DE596265C - Gleichrichterschaltung mit gegenueber dem primaeren Wechselstromnetz vermehrter Phasenzahl - Google Patents

Description

Um bei Gleichrichteranlagen einen'genügend geglätteten Gleichstrom· zu erhalten, werden die Gleichrichter häufig an Transformatoren mit mehr als drei sekundären Phasen angeschlossen. Je höher jedoch die sekundäre Phasenzahl φ gewählt wird, um so schlechter ist die Ausnutzung der Transformatoren und Gleichrichter. Damit diese günstiger wird, muß man die einzelnen Phasen durch besondere Hilfsmittel "zwingen, länger als ijp Periode Strom zu führen, d. h. den Brennwinkel der Anoden künstlich jeweils größer als i/^> · 360° machen.

Gemäß der Erfindung wird nun eine besonders günstige Schaltung dadurch erhalten, daß der oder die Gleichrichter transformatoren auf ihrer Sekundärseite aus einem vom Transformatornullpunkt aus gerechnet inneren Mehrphasensystem von geringer Phasenzahl aufgebaut sind, mit dessen Phasenenden über be-

ao sondere Stromteiler (Koppelungstransformatoren) je zwei oder mehr -Wicklungen des Transformators von verschiedener Phasenlage in Serie geschaltet sind, so daß deren symmetrisch liegende freie Enden gegenüber dem inneren Phasensystem die doppelte oder mehrfache Anzahl resultierender Phasen liefern, an die dann die Anoden angeschlossen werden können. Bei einer derartigen Schaltung kann die Regelung der Spannung auf der Sekundärseite des Transformators an das innere System mit geringer Phasenzahl gelegt werden, wodurch man auch bei großer sekundärer Phasenzahl nnjEtsverhältnismäßig wenig Anzapfungen und ^||eg%leijLrichtungen auskommt. An Strom

teilern können so viel vorgesehen werden, wie das innere System Phasen aufweist, jedoch ist es auf alle Fälle zweckmäßig, sämtliche Stromteilerwicklungen auf einem gemeinsamen Eisenkern anzuordnen. Die Stromteiler können im übrigen so geschaltet werden, daß die unerwünschte Vormagnetisierung durch die in ihren Wicklungen fließenden Gleichströme aufgehoben wird.

Eine Ausführungsform einer derartigen Schaltung ist in der Zeichnung schematisch dargestellt. Für das Beispiel ist der am häufigsten vorkommende Fall angenommen, daß nämlich Drehstrom gleichgerichtet werden soll, α ist dabei die am Primärnetz liegende Primärwicklung des dreischenkligen Gleichrichtertransformators, dessen Eisengestell keinerlei Besonderheiten aufweist. Die Sekundärwicklung dieses Transformators besteht aus dem inneren Dreiphasensystem b mit den Phasenwicklungen u, v, w und den äußeren Wicklungsteilen u' und u", v' und ν", w' und w". Die beiden äußeren Wicklungsteile u' und u" liegen an den beiden äußeren Klemmen der Stromteilerwicklung cu, deren Mitte an das Phasenende u des inneren Dreiphasensystems b angeschlossen ist. Ebenso sind v' und v" über cv an das Phasenende von ν und die Wicklungen w' und w" über cw an das Phasenende von w angeschlossen. Die Stromteilerwicklungen cu, cv, cw liegen auf einem gemeinsamen Eisenkern d. An die sechs Enden der Transformatorwicklungen u', !Ά^η % , υ', ν", w' und w" sind die Anoden des
richters e angeschlossen. Die abgegebene

spannung tritt in bekannter Weise zwischen der an die Kathode f des Gleichrichters e gelegten Plusschiene und der am Nullpunkt g der Sekundärwicklung des Transformators liegenden Minusschiene auf.

Die Stromteilerwicklungen cn, cv und cw können ohne weiteres so bemessen werden, daß die Anoden eine Brenndauer von z. B. 120 elektrischen Graden anstatt von 60 ° bei einer Schaltung ohne Stromteiler haben. Für die in den Stromteilerwicklungen fließenden Gleichströme heben sich die magnetischen Wirkungen auf, so daß eine schädliche Gleichstromvormagnetisierung von d vermieden wird. Trotz der Vergrößerung des Brennwinkels ist dabei die Welligkeit des abgegebenen Gleichstroms ebenso gering wie bei einer einfachen Sechsphasenschaltung. Gegenüber einer solchen hat die dargestellte Schaltung aber neben der bedeutend besseren Ausnutzung von Transformator und Gleichrichter den Vorteil, daß eine Spannungsregulierung in drei statt in sechs Phasen erfolgen kann, nämlich bei hu, hv, hw, wo dementsprechend Anzapfungen des Transformators angedeutet sind.

Diese neuartige Schaltung, um bei geringer Welligkeit den Brennwinkel der Anoden zu vergrößern und gleichzeitig eine einfache Reguliermöglichkeit in der Nähe des Nullpunktes zu schaffen, und- zwar alles bei der denkbar besten Ausnutzung des Transformators, kann sinngemäß ohne weiteres auch auf zwölf phasige Gleichrichter ausgedehnt werden. Hierbei ist das innere System entweder ein Sechsphasenstern, an dessen Phasenenden über besondere Stromteiler je zwei Wicklungen des Transformators von verschiedener Phasenlage symmetrisch in Serie zu dem inneren System angeschaltet sind, oder das innere System ist als Dreiphasenstern ausgebildet, an dessen Enden wieder über besondere Stromteiler je vier weitere gegeneinander in der Phasenlage verschobene Wicklungsteile des Transformators symmetrisch angeschaltet sind.

Die Schaltung kann gegebenenfalls noch dadurch ergänzt werden, daß parallel zu den Stromteilerwicklungen, d. h. zwischen die äußeren Klemmen jeder Wicklung, je ein Kondensator geschaltet wird, die den vollen Magnetisierungsstrom des Stromteilers aufnehmen können. Dadurch wird die bei besonders niedrigen Belastungen und beim Leerlauf auftretende Spannungserhöhung gegenüber mittlerer oder voller Last herabgemindert.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Gleichrichterschaltung mit gegenüber dem primären Wechselstromnetz vermehrter Phasenzahl, dadurch gekennzeichnet, daß der Transformator sekundär eine Wicklung aufweist, die aus einem in Sternschaltung verketteten Mehrphasensystem geringer Phasenzahl und an die Phasenenden dieses Mehrphasensystems über Stromteiler (Koppelungstransformatoren) angeschlossenen Wicklungsteilen von verschiedener, aber paarweise symmetrischer Phasenlage besteht, an deren freien Enden die Gleichrichteranöden liegen, während der Sternpunkt der Wicklung den Minuspol für den Gleichstrom bildet.

2. Gleichrichterschaltung nach Anspruchi, dadurch gekennzeichnet, daß parallel zu den Stromteilerwicklungen Kondensatoren geschaltet sind, die den Magnetisierungsstrom des Stromteilers aufnehmen können.

3. Gleichrichterschaltung nach Anspruch 1 für besonders hohe Phasenzahl, dadurch gekennzeichnet, daß den zugeschalteten Wicklungsteilen der Sekundärwicklung des Transformators weitere Wicklungsteile von verschiedener, aber paarweise symmetrischer Phasenlage zugeschaltet und die Stromteiler gegebenenfalls diesen zugeschalteten Wicklungsteilen höherer Ordnung zugeordnet sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen