DE505306C - Einrichtung zur Umformung von Wechselstrom in ununterbrochenen Gleichstrom mittels in die Wechselstromleitung in zwei parallelen Zweigen eingeschalteter Primaerwicklungen von Transformatoren, die paarweise durch periodisches Kurzschliessen der Sekundaerwicklungen nur Stroeme einer Richtung hindurchlassen - Google Patents

Description

Bei allen bekannten Anwendungen elektrischer Ventile zum Gleichrichten von Wechselströmen fließt der gleichgerichtete Strom durch diese Ventile, weshalb ihre Abmessungen und Einrichtungen der Stärke und Spannung des gleichgerichteten Stromes angepaßt sein müssen.

Die Erfindung bezweckt, die Abmessungen und Einrichtungen der elektrischen Ventile

ίο von der Stärke und Spannung des gleichgerichteten Stromes unabhängig zu machen ι lurch eine Schaltung, bei der der gleichgerichtete Arbeitsstrom nicht durch die Ventile fließt, sondern letztere besondere Stromkreise bilden.

Mit der bisher bekannten Schaltung zum Gleichrichten von Wechselströmen durch induktive Kupplungen gewinnt man keinen gleichmäßigen Gleichstrom, sondern man erhält einen schwankenden Gleichstrom, der sich von Wechselstrom nur dadurch unterscheidet, daß seine Halbwellen gleichgerichtet sind. Bei dem Gegenstand der Erfindung sind dagegen die induktiven Kupplungen der-

s5 art angeordnet, daß ein dauernd gleichmäßiger, ununterbrochener Gleichstrom
wird.

Danach werden die Transformatorspulen der bekannten Schaltanordnung in Brückenschaltung angeordnet, d. h. es werden die an

erzeugt ungleichen Wechselstromklemmen liegenden Ströme ein und derselben Richtung durchlassenden Primärwicklungen nicht in die gleichen, sondern in verschiedene Stromzweige eingeschaltet. Die Verbindungspunkte je zweier Transformatorspulen verschiedener Stromrichtung bilden dann den negativen und positiven Pol der Gleichstromseite. Es ist dabei darauf zu achten, daß vorzugsweise gleiche Transformatoren zur Verwendung kommen. Um den Gleichstrom weiter zu vergleichmäßigen, wird eine derartige Brückenschaltung in jeder Phase einer Mehrphasenleitung vorgesehen und die erhaltenen Teilgleichströme in einer gemeinsamen Leitung vereinigt.

Die aus induktiven Kupplungen bestehende Brückenschaltung hat den Vorteil, daß der Gesamtstrom den sekundären Kreis der magnetischen Kupplungen nicht beeinflußt, so daß die sekundären Ströme nur ganz geringe Wärmeverluste veranlassen.

Das Kurzschließen der Sekundärspulen könnte durch bekannte mechanische Vorrichtungen geschehen. Um jedoch eine vollständig ruhende Anordnung für das Gleichrichten des Wechselstromes zu schaffen, werden elektrische Ventile dazu benutzt.

In der Zeichnung ist Abb. 1 das bekannte Schema zum Gleichrichten eines dreiphasigen

Wechselstromes, wobei jede Phase an eine Brücke angeschlossen ist, deren einzelne Zweige beispielsweise durch Quecksilberdampf- oder andere elektrische Ventile gebildet sind. Die Pfeile geben die Stromrichtungen der Halbwellen an, die von den Gleichrichtern durchgelassen werden.

Abb. 2 zeigt ein Schema, bei dem die Gleichrichter erfindungsgemäß nicht unmittelbar in den Brückenzweigen liegen, sondernmit ihnen induktiv durch Transformatoren gekuppelt sind, wobei die zu den Brückenzweigen A gehörigen sekundären Spulen der Transformatoren hintereinandergeschaltet sind, also von derselben (positiven) Halbwelle des Wechselstromes durchflossen werden. Ebenso sind die zu den Brückenzweigen B gehörigen Sekundärwicklungen der Transformatoren, die von der anderen (negativen) Halbwelle des Wechselstromes durchflossen werden, hintereinandergeschaltet. Während nun der eine Gleichrichter die positive Halbwelle durchläßt, hat er in diesem Stromweg einen sehr kleinen Widerstand, so daß auch der scheinbare Widerstand der primären Wicklung A klein ist, also ein entsprechend starker Strom durchfließt und in die Gleichstromleitung b gelangt. Der andere mit den sekundären Teilen der Brückenzweige B hintereinandergeschaltete Gleichrichter, der die positiven Halbwellen nicht durchläßt, bietet dagegen im gleichen Zeitabschnitt einen großen Widerstand dar. Infolgedessen ist auch der scheinbare Widerstand der primären Wicklungen B groß, und kann bei geeigneter Wahl der Wicklungen nur ein schwacher Strom durchfließen. Im nächsten Augenblick läßt dieser Gleichrichterweg die andere (negative) Halbwelle durch, hat dann nur einen kleinen Widerstand, so daß nun während dieser Halbwelle der scheinbare Widerstand der primären Wicklung B klein ist und ein starker Strom hier durchfließen kann. Dagegen läßt jetzt der erste Gleichrichterweg diese Halbwelle nicht durch, und sperrt durch den hohen scheinbaren Widerstand der primären Wicklung^ den Stromdurchgang. Da die Wahl der Windungen und Drahtstärken in jedem der beiden induktiv gekuppelten Teile jedes Brückenzweiges freigestellt ist, so können die primären Windungszahlen der Spannung der Stromquelle, die sekundären Windungszahlen der günstigsten Arbeitsweise der Gleichrichter angepaßt werden, ohne daß eine besondere Transformierung des zufließenden Wechselstromes notwendig ist. So ist z. B. die Gleichrichtung sehr starker Ströme von niedriger Spannung, deren unmittelbare Gleichrichtung Schwierigkeiten macht, hierdurch leicht möglieh, weil der Gleichrichter nicht im Arbeitsstromkreis selbst liegt.

Da die Rückleitungen eines symmetrischen Mehrphasensystemes zu einer gemeinsamen Leitung vereinigt werden können, so kann dies auch hier geschehen, ohne daß an den induktiven Kupplungen, Gleichrichtern und angeschlossenen Stromverbrauchern etwas geändert wird. Abb. 3 zeigt diese Schaltung für 9 Phasen, wobei außerdem die Brücken hintereinandergeschaltet sind, so daß sich eine Addition der gleichgerichteten Spannungen ergibt. Es kann natürlich auch eine Kombination von Parallelschaltungen und von Hintereinanderschaltungen angewendet werden, wodurch sich eine weitere Anpassungsmöglichkeit an die Spannung der Stromquelle und die günstigste Arbeitsweise der Gleichrichter ergibt.

Claims (2)

1. Patentansprüche:

   i. Einrichtung zur Umformung von Wechselstrom in ununterbrochenen Gleichstrom mittels in die Wechselstromleitung in zwei parallelen Zweigen eingeschalteter Primärwicklungen von vorzugsweise untereinander gleichen Transformatoren, die paarweise durch periodisches Kurzschließen der Sekundärwicklungen nur Ströme einer Richtung hindurchlassen, dadurch gekennzeichnet, daß in jeder Phase einer mehrphasigen Wechselstromleitung die beiden an ungleichen Wechselstromklemmen der Phase liegenden Transformatoren eines jeden Paares in verschiedenen Stromzweigen angeordnet sind und die Gleichstromabnahme in der Mitte der Brücken erfolgt.
2. 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zum periodischen Kurzschließen der Sekundärwicklungen der Transformatoren elektrische Ventile mit Gleichrichterwirkung dienen.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen