DE649785C

DE649785C - Rectifier arrangement

Info

Publication number: DE649785C
Application number: DEK118419D
Authority: DE
Inventors: Horst Beger
Original assignee: Koch and Sterzel AG
Current assignee: Koch and Sterzel AG
Priority date: 1931-01-14
Filing date: 1931-01-14
Publication date: 1937-09-07

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Gleichrichteranordnung mit Trockengleichrichterelementen und einem Transformator, der eine¹ aus mehreren Gruppen bestehende Sekundärwicklung besitzt. Die Aufgabe, die durch die Erfindung gelöst wird, besteht darin, die Windungen der Transformatorwicklung selbst in einen derartigen Zusammenhang mit den Trockengleichrichterelementen zu bringen, daß Verbindungsleitungen zwischen ihnen nicht erforderlich sind und dadurch eine gedrängte Raumanordnung für beide Teile, also für Verbindungen und Trockengleichrichterelemente, möglich wird. Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß die Enden der als Flachbandwicklung ausgeführten sekundären Wicklungsgruppen des Transformators selbst als Trockengleichrichterelemente ausgebildet sind. Vorzugsweise befinden sich zwischen den einzelnen Trockengleichrichterelementen so viel Windungen der Transformatorwicklung, daß deren Spannung der Betriebsspannung eines oder mehrerer dazwischen angeordneter Trockengleichrichterelemente entspricht. Die Transformatorwindungsgruppen können zur Erzielung einer Einweggleichrichtung wechselweise einseitig über die Trockengleichrichterelemente unmittelbar verbunden sein. Zur Erzielung einer Doppelweggleichrichtung hingegen werden alle Anfänge und alle Enden der Transformatorwindungsgruppen über die Trockengleichrichterelemente unmittelbar in Reihe geschaltet; wobei die Gruppen abwechselnd entgegengesetzten Wicklungssinn haben können. Man kann die Transformatorwindungsgruppen auch unmittelbar kreuzweise über mindestens je zwei Trockengleichrichterelemente verbinden. Die aus Flachband bestehenden Windungen werden vorzugsweise hochkant gewickelt, wobei die als Trockengleichrichterelemente ausgebildeten Enden außerhalb der Windungsgruppe liegen. Bei Anwendung der Erfindung lassen sich durch bestimmte Anordnung und Ausbildung der Trockengleichrichterelemente und der Windungen der Transformatorwicklung gleichzeitig verschiedene Gleichrichterschaltungen herstellen, die an Hand von Ausführungsbeispielen beschrieben werden sollen.The invention relates to a rectifier arrangement with dry rectifier elements and a transformer having a multi Groups ¹ secondary winding. The object that is achieved by the invention is to bring the turns of the transformer winding itself into such a connection with the dry rectifier elements that connecting lines between them are not required and thus a compact spatial arrangement for both parts, i.e. for connections and dry rectifier elements, becomes possible. According to the invention, this is achieved in that the ends of the secondary winding groups of the transformer, which are designed as flat-ribbon windings, are themselves designed as dry rectifier elements. There are preferably so many turns of the transformer winding between the individual dry rectifier elements that their voltage corresponds to the operating voltage of one or more dry rectifier elements arranged between them. To achieve one-way rectification, the transformer winding groups can alternately be directly connected on one side via the dry rectifier elements. To achieve full-wave rectification, however, all the beginnings and all ends of the transformer winding groups are connected directly in series via the dry rectifier elements; whereby the groups can alternately have opposite directions of winding. The transformer winding groups can also be connected directly crosswise via at least two dry rectifier elements each. The windings consisting of flat ribbon are preferably wound on edge, with the ends designed as dry rectifier elements lying outside the group of windings. When using the invention, different rectifier circuits can be produced at the same time through a certain arrangement and design of the dry rectifier elements and the turns of the transformer winding, which are to be described with reference to exemplary embodiments.

Bei dem in der Abb. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ist eine Gleichrichterschaltung schematisch dargestellt, wobei die nicht dargestellte Primärwicklung des Transformators mit den sekundären Windungsgruppen 11, 12, 13, 14 zusammenarbeitet. Je zwei aufeinanderfolgende Windungsgruppen haben verschiedenen Wicklungssinn und sind überIn the embodiment shown in Fig. 1 a rectifier circuit is shown schematically, the primary winding of the transformer, not shown cooperates with the secondary winding groups 11, 12, 13, 14. Two each successive groups of turns have different winding directions and are over

*) Von dem Patetitsucher .ist als der Erfinder angegeben worden:*) The patetite seeker stated as the inventor:

Horst Beger in Dresden.Horst Beger in Dresden.

Trockengleichrichterelemeute 15 bis 20 untereinander verbunden. Die Gleichstromabnahmeleitungen 21 und 22 stehen mit den Endpunkten der Windungsgruppen über die Gleichrichterelemente 23, 24 und 25, 26 in Verbindung. Der Strom verläuft in der einen Halbwelle nach der ausgezogen dargestellten Linie, also durch die Gleichrichterelemente 24, 15, 18, 19 und 26, während er in der anderen Halbwelle der gestrichelt dargestellten Linie folgt und hierbei die Gleichrichterelemente 23, 16, 17, 20 und 25 durchfließt. Hieraus ergibt sich, daß eine Vollweggleichrichterschaltung vorhanden ist, die auch bei Fortlassung des einen Stromweges, entweder des ausgezogenen oder des gestrichelten, durch Fