DE550710C - Aus mehreren in Reihe geschalteten Gleichrichterelementen bestehende Trockengleichrichteranordnung - Google Patents

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AH 17. MAI 1932

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

JVr 550710 KLASSE 21g GRUPPE

Patentiert im Deutschen Reiche vom 3. April 1930 ab

Bei Trockengleichrichtern lassen sich zwei wesentlich voneinander verschiedene Gruppen unterscheiden: die Oxydgleichrichter einerseits, bei denen die Ventilwirkung ihren Sitz an oder in der Grenzschicht zwischen dem Muttermetall und einer auf dieser unmittelbar gebildeten Oxydschicht hat, und die sogenannten Kontaktgleichrichter andererseits, bei denen die wirksame Schicht sich an der

>o Oberfläche der einen von zwei Elektroden befindet und erst dann zum Sitz einer Ventilwirkung wird, wenn die andere Elektrode mit der erstgenannten in Kontakt gebracht wird. Jede dieser beiden Gleichrichterarten hat ihre Eigenheit, so ist z.B. beim Oxydgleichrichter eine Hintereinanderschaltung einer Anzahl gleichartiger Gleichrichterelemente ohne weiteres möglich; die an die Reihe angelegte Spannung verteilt sich dann gleichmäßig auf

ao die Elemente. Man kann in diesem Fall von einer stabilen Spannungsverteilung sprechen. Die Spannung, gegen welche das einzelne Gleichrichterelement zu sperren vermag, ist dabei verhältnismäßig niedrig. Andererseits

»5 gestatten die Kontaktgleichrichter zwar im allgemeinen die Anwendung einer höheren Spannung pro Gleichrichterelement, dagegen erweisen sie sich als ungeeignet zum Anschluß mehrerer hintereinandergeschalteter Elemente an eine Wechselstromquelle. Der Grund hierfür scheint darin zu liegen, daß das Kontaktgleichrichterelement seine volle Sperrwirkung erst entfaltet, nachdem ein gewisser Stromdurchgang in der Sperrichtung- stattgefunden hat. Der Zeitpunkt dieses Strom-Durchgangs ist aber bei den einzelnen Kontaktgleichrichterelementen verschieden, und es findet daher keine gleichmäßige Spannungsverteilung auf die Gleichrichterelemente statt. Eine derartige Reihenschaltung muß daher als unstabil bezeichnet werden.

Um eine größere Anzahl von Kontaktgleichrichterelementen zu einer Gleichrichtersäule zu vereinigen und an eine höhere Wechselspannung anzuschließen, war man bisher genötigt, einen Transformator zu verwenden, der auf seiner Sekundärseite eine der Zahl der Gleichrichterelemente entsprechende Anzahl Anzapfungen aufweist und die Gleichrichterelemente mit diesen Anzapfungen leitend zu verbinden. Nur auf diese Weise konnte man die Spannung auf die einzelnen Elemente gleichmäßig verteilen.

Gemäß der Erfindung wird unter Vermeidung der angegebenen Nachteile eine völlig stabil arbeitende Trockengleichrichteranordnung dadurch geschaffen, daß je ein Oxydgleichrichterelement mit je einem Kontakt-

*) Von dem Patentsucher ist als der Erfinder angegeben worden:

Dipl.-Ing. Otto Irion in Erfurt.

gleichrichterelement in ,Reihenschaltung verbunden wird. Derartige Elementkombinationen lassen sich" in" beliebiger Zahl hintereinanderschalten und an eine entsprechend hohe Wechselstromspannung anlegen. Es ergibt sich dabei eine völlig gleichmäßige Spannungsverteilung. Ferner zeigt es sich, daß die Anordnung gemäß der Erfindung mit einer wesentlich höheren Spannung pro EIementkombination betrieben werden kann, als sie für ein einzelnes Oxydgleichrichterelement zulässig wäre. Der Grund hierfür liegt darin, daß im allgemeinen der größere Teil der Spannung von dem einen höheren Widerstand in der Stromdurchflußrichtung aufweisenden Kontaktgleichrichter aufgenommen wird und der mit geringerem Widerstand behaftete Oxydgleichrichter nur während des sehr kurzen Zeitraumes mit einer Spannung von entsprechender Größe beansprucht wird, in welchem ein Stromdurchgang in der Sperrichtung stattfindet. Dieser Überbeanspruchung ist aber, wie die Erfahrung gezeigt hat, der Oxydgleichrichter gewachsen.
Die Spannungsverteilung zwischen Kontaktgleichrichter- und Oxydgleichrichterelement hängt mit der Stromdichte zusammen, die in jedem der beiden Elemente herrscht. Man hat es daher in der Hand, durch verschiedene Bemessung des stromdurchflossenen Querschnitts der beiden Elemente die SpannungsVerteilung in einer voraus bestimmten Weise festzulegen. Der Kontaktgleichrichter verträgt im allgemeinen eine sehr viel höhere Stromdichte als der gegen Erwärmung viel empfindlichere Oxydgleichrichter. Diese Eigenschaft kann mit Vorteil dazu verwendet werden, eine merkliche Materialersparnis zu erzielen, denn die Zulassung einer höheren Stromdichte für den Kontaktgleichrichter bedeutet bei diesem eine entsprechende Verminderung seines Querschnittes, also seiner Masse. Als Oxydgleichrichter kommt vorzugsweise der Kupferoxydulgleichrichter in Frage. Als Kontaktgleichrichter können solche mit Schwefel-, Jodkupfer- und anderen Metallverbindungen verwendet werden.

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Aus mehreren in Reihe geschalteten Gleichrichterelementen bestehende Trokkengleichrichteranordnung, dadurch gekennzeichnet, daß je ein Oxydgleichrichterelement mit je einem Kontaktgleichrichterelement in Reihenschaltung verbunden ist.

2. Trockengleichrichteranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktgleichrichterelemente für höhere Stromdichte als die Oxydgleichrichterelemente bemessen sind.