to two positions electrically offset from one another by 180 ° and thus the control device for the generator voltage and thus, as a first approximation, also for the voltage of the generator. secondary circuit to be interrupted. of the transformer ii has a certain relationship.

Hat diese Spannung z. B. den in Fig. 2 durch die Kurve Ui gekennzeichneten sinusförmigen Verlauf in Abhängigkeit von der Zeit-t; so fließt, wenn die Belastung 2o eingeschaltet ist, ein Strom 11. Seine Kurve, weist infolge der Entsättigung des zunächst nicht vormagnetisierten Schaltdrosselkernes 14 hinter jedem Nulldurchgang eine Abflachung auf, die als stromschwache Pause bezeichnet wird. Diese endet in dem Augenblick, in dein der ansteigende Strom den Sättigungswert i8 der Schaltdrossel wieder erreicht. Die Neigung der Stromkurve während der stromschwachen Pause ist proportional . den Augenblickswerten der wirksamen Spannung Ui. Die Länge der stromschwachen Pause ist bei gegebener Windungszahl der Wicklung 13 und bei gegebenem Werkstoff sowie gegebenem Querschnitt des Magnetkernes 14 durch das in Fig. 2 schraffiert dargestellte Spannungsintegral gegeben.Does this tension z. B. the sinusoidal curve characterized in FIG. 2 by the curve Ui as a function of the time-t; when the load 2o is switched on, a current 11 flows. Its curve shows, as a result of the desaturation of the initially not premagnetized switching reactor core 14, a flattening after each zero crossing, which is referred to as a low-current pause. This ends at the moment when the rising current reaches the saturation value i8 of the switching inductor again. The slope of the current curve during the low-current break is proportional. the instantaneous values of the effective voltage Ui. For a given number of turns of the winding 13 and for a given material and given cross section of the magnetic core 14, the length of the low-current break is given by the voltage integral shown hatched in FIG.

Die Belastung 2o sei diejenige, bei der der Strom infolge des großen Verhältnisses der Belastungsinduktivität zum Ohmschen W_ iderstand am meisten der Spannung nacheilt. -Die Stellung der Nockenscheibe 23 auf ihrer Welle 24 kann nun vorteilhaft so gewählt werden, daß die Öffnung des Schalters 12 am Anfang der stromschwachen Pause von 1" nämlich im Augenblick A, beginnt. Dann fällt auch in einer Reihe anderer Belastungszustände, bei denen die zeitliche Lage der stromschwachen Pause der Phasenlage der Wechselspannung weniger nacheilt, der Beginn der Kontaktöffnung in die stromschwache Pause, so daß die Kontaktöffnung unter erleichterten Bedingungen und ohne schädliches Schaltfeuer vor sich gehen kann, ohne daß an der Einstellung der Nockenscheibe 23 etwas geändert zu werden braucht. Außerdem ist die Sicherheit des Öffnungsvorganges besonders groß, weil die größtmögliche Verzögerung des Spannungsanstieges durch den Parallelpfad 15, 16 bewirkt wird, wenn sich die Kontakte am Anfang der stromschwachen Pause zu öffnen beginnen. Eine Änderung der einmal gewählten Einstellung kann vollständig vermieden werden, wenn Windungszahl und Querschnitt des Magnetkerns der Schaltdrossel mindestens so bemessen sind, daß in allen normalen Betriebsfällen der gegenüber der Phasenlage der Wechselspannung zeitlich fest eingestellte Beginn der Kontaktöffnung innerhalb der stromschwachen Pause liegt.The load 2o is the one at which the current lags most of the voltage due to the large ratio of the load inductance to the ohmic resistance. -The position of the cam disk 23 on its shaft 24 can now advantageously be chosen so that the opening of the switch 12 begins at the beginning of the low-current break of 1 ", namely at the moment A. Then also occurs in a number of other load states in which the Temporal position of the low-current break of the phase position of the alternating voltage lags less, the beginning of the contact opening in the low-current break, so that the contact opening can take place under easier conditions and without damaging switching fire without the need to change anything in the setting of the cam disk 23 In addition, the safety of the opening process is particularly high because the greatest possible delay in the voltage rise is caused by the parallel path 15, 16 when the contacts begin to open at the beginning of the low-voltage break Number of turns and cross-section of the magnetic core of the switching throttle are at least dimensioned in such a way that in all normal operating cases the start of the contact opening, which is set at a fixed time in relation to the phase position of the alternating voltage, lies within the low-current pause.

Wird die Anordnung beispielsweise durch Regelung auf der Sekundärseite des Transformators ii mit geringerer Spannung U2 betrieben so ergibt sich etwa die in Fig.3 eingezeichnete entsprechende Kurve für 11, deren stromschwache Pause infolge der geringeren Augenblickswerte der Spannung länger ist als bei der höheren Spannung U1. Ist also in Anordnungen finit regelbarer Betriebsspannung eine vorgeschriebene Bemessungsregel, wie die obige, für die höchste gegebene Spannung erfüllt, so ist damit gleichzeitig auch allen normalen Belastungsfällen beim Betrieb finit geringeren Spannungen Genüge getan.If the arrangement is operated, for example by regulation on the secondary side of the transformer ii lower voltage U2 we obtain approximately drawn in Figure 3 corresponding curve for 11 whose low-current break due to the lower instantaneous values of the voltage is longer than at the higher voltage U1. If, in arrangements of finitely controllable operating voltage, a prescribed dimensioning rule, such as the one above, is fulfilled for the highest given voltage, then all normal load cases during operation of finitely lower voltages are satisfied at the same time.

Für eine gegebene Schaltdrossel ist die Länge der stromschwachen Pause auch verschieden je nach der zeitlichen Lage der stromschwachen Pause gegenüber der Phasenlage der Wechselspannung. Ist also beispielsweise nur die Belastung 3o eingeschaltet, deren Scheinwiderstand größer und deren Induktivität im Verhältnis zu ihrem Ohmschen Widerstand geringer sein möge als die entsprechenden Größen der Belastung 2o, so möge der Stromverlauf durch die Kurve 1, gegeben sein, deren stromschwache Pause der Wechselspannung weniger nacheilt und infolgedessen bei gleich großem Spannungsintegral wegen der kleineren Augenblickswerte der Spannung U1 länger ist. Stellen die beiden Belastungsfälle 2o und 30 hinsichtlich der zeitlichen Lage der stromschwachen Pausen gegenüber der Phasenlage der Wechselspannung die äußersten Grenzfälle der im Normalbetrieb vorkommenden Betriebszustände dar, so genügt es, Windungszahl und Querschnitt des Magnetkernes der Schaltdrossel so zu bemessen, daß die Länge der stromschwachen Pause bei der Belastung 30 gerade so groß ist wie oder nur wenig größer ist als der Unterschied der Phasenlage des Beginns der stromschwachen Pausen in den beiden Belastungsfällen 2o und 3o. Eine solche Bemessung ist der Fig. 2 zugrunde gelegt. Man sieht, daß in diesem Falle der fest eingestellte Ausschaltzeitpunkt bei der Belastung 3o kurz vor dem Ende der stromschwachen Pause liegt. Auch in allen übrigen Betriebsfällen liegt daher der Ausschaltzeitpunkt ohne weiteres innerhalb der stromschwachen Pause. Man erkennt, daß die Schaltdrossel in diesem Falle aufs höchste ausgenutzt ist, da sie nur gerade so groß zu bemessen ist, wie es zur Beherrschung aller normalen Belastungsfälle erforderlich ist. Entsprechendes gilt natürlich auch für die Unterbrechung kapazitiver Ströme, wenn Windungszahl und Kernquerschnitt der Schaltdrossel so bemessen sind, daß die Länge der stromschwachen Pause bei demjenigen normalen Betriebszustand, in dem die stromschwache Pause der Wechselspannungen am meisten voreilt, nicht wesentlich größer ist als der größte im Normalbetrieb mit nach Art und Größe wechselnder Belastung vorkommende Unterschied der Phasenlage der Entsättigungszeitpunkte der Schaltdrossel gegenüber der Wechselspannung.For a given switching inductor, the length of the low-current break is also different depending on the temporal position of the low-current break in relation to the phase position of the alternating voltage. If, for example, only the load 3o is switched on, the impedance of which is greater and its inductance in relation to its ohmic resistance lower than the corresponding values of the load 2o, then the current flow through curve 1 may be given, its low-current pause in the alternating voltage less lags and is consequently longer with the same voltage integral because of the smaller instantaneous values of the voltage U1. If the two load cases 2o and 30 represent the extreme limit cases of the operating states occurring in normal operation with regard to the temporal position of the low-current pauses compared to the phase position of the alternating voltage, it is sufficient to dimension the number of turns and cross-section of the magnetic core of the switching inductor so that the length of the low-current pause at the load 30 is just as large as or only slightly greater than the difference in the phase position of the start of the low-current pauses in the two load cases 2o and 3o. Such a dimensioning is based on FIG. It can be seen that in this case the fixed switch-off time for the load 3o is shortly before the end of the low-current break. In all other operating cases, the switch-off time is therefore easily within the low-current pause. It can be seen that the throttle is used to the maximum in this case, since it is only dimensioned to be just as large as is necessary to cope with all normal load cases. The same applies, of course, to the interruption of capacitive currents if the number of turns and core cross-section of the switching inductor are dimensioned so that the length of the low-current break in the normal operating state in which the low-current break of the alternating voltages leads the most is not significantly greater than the largest in Normal operation with a difference in the phase position of the desaturation times of the switching inductor compared to the alternating voltage, which varies depending on the type and size of the load.

Für das Arbeiten mit geringerer Betriebswechselspannung gemäß Fig. 3 ist dann die Bedingung, daß die Kontaktöffnung während einer stromschwachen Pause beginnen soll, wegen der größeren Länge der stromschwachen Pausen ebenfalls erfüllt. Es steht hier sogar noch ein zusätzlicher Spielraum zur Verfügung; so daß der Strom auch in einem weiteren Belastungsbereich mit noch geringerer Phasenverschiebung ohne schädliches Schaltfeuer unterbrochen werden könnte. Ein solcher Spielraum gewährleistet eine gewisse Sicherheit für einwandfreie Stromunterbrechung auch bei störungsmäßigen Abweichungen vom Normalbetriebe. Es ist daher in vielen Fällen, insbesondere wenn Schwankungen der Wechselspannung zu befürchten sind, vorteilhaft, einen Sicherheitsfaktor durch entsprechend größere Bemessung der Schaltdrosseln bei gegebener höchster Betriebswechselspannung mit zu berücksichtigen. Der dadurch entstehende Überschuß an Länge der stromschwachen Pause kann durch geeignete Festlegung des Öffnungsbeginns der Kontakte teilweise an den Anfang und teilweise an das Ende der stromschwachen Pause gelegt werden, so daß sowohl ein verfrühter Öffnungsbeginn bei außergewöhnlich großer Phasennacheilung des Stromes als auch ein verspäteter Öffnungsbeginn bei außergewöhnlich kleiner Phasennacheilung des Stromes innerhalb eines gegebenen Sicherheitsbereiches vermieden werden. Außerdem ist es besonders bei hoher Betriebsspannung (Ui) zweckmäßig, den Anstieg der bei Öffnung des Schalters 12 wiederkehrenden Spannung an der Unterbrechungsstelle eine Zeitlang durch das Zusammenwirken der Schaltdrossel 13, 14 mit dem Parallelpfad 15, =6 zu verzögern, damit sich die Kontakte bei gegebener Schaltgeschwindigkeit und gegebener Durchschlagsfestigkeit des umgebenden Mediums bereits genügend weit voneinander entfernt haben, wenn nach Ablauf der stromschwachen Pause die Spannung an der Unterbrechungsstelle plötzlich auf- hohe Augenblickswerte anspringt.For working with a lower operating AC voltage according to Fig. 3 is then the condition that the contact opening during a low-current break should begin, because of the greater length of the low-power breaks. There is even an additional leeway available here; so that the stream also in a further load area with an even lower phase shift could be interrupted without harmful fire. Such a margin is guaranteed a certain security for proper power interruption even in the case of malfunction Deviations from normal operations. It is therefore in many cases, especially when Fluctuations in the alternating voltage are to be feared, advantageous, a safety factor by correspondingly larger dimensioning of the switching chokes for the given highest operating AC voltage to be taken into account. The resulting excess length of the low-current Break can be partial by appropriately defining the start of opening of the contacts be placed at the beginning and partially at the end of the low-current break, so that both an early start of opening with an extraordinarily large phase lag of the stream as well as a delayed start of opening at exceptionally small Phase lag of the current avoided within a given safety range will. In addition, it is particularly useful when the operating voltage (Ui) is high, the Increase in the voltage that returns when switch 12 is opened at the point of interruption for a while due to the interaction of the switching throttle 13, 14 with the parallel path 15, = 6 to be delayed so that the contacts are at the given switching speed and given dielectric strength of the surrounding medium away from each other if after the low-current break the voltage suddenly jumps to high instantaneous values at the point of interruption.

Bei Anwendung einer zusätzlichen Vormagnetisierung, beispielsweise durch einen Wechselstrom i,y, dessen Verlauf in Fig. 3 strichpunktiert angegeben ist und dessen Augenblickswerte während einer stromschwachen Pause etwa die Größe des Sättigungsstromes i, haben mögen, kann die Lage des abgeflachten Teiles der Stromkurve gegenüber der Nullinie derart geändert werden, daß der zu unterbrechende Strom während der ganzen stromschwachen Pause einen endlichen Wert gleicher Richtung wie in der vorausgehenden Halbwelle hat, so daß er ohne Kontaktöffnung erst am Ende bzw. nach Beendigung der stromschwachen Pause durch Null gehen würde. Dieser Verlauf ist in Fig. 3 mit gestrichelten Linien angegeben. Wird ein solcher Strom in der oben angegebenen Weise unterbrochen, so nimmt die wiederkehrende Spannung ebenfalls zunächst einen positiven Wert an. Sie muß dann aber in dem Augenblick, in dem der über den Nebenpfad 15, 16 aufrechterhaltene Strom durch Null geht, ihre Neigungsrichtung umkehren und in entgegengesetzter Richtung ansteigen, nachdem sie ebenfalls erst den Nullwert durchlaufen hat. Auf diese Weise werden besonders günstige, d. h. gegen Rückzündungen gesicherte Unterbrechungsbedingungen für alle normalen Belastungsfälle geschaffen. Wird statt des Wechselstromes zur Vormagnetisierung ein Gleichstrom von der Höhe des Sättigungsstromes i, verwendet, so wird die gewollte Lage der stromschwachen Pause nur am Ende jeder zweiten Halbwelle erreicht, während die dazwischenliegenden stromschwachen .Pausen erst beginnen, wenn der Strom einen entgegengesetzten Augenblickswert von der Größe i3 erreicht hat, und enden, wenn der Strom den doppelten Wert angenommen hat. Hier ist also die Steuereinrichtung für die Kontaktöffnung so auszubilden, daß sie nur am Ende jeder zweiten Halbwelle zum Eingriff kommen kann. Das kann beispielsweise dadurch geschehen, daß die Klauenzahl der Kupplung 25 nur halb so groß gemacht wird wie die Polzahl des Generators zo. Aus Fig. 3 geht hervor, daß durch eine zusätzliche Vormagnetisierung die Phasenlage der stromschwachen Pausen gegenüber der Wechselspannung infolge des verhältnismäßig steilen Verlaufes des vorausgehenden Stromkurvexiteiles nicht merklich verändert wird, zumal wenn man berücksichtigt, daß den Fig: 2 und 3 zwecks Verdeutlichung ein im Verhältnis zum Effektivwert übertrieben großer Sättigungsstromwert i3 zugrunde gelegt wurde.When using an additional bias, for example by an alternating current i, y, the course of which is indicated by dash-dotted lines in FIG. 3 and its instantaneous values during a low-power pause is roughly the same as the size of the saturation current i may have, the position of the flattened part of the Current curve can be changed relative to the zero line in such a way that the to be interrupted Current has a finite value in the same direction during the entire low-current break as in the previous half-wave, so that he did not open the contact until the end or would go through zero after the end of the low-current pause. This course is indicated in Fig. 3 with dashed lines. Will such a stream in the If interrupted in the manner indicated above, the return voltage also increases initially shows a positive value. But it must then at the moment in which the Current maintained via the secondary path 15, 16 goes through zero, its direction of inclination turn around and rise in the opposite direction after they have also only been has passed the zero value. In this way, particularly cheap, i. H. against Backfire secured interruption conditions for all normal load cases created. A direct current is used instead of the alternating current for the premagnetization of the level of the saturation current i, is used, the desired position of the low-current Break is only achieved at the end of every other half-wave, while the intermediate ones Low-current pauses only begin when the current has an opposite instantaneous value of the size i3 has reached, and end when the current has assumed twice the value Has. Here, the control device for the contact opening is to be designed in such a way that that it can only come into engagement at the end of every second half-wave. For example done by the fact that the number of claws of the clutch 25 is made only half as large like the number of poles of the generator zo. From Fig. 3 it can be seen that by an additional Pre-magnetization the phase position of the low-current pauses in relation to the alternating voltage as a result of the relatively steep course of the preceding one Current curve exit part is not changed noticeably, especially when one takes into account that the Fig: 2 and 3 shows an exaggeratedly large saturation current value in relation to the rms value for the sake of clarity i3 was used as the basis.

Die mehrphasige Umformungsanordnung nach Fig. 4 besteht aus denselben Grundelementen wie die Anordnung nach Fig. _, nämlich aus einem Transformator ii, der an ein Drehstromnetz mit den Phasen R, S, T angeschlossen ist, - Kontakteinrichtungen 12, Schaltdrosseln 13 mit Magnetkernen 14 und Parallelpfaden, verkörpert durch Kondensatoren i5 und Ohmsche Widerstände 16. Die beweglichen Teile der Kontakteinrichtungen 12 können vorzugsweise als Abhebekontakte ausgebildet sein. Aber auch Schleifkontakte mit umlaufenden Kontaktsegmenten können Kontakteinrichtungen im Sinne der Erfindung sein. Die Schaltdrosseln 14 tragen Vormagnetisierungswicklungen 17, die über Stabilisierungsdrosseln 18 und Regelwiderstände ig mit Wechselstrom gespeist werden. Die Antriebswelle 24 für. die bewegten Kontakte- ist reit einem Synchronmotor 26 gekuppelt, der über einen Hilfstransformator 31 aus- dem Drehstromnetz gespeist wird. Der Ständer des Antriebsmotors kann mittels eines Schneckengetriebes 32 verdreht werden. Die Antriebsbewegung wird durch Exzenter oder Nocken 35, die in gleichmäßigen Winkelabständen auf dem Umfang der Antriebswelle 24 verteilt sind, über geradlinig geführte Stößel 36 auf die beweglichen Kontaktteile in Öffnungsrichtung unter Überwindung von Federschließkräften übertragen. In der gezeichneten Stellung haben. sich gerade die Kontakte der Phase T geschlossen, während die Kontakte der Phase S kurz vor Beginn ihrer Öffnungsbewegung stehen. Die Phasen S und T sind daher kurzgeschlossen und bilden einen Kommutierungsstromkreis. Die Kontakte der Phase R sind währenddessen geöffnet. Die Schaltdrosseln 13 sind noch mit einem weiteren Magnetkern 34 verkettet, auf dem eine im Nebenstrompfad zü den Kontakten liegende Wicklung 33 von gleicher Windungszahl, jedoch entgegengesetztem Wicklungssinn, eine soge= nannte Einschaltdrossel, angebracht ist. Mit Hilfe einer weiteren Vorxnagnetisierungswicklung 37 wird der Einschaltdrosselkern 34 derart gesteuert, daß er beim Ausschaltvorgang im Zustand der Sättigung verbleibt, sich jedoch beim Einschaltvorgang im ungesättigten Zustand befindet und dadurch einen sofortigen steilen Stromanstieg sowohl des Hauptstromes als auch des aus dem Kondensator z5 etwa zu den Kontakten fließenden Entladungsstromes verhipdert. Die Vormagnetisierungswicklung 37 wird über Stabilisierungsdrosseln 38 und Regelwiderstände 39 mit einem Wechselstrom geeigneter -Größe und Phasenlage erregt. Endlich besitzt der Schaltdrosselkern 14 noch eine Vormagnetisierungswicklung 27, durch die er mit einem aus dem Gleichstromkreis mittels eines Shunts entnommenen und daher dem Gleichstrom proportionalen Zweigstrom über eine Stabilisierungsdrossel 28 und einen Regelwiderstand 9,9 gespeist wird. Einige Windungen dieser Wicklung können auch mit dem Einschaltdrosselkern 34 verkettet sein. Das Gleichstromsystem ist an die Klemmen 4o anzuschließen. Zur Glättung des Gleichstrome: dient eine Drossel 41 und zur Unterbrechung de: Gleichstromkreises ein doppelpoliger Schalter 42. Urr das Absinken der Gleichstromlast unter einen vorbestimmten Wert bzw. eine .völlige Unterbrechung des Gleichstromkreises zu verhindern, ist eine Grundlast 43 zum Hauptbelastungskreis über eine Glättungsdrossel44 parallel geschaltet, die durch einen selbsttätigen Schalter 45 abgeschaltet werden kann, wenn die Hauptlast den vorgesehenen Grundbetrag übersteigt.The multiphase conversion arrangement according to FIG. 4 consists of the same basic elements as the arrangement according to FIG. _, Namely a transformer ii which is connected to a three-phase network with phases R, S, T, Parallel paths, embodied by capacitors i5 and ohmic resistors 16. The moving parts of the contact devices 12 can preferably be designed as lifting contacts. But sliding contacts with circumferential contact segments can also be contact devices within the meaning of the invention. The switching chokes 14 have bias windings 17 which are fed with alternating current via stabilizing chokes 18 and variable resistors ig. The drive shaft 24 for. The moving contacts are coupled to a synchronous motor 26 which is fed from the three-phase network via an auxiliary transformer 31. The stator of the drive motor can be rotated by means of a worm gear 32. The drive movement is transmitted by eccentrics or cams 35, which are distributed at uniform angular intervals on the circumference of the drive shaft 24, via linearly guided plungers 36 to the movable contact parts in the opening direction, overcoming spring closing forces. Have in the position shown. the contacts of phase T are just closed, while the contacts of phase S are about to begin their opening movement. The phases S and T are therefore short-circuited and form a commutation circuit. The contacts of phase R are open during this time. The switching chokes 13 are also linked to a further magnetic core 34 on which a winding 33, a so-called switch-on choke, located in the auxiliary current path to the contacts, is attached. With the help of a further Vorxnagnetisierungswickel 37, the switch-on choke core 34 is controlled in such a way that it remains in the saturation state during the switch-off process, but is in the unsaturated state during the switch-on process and thus an immediate steep current increase in both the main current and that from the capacitor z5 approximately to the Contacts flowing discharge current are switched. The bias winding 37 is excited via stabilizing chokes 38 and control resistors 39 with an alternating current of a suitable size and phase position. Finally, the switching inductor core 14 also has a bias winding 27 through which it is fed with a branch current drawn from the direct current circuit by means of a shunt and therefore proportional to the direct current via a stabilizing inductor 28 and a regulating resistor 9, 9. Some turns of this winding can also be linked to the switch-on choke core 34. The direct current system must be connected to terminals 4o. A choke 41 is used to smooth the direct current and a double-pole switch 42 is used to interrupt the direct current circuit switched, which can be switched off by an automatic switch 45 when the main load exceeds the intended basic amount.

Die gesamte Antriebsvorrichtung ist in Lagern 46, 46' und 46" auf einer verstellbaren Grundplatte 47 gelagert. Die Verstellung kann beispielsweise durch ein Stirnrädergetriebe 48 bis 51 bewirkt werden, das über eine Hilfswelle 53 und Kegelräder 54 bzw. 54', 55 Tragspindeln 56 dreht, auf denen die Lager 46 ruhen. Die Kegelräder 54 und 54' können zwecks Umkehrung des Drehsinnes der Spindeln 56 wahlweise durch Verschiebung der Welle 53 z. B. mittels eines Knopfes 52 mit den Kegelrädern 55 zum Eingriff gebracht werden; das Stirnrad 51 darf sich jedoch nicht mit verschieben. An den Tragspindeln befindet sich ein Gewindeansatz 57, der in ein Muttergewinde der Ständer 58 eingreift. Die Ständer 58 sind ebenso wie die -Grundplatte 5o an einem nur schematisch angedeuteten Grundgestell mittels Schienen 59, die sich ihrerseits in lotrechten Gleitbahnen von Führungsstücken 76 (vgl. Fig. ii und 15) bewegen, geradlinig geführt. Sie ruhen auf einer Platte 6o, die ihrerseits auf einer keiischlittenartigen und mittels eines Spindeltriebes 62 verstellbaren Platte 61 so angeordnet ist, daß ihre Höhenlage verstellbar ist.The entire drive device is mounted in bearings 46, 46 'and 46 ″ on an adjustable base plate 47. The adjustment can be effected, for example, by a spur gear 48 to 51 which rotates support spindles 56 via an auxiliary shaft 53 and bevel gears 54 or 54', 55 on which the bearings rest 46. For the purpose of reversing the direction of rotation of the spindles 56, the bevel gears 54 and 54 'can optionally be brought into engagement with the bevel gears 55 by shifting the shaft 53, e.g. There is a threaded shoulder 57 on the support spindles which engages in a nut thread of the stand 58. The stands 58, like the base plate 5o, are on a base frame , which is only indicated schematically, by means of rails 59, which in turn are in vertical slideways of Move guide pieces 76 (see FIGS. Ii and 15), guided in a straight line, and rest on a plate 6o, which in turn rests on a keiischlittenarti gene and by means of a spindle drive 62 adjustable plate 61 is arranged so that its height is adjustable.

Zwecks Einstellung der richtigen Phasenlage der Wecbselstromvorxnagnetisierung sind Drehtransformatoren 63 und 64 vorgesehen, die ebenso wie bespielsweise die zugehörigen Regelwiderstände 1g mit dem. Schneckengetriebe 32 gekuppelt werden können, wie durch strichpunktierte Linien angedeutet ist.For the purpose of setting the correct phase position of the AC pre-magnetization Rotary transformers 63 and 64 are provided, as well as for example the associated variable resistors 1g with the. Worm gear 32 can be coupled, as indicated by dash-dotted lines.

Zur Erläuterung der Wirkungsweise sind in Fig. 5 Spannungen U und Ströme J zweier einander ablösender Phasen, z. B. S und T, vor, während und nach der Stromübergabe in Abhängigkeit von der Zeit t aufgetragen. Der links unten angegebene Zeitmaßstab für i ms gilt für eine Wechselstromfreqüenz von 5o Hertz (eine Halbwelle = io ms). Die Indizes S und T beziehen sich, auf die Phasen der Umformungsanordnung, die an entsprechende Phasen des Wechselstromnetzes RS T angeschlossen sind. d U = UT- U,9 ist die Kommutierungsspannung, die in dem gemäß Fig. 4 von der stromabgebenden Phase S und- der stromübernehmenden Phase T gebildeten Kiirzschlußkreise wirksam und mit der verketteten Spannung identisch ist. Längs der Kurve für d U sind mit Kleinbuchstaben einzelne Augenblicke bezeichnet, in denen sich die Schaltdrosseln 13, 14 bei den verschiedenen im folgenden zu besprechenden Betriebszuständen entsättigten bzw. sättigen, und die somit den Anfang bzw. das Ende einer stromschwachen Pause bedeuten. Es ist - wie auch in den folgenden Kommutierungsdiagrammen - die vereinfachende Annahme getroffen, daß der Strom auf der Gleichstromseite z. B. durch. eine sehr große Glättungsdrossel 41 vollkommen geglättet sei, so daß die Summe der Kommutierungsströme zweier einander ablösender Phasen während der Kommutierungszeit in jedem Augenblick gleich dem konstanten Wert des äußeren Gleichstromes ist.To explain the mode of operation, voltages U and currents J of two alternating phases are shown in FIG. B. S and T, plotted before, during and after the power transfer as a function of time t. The time scale for i ms given below on the left applies to an alternating current frequency of 5o Hertz (one half-wave = io ms). The indices S and T relate to the phases of the conversion arrangement which are connected to corresponding phases of the alternating current network RS T. d U = UT-U, 9 is the commutation voltage which is effective in the short-circuit circuits formed by the current-emitting phase S and the current-receiving phase T according to FIG. 4 and is identical to the line-to-line voltage. Along the curve for d U , small letters denote individual moments in which the switching throttles 13, 14 desaturate or saturate in the various operating states to be discussed below, and thus signify the beginning or the end of a low-current pause. As in the following commutation diagrams, the simplifying assumption is made that the current on the direct current side z. B. by. a very large smoothing choke 41 is completely smoothed, so that the sum of the commutation currents of two mutually alternating phases during the commutation time is equal to the constant value of the external direct current at every instant.

Zunächst wurde der Fall betrachtet, daß die Kontakteinrichtung der übernehmenden Phase kurz nach dem Zeitpunkt der Spannungsgleichheit der einander ablösenden Phasen geschlossen wird, daß also z. B. die Phase T im Augenblick ET,. zugeschaltet wird, der nahe bei dem Schnittpunkt der punktiert eingezeichneten Phasenspannungskurven US und Up liegt. Führt die Stromumformungsanordnung den höchsten betriebsmäßig vorkommenden bzw. zugelassenen Gleichstrom, der am Anfang des in Fig.5 dargestellten Zeitabschnittes in Phase S allein fließt, so beginnt nach der Zuschaltung der Phase T in dem Kommutierungskreis ein Strom JTmax anzusteigen mit einer Geschwindigkeit, die in jedem Augenblick der Spannung d U proportional ist. In Phase S überlagert sich dieser Kurzschlußstrom dem vorher vorhandenen Gleichstrom und bringt diesen gemäß einer symmetrisch zu JT mdx verlaufenden Kurve JSmax zum Verschwinden. Sobald jsmax im Absinken den Wert erreicht, bei welchem sich die Schaltdrossel der Phase S entsättigt, wird durch deren sprunghaft vergrößerte Induktivität die weitere Stromänderung stark verzögert. Die plötzliche Abnahme der Änderungsgeschwindigkeit erfaßt aber auch. den Strom JTm(Lx. der ja während der Kommutierungszeit eine Komponente des Stromes JSnaax bildet und infolgedessen auch über die Schaltdrossel der Phase S fließen muß. Für die Phase S beginnt also nach Fig. 5 im Augenblick g eine stromschwache Pause, während welcher die Stromkurve etwa den gestrichelt eingezeichneten Verlauf nehmen, d. h. vom Nullwert praktisch kaum abweichen würde, bis die Schaltdrossel der Phase S sich im entgegengesetzten Sinne sättigen würde, womit die stromschwache Pause ihr Ende finden würde, dem ein neuer steiler Anstieg des Stromes in entgegengesetzter Richtung zu folgen hätte. Das Ende der stromschwachen Pause, z. B. im Augenblick y, kann errechnet werden aus der Gleichung In dieser bedeutet w die Windungszahl der Schaltdrosselwicklung 13, q den Querschnitt des Kernes 1q. und d B die Änderung der Induktion zwischen den beiden Knickpunkten der Magnetisierungskennlinie, die die Übergänge vom ungesättigten Gebiet in die gesättigten Gebiete kennzeichnen. d B ist also von der Eisensorte abhängig, aus der der Schaltdrossellkern 1q. besteht. Bei magnetisch unvollkommenen Eisensorten, bei denen die Sättigungsübergänge mehr oder weniger abgerundet und allmählich verlaufen, werden die Grenzpunkte für dB dadurch bestimmt, daß ein Sättigungsstromwert i" gewählt wird mit der Maßgabe, daß Stromunterbrechungen nur stattfinden dürfen bei Werten, die kleiner sind als dieser Sättigungswert i". Auf die Wahl dieses Grenzwertes können die Kontaktwerkstoffe und die Durchschlagsfestigkeit des umgebenden Mediums, die Trenngeschwindigkeit der Kontakte und die Anstiegsgeschwindigkeit der an den Kontakten wiederkehrenden Spannung merklichen Einfluß ausüben. Dem gewählten Werte von ± i, entsprechen auf der Magnetisierungskennlinie zwei Wertepaare + Bi und -B2 bzw. -B1 und + B2. Dann ist d B = I B1 + B2 1 der Absolutwert der Differenz beider Werte. In Fig. 5 ist das so ermittelte Spannungsintegral von g bis v mit Linksschraffur umrandet, die Länge der stromschwachen Pause beträgt hiernach rund 1,5 ms.First, the case was considered that the contact device of the accepting phase is closed shortly after the point in time when the voltage equals the alternating phases, so that z. B. the phase T at the moment ET ,. is switched on, which is close to the intersection of the phase voltage curves US and Up shown in dotted lines. If the current conversion arrangement carries the highest operationally occurring or permitted direct current that flows in phase S alone at the beginning of the time segment shown in FIG Moment the voltage d U is proportional. In phase S, this short-circuit current is superimposed on the previously existing direct current and causes this to disappear in accordance with a curve JSmax running symmetrically to JT mdx. As soon as jsmax, when falling, reaches the value at which the switching inductor of phase S desaturates, the further change in current is greatly delayed by its sudden increase in inductance. The sudden decrease in the rate of change is also recorded. the current JTm (Lx. which forms a component of the current JSnaax during the commutation time and consequently also has to flow through the switching inductor of phase S. For phase S, according to FIG take the course drawn in dashed lines, i.e. practically hardly deviate from the zero value until the switching inductor of phase S would saturate in the opposite sense, which would end the low-current break, which would have to be followed by a new steep rise in the current in the opposite direction The end of the low-current pause, e.g. at instant y, can be calculated from the equation In this, w denotes the number of turns of the switching inductor winding 13, q the cross section of the core 1q. and d B is the change in induction between the two breakpoints of the magnetization characteristic, which characterize the transitions from the unsaturated region to the saturated region. d B is therefore dependent on the type of iron from which the switching throttle core 1q. consists. In the case of magnetically imperfect iron types, in which the saturation transitions are more or less rounded and gradual, the limit points for dB are determined by choosing a saturation current value i "with the stipulation that current interruptions may only take place at values that are smaller than this saturation value i ". The contact materials and the dielectric strength of the surrounding medium, the separation speed of the contacts and the rate of increase of the voltage recurring at the contacts can have a noticeable influence on the choice of this limit value. The selected value of ± i corresponds to two pairs of values + Bi and -B2 or -B1 and + B2 on the magnetization characteristic. Then d B = I B1 + B2 1 is the absolute value of the difference between the two values. In FIG. 5, the voltage integral from g to v determined in this way is bordered with hatching to the left; the length of the low-current pause is then around 1.5 ms.

Der betrachtete Fall größter betriebsmäßig vorkommender Belastung ist nun kein anderer als derjenige, beidem die zeitliche Lage der stromschwachen Pause der Phasenlage der Wechselspannung am meisten nacheilt; denn bei geringerer Belastung ist der Ausgangswert von JS kleiner, und der Stromwert, bei dem sich die Schaltdrossel entsättigt, wird daher früher erreicht. Die Abschaltung der Phase S wird daher vorteilhaft am Anfang der stromschwachen Pause g-r im Zeitpunkt As, vorgenommen. Während der Zeit von ET, bis As, sind also die Kontakteinrichtungen der einander ablösenden Phasen gleichzeitig geschlossen. Diese Zeit wird als »Überlappungszeitcc der Kontakte mit 0 bzw. in vorliegendem Fall mit 01 bezeichnet. Sie ist bei der Umformungsanordnung nach Fig. q. bei gegebener Länge der Stößel 36 durch denn Abstand der Welle 24 von den ruhenden Teilen der Kontakteinrichtung 12 festgelegt. Aus Fig. 5 ergibt sich für den behandelten Fall größter betriebsmäßiger Belastung die Regel, daß die Überlappungszeit nicht wesentlich größer sein soll als die Kommutierungsdauer, während welcher der Strom der abgebenden Phase von der Folgephase praktisch vollständig übernommen wird. Das hat den Vorteil, daß auch in Fällen geringerer Belastung, in denen die Stromübergabe in kürzerer Zeit vonstatten geht, der Strom der abgebenden Phase noch während der stromschwachen Pause unterbrochen wird, ohne daß eine Verlegung des Öffnungszeitpunktes erforderlich ist.The case under consideration of the greatest operationally occurring load is now none other than the one in which the temporal position of the low-current pause lags the most of the phase position of the alternating voltage; because at a lower load the output value of JS is lower, and the current value at which the switching inductor desaturates is therefore reached earlier. Phase S is therefore advantageously switched off at the beginning of the low-current pause gr at time As. During the time from ET to As, the contact devices of the alternating phases are closed at the same time. This time is referred to as the »overlap timecc of the contacts with 0 or in the present case with 01 . It is in the deformation arrangement according to FIG. Q. for a given length of the plunger 36 determined by the distance between the shaft 24 and the stationary parts of the contact device 12. From FIG. 5, the rule results for the treated case of greatest operational load that the overlap time should not be significantly greater than the commutation period during which the current of the output phase is practically completely taken over by the subsequent phase. This has the advantage that even in cases of lower load, in which the current transfer takes place in a shorter time, the current of the emitting phase is interrupted during the low-current break, without the need to postpone the opening time.

Soll die Überlappungszeit O1 für alle betriebsmäßigen Belastungsfälle bis herab zu dem kleinsten Strom, der beispielsweise durch die Grundlast 43 gegeben sein kann, unverändert beibehalten werden, so kann dem durch die Bemessung der Schaltdrosseln 13, 14 Rechnung getragen werden. Ein Grenzfall wäre beispielsweise der, daß die Mindestbelastung gerade dem Sättigungswert i, der Schaltdrossel entspricht. Dann würde im Zuschaltaugenblick ET, sofort die stromschwache Pause beginnen. Ihr Ende soll dann hinter dem unverändert gebliebenen Abschaltaugenblick As,. liegen. Die Länge der stromschwachen Pause muß daher mindestens gleich der sich beim größten Belastungsstrom ergebenden Kommutierungsdauer, vermindert um die sich beim kleinsten Belastungsstrom ergebende Kommutierungsdauer sein. Aus dieser Bedingung folgt die Bemessungsgleichung w ' q ' d B # Io $ = L (Jmdx - Jmin) , worin L die Induktivität des Kommutierungskreises ist, die sich im wesentlichen aus der Induktivität der Transformatorwicklungen zweier Phasen und der Restinduktivität (Streu- bzw. Luftinduktivität, bei magnetisch unvollkommenem Material des Schaltdrosselkernes, vermehrt um die oberhalb des gewählten Sättigungspunktes vorhandene Eiseninduktivität) der gesättigten Schaltdrosseln zweier Phasen zusammensetzt, und J... bzw. J.in der größte bzw. kleinste betriebsmäßig vorkommende Belastungsgleichstrom. Da der Idealfall vollkommener Glättung praktisch nicht erreicht wird, so empfiehlt es sich, einerseits die Kommutierungszeit des- Mindeststromes bei der Bemessung der Schaltdrosseln nicht in Rechnung zu stellen, sondern diese für die gesamte Kommutierungszeit des Höchststromes nach der Gleichung ZPl. q . d B # Io-8 = L ' J"ax zu bemessen, andererseits bei der Festlegung der Grundbelastung und des durch sie bedingten Mindeststromes nicht bis auf den Sättigungsstromwert i3 der Schaltdrosseln herabzugehen. Nach Fig.5 ist ein Mindeststrom J".in von etwa dem Dreifachen des Sättigungsstromes angenommen. Die stromschwache Pause beginnt infolgedessen im Augenblick a. Ihr Ende im Augenblick n wird für das gewählte Beispiel wiederum aus der Gleichung gefunden. Die entsprechende Fläche ist in Fig. 5 mit Rechtsschraffur umrandet. Da die Augenblickswerte der Spannung d U zwischen a und n im Mittel kleiner sind als zwischen den Punkten g und r, so ist die stromschwache Pause dementsprechend länger, nämlich 2,z ms. Sie ist also reichlich bemessen. Dies kann insbesondere bei hoher Betriebsspannung auch mit Rücksicht darauf geboten erscheinen, daß im Laufe des Betriebes ungewollte Änderungen der Oberlappungszeiten z. B. infolge von Wärmedehnungen oder Abnutzung der mechanischen - Antriebsteile od. dgl. vorkommen können. Erfahrungsgemäß ist es in vielen Fällen angebracht, die Schaltdrosseln so groß zu bemessen, daß die stromschwache Pause bei der kleinsten vorkommenden Belastung annähernd doppelt so lang ist wie die sich beim größten Belastungsstrom ergebende Kommutierungsdauer.If the overlap time O1 is to be kept unchanged for all operational load cases down to the smallest current, which can be given for example by the base load 43, this can be taken into account by the dimensioning of the switching throttles 13, 14. A borderline case would be, for example, that the minimum load corresponds precisely to the saturation value i, the switching throttle. Then the low-current pause would begin immediately at the moment ET is switched on. Their end should then be behind the unchanged shutdown instant As,. lie. The length of the low-current pause must therefore be at least equal to the commutation period resulting from the largest load current, reduced by the commutation period resulting from the smallest load current. From this condition follows the equation w 'q' d B # Io $ = L (Jmdx - Jmin) , where L is the inductance of the commutation circuit, which is essentially made up of the inductance of the transformer windings in two phases and the residual inductance (leakage resp. Air inductance, with magnetically imperfect material of the switching choke core, increased by the iron inductance above the selected saturation point of the saturated switching chokes of two phases, and J ... or J. in the largest or smallest operationally occurring DC load current. Since the ideal case of perfect smoothing is practically not achieved, it is advisable, on the one hand, not to take into account the commutation time of the minimum current when dimensioning the switching reactors, but rather this for the entire commutation time of the maximum current according to the equation ZPl. q. d B # Io-8 = L ' J "ax, on the other hand, when determining the basic load and the minimum current caused by it, not to go down to the saturation current value i3 of the switching chokes. According to FIG. 5, a minimum current J" .in of about assumed to be three times the saturation current. As a result, the low-power pause begins at instant a. Its end at instant n is again derived from the equation for the selected example found. The corresponding area is outlined in Fig. 5 with hatching to the right. Since the instantaneous values of the voltage d U between a and n are on average smaller than between points g and r, the low-current pause is correspondingly longer, namely 2, z ms. So it is ample. This can appear advisable, especially at high operating voltage, with due consideration being given to the fact that undesired changes in the overlap times, e.g. B. as a result of thermal expansion or wear of the mechanical - drive parts od. The like. Can occur. Experience has shown that in many cases it is advisable to dimension the switching chokes so large that the low-current pause for the smallest load that occurs is approximately twice as long as the commutation duration for the largest load current.

Wenn die gewählte Überlappungszeit 0, für solche Betriebsverhältnisse beibehalten werden soll, bei denen beispielsweise durch Erhöhung der Ausgangsspannung des speisenden Transformators z= oder durch eine Verschiebung der Kontaktzeitpunkte, von der weiter unten noch die Rede sein wird, mit einer größeren Kommutierungsspannung zu rechnen ist als in den vorbeschriebenen Fällen, so greift außer den bereits erwähnten Gesichtspunkten noch eine weitere Bemessungsvorschrift für die Schaltdrosseln Platz. Es muß dann die sich unter dem Einfloß der größten Differenzspannung zweier einander ablösender Phasen ergebende stromschwache Pause mindestens so lang sein wie die vorgesehene Überläppungszeit. Falls noch zusätzliche Hilfsspannungen zur Beeinflussung bzw. Beschleunigung der Kommutierungsvorgänge in die Kurzschlußkreise eingeführt werden; so ist der größte vorkommende Wert der gesamten Kommutierungsspannung maßgebend dafür, daß unter seinem Einfloß eine stromschwache Pause entsteht, die mindestens gleich der Überlappungszeit ist. Auf diese Weise wird die früher erwähnte Richtlinie eingehalten, die Schaltdrosseln nach der höchsten wirksamen Spannung zu bemessen, weil sie damit-die schärfsten Anforderungen erfüllen und so zugleich ohne weiteres auch den bei geringeren Spannungen auftretenden Betriebsbedingungen gewachsen sind. Ob und in welchem Maße bei Einhaltung der zuletzt erwähnten Bemessungsvorschrift noch die vorher erörterten Sicherheitszuschläge zu berücksichtigen sind, muß in jedem einzelnen Falle eine genaue Wirtschaftlichkeitsberechnung ergeben.If the selected overlap time 0 is to be retained for those operating conditions in which, for example, by increasing the output voltage of the feeding transformer z = or by shifting the contact times, which will be discussed below, a higher commutation voltage than In the cases described above, in addition to the aspects already mentioned, there is also a further dimensioning rule for the switching chokes. The low-current pause resulting from the influence of the greatest differential voltage between two phases that separate one another must then be at least as long as the intended overlap time. If additional auxiliary voltages are introduced into the short-circuit circuits to influence or accelerate the commutation processes; the highest value of the total commutation voltage that occurs is decisive for the fact that a low-current pause occurs under its influence, which is at least equal to the overlap time. In this way, the previously mentioned guideline is complied with to dimension the switching reactors according to the highest effective voltage, because they thus meet the strictest requirements and at the same time can easily cope with the operating conditions that occur at lower voltages. Whether and to what extent the previously discussed safety margins are still to be taken into account when complying with the last-mentioned dimensioning regulation must be a precise profitability calculation in each individual case.

Da der für die Schaltdrosseln erforderliche Aufwand mit der Länge der zu erzielenden stromschwachen Pause wächst und da ferner die Kosten der Schaltdrosseln gegenüber den übrigen Teilen, insbesondere gegenüber dem mechanischen Teil der Umformungsanlage bedeutend ins Gewicht fallen können, so ist man geneigt, unter Umständen mit veränderlichen Überlappungszeiten zu arbeiten, um mit kleineren Schaltdrosseln auszukommen, -obwohl dafür zusätzliche Hilfseinrichtungen an der Antriebsvorrichtung in Kauf genommen werden müssen. Ändert man die überlappungszeiten in stetiger Abhängigkeit von der Belastung derart, daß sie in jedem Falle nicht wesentlich länger sind als die Kommutierungszeit des jeweiligen -Belastungsstromes, so bedeutet das, daß sich die Kontakte der abgebenden Phase jedesmal am Anfang einer stromschwachen Pause zu öffnen beginnen. Die Schaltdrosseln haben dann lediglich zur Verzögerung des Spannungsanstieges an den Kontakten beizutragen und einen gewissen Sicherheitsbereich für Fehlschaltungen. zu gewährleisten. Es würde allerdings einen zu großen Aufwand erfordern, wollte man die Antriebsvorrichtung allen Änderungen der Belastung vollkommen anpassen, da sich die Belastung sehr häufig und schnell ändern kann.Since the effort required for the switching chokes with the length the low-current pause to be achieved grows and there also the costs of the switching reactors in relation to the other parts, in particular in relation to the mechanical part of the forming plant can be of great importance, one is inclined to deal with changing circumstances under certain circumstances Overlap times to work in order to get by with smaller switching reactors, -although for this additional auxiliary equipment on the drive device accepted Need to become. If the overlap times are changed continuously depending on the Load such that they are in any case not significantly longer than the commutation time of the respective load current, it means that the contacts of the emitting Phase to open each time at the beginning of a low-power pause. The switching throttles then only have to contribute to delaying the voltage rise at the contacts and a certain safety range for incorrect switching. to ensure. It however, it would require too much effort if one wanted the drive device adapt completely to all changes in the load, as the load changes very frequently and can change quickly.

Ein anderer Weg, bei wechselnder Belastung mit möglichst kleinen Schaltdrosseln auszukommen, besteht darin, daß bei kleiner Belastung das Ende der Kommutierungsvorgänge durch zusätzliche Mittel verzögert wird. Dazu kann das eigentümliche Magnetisierungsverhalten der Schaltdrosseln mit Vorteil herangezogen werden, indem bei geringerem Belastungsstrom mit Hilfe einer an sich bekannten lastabhängigen Vormagnetisierung der Schaltdrosselkerne die Sättigung der Schaltdrossel der übernehmenden Phase nach deren Zuschaltung um mindestens einen Teil desjenigen Zeitbetrages verzögert wird, um den sich die zur Stromübernahme erforderliche Zeit (Kommutierungszeit) gegenüber dem Fall der größten betriebsmäßig vorkommenden Belastung verkürzt. In Fig. 6 sind die Stromkurven für die gleichen Fälle größter und kleinster Belastung aufgetragen wie in Fig.5. Es ist jedoch eine kleinere Bemessung der Schaltdrosseln angenommen, so daß bei Höchststrom die stromschwache Pause bereits nach o,7 ms im Zeitpunkt m statt r beendet ist. Bis zum Zeitpunkt g stimmen die Kurven Ismax und J. max mit denen der Fig. 5 überein, da die Annahme getroffen sein soll, daß die Vormagnetisierung des Kernes 1q. so verläuft, daß dieser im Zuschaltzeitpunkt ET, ebenso wie in den früher beschriebenen Fällen bereits gesättigt ist. Anders ist es jedoch in den Fällen geringerer Belastung. Im Falle der kleinsten Belastung sei die Schaltdrossel der übernehmenden Phase T entgegen dem bei der Zuschaltung entstehenden Strom derart vormagnetisiert, daß sie zunächst ein plötzliches Ansteigen des im Kurzschlußkreise fließenden Kommutierungsstromes verhindert. Die Ströme JT.min und JS min zeigen daher infolge der erhöhten Induktivität der ungesättigten Schaltdrossel der Phase S einen verzögerten Anstieg bzw. eine verzögerte Abnahme. Die so entstehende stromschwache Pause von r,= ms bis zur Erreichung des Sättigungswertes der Schaltdrossel der übernehmenden Phase T im Zeitpunkt c ergibt sich aus dem Ausgangszustand des Schaltdrosselkerns zur Zeit ET" der durch die gewählte Höhe der Vormagnetisierung bestimmt ist, nach der Gleichung Hierin ist Bi wiederum die Sättigungsinduktion auf dem ansteigenden Ast der Magnetisierungskurve und B,, die Induktion im Ausgangszustand zur Zeit ET,. B, kann gegenüber B1 positiv oder negativ sein. Die Darstellung in Fig. 6 entspricht einem Teilwert des Spannungsintegrals von 7o°/, desjenigen Wertes, der erforderlich ist, um die Schaltdrossel von einem Sättigungsknick durch das ganze ungesättigte Gebiet hindurch auf den entgegengesetzten Sättigungspunkt zu bringen. Gegebenenfalls ist ferner noch der Einfluß einer etwaigen zeitlichen Veränderung des Vormagnetisierungsstromes während der stromschwachen Pause mit zu berücksichtigen, was aber hier der Einfachheit halber vernachlässigt ist. Im Zeitpunkt c ist also bei Kleinstlast die Schaltdrossel der Phase T gesättigt, so -daß von da ab eine schnellere Stromänderung und damit erst die eigentliche Kommutierung stattfinden kann. Sie wird im Zeitpunkt d dadurch beendet, daß der Strom JSmin auf denjenigen Wert abgesunken ist, bei dem sich die Schaltdrossel der abgebenden Phase S plötzlich entsättigt. Die nunmehr folgende stromschwache Pause würde weitere o,8 ms bis zum Zeitpunkt h dauern, jedoch werden bereits im Zeitpunkt As, die Kontakte der Phase S geöffnet, so daß von da ab Phase T allein den Gesamtstrom JT.in führt. Auf diese Weise ist die Beibehaltung einer konstanten Überlappungszeit 0, für die beiden genannten und alle dazwischenliegenden Belastungsfälle trotz Verwendung kleiner Schaltdrosseln möglich.Another way of getting by with the smallest possible switching reactors when the load changes, is that, when the load is low, the end of the commutation process is delayed by additional means. For this purpose, the peculiar magnetization behavior of the switching chokes can be used to advantage, in that at a lower load current with the help of a load-dependent premagnetization of the switching choke cores known per se, the saturation of the switching choke of the accepting phase is delayed after its connection by at least part of the amount of time by which the to Current transfer required time (commutation time) shortened compared to the case of the greatest operational load. In FIG. 6 the current curves are plotted for the same cases of maximum and minimum load as in FIG. However, a smaller dimensioning of the switching chokes is assumed, so that with maximum current the low-current pause ends after 0.7 ms at time m instead of r. Up to the point in time g, the curves Ismax and J.max agree with those of FIG. 5, since the assumption should be made that the premagnetization of the core 1q. runs in such a way that it is already saturated at the connection time ET, as in the cases described earlier. However, it is different in the cases of lower exposure. In the case of the smallest load, the switching inductor of the accepting phase T is premagnetized against the current generated during connection in such a way that it initially prevents a sudden increase in the commutation current flowing in the short-circuit circuits. The currents JT.min and JS min therefore show a delayed increase or a delayed decrease due to the increased inductance of the unsaturated switching reactor of phase S. The resulting low-current pause of r, = ms until the saturation value of the switching throttle of the accepting phase T is reached at time c results from the initial state of the switching throttle core at time ET " which is determined by the selected level of premagnetization, according to the equation Here Bi is again the saturation induction on the rising branch of the magnetization curve and B ,, the induction in the initial state at time ET ,. B, can be positive or negative against B1. The representation in FIG. 6 corresponds to a partial value of the voltage integral of 70 ° /, the value which is required to bring the switching reactor from a saturation kink through the entire unsaturated region to the opposite saturation point. If necessary, the influence of any change in the bias current over time during the low-current pause must also be taken into account, but this is neglected here for the sake of simplicity. At time c, the switching inductor of phase T is saturated at the lowest load, so that from then on a more rapid change in current and thus the actual commutation can take place. It is ended at time d in that the current JSmin has dropped to the value at which the switching inductor of the output phase S suddenly desaturates. The low-current pause that now follows would last a further 0.8 ms up to time h, but the contacts of phase S are already opened at time As , so that from then on from phase T on, only the total current JT.in carries. In this way, it is possible to maintain a constant overlap time 0 for the two mentioned and all load cases in between, despite the use of small switching throttles.

Fig. 7 zeigt ein Beispiel für den zeitlichen Verlauf der lastabhängigen Vormagnetisierung des Schaltdrosselkerns einer Phase, deren Kontakte während einer Periode etwa in der Zeit von E bis A geschlossen sind. - Der Deutlichkeit halber ist hier gegenüber den vorher besprochenen Diagrammen der Strommaßstab stark vergrößert und der Zeitmaßstab verkürzt. Die Vormagnetisierung setzt sich aus einem von der Belastung unabhängigen Wechselstromanteil i,, (Wicklung =7 in Fig. 4) und einem lastabhängigen Gleichstromanteil J,, (Wicklung 27) zusammen. Der Wechselstromanteil i" ist im Einschaltaugenblick E gerade Null. Die Gleichstromvormagnetisierung J, .", wirkt in demselben Sinne wie der zu übertragende Strom und soll einen solchen Wert haben, daß die Schaltdrossel bei der Kontaktschließung gerade gesättigt ist, so daß gemäß Fig. z der Strom JT.d" sofort ungehindert ansteigen und der Strom Jsmax sofort abfallen kann. Bei Mindestbelastung dagegen reicht der Vormagnetisierungsstrom Jv,min nicht dazu aus, den Schaltdrossellkern 14 in den gesättigten Zustand zu versetzen, woraus die Veizögerung des Anstieges von JT min und des Abfalles von js,.tin folgt, wie sie beispielsweise in Fig. 6 dargestellt ist. Im Ausschaltzeitpunkt A ist die Schaltdrossel in den beiden genannten . und allen dazwischenliegenden Belastungsfällen entgegen dem zu übertragenden Strom vormagnetisiert, so daß die stromschwache Pause bereits bei einem positiven Stromwert einsetzt, wie es früher beschrieben und in den Spannungsdiagrammen dargestellt ist. Die verschiedene Höhe der Vormagnetisierung im Ausschaltzeitpunkt hat infolge ihrer Geringfügigkeit gegenüber den Effektivwert des Betriebsstromes praktisch keinen merklichen Einfluß auf den zeitlichen Verlauf der Kommutierungskurven und kann daher vernachlässigt werden.7 shows an example of the time profile of the load-dependent premagnetization of the switching reactor core of a phase, the contacts of which are closed during a period approximately in the time from E to A. - For the sake of clarity, the current scale has been greatly enlarged and the time scale shortened compared to the previously discussed diagrams. The premagnetization is composed of an alternating current component i, (winding = 7 in FIG. 4), which is independent of the load, and a load-dependent direct current component J, (winding 27). The alternating current component i "is just zero at the moment E is switched on. The direct current bias J,." the current JT.d "can rise immediately and unhindered and the current Jsmax can fall immediately. At a minimum load, on the other hand, the bias current Jv, min is not sufficient to put the switching throttle core 14 into the saturated state, from which the delay in the rise of JT min and des The decrease in js, .tin follows, as shown for example in Fig. 6. At the switch-off time A, the switching inductor is premagnetized in the two cases mentioned and in all intermediate load cases against the current to be transmitted, so that the low-current pause is already at a positive current value begins, as described earlier and shown in the voltage diagrams Due to its insignificance compared to the effective value of the operating current, the level of the premagnetization at the switch-off time has practically no noticeable influence on the time course of the commutation curves and can therefore be neglected.

Höhe und Verlauf der Vormagnetisierung sind in jedem Einzelfall besonders festzulegen. Dabei ist auch der Einfluß der über den kapazitiven Nebenpfad 15, 16 während der Sperrzeit fließenden Ströme auf den Magnetisierungszustand der Schaltdrosseln mit zu berücksichtigen, der gegebenenfalls durch Vorversuche ermittelt werden kann, da er nicht ohne weiteres der Rechnung zugänglich ist. Ferner verdient im Zusammenhang hiermit auch die Wirkung der Einschaltdrossel 33, 34 sowie ihre gegebenenfalls vorgesehene lastabhängige Vormagnetisierung durchTeile der Wicklung 27 Beachtung. Diese Wirkung besteht darin, daß der Vorgang der Stromübergabe von einer Phase auf die nächstfolgende nicht sofort im Zeitpunkt der Kontaktschließung, sondern eine kurze Zeit später beginnt. Werden also die in den Figuren der Zeichnung eingetragenen Zuschaltzeitpunkte um einen entsprechenden kleinen Betrag, der bei lastabhängiger Vormagnetisierung der Einschaltdrossel in geringen Grenzen veränderlich ist, vorverlegt und die Überlappungszeiten um den gleichen Betrag länger gemacht, so ergeben sich die gleichen Kommutierungskurven, wie sie in den Fig. 5 und 6 beispielsweise dargestellt sind, so daß also die Gültigkeit der hier angestellten Überlegungen im wesentlichen nicht berührt wird.The level and course of the premagnetization are special in each individual case to be determined. The influence of the capacitive secondary path 15, 16 Currents flowing during the blocking time affect the magnetization state of the switching reactors to be taken into account, which can be determined by preliminary tests if necessary, since it is not readily accessible to the invoice. Also earned in context hereby also the effect of the switch-on throttle 33, 34 as well as their possibly provided load-dependent premagnetization through parts of the winding 27 Note. This effect consists in the process of transferring power from one phase to the next not immediately at the time of contact closure, but a short time later begins. So the switching times entered in the figures of the drawing by a correspondingly small amount, which is the case with load-dependent premagnetization the switch-on throttle can be changed within small limits, brought forward and the overlap times made longer by the same amount, the same commutation curves result, as shown in FIGS. 5 and 6, for example, so that the validity the considerations made here are essentially not affected.

Durch geeignete Vormagnetisierung und gegebenenfalls durch etwas größere Bemessung der Schaltdrosseln, als sie der Fig. 6 zugrunde gelegt ist, läßt es sich erreichen, daß bei allen betriebsmäßig vorkommenden Belastungen die Entsättigung der Schaltdrossel der abgebenden Phase in dem gleichen Zeitpunkt g stattfindet, so daß stets die ganze stromschwache Pause hinter dem Abschaltzeitpunkt As, liegt und daher der erhöhten Sicherheit des Ausschaltvorganges zugute kommt.By suitable premagnetization and, if necessary, by slightly larger ones Dimensioning of the switching chokes, as it is based on Fig. 6, it can be achieve that with all operationally occurring loads the desaturation the switching throttle of the output phase takes place at the same point in time g, so that the entire low-current break is always behind the switch-off time As and therefore benefits the increased safety of the switch-off process.

Mit der geschilderten Verzögerung des Kommutierungsbeginns bei kleinen Belastungen ist gleichzeitig, wie weiter unten näher erläutert wird, eine Senkung der Gleichspannung verbunden, die der normalen Spannungssteigerung bei sinkender Last entgegenwirkt, so daß insgesamt eine Art Kompoundwirkung eintritt.With the described delay of the start of commutation for small As will be explained in more detail below, loads is at the same time one Lowering connected to the DC voltage, that of the normal voltage increase with decreasing Load counteracts, so that overall a kind of compounding effect occurs.

Einer der wichtigsten Vorteile des Kontaktumfornzers ist bekanntlich in der bequemen Spannungsregelung durch Änderung der Phasenlage der Kontaktzeiten gegenüber der Wechselspannung zu erblicken, die beispielsweise durch eine zusätzliche Verdrehung der synchron umlaufenden Welle 24 um einen Winkel a bewirkt werden kann, und zwar entweder mittels Verdrehung des Ständers des Antriebsmotors 26 oder mittels eines in die Anschlußleitungen dieses Motors eingeschalteten Drehtransformators. Der Verstellwinkel a, in elektrischen Graden gemessen, ist ein Maß für den sogenannten Aussteuerungsgrad des Umformers: Er entspricht bestimmten Teilen einer Halbwelle und somit bei gegebener Frequenz bestimmten Zeitabschnitten und kann daher Beispielsweise in Fig. 5 auf der Zeitachse angegeben werden. Der Nullpunkt dieser Winkelskala möge =mit dem Schnittpunkt der Spannungskurven (Us und UT) zweier einander ablösender Phasen zusammenfallen. Werden in diesem Zeitpunkt die Kontakte der Folgephase (T) geschlossen, so ergibt sich der größtmögliche Wert der Gleichspannung U-, nämlich in erster Annäherung unter Vernachlässigung der Spannungsüberlagerungen während: der Kontaktüberlappungszeiten und unter Vernachlässigung der Spannungsabfälle in den verschiedenen Wicklungen und Leitungen für Dreiphasenschaltung (Fig. q.) U="" = o,68 U,-, .One of the most important advantages of the contact converter is well known in the convenient voltage regulation by changing the phase position of the contact times to behold the alternating voltage, for example by an additional Rotation of the synchronously rotating shaft 24 by an angle a can be effected, either by rotating the stator of the drive motor 26 or by means of a rotary transformer connected to the connection lines of this motor. The adjustment angle α, measured in electrical degrees, is a measure of the so-called Modulation level of the converter: It corresponds to certain parts of a half-wave and thus for a given frequency certain time segments and can therefore, for example are indicated in Fig. 5 on the time axis. May the zero point of this angle scale = with the intersection of the voltage curves (Us and UT) of two alternating ones Phases coincide. If at this point in time the contacts of the following phase (T) closed, the result is the greatest possible value of the direct voltage U-, namely as a first approximation, neglecting the stress superimpositions during: the contact overlap times and neglecting the voltage drops in the various windings and lines for three-phase circuit (Fig. q.) U = "" = o, 68 U, -,.

für Sechsphasen-Graetzschaltung (Fig. 1q.) U-max ==,36 U-, wenn unter U- der Effektivwert der Wechselspannung zwischen zwei vom Transformator zu den Kontakteinrichtungen abgehenden Wechselstromleitungen verstanden wird. Bei einer Verschiebung der Kontaktzeiten um einen Ausstenerungswinkel von go° e1. wird die Gleichspannung U= gleich Null. Zwischen den Werten a = o° und a = go° ändert sich die Gleichspannung etwa nach einer Kosinuslinie, wie sie in Fig. 5 strichpunktiert eingetragen ist. Dieser Verlauf setzt sich bei fortlaufender zusätzlicher Verdrehung auch in den übrigen Quadranten fort; auf diese können daher die im folgenden nur für den ersten Quadranten angestellten Erwägungen sinngemäß übertragen werden.for six-phase Graetz circuit (Fig. 1q.) U-max ==, 36 U-, if below U- the rms value of the alternating voltage between two from the transformer to the contact devices outgoing AC power lines is understood. In the event of a shift in the contact times by an austerity angle of go ° e1. the DC voltage U = equals zero. The DC voltage changes roughly between the values a = o ° and a = go ° a cosine line as it is entered in phantom in FIG. This course continues in the remaining quadrants as additional rotation continues away; This is why the following can only be used for the first quadrant Considerations are transferred accordingly.

Je mehr sich a dem Werte go° nähert, um so- größer sind die Werte der Kommutierungsspannung d U. Infolgedessen ist der Verlauf der Kommutierungskurven steiler und die Kommutierungszeit kürzer. Gleichwohl kann bei voller Ausnutzung der Schaltdrosseln mit konstanten Überlappungszeiten OL gearbeitet werden, wenn die Verkürzung der Kommutierungszeit durch Verzögerung des Kommutierungs-Beginns mit Hilfe einer veränderlichen Vormagnetisierung der Schaltdrosseln ausgeglichen wird, die wie bereits erwähnt; bewirkt, daß die Schaltdrossel der übernehmenden Phase im Zuschaltaugenblick noch nicht gesättigt ist, so da.ß zunächst eine stromschwache Pause einsetzt, bis diese Schaltdrossel ihren Sättigungswert erreicht hat. Hierbei kommt es zustatten, daß bekanntlich mit einer derartigen veränderlichea Vörmagnetisierung ebenfalls die Spannung geregelt werden kann, und zwar in ähnlicher Weise und im gleichen Sinne wie durch die Verschiebung des Einschaltzeitpunktes. Die Kombination der beiden Regelverfahren ergibt so eine gegenseitige Verstärkung ihrer Regelwirkung und gegenseitige Aufhebung ihrer Wirkungen auf die Länge der erforderlichen Überlappungszeiten.The closer a approaches the value go °, the greater the values the commutation voltage d U. As a result, the course of the commutation curves steeper and the commutation time shorter. Nevertheless, with full utilization of the switching reactors can be operated with constant overlap times OL if the shortening of the commutation time by delaying the start of commutation compensated with the help of a variable premagnetization of the switching chokes will that as mentioned earlier; causes the throttle of the accepting Phase is not yet saturated at the moment of connection, so that initially a low-current Pause begins until this switching throttle has reached its saturation value. Here it happens that, as is well known, with such a variable pre-magnetization also the voltage can be regulated, in a similar way and in same sense as by shifting the switch-on time. The combination of the two control methods result in a mutual reinforcement of their control effect and canceling their effects on the length of the overlap times required.

Fig. 8 zeigt einen mit diesem kombinierten Regelverfahren erreichbaren Betriebsfall. Der Schließungsaugenblick ET 3 der Kontakte der übernehmenden Phase ist hiernach beispielsweise auf den Zeitpunkt b eingestellt. Die Schaltdrossel dieser Phase sättigt sich jedoch erst nach weiteren o,9 ms im Zeitpunkt f, der nach Fig. 5 einem Aussteuerungswinkel a von 3g° el. und einer Spannungssenkung auf 8o0/" der höchsten erreichbaren GleichspAnnung U= mdx entspricht. Nach Beendigung der eigentlichen Kommutierung der Ströme Jsm,aar bzw. JTm.ux entsättigt sich die Schaltdrossel der abgebenden Phase S im Zeitpunkt o, die hier beginnende stromschwache Pause würde nach nicht ganz o,6 ms im Zeitpunkt q beendet sein, wenn die gleiche Größe der Schaltdrosseln wie für Fig. 6 zugrunde gelegt wird. Wenn also hier die ursprünglich gewählte Überlappungszeit 01 beibehalten wird, so ist ebenfalls wieder die Bedingung erfüllt, _daß der Ausschaltzeitpunkt (As,) beim größten betriebsmäßig vorkommenden Belastungsstrom am Anfang der stromschwachen Pause (o-q) liegt. Der in Fig. 8 noch eingezeichnete mittlere Belastungsfall (Jsm, JTm) läßt erkennen, daß unterhalb der Höchstbelastung für einen bestimmten Belastungsbereich eine Änderung der Überlappüngszeit 0l nicht erforderlich ist. Mit dem erwähnten mittleren Belastungsfall ist jedoch die zulässige Grenze erreicht, weil die bei z beginnende stromschwache Pause von etwas mehr als o,6 ms bereits im Zeitpunkt p, also kurz nach dem Ausschaltzeitpunkt As 3 beendet ist. Bei noch geringeren Belastungen würde daher der Ausschaltzeitpunkt außerhalb der stromschwachen Pause liegen, und es würde Rückzündungen geben. Man kann aber die Überlappungszeit auf den Wert 01 verkürzen, der dann für den Bereich kleinerer Belastungen bis herab zum Mindeststrom beibehalten werden kann, weil für den größten Strom dieses unteren Belastungsbereiches der Ausschaltzeitpunkt AS 3 dicht hinter dem Zeitpunkt 1, d. h. am Anfang der stromschwachen Pause liegt. Soll die Spannung nach dem beschriebenen kombinierten Verfahren noch weiter heruntergeregelt werden, so wären größere Schaltdrosseln erforderlich, damit trotz der mit wachsendem a größer werdenden Kommutierungsspannung d U die notwendige Verzögerung des Kommutierungsbeginns mit Hilfe einer von der Schaltdrossel der übernehmenden Phase 'zu verursachenden stromschwachen Pause erzielt werden kann.8 shows an operating case that can be achieved with this combined control method. The moment of closure ET 3 of the contacts of the accepting phase is then set to time b, for example. However, the switching throttle of this phase only saturates after a further 0.9 ms at time f, which, according to FIG the actual commutation of the currents Jsm, aar or JTm.ux desaturates the switching inductor of the emitting phase S at time o, the low-current pause that begins here would end after less than 0.6 ms at time q if the switching inductors are the same size as 6. If the originally selected overlap time 01 is retained here, the condition is also met again that the switch-off time (As,) for the greatest operationally occurring load current is at the beginning of the low-current pause (oq) The mean load case (Jsm, JTm) still shown in FIG. 8 shows that below the maximum load for a certain load range an Än change of the overlap time 0l is not necessary. With the above-mentioned average load case, however, the permissible limit is reached because the low-current pause of slightly more than 0.6 ms that begins at z is already ended at time p, i.e. shortly after switch-off time As 3. In the case of even lower loads, the switch-off time would therefore be outside the low-current break and there would be reignitions. However, the overlap time can be shortened to the value 01 , which can then be retained for the range of smaller loads down to the minimum current, because for the largest current in this lower load range, the switch-off time AS 3 is just after time 1, i.e. at the beginning of the low-voltage break lies. If the voltage is to be regulated down even further using the combined method described, larger switching chokes would be required so that, despite the commutation voltage d U, which increases with increasing a, the necessary delay in the start of commutation is achieved with the help of a low-current pause caused by the switching choke of the phase taking over can be.

Das kombinierte Regelverfahren kann z.B. in derWeise ausgeübt werden, daß die Verstelleinrichtung 32 für die zusätzliche Winkelverdrehung des Motorständers 26 mit dem Regelwiderstand zg gekuppelt wird, wie in Fig. 4 durch eine strichpunktierte Linie angedeutet ist. Dadurch kann der Verlauf der Wechselstromvormagnetisierung i,, in Abhängigkeit von dem Winkel a beispielsweise nach Fig. 9 geregelt werden, ohne daß die Phasenlage des Vormagnetisierungsstromes gegenüber der Netzwechselspannung geändert wird. Wenn etwa der Scheitelwert der Vormagnetisierungsstromkurve für die Schaltdrossel der übernehmenden Phase mit dem Schnittpunkt derSpannungen der übernehmenden und der abgebenden Phase zusammenfällt und in der Stellung a = o gerade so groß eingestellt ist, daß der Schaltdrosselkern in Richtung des zu übernehmenden Stromes bis zum Knickpunkt der Magnetisierungskennlinie gesättigt ist, so setzt im Einschaltaugenblick E(a-oo) sofort die eigentliche Kommutierung ein. In den Regelstellungen a = 3o°, a = 6o° und a = go° ist der Scheitelwert der Vormagnetisierungskurve entsprechend geringer einzustellen, und zwar beispielsweise, wie es die Fig. 9 zeigt, so, daß im Ausschaltzeitpunkt A für sämtliche Stellungen von a = o° bis a = go° etwa der gleiche Augenblickswert i,yg des Vormagnetisierungsstromes mit entgegengesetztem Vorzeichen vorhanden ist. Die einzelnen Augenblickswerte der Vormagnetisierung im jeweiligen Einschaltaugenblick E können dann für sämtliche Stellungen von a = o° bis a = go° aus der Kurve für i,E entnommen werden. Die Rücksicht auf einen konstanten Vormagnetisierungswert i, g beim Ausschalten ist allerdings nicht zwingend. Es kann darauf verzichtet werden zugunsten einer genauen Einhaltung einer gewünschten Abhängigkeit zwischen dem Aussteuerungswinkel a und der Verzögerung des Kommutierungsbeginns durch eine stromschwache Pause beim Einschalten. Es hat sich u. a. als besonders wirksam erwiesen, eine Gleichstromvormagnetisierung z. B. mittels Wicklungen 82 (Fig. 4) vorzusehen, die aus dem Netz 40 oder aus einer Gleichstromquelle 85 über einen Regelwiderstand 85 und eine Glättungsdxossel 84 gespeist werden, und den Regelwiderstand, wie durch eine strichpunktierte Linie in Fig. 4 angedeutet, mit dem verdrehbaren Ständer des Motors 26 zu kuppeln. Die einzelnen Stufenwerte des Regelwiderstandes 83 sind hierzu durch Vorversuche zu bestimmen, in denen für jeden Winkel a der günstigste Wert des Vormagnetisierungs-Gleichstromes ermittelt werden kann. Wenn durch geeignete Bemessung des Parallelpfades 15, 16 (Fig. 4) dafür gesorgt wird, daß sich die Schaltdrosselkerne 14 ohne Vormagnetisierung- beim Einschalten gerade etwa in gesättigtem Zustand in Richtung des entstehenden Stromes befinden, so ist zwecks Verzögerung des Kommutierungsbeginnes eine dem entstehenden Strom entgegenwirkende Gleichstromvormagnetisierung anzuwenden. Das hat den Vorteil, daß sich die Schaltdrossel am Ende der Kommutierungszeit vor dem Nulldurchgang des Stromes, entsättigt und der zu unterbrechende Strom während der folgenden stromschwachen Pause noch positive Werte hat, wodurch, wie oben erwähnt, der Verlauf der wiederkehrenden Spannung an den Kontakten günstig beeinflußt wird. Die Möglichkeit, den Parallelpfad insbesondere in Verbindung mit einer Vormagnetisierung einer gewünschten Steuerung des Magnetisierungsverlaufes der Schaltdrosseln dienstbar zu machen, besteht auch in den früher beschriebenen Fällen (Fig. 6 bis g), wo sie der klareren Übersicht wegen nicht ausdrücklich in Betracht gezogen wurde.The combined control method can be carried out, for example, in such a way that the adjusting device 32 for the additional angular rotation of the motor stand 26 is coupled to the variable resistor zg, as indicated in FIG. 4 by a dash-dotted line. As a result, the course of the alternating current bias i 1 can be regulated as a function of the angle α, for example according to FIG. 9, without the phase position of the bias current being changed with respect to the mains alternating voltage. If, for example, the peak value of the bias current curve for the switching inductor of the accepting phase coincides with the point of intersection of the voltages of the accepting and the releasing phase and is set in position a = o just so large that the switching inductor core in the direction of the current to be accepted up to the knee point of the magnetization characteristic is saturated, the actual commutation starts at the moment E (a-oo) is switched on. In the control positions a = 30 °, a = 60 ° and a = go °, the peak value of the bias curve is to be set correspondingly lower, for example, as FIG. 9 shows, so that at the switch-off time A for all positions of a = o ° to a = go ° approximately the same instantaneous value i, yg of the premagnetization current is present with the opposite sign. The individual instantaneous values of the premagnetization at the respective switch-on instant E can then be taken from the curve for i, E for all positions from a = o ° to a = go °. However, it is not mandatory to consider a constant bias value i, g when switching off. It can be dispensed with in favor of a precise adherence to a desired dependency between the modulation angle α and the delay in the start of commutation due to a low-current pause when switching on. It has proven particularly effective, inter alia, a direct current bias z. B. by means of windings 82 (Fig. 4), which are fed from the network 40 or from a direct current source 85 via a variable resistor 85 and a smoothing dxossel 84, and the variable resistor, as indicated by a dash-dotted line in Fig. 4, with the to couple rotatable stator of the motor 26. For this purpose, the individual step values of the variable resistor 83 are to be determined by preliminary tests, in which the most favorable value of the bias direct current can be determined for each angle α. If by suitable dimensioning of the parallel path 15, 16 (Fig. 4) it is ensured that the switching inductor cores 14 are just about in the saturated state in the direction of the resulting current without pre-magnetization when switched on, then a current is to be used for the purpose of delaying the start of commutation to apply counteracting direct current bias. This has the advantage that the switching choke is desaturated at the end of the commutation time before the zero crossing of the current and the current to be interrupted still has positive values during the following low-current pause, which, as mentioned above, the course of the returning voltage at the contacts is favorable being affected. The possibility of using the parallel path especially in connection with a premagnetization of a desired control of the magnetization curve of the switching chokes also exists in the cases described earlier (Fig. 6 to g), where it was not expressly taken into account for the sake of a clearer overview.

Es ist bereits erwähnt worden, daß der Bereich der Regelung nach dem kombinierten Verfahren durch die Größe der Schaltdrosseln begrenzt ist. Der Wunsch, möglichst kleine Schaltdrosseln zu verwenden, kann daher dazu führen, daß auf die Verzögerung des Kommutierungsbeginns durch Erzeugung einer stromschwachen Pause am Anfang der Überlappungszeit verzichtet und statt dessen die Regelung nur durch Veränderung des Winkels a mittels Verstellung der Kontaktzeitpunkte bei gleichzeitiger Anpassung der Überlappungszeiten 0 bewirkt wird. Diese Anpassung kann stetig durchgeführt werden; denn im Gegensatz zu Belastungsänderungen, die sich plötzlich und unabhängig vom Umformer ereignen, wird die Spannungsregelung durch zusätzliche Winkelverdrehung nur auf Wunsch willkürlich vorgenommen, und zwar am Umformer selbst, wobei die Regelgeschwindigkeit nach Belieben wählbar ist. Die gleichzeitige Verstellung von a und O kann beispielsweise gemäß Fig. 4 mittels des Schneckentriebes 32, der den Ständer des Motors 26 verdreht und durch die Getriebeteile 48 bis 56 mit der Verstelleinrichtung 57, 58 gekuppelt ist, von Hand oder durch Fernsteuerung oder auch durch selbsttätige Steuerung in Abhängigkeit von irgendwelchen sich aus der gewünschten Betriebsweise ergebenden Größen vorgenommen werden.It has already been mentioned that the area of regulation according to the combined process is limited by the size of the switching reactors. The desire, Using the smallest possible switching chokes can therefore lead to the Delay in the start of commutation by generating a low-current pause waived at the beginning of the overlap time and instead the regulation only through Change of the angle a by adjusting the contact times with simultaneous Adjustment of the overlap times 0 is effected. This adjustment can be carried out continuously will; because in contrast to changes in stress that occur suddenly and independently happen by the converter, the voltage regulation is done by additional angular rotation only made arbitrarily on request, on the converter itself, with the control speed is freely selectable. The simultaneous adjustment of a and O can, for example 4 by means of the worm drive 32 which rotates the stator of the motor 26 and coupled to the adjusting device 57, 58 by the gear parts 48 to 56 is, by hand or by remote control or also by automatic control in Depending on any resulting from the desired mode of operation Sizes can be made.

Fig. io veranschaulicht, wie die Änderung der Überlappungszeit durch Parallelverstellung der Welle 24 mittels der Gewindeteile 57, 58 zustande kommt. Die Figur zeigt die Welle 24 im Schnitt an der Stelle D (Fig. 4). Man erkennt die gegeneinander um i2o° versetzten Nocken bzw. Exzenter 35. Wird die Welle 24 achsparallel nach oben verschoben, so werden die Öffnungszeiten der Kontakte länger und ihre Schließungszeiten und damit auch die Überlappungszeiten kürzer. Bei der achsparallelen Verschiebung der Welle nach unten werden dementsprechend die Köntaktüberlappungszeiten länger.Fig. Io illustrates how changing the overlap time by Parallel adjustment of the shaft 24 by means of the threaded parts 57, 58 comes about. The figure shows the shaft 24 in section at point D (FIG. 4). You can see them Cam or eccentric 35 offset from one another by i2o °. If shaft 24 becomes axially parallel shifted upwards, the opening times of the contacts will be longer and theirs Closing times and thus also the overlapping times are shorter. With the axially parallel Shifting the wave downwards will be the contact overlap times accordingly longer.

Fig. ii, die einen Teil eines Schnittes an der Stelle B (Fig. 4) zeigt, läßt erkennen, daß die achsparallele Verstellung durch Drehung der Spindeln 56 erzielt wird, die den Lagerfuß durchdringen und einen Band 8o besitzen, auf dem die Lager 46 ruhen.Fig. Ii, which shows part of a section at point B (Fig. 4), shows that the axis-parallel adjustment is achieved by rotating the spindles 56 which penetrate the bearing foot and have a band 8o on which the bearing 46 rest.

Soll die Veränderung der Kontaktüberlappungszeiten nicht gleichmäßig mit der Winkelstellung des Ständers des Synchronmotors 26, sondern nach einer bestimmten vorgeschriebenen Gesetzmäßigkeit eifolgen, so kann hierzu ein Kurvengetriebe verwendet werden, für das in der einen Schnitt an der Stelle C zeigenden Fig. 12 als Beispiel ein Getriebe aus einem im Verhältnis i : 2 übersetzenden Vorgelege 48, 49 und zwei elliptischen Stirnrädern 50 und 51 angegeben ist. Wird aus der hier dargestellten Stellung der Ständer des Synchronmotors 26 z. B. im Uhrzeigersinn um go° (erster Quadrant) gleichmäßig verdreht, so wird die Welle 24 über die Kegelräder 54 zunächst um größere und später um kleinere Beträge gehoben. Bei Drehung des Motorständers um weitere go° (zweiter Quadrant) müssen die Kegelräder 54' im Eingriff sein, dann wird bei gleichmäßigem Weiterdrehen die Welle 24 zuerst um kleinere und später um größere Beträge gesenkt. Auch bei Rückwärtsdrehung aus der gezeichneten Stellung heraus müssen bis zu einem Winkel von go° (vierter Quadrant) die Kegelräder 54', darüber hinaus (dritter Quadrant) die Kegelräder 54 im Eingriff sein. Durch fortlaufende Drehung können alle vier Quadranten in beliebiger Wiederholung durchlaufen werden, dabei arbeitet die Umformungsanordnung im ersten und dritten Quadranten als Gleichrichter, im zweiten und vierten Quadranten als Wechselrichter.If the change in the contact overlap times is not to follow uniformly with the angular position of the stator of the synchronous motor 26, but rather according to a certain prescribed law, a cam gear can be used for this, for which Fig. 12 shows a section at point C as an example from a back gear 48, 49 and two elliptical spur gears 50 and 51 with a ratio of i: 2. If from the position shown here, the stator of the synchronous motor 26 z. B. rotated evenly clockwise by go ° (first quadrant), the shaft 24 is raised via the bevel gears 54 initially by larger and later by smaller amounts. When the motor stand is rotated by a further go ° (second quadrant), the bevel gears 54 'must be in mesh, then, if the rotation continues evenly, the shaft 24 is first lowered by smaller and later by larger amounts. Even with reverse rotation from the position shown, the bevel gears 54 'must be in engagement up to an angle of go ° (fourth quadrant), and beyond this (third quadrant) the bevel gears 54 must be in engagement. All four quadrants can be run through in any repetition by continuous rotation; the conversion arrangement works as a rectifier in the first and third quadrants and as an inverter in the second and fourth quadrants.

Mit den beschriebenen Mitteln wird somit zum Zwecke der Spannungsregelung der Einschaltzeitpunkt bei Glechrichterbetrieb stets um einen größeren, bei Wechselrichterbetrieb stets um einen kleineren Betrag verstellt als der Ausschaltzeitpunkt. Eine besonders gute Ausnutzung der Schaltdrosseln kann erreicht werden, wenn das Regelgetriebe so ausgestaltet ist, daß die Überlappungszeit der Kontakte in dem ganzen Regelbereich von 36o° oder mindestens innerhalb eines vorbestimmtenRegelbereiches, in welchem die Umformungsanordnung betriebsmäßig arbeitet, stets annähernd gleich der veränderlichen Dauer der stromschwachen Pause ist, die eine Schaltdrossel von der obenerwähnten Mindestgröße, ohne Sicherheitszuschläge hervorrufen würde: Auf keinen Fall darf O wesentlich größer sein als die von den vorhandenen Schaltdrosseln tatsächlich hervorgerufene stromschwache Pause bei Kleinststrom, da sonst gefährliche Rückzündungen zu befürchten wären.The means described are therefore used for voltage regulation purposes the switch-on time with rectifier operation is always a larger one, with inverter operation always adjusted by a smaller amount than the switch-off time. A special one Good utilization of the switching throttles can be achieved if the variable speed gearbox is designed so that the overlap time of the contacts in the entire control range of 36o ° or at least within a predetermined control range in which the conversion arrangement works operationally, always approximately the same as the variable one Duration of the low-current break is that a switching reactor from the above Minimum size without safety margins: under no circumstances may O must be significantly larger than that of the existing switching throttles actually Caused low-current pause with very small currents, otherwise dangerous re-ignition to be feared.

Das Gesetz, nach dem sich a und 0 in Abhängigkeit voneinander ändern sollen, lautet genau genommen bei sinusförnüger Netzspannung worin co = ?,.v f die Kreisfrequenz der Wechselspannung, in vorliegendem Falle also bei Normalfrequenz gleich 314 ist. Wenn die Schaltdrosselkerne aus einem Magnetmetall geringerer Güte bestehen, dessen Mägnetisierungskennlinie keine scharfen Sättigungsknicke, sondern statt .dessen mehr oder weniger sanfte Übergänge aufweist, so wäre das durch ein von den verschiedenen Induktionswerten beim Zuschalten und beim Unterbrechen abhängiges Ergänzungsglied auf der rechten Seite der Gleichung zu berücksichtigen. Einige nach vorstehender Formel berechnete Kurven 0 = f (a) sind: für verschiedene Werte von d U"zax bzw. von U- = 8o %, roo °/o und 125 °/ä in Fig. 13 für den- ersten Quadranten dargestellt. Sie würden sich in den anschließenden Quadranten jeweils etwa symmetrisch fortsetzen. Eine derartige möglichst genaue Anpassung der Überlappungszeiten an die verschiedenen Aussteuerungsgrade läßt sich zwar nicht zeit den oben beschriebenen Ellipsenrädern, wohl aber mittels geeigneter kinematischer Getriebe erzielen, die nach an sich bekannten Grundsätzen entwickelt werden können. Sie bringt den Vorteil mit sich, daß die Dauer der Kurzschlüsse zweier Phasen im ganzen Regelbereich auf das geringste Maß herabgesetzt wird, das überhaupt möglich ist, so daß die Gefahr, daß bei Störungen des normalen Betriebes die Öffnung einer Kontakteinrichtung erst am Ende einer stromschwachen Pause oder gar noch später erfolgt, weitgehend verringert ist. Je geringer die zugeführte Wechselspannung U ist, um so größer müssen gemäß Fig: 13 die Überlappungszeiten sein. Dies liegt darin begründet, daß mit geringer werdender Spannung die Kommutierungszeiten und die stromschwachen Pausen entsprechend länger werden (vgl.' Fig. 2 und 3). Wenn daher mit der Möglichkeit einer Regelung der zugeführten Wechselspannung gerechnet wird, so kann vorteilhaft eine Einrichtung zur zusätzlichen Verlängerung der Überlappungszeiten bei Verringerung der Wechselspannung und umgekehrt vorgesehen sein, die in Fig. 4 und in der weiter unten noch ausführlicher beschriebenen Fig. 14 durch die Teile 6o bis 62 verkörpert ist. Wird die zugeführte Spannung durch Regelung mittels der Transformatoranzapfungen oder z. B. auch durch Umschaltung der Sekundärseite des Transformators von Stern auf Dreieck herabgesetzt, so kann zugleich durch Drehung der Spindel 62 z. B. entgegen dem Uhrzeigersinn der Keil 61 zwecks Senkung der Platte 6o und damit auch der Welle 24 nach rechts verschoben werden, bei Heraufsetzung der zugeführten Spannung dagegen durch Drehung im Uhrzeigersinn nach links.The law according to which a and 0 should change depending on each other is, strictly speaking, with sinusoidal mains voltage where co = ?,. v f is the angular frequency of the alternating voltage, in the present case that is, 314 at normal frequency. If the switching reactor cores consist of a magnetic metal of lower quality, the magnetization characteristic of which has no sharp saturation kinks, but instead more or less smooth transitions, this would be due to a supplementary element on the right-hand side of the equation that is dependent on the various induction values when connecting and breaking consider. Some curves 0 = f (a) calculated according to the above formula are shown in FIG. 13 for different values of d U "zax or of U- = 80%, roo ° / o and 125 ° / a in FIG. 13 for the first quadrant They would continue approximately symmetrically in the subsequent quadrants. Such a precise adaptation of the overlap times to the various degrees of modulation cannot be achieved with the elliptical gears described above, but can be achieved by means of suitable kinematic gears which are developed according to principles known per se It has the advantage that the duration of the short circuits between two phases in the entire control range is reduced to the lowest possible level, so that there is a risk that a contact device will not open until the end of a normal operation low-current pause or even later, is largely reduced. The lower the supplied alternating voltage U, the greater must be the overlap times according to Fig. 13. The reason for this is that as the voltage becomes lower, the commutation times and the low-current pauses become correspondingly longer (cf. FIGS. 2 and 3). If, therefore, the possibility of regulating the supplied alternating voltage is expected, a device for additionally lengthening the overlap times when reducing the alternating voltage and vice versa can be provided, which is shown in FIG. 4 and in FIG. 14, which is described in greater detail below Parts 6o to 62 is embodied. If the supplied voltage is regulated by means of the transformer taps or z. B. also reduced by switching the secondary side of the transformer from star to triangle, at the same time by rotating the spindle 62 z. B. counterclockwise the wedge 61 for the purpose of lowering the plate 6o and thus also the shaft 24 can be moved to the right, when increasing the voltage supplied, however, by turning clockwise to the left.

