DE975658C - Gleichrichter mit gleichstromvormagnetisierter Drossel zum Speisen von Lichtboegen - Google Patents

Description

In Anlagen, in denen Lichtbögen aus dem Wechselstromnetz gespeist werden, z. B. in Anlagen mit Bogenlampen (Kinoanlagen), werden Gleichrichter mit gleichstromvormagnetisierter Drossel verwendet. Diese Drossel hat nicht nur die Aufgabe, für den Lichtbogen geeignete Strom- und Spannungsverhältnisse zu schaffen, sondern auch die Aufgabe, durch Veränderung der Gleichstromerregung die Möglichkeit zu geben, den Lichtbogenstrom auf verschieden hohe Werte einzustellen. Es sind Schaltungen bekanntgeworden, bei denen die Drossel von einer Gleichstromquelle über einen einstellbaren Widerstand mit Gleichstrom erregt wird. Ferner sind Schaltungen verwendet worden, bei denen die Drossel durch einen der Gleichrichterausgangsspannung proportionalen Strom erregt wird. Bei diesen bekannten Schaltungen hat es sich als nachteilig erwiesen, daß der Lichtbogenstrom, also der Gleichrichterausgangsstrom, sich erheblich bei Netzspannungsschwankungen ändert.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, an Gleichrichtern mit gleichstromvormagnetisierter Drossel den Einfluß der Netzspannungsschwankungen auf den Gleichrichterausgangsstrom weitgehend auszuschalten. Erfmdungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Drossel nicht nur von einem der Gleichrichterausgangsspannung proportionalen Strom, sondern auch von einem weiteren Strom derart erregt wird, daß in einem bestimmten Arbeitsbereich des Gleichrichters der Einfluß der Netzspannungsschwankungen auf den Gleichrichterausgangsstrom weitgehend vermindert ist. Vorteil-

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hafte Einzelheiten der Erfindung sind bei der Erläuterung des Ausführungsbeispiels hervorgehoben In der Zeichnung sind drei verschiedene Ausführungsbeispiele eines Gleichrichters gemäß der Erfindung dargestellt.

Fig. i, 3 und 5 geben drei verschiedene magnetisch gesteuerte Gleichrichter mit ihren Schaltungen wieder, während

Fig. 2 und 4 zu den Gleichrichtern gehörende Arbeitscharakteristiken zeigen.

In allen Ausführungsbeispielen ist 1 ein Gleichrichter (Trockengleichrichter) in Graetzschaltung. Dieser Gleichrichter wird von dem Netz 2 über den Transformator 3 gespeist. Auf der Ausgangsseite des Gleichrichters befindet sich der Stromverbraucher 4, z. B. eine Bogenlampe. Auf der Primärseite des Transformators 3 ist eine gleichstromvormagnetisierte Drossel 5 bzw. 15 mit einer oder zwei Erregerwicklungen angeordnet. Bei allen Ausführungsbeispielen erfolgt die Erregung der Drossel erfindungsgemäß in Abhängigkeit von zwei Größen. Beide Größen wirken derart zusammen, daß in einem bestimmten Arbeitsbereich des Gleichrichters Netzspannungsschwankungen keinen Einnuß auf den Gleichrichterausgangsstrom haben.

In dem Ausführungsbeispiel der Fig. 1 ist die eine Größe von einem Strom gebildet, der proportional der Gleichrichterausgangsspannung ist. Die andere Größe ist gebildet von einem Strom, der proportional der Netzspannung ist. Beide Ströme — sie sind gleichgerichtet — wirken in ihrer Differenz auf die Drossel ein. Um den der Netzspannung proportionalen Strom zu erhalten, ist an das Netz 2 ein Hilfstransformator 6 angeschlossen, auf dessen Ausgangsseite sich ein Hilfsgleichrichter 7 befindet. Parallel zur Ausgangsseite des Hilf sgleichrichters 7 ist ein Überbrückungswiderstand 8 angeordnet. Um die Differenzwirkung der beiden Größen zu erzielen, sind die Ausgangs spannung des Gleichrichters 1 und die Ausgangsspannung des Hilfsgleichrichters 7 einander entgegengeschaltet, so daß in der Erregerwicklung der Drossel 5 nur eine Differenz der Ströme fließt. In dem Erregerstromkreis der Drossel 5 befindet sich noch ein einstellbarer Regelwiderstand 9, durch den sich die Arbeitscharakteristik des Gleichrichters verändern läßt. In der Fig. 2 ist die Arbeitscharakteristik des Gleichrichters dargestellt, indem die Kennlinien die Abhängigkeit der Gleichrichterausgangsspannung U von dem Gleichrichterausgangsstrom / angeben. Die Kennlinie α ist die Arbeitscharakteristik bei normaler Netzspannung. Tritt eine Verminderung der Netzspannung ein, so hat der Gleichrichter die Kennlinie a'. In einem bestimmten Arbeitsbereich, der mit A bezeichnet ist, decken sich beide Kennlinien. Das bedeutet, daß der Gleichrichterausgangsstrom in diesem Arbeitsbereich trotz veränderter Netzspannung konstant bleibt. Wenn es für die Arbeitsweise erwünscht ist, kann der untere Teil der Kennlinie α in den strichpunktierten Kennlinienast (Z₁ verändert werden. Dies geschieht in der Schaltung durch ein Ventil 10 in dem Erregerstromkreis der Drossel. Durch verschiedene Einstellung des Regelwiderstandes 9 lassen sich die Kennlinien b und c erzielen.

In dem Ausführungsbeispiel der Fig. 3 ist für die Erregung der Drossel 5 die eine Größe wieder von einem Strom gebildet, der proportional der Gleichrichterausgangsspannung ist. Die andere Größe wird durch einen konstanten Strom erzeugt. Zu diesem Zweck hat die Drossel zwei Erregerwicklungen, von denen jede von je einem Strom der beiden Größen durchflossen ist. Der konstante Strom der zweiten Größe wird von dem Netz 2 über einen an sich bekannten Spannungsgleichhaltern über den Hilfsgleichrichter 12 geliefert. 13 ist ein fester Widerstand in dem von der Gleichrichterausgangsspannung gespeisten Erregerkreis der Drossel. Dieser wird zur erstmaligen Abgleichung eingestellt. 14 ist dagegen ein einstellbarer Regelwiderstand, durch den verschiedene Arbeitscharakteristiken des Gleichrichters eingestellt werden können. Die Arbeitscharakteristik des in Fig. 3 wiedergegebenen Gleichrichters zeigt die Fig. 4. α ist die Kennlinie des Gleichrichters bei der normalen Netzspannung, a' die Kennlinie des Gleichrichters bei einer verminderten Netzspannung. Beide Kennlinien überdecken sich" in einem weiten Arbeitsbereich, und zwar in dem senkrechten Ast. Das bedeutet, daß in einem großen Arbeitsbereich Netzspannungsschwankungen keinen Einfluß auf den Gleichrichterausgangsstrom haben. Durch Veränderung des einstellbaren Regelwiderstandes 14 lassen sich die Kennlinien b, c einstellen.

In dem Ausführungsbeispiel der Fig. 5 ist für die gleichstromvormagnetisierte Drossel die eine Größe wieder von einem Strom gebildet, der proportional der Gleichrichterausgangsspannung ist. Als andere Größe dient ein Strom, der dem Belastungsstrom des Gleichrichters proportional ist. Zu diesem Zweck wird der über die Drossel fließende Belastungsstrom durch Ventile 15 in einen pulsierenden Gleichstrom umgeformt. Jeder Teil der Hauptwicklung der Drossel ist von diesem pulsierenden Gleichstrom durchflossen. Dieser pulsierende Gleichstrom besteht aus einem Gleichstrom und einem letzterem proportionalen Wechselstrom. Das Verhältnis Gleichstrom zu Wechselstrom läßt sich durch den einstellbaren Regelwiderstand 16 einstellen. Die Erregerwicklung der Drossel wird von dem der Gleichrichterausgangsspannung proportionalen Strom durchflossen. 17 ist ein fester Widerstand in diesem Erregerkreis, der zur erstmaligen Abgleichung verstellt wird. Der in Fig. 5 dargestellte Gleichrichter hat eine Arbeitscharakteristik, die der in Fig. 4 dargestellten Arbeitscharakteristik ähnlich ist. Auch hier findet bei diesem Gleichrichter in einem großen Arbeitsbereich eine völlige Ausschaltung des Einflusses der Netzspannungen auf den Gleichrichterausgangsstrom statt. Bei die- iso sem Gleichrichter bleiben auch Frequenzänderunen des Netzes ohne Einfluß auf den Gleichrichterausgangsstrom. Der Gleichrichter gemäß der Fig. 5 ist daher auch für Anwendungen von Vorteil, bei denen es darauf ankommt, einen Strom bereitzustellen, der unabhängig von den Schwankungen

der Netzspannung und der Frequenz konstant bleibt.

Claims (4)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Gleichrichter zum Speisen von Lichtbogen mit gleichstromvormagnetisierter Drossel, die von einem der Gleichrichterausgangsspannung proportionalen Strom erregt ist, dadurch gekenn zeichnet, daß die Erregung der Drossel (5, 15) zusätzlich noch durch einen weiteren Strom derart erfolgt, daß in einem bestimmten Arbeitsbereich des Gleichrichters der Einfluß der Netzspannungsschwankungen auf den Gleichrichterausgangsstrom weitgehend vermindert ist.

2. Gleichrichter nach Anspruch 1, dadurch

gekennzeichnet, daß die Drossel nicht nur durch einen der Gleichrichterausgangsspannung proportionalen Strom, sondern auch durch einen der Netzspannung proportionalen Strom erregt ist (Fig. 1).

3. Gleichrichter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Drossel durch einen der Gleichrichterausgangsspannung proportionalen Strom und durch einen konstanten Strom erregt ist (Fig. 3).

4. Gleichrichter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Drossel nicht nur durch einen der Gleichrichterausgangsspannung proportionalen Strom, sondern auch durch einen dem Belastungsstrom proportionalen Strom erregt ist (Fig. 5).

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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