Fig. =4 zeigt im übrigen eine ähnliche Umformungsanordnung wie Fig.4, jedoch mit sechs Kontakteinrichtungen r bis 6 in Graetzschaltung. Die Kontakteinrichtungen sind der Übersichtlichkeit halber vereinfacht dargestellt und können im einzelnen genau so ausgeführt und mit Nebenpfaden ausgestattet sein wie bei der Umformungsanordnung nach Fig. 4. Sie werden in der Reihenfolge ihrer Bezifferung abwechselnd in gleichmäßigen Abständen von 6o° e1. geschlossen bzw. geöffnet, .wobei sich auch hier die Schließungszeiten der einander ablösenden Phasen überlappen. Von den Schaltdrosseln 13 ist z. B. je eine für die beiden Kontakteinrichtungen einer Phase vorgesehen und vor dem Verzweigungspunkt der Zuleitungen zu den Kontakteinrichtungen angeordnet (Dreidrosselschaltung). Die Schaltdrosseln werden also ebenso wie die Transformatorwicklungen in beiden Halbwellen einer Wechselstromperiode vom Strom durchflossen und sind daher besonders gut ausgenutzt. Einschaltdrosseln sowie Hilfswicklungen und die übrigen Einrichtungen zur besonderen Vormagnetisierung der einzelnen Schaltdrosselkerne können hier entsprechend Fig. 4 ergänzt werden. Für die Sekundärseite des Transformators zz ist außer einer Regelung in Stufen auch eine Umschaltung von Stern auf Dreieck vorgesehen. Der hierdurch bedingten Änderung der Phasenlage muß die Antriebsvorrichtung folgen können. Zu diesem Zwecke muß entweder der Ständer des Motors 26 unabhängig von dem Schneckenantrieb 32 um 30° e1. verdrehbar sein, oder statt des gewöhnlichen Transformators 31 bzw. außer diesem ist ein Drehtransformator 81 in den Zuleitungen zum Motor 26 anzuordnen. Mit einem solchen Drehtransformator können auch im übrigen die gleichen Regelvorgänge erzielt werden wie mit der Verdrehung des Ständers des Motors 26.Fig. 4 shows a reshaping arrangement similar to Fig. 4, but with six contact devices r to 6 in Graetz circuit. The contact devices are shown in simplified form for the sake of clarity and can be designed in exactly the same way and equipped with secondary paths as in the deformation arrangement according to FIG. closed or open, where the closing times of the alternating phases also overlap here. Of the switching throttles 13 is z. B. each provided one for the two contact devices of a phase and arranged in front of the branching point of the supply lines to the contact devices (three-throttle circuit). The switching reactors, like the transformer windings, are traversed by current in both half-waves of an alternating current period and are therefore particularly well utilized. Switch-on chokes as well as auxiliary windings and the other devices for the special premagnetization of the individual switching choke cores can be added here as shown in FIG. For the secondary side of the transformer zz, in addition to regulation in stages, switching from star to delta is also provided. The drive device must be able to follow the resulting change in the phase position. For this purpose, either the stator of the motor 26 must independently of the worm drive 32 by 30 ° e1. be rotatable, or instead of the usual transformer 31 or in addition to this, a rotary transformer 81 is to be arranged in the supply lines to the motor 26 . With such a rotary transformer, the same control processes can also be achieved as with the rotation of the stator of the motor 26.

Eine. spannungsabhängige Verstellung der Überlappungszeiten durch die Verschiebung des Keilschlittens 61 mittels des Spindeltriebes 62 kann z. B. gemäß Fig. 14 und der eine Seitenansicht in vergrößertem Maßstabe darstellenden Fig. 15 selbsttätig durch eine Zahnstange 72 bewirkt werden, die in ein Ritze173 eingreift und unter der Einwirkung der einander entgegenwirkenden Kräfte einer Zugfeder 74 und eines spannungsabhängigen Magneten 75 steht. Wird die Spannung vermindert, so bewegt sich der Kern des Magneten 75 mit der Stange 72 nach oben und dreht das Ritzel 73 entgegen dem Uhrzeigersinn.One. Voltage-dependent adjustment of the overlap times by shifting the wedge slide 61 by means of the spindle drive 62 can, for. B. according to FIG. 14 and FIG. 15, which shows a side view on an enlarged scale, can be effected automatically by a toothed rack 72 which engages in a slot 173 and is under the action of the opposing forces of a tension spring 74 and a voltage-dependent magnet 75. If the voltage is reduced, the core of the magnet 75 moves with the rod 72 upwards and rotates the pinion 73 counterclockwise.

In Anordnungen, in denen jede Schaltdrossel abwechselnd in beiden Richtungen Strom führt, wie z. B. in der Dreidrosselschaltung gemäß Fig. 1q., ist die Zeit, die zwischen zwei Stromführungszeitabschnitten für die Kommutierung der Ströme und für die Ummagnetisierung des Schaltdrosselkernes zur Verfügung steht, verhältnismäßig kurz. Sie beträgt beispielsweise bei der in Fig. 1q. dargestellten dreiphasigen Anordnung nur 6o° e1. und wird bei hohem Belastungsstrom und bei hoher Induktivität L des Kommutierungskreises zum größten Teil vom Kommutierungsvorgang in Anspruch genommen. Nach Fig. 5 entfällt z. B. bei Zuschaltung im Augenblick ET, auf die Kommutierung des Höchststromes Jsmax ein Winkel von 3q.° e1. bis zum Zeitpunkt g, so daß für die Umsättigung der -Schaltdrossel nur ein Winkel von 26° e1. zur Verfügung stehen würde. Nach der gleichen Figur erfordert jedoch die Umsättigung der Schaltdrossel eine Zeit von 1,5 ms entsprechend einem Winkel von 27° e1. Bei Dreidrosselschaltung würde also die Schaltdrossel zuBeginn des neuen Stromübertragungszeitabschnittes noch nicht voll gesättigt sein. Dies könnte unter Umständen zu einer Unstabilität des Betriebes bzw. zu Rückzündungen führen. Noch ärger würde sich der genannte Übelstand bemerkbar machen, wenn sich die Kontakte der übernehmenden Phase nicht erstimZeitpunktETl, also bei a = 7,5°e1., sondern noch früher, z. B. bei a = o° schließen würden. In der Zeit von a = o° bis a = 7,5° hat nämlich die Spannung 4 U sehr kleine Werte und würde daher die Kommutierung nur wenig fördern, so daß diese trotz der früheren Kontaktschließung praktisch doch erst etwa im Zeitpunkt g beendet wäre. Die Kommutierung würde sich in diesem Fall also über rund q.0° erstrecken, und für die Umsättigung der Schaltdrossel würden demnach nur 2o° zur Verfügung stehen. Außerdem müßte - und dies wäre auch für Anordnungen mit nur in einer Richtung vom Strom durchflossenen Schaltdrosseln z. B. gemäß Fig. q. als Nachteil anzusehen - die Überlappungszeit O entsprechend länger sein. Diesen Schwierigkeiten kann dadurch aus dem Wege gegangen werden, daß die Vorverstellung des Einschaltzeitpunktes z. B. durch einen Anschlag derart begrenzt wird, daß ein vorbestimmter Sicherheitswinkel ao (Fig. 5) nicht unterschritten werden kann. Es muß dann allerdings darauf verzichtet werden, die Anordnung auf die höchst erreichbare Gleichspannung U- Max auszusteuern. Soll also eine Gleichspannung von vorgeschriebener Höhe erzielt werden, so ist in diesem Falle die zugeführte Wechselspannung um einen entsprechenden Betrag zu erhöhen, so daß bei dem durch den Sicherheitswinkel ao bedingten geringeren Aussteuerungsgrad die vorgeschriebene Gleichspannung erreicht wird. Die Einhaltung eines Sicherheitswinkels a, bedeutet, daß der Mittelwert der Kommutierungsspannung einen vorbestimmten Wert nicht unterschreitet. Bei Anschluß an eine regelbare Wechselspannung wird dieses Ziel nur dann in jedem Falle erreicht, wenn der Sicherheitswinkel a" bei kleinerer zugeführter Spannung größer gemacht wird. Zu diesem Zweck kann der genannte Begrenzungsanschlag verstellbar sein. Er wird vorteilhaft stets um so viel verstellt, daß der größte Belastungswert, bei welchem der Strom noch einwandfrei kommutiert wird, innerhalb eines vorbestimmten Regelbereiches für alle Spannungen der gleiche ist.In arrangements in which each switching reactor alternately carries current in both directions, e.g. B. in the three-throttle circuit according to FIG. 1q., The time that is available between two current-carrying time segments for the commutation of the currents and for the remagnetization of the switching reactor core is relatively short. It is, for example, in the case of the one shown in FIG. 1q. three-phase arrangement shown only 6o ° e1. and when the load current is high and the inductance L of the commutation circuit is high, it is used for the most part by the commutation process. According to Fig. 5, z. B. when switching on at the moment ET, an angle of 3q. ° e1 on the commutation of the maximum current Jsmax. until time g, so that only an angle of 26 ° e1. would be available. According to the same figure, however, the resaturation of the switching throttle requires a time of 1.5 ms corresponding to an angle of 27 ° e1. In the case of a three-throttle circuit, the switching throttle would not yet be fully saturated at the beginning of the new current transmission time segment. Under certain circumstances, this could lead to unstable operation or to re-ignition. The above-mentioned inconvenience would be even more noticeable if the contacts of the phase taking over did not only occur at time ET1, i.e. at a = 7.5 ° e1., But even earlier, e.g. B. would close at a = o °. In the time from a = 0 ° to a = 7.5 °, the voltage 4 U has very small values and would therefore only promote the commutation slightly, so that, despite the earlier contact closure, it would practically not end until about time g. In this case, the commutation would extend over around q.0 °, and only 20 ° would therefore be available for resaturation of the switching reactor. In addition, it would - and this would also be the case for arrangements with switching throttles through which the current flows in only one direction, e.g. B. according to FIG. Q. to be regarded as a disadvantage - the overlap time O must be correspondingly longer. These difficulties can be avoided that the advance adjustment of the switch-on z. B. is limited by a stop such that a predetermined safety angle ao (Fig. 5) can not be undershot. It is then necessary, however, to forego controlling the arrangement to the highest attainable direct voltage U-Max. If a direct voltage of the prescribed level is to be achieved, then in this case the supplied alternating voltage is to be increased by a corresponding amount so that the prescribed direct voltage is achieved with the lower degree of modulation caused by the safety angle ao. Compliance with a safety angle α means that the mean value of the commutation voltage does not fall below a predetermined value. When connected to a controllable alternating voltage, this goal is only achieved in each case if the safety angle a "is made larger with a smaller applied voltage. For this purpose, the abovementioned limit stop can be adjustable largest load value at which the current is still perfectly commutated is the same for all voltages within a predetermined control range.

Die Verstellung des Begrenzungsanschlages kann mit der oben beschriebenen Einrichtung zur zusätzlichen Vergrößerung der Überlappungszeiten bei Verringerung der Wechselspannung und umgekehrt gekuppelt werden. Die Zahnstange 72 trägt z. B. gemäß Fig. 1q. und 15 einen Anschlag 71, gegen den sich ein am Ständer des Synchronmotors 26 angebrachter Kurbelzapfen 7o anlegt, so daß der vorbestimmte Sicherheitswinkel a", der durch die Lage der Zahnstange 72 und des Anschlages 71 spannungsabhängig gemacht ist, nicht unterschritten werden kann. Es ist natürlich auch möglich, die genannten Einrichtungen für die zusätzliche Verlängerung und Verkürzung der Überlappungszeit und für die Verstellung des Sicherheitswinkels ao einzeln oder gemeinsam mit dem Regelorgan, das die Änderung der zugeführten Wechselspannung bewirkt, unmittelbar zu kuppeln. Die erfindungsgemäßen Schaltanordnungen können in mehr- bzw. vielphasiger Ausführung in unmittelbarer Verbindung mit den mehr- bzw. vielphasigen Wicklungen umlaufender Maschinen an Stelle von Kommutatoren verwendet werden, wobei die Maschinenwelle zugleich als Antriebswelle für die Kontakte dienen kann.The adjustment of the limit stop can be carried out using the method described above Device for additionally increasing the overlap times when reducing them the AC voltage and vice versa. The rack 72 carries z. B. according to Fig. 1q. and 15 a stop 71 against which a on the stator of the synchronous motor 26 attached crank pin 7o applies, so that the predetermined safety angle a ", which depends on the voltage due to the position of the rack 72 and the stop 71 is made, cannot be fallen below. It is of course also possible that mentioned facilities for the additional extension and reduction of the overlap time and for adjusting the safety angle ao individually or together with the Control organ that causes the change in the supplied alternating voltage, directly to couple. The switching arrangements according to the invention can be multiphase or multiphase Execution in direct connection with the polyphase or polyphase windings rotating machines can be used instead of commutators, with the machine shaft can also serve as a drive shaft for the contacts.

Die beschriebenen Einrichtungen und Merkmale können auch unabhängig voneinander einzeln oder in beliebiger Kombination wertvolle Verbesserungen darstellen.The facilities and features described can also be independent represent valuable improvements of each other individually or in any combination.

Claims (1)

PATENTANSPRÜCHE: r. Schaltanordnung zur Unterbrechung von Wechselstrom mit Hilfe mechanisch bewegter Kontakte, mit denen eine Schaltdrossel mit bei Nennstrom hochgesättigtem Magnetkern, durch dessen Entsättigung in der Nähe der Stromnullwerte eine stromschwache Pause hervorgerufen wird, in Reihe geschaltet ist und die synchron zur Phase des zu unterbrechenden Stromes derart gesteuert sind, daß sie sich während einer stromschwachen Pause zu öffnen beginnen, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (23, Fig. r) für die Kontaktbewegung zur Unterbrechung verschiedener Belastungsströme bei verschiedexien Betriebszuständen so eingestellt ist, daß die Kontaktöffnung bei demjenigen Betriebszustand (J1, Fig. 2), bei dem die zeitliche Lage der stromschwachen Pausen der Phasenlage der Wechselspannung am meisten nacheilt bzw. am wenigsten voreilt, am Anfang der stromschwachen Pause beginnt (Punkt A, Fig. 2). 2. Schaltanordnung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Windungszahl und der Querschnitt des Magnetkernes (14) der Schaltdrossel (13) so bemessen sind, daß in allen normalen Betriebsfällen der gegenüber der Phasenlage der Wechselspannung zeitlich fest eingestellte Beginn (A) der Kontaktöffnung innerhalb der stromschwachen Pause liegt. 3. Schaltanordnung nach Anspruch x für regelbare Betriebswechselspannung, dadurch gekennzeichnet, daß die Windungszahl und der Querschnitt des Magnetkernes (14) der Schaltdrossel (z3) mindestens so bemessen sind, daß beim Betriebe mit der höchsten Spannung in allen normalen Belastungsfällen der gegenüber der Phasenlage der Wechselspannung zeitlich fest eingestellte Beginn (A) der Kontaktöffnung innerhalb der stromschwachen Pause liegt. 4. Schaltanordnung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Windungszahl und der Querschnitt des Magnetkernes (14) der Schaltdrossel (13) so bemessen sind, daß die Länge der stromschwachen Pause bei demjenigen normalen Betriebszustand (J2, Fig.2), in dem die stromschwache Pause der Wechselspannung am wenigstens nacheilt bzw. am meisten voreilt, nicht wesentlich größer ist als der größte im Normal-. betrieb mit wechselnder Belastung (Il bis J2) vor-" kommende Unterschied der Phasenlage der Entsättigungszeitpunkte der Schaltdrossel gegenüber der Wechselspannung U1. 5. Schaltanordnung nach Anspruch i, bei der der Magnetkern der Schaltdrossel zusätzlich vormagnetisiert ist, gekennzeichnet durch eine solche Höhe und einen solchen Verlauf der Vormagnetisierung (iy, Fig.3), daß der zu unterbrechende Strom während der ganzen stromschwachen Pause einen :endlichen Wert gleicher Richtung wie in der vorausgehenden Halbwelle hat, so daß er ohne Kontaktöffnung erst am Ende oder nach Beendigung der stromschwachen Pause durch Null gehen würde. 6. Schaltanordnung nach Anspruch i mit Periodisch bewegten Kontakten zum Energieaustausch zwischen einem mehrphasigen Wechselstrom- und einem Gleichstromnetz mit einander überlappenden Kontaktschließungszeiten der in der Stromführung einander ablösenden Wechselstromphasen, dadurch gekennzeichnet, daß die Überlappungszeiten (0l, Fig. 5) so eingestellt sind, daß die Kontaktöffnung bei dem größten betriebsmäßig vorkommenden Belastungsstrom (J,mdx) am .Anfang der Strom= schwachen Pause beginnt (Punkt As,.). 7. Schaltanordnung nach Anspruch 2 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Windungszahl und der Querschnitt des Magnetkernes (14, Mg.4) der Schaltdrosseln (13) so bemessen sind, daß die Länge der stromschwachen Pause bei der kleinsten vorkommenden Belastung (Jminr Fig. 5) rründestens gleich der sich beim größten Belastungsstrom (Jmax) ergebenden Kommutierungsdauer ist. B. Schaltanordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Windungszahl und der Querschnitt des Magnetkernes (z4) der Schaltdrosseln (13) so bemessen sind, daß die stromschwache Pause bei der kleinsten vorkommenden Belastung Jm,n) annähernd doppelt so lang ist wie die sich beim größten Belastungsstrom (Jmax) ergebende Kommutierungsdauer. g. Schaltanordnung nach Anspruch 2 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Windungszahl und der Querschnitt des Magnetkernes (14) der Schaltdrosseln (13) so bemessen sind, daß die unter dem Einfluß des größten betriebsmäßig möglichen Wertes der Differenzspannung zweier einander :ablösender Wechselstromphasen sich ergebende Länge der stromschwachen Pause mindestens gleich der vorgesehenen überlappungszeit (O) ist. 1o. Schaltanordnung nach Anspruch g, dadurch gekennzeichnet, daß die Windungszahl und der Querschnitt des Magnetkernes (14) der Schaltdrosseln (13) so bemessen sind, daß die unter dem Einfluß des größten vorkommenden Wertes der gesamten Kommutierungsspannung einschließlich einer etwa zusätzlich in den Kommutierüngsstromkreis der einander ablösenden Wechselstromphasen eingeführten Kommutierungshilfsspannüng sich ergebende Länge der stromschwachen Pause mindestens gleich der Überlappungszeit (O) ist. 1i. Schaltanordnung nach Anspruch 6 mit lastabhängiger Vormagnetisierung der Schaltdrossel kerne, dadurch gekennzeichnet, daß bei geringerem Belastungsstrom mit Hilfe der Vormagnetisierung (27, Fig. 4) die Sättigung des Schaltdrosselkernes (14) .der übernehmenden Phase nach deren Zuschaltung um mindestens einen Teil des Zeitbetrages verzögert wird, um den sich die zur Stromübernahme erforderliche Zeit verkürzt. 12. Schaltanordnung nach Anspruch 6 mit einer Einrichtung zur Spannungsregelung durch Veränderung der Phasenlage der Kontaktzeiten gegenüber der Wechselspannung; dadurch gekennzeichnet, daß mit der Spannungsregeleinrichtung (32, Fig.4, bzw. 81, Fig. 14) eine Einrichtung (1g, 63, Fig. 4) zur Veränderung einer zusätzlichen Vormagnetisierung (z7) der Schaltdrosselkerne (14) in der Weise gekuppelt ist, daß bei verringerter Spannung die Sättigung des Schaltdrosselkernes der übernehmenden Phase nach deren Zuschaltung um mindestens einen Teil des Zeitbetrages verzögert wird, um den sich die zur Stromübernahme erforderliche Zeit verkürzt. 13. Schaltanordnung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Regeleinrichtungen (32/81 und 1g, 63) miteinander in der Weise gekuppelt sind, daß für gegebene Belastungsstromstärke die Zeit von der Zuschaltung der übernehmenden Phase bis zur Beendigung der Stromübernahme in- einem vorbestimmten Bereich der Spannungsregelung für verschiedene Spannungen konstant ist. 14. Schaltanordnung nach Anspruch 6 mit einer Einrichtung zur Spannungsregelung durch Veränderung der Phasenlage der Schaltzeitpunkte gegenüber der Wechselspannung, dadurch gekennzeichnet, daß zeit der Spannungsregeleinrichtung (32) eine Einrichtung (57,58) zur Anpassung der Überlappungszeiten (0) der Kontakte an die veränderliche Dauer der sich bei Kleinstlast (Jn,jn) ergebenden stromschwachen Pause gekuppelt ist. 15. Schaltanordnung nach Anspruch 1q., dadurch gekennzeichnet, daß die Überlappungszeiten (0l, 02, Fig. 5) um so kürzer sind, je näher der Einschaltzeitpunkt (ET" ET,) dem Maximum der Kommutierungsspannung (AU) liegt. 16. Schaltanordnung nach Ansprach 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Einschaltzeitpunkt (E) bei Gleichrichterbetrieb stets um einen größeren, bei Wechselrichterbetrieb stets um einen kleineren Betrag verstellt wird als der Ausschaltzeitpunkt (A). 17. Schaltanordnung nach Anspruch 7 und 1q., dadurch gekennzeichnet, daß die Überlappungszeiten (0) der Kontakte innerhalb eines vorbestimmten Regelbereiches stets annähernd gleich der veränderlichen Dauer der sich bei Kleinstlast ergebenden stromschwachen Pause oder kürzer sind. 18. Schaltanordnung nach Anspruch 1q., dadurch gekennzeichnet, daß die Überlappungszeiten (O) der Kontakte mit der Phasenlage (a) der Schaltzeitpunkte gegenüber der Wechselspannung annähernd nach dem durch die Gleichung gegebenen Gesetz geändert werden. rg. Schaltanordnung nach Anspruch 6 zum Anschluß an eine regelbare Wechselspannung, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (6o bis 62, Fig. q., 6 und zg) zur Verlängerung der Überlappungszeiten (0) der Kontakte bei Verringerung der Wechselspannung (U-) und umgekehrt. 2o. Schaltanordnung nach Anspruch rg, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (6o bis 62, Fig. 1q.) zur Veränderung der Überlappungszeiten der Kontakte zeit der Einrichtung zur Regelung der Wechselspannung (U-) gekuppelt ist. 21. Schaltanordnung nach Anspruch rg, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (6o bis 62, Fig. zq.) zur Veränderung der Überlappungszeiten der Kontakte von der regelbaren Wechselspannung (U-) selbsttätig gesteuert wird (72 bis 75, Fig. 1q. und r5). 22. Schaltanordnung nach Anspruch 6 mit einer Einrichtung zur Verstellung der Schaltzeitpunkte gegenüber der Phasenlage der Wechselspannung, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorverstellung des Einschaltzeitpunktes (E) durch einen Anschlag (7z) derart begrenzt ist, daß ein vorbestimmter Sicherheitswinkel (ao), um den der Einschaltzeitpunkt dem Zeitpunkt (a = o°) der Spannungsgleichheit zwischen abgebender und übernehmender Phase mindestens nacheilen soll, nicht unterschritten werden kann. 23. Schaltanordnung nach Anspruch 22 zum Anschluß an eine regelbare Wechselspannung, dadurch gekennzeichnet, daß der Begrenzungsanschlag (7z, Fig. z¢ und 15) im Sinne einer Vergrößerung des Sicherheitswinkels (a,) mit sinkender Wechselspannung (U-) verstellt wird. 2q.. Schaltanordnung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß der Sicherheitswinkel (a,) um so viel verstellt wird, daß der größte Belastungswert, bei welchem der Strom noch einwandfrei kommutiert wird,. innerhalb eines vorbestimmten Regelbereiches für alle Spannungen der gleiche ist. 25. Schaltanordnung nach Anspruch 21 und 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (7z, Fig. 1q. und 15) zur Vergrößerung des Sicherheitswinkels (a,) mit der Einrichtung (6o bis 62) zur Verlängerung der Überlappungszeiten der Kontakte bei Verringerung der Wechselspannung (U-) und umgekehrt mechanisch gekuppelt ist (72, 73). 26. Schaltanordnung nach Anspruch 6 mit einer Einrichtung zur Spannungsregelung durch Veränderung der Phasenlage der Schaltzeitpunkte gegenüber der Wechselspannung, dadurch gekennzeichnet, daß mit der Spannungsregeleinrichtung (32, Fig. q.) eine Einrichtung (63 bzw. 6q.) zur Veränderung der Phasenlage des Vormagnetisierungswechselstromes (z7 bzw.37) der Schaltdrosselkerne (1q. bzw. 3q.) gekuppelt ist. 27. Verwendung der Schaltanordnung nach Anspruch z bis 26 als Kommutierungseinrichtung im Anschluß an mehr- bzw. vielphasige Wicklungen von umlaufenden elektrischen Maschinen. PATENT CLAIMS: r. Switching arrangement for the interruption of alternating current with the help of mechanically moved contacts, with which a switching inductor with a magnetic core that is highly saturated at the rated current and whose desaturation near the current zero values causes a low-current pause is connected in series and controlled in such a way synchronously with the phase of the current to be interrupted are that they begin to open during a low-current pause, characterized in that the control device (23, Fig. r) for the contact movement to interrupt various load currents in different operating states is set so that the contact opening in that operating state (J1, Fig . 2), in which the temporal position of the low-current pauses of the phase position of the AC voltage lags the most or leads the least, begins at the beginning of the low-current pause (point A, Fig. 2). 2. Switching arrangement according to claim i, characterized in that the number of turns and the cross section of the magnetic core (14) of the switching throttle (13) are dimensioned so that in all normal operating cases the start (A) of the contact opening, which is fixed in time with respect to the phase position of the alternating voltage lies within the low-power pause. 3. Switching arrangement according to claim x for controllable AC operating voltage, characterized in that the number of turns and the cross section of the magnetic core (14) of the switching throttle (z3) are at least dimensioned so that when operating with the highest voltage in all normal load cases of the opposite to the phase position of AC voltage, the start (A) of the contact opening set at a fixed time is within the low-current pause. 4. Switching arrangement according to claim 2 or 3, characterized in that the number of turns and the cross section of the magnetic core (14) of the switching throttle (13) are dimensioned so that the length of the low-current break in that normal operating state (J2, Fig.2), in which the low-current pause of the alternating voltage lags the least or leads the most, is not significantly greater than the largest in normal. operation with changing load (II to J2) occurring difference in the phase position of the desaturation times of the switching choke compared to the alternating voltage U1 Course of the premagnetization (iy, Fig. 3) that the current to be interrupted during the entire low-current break has a: finite value in the same direction as in the previous half-wave, so that without contact opening it only passes through zero at the end or after the end of the low-current break 6. Switching arrangement according to claim i with periodically moving contacts for the exchange of energy between a polyphase alternating current and a direct current network with overlapping contact closure times of the alternating current phases in the current conduction, characterized in that the overlap times (0l, Fig. 5) are set so are, that the contact opening with the largest operationally occurring load current (J, mdx) begins at the beginning of the current = weak pause (point As,.). 7. Switching arrangement according to claim 2 and 6, characterized in that the number of turns and the cross section of the magnetic core (14, Mg.4) of the switching throttles (13) are dimensioned so that the length of the low-current break at the smallest occurring load (Jminr Fig . 5) is roughly equal to the commutation duration resulting from the highest load current (Jmax). B. Switching arrangement according to claim 7, characterized in that the number of turns and the cross section of the magnetic core (z4) of the switching chokes (13) are dimensioned so that the low-current break at the smallest occurring load Jm, n) is approximately twice as long as the commutation time resulting from the highest load current (Jmax). G. Switching arrangement according to Claims 2 and 6, characterized in that the number of turns and the cross-section of the magnetic core (14) of the switching inductors (13) are dimensioned so that the length resulting from the influence of the greatest operationally possible value of the differential voltage of two alternating current phases is obtained the low-current break is at least equal to the intended overlap time (O). 1o. Switching arrangement according to claim g, characterized in that the number of turns and the cross-section of the magnetic core (14) of the switching inductors (13) are dimensioned so that under the influence of the greatest value of the total commutation voltage, including an additional one in the commutation circuit, the alternating ones AC phases introduced auxiliary commutation voltage resulting length of the low-current break is at least equal to the overlap time (O). 1i. Switching arrangement according to claim 6 with load-dependent premagnetization of the switching inductor cores, characterized in that with the aid of the premagnetisation (27, Fig. 4) the saturation of the switching inductor core (14) of the accepting phase is delayed by at least part of the amount of time after it has been switched on by which the time required for power transfer is reduced. 12. Switching arrangement according to claim 6 with a device for voltage regulation by changing the phase position of the contact times with respect to the alternating voltage; characterized in that a device (1g, 63, Fig. 4) for changing an additional premagnetization (z7) of the switching inductor cores (14) is coupled in this way to the voltage regulating device (32, FIG. 4 or 81, FIG. 14) is that when the voltage is reduced, the saturation of the switching reactor core of the phase taking over is delayed by at least part of the amount of time by which the time required to take over the current is shortened. 13. Switching arrangement according to claim 12, characterized in that the two control devices (32/81 and 1g, 63) are coupled to each other in such a way that for a given load current strength the time from the connection of the accepting phase to the termination of the current takeover in one predetermined range of voltage regulation for different voltages is constant. 14. Switching arrangement according to claim 6 with a device for voltage regulation by changing the phase position of the switching times with respect to the alternating voltage, characterized in that the voltage regulating device (32) has a device (57, 58) for adapting the overlap times (0) of the contacts to the variable Duration of the low-current pause resulting from the lowest load (Jn, jn) is coupled. 15. Switching arrangement according to claim 1q., Characterized in that the overlap times (01, 02, Fig. 5) are the shorter the closer the switch-on time (ET " ET,) is the maximum of the commutation voltage (AU) according to spoke 15, characterized in that the switch-on time (E) in rectifier operation is always adjusted by a larger amount, and in inverter operation always by a smaller amount than the switch-off time (A). 17. Switching arrangement according to claim 7 and 1q., characterized in that the overlap times (0) of the contacts within a predetermined control range are always approximately equal to or shorter than the variable duration of the low-current pause resulting from the smallest load (a) the switching times with respect to the alternating voltage approximately according to that given by the equation given law can be changed. rg. Switching arrangement according to claim 6 for connection to a controllable alternating voltage, characterized by a device (6o to 62, Figs. Q., 6 and zg) for extending the overlap times (0) of the contacts when the alternating voltage (U-) is reduced and vice versa. 2o. Switching arrangement according to Claim rg, characterized in that the device (6o to 62, Fig. 1q.) For changing the overlap times of the contacts is coupled to the device for regulating the alternating voltage (U-). 21. Switching arrangement according to claim rg, characterized in that the device (6o to 62, Fig. Zq.) For changing the overlap times of the contacts of the controllable AC voltage (U-) is automatically controlled (72 to 75, Fig. 1q. And r5). 22. Switching arrangement according to claim 6 with a device for adjusting the switching times with respect to the phase position of the alternating voltage, characterized in that the advance adjustment of the switch-on time (E) is limited by a stop (7z) such that a predetermined safety angle (ao) to the the switch-on time should at least lag behind the time (a = o °) when the voltage equality between the transferring and accepting phase is to be achieved. 23. Switching arrangement according to claim 22 for connection to a controllable AC voltage, characterized in that the limit stop (7z, Fig. Z ¢ and 15) is adjusted in the sense of an increase in the safety angle (a,) with decreasing AC voltage (U-). 2q .. Switching arrangement according to claim 23, characterized in that the safety angle (a,) is adjusted by so much that the greatest load value at which the current is still perfectly commutated. is the same for all voltages within a predetermined control range. 25. Switching arrangement according to claim 21 and 23, characterized in that the device (7z, Fig. 1q. And 15) for increasing the safety angle (a,) with the device (6o to 62) for extending the overlap times of the contacts when reducing the AC voltage (U-) and vice versa is mechanically coupled (72, 73). 26. Switching arrangement according to claim 6 with a device for voltage regulation by changing the phase position of the switching times with respect to the alternating voltage, characterized in that the voltage regulating device (32, Fig. Q.) A device (63 or 6q.) For changing the phase position of the Bias alternating current (z7 or 37) of the switching reactor cores (1q. Or 3q.) Is coupled. 27. Use of the switching arrangement according to claim z to 26 as a commutation device following polyphase or polyphase windings of rotating electrical machines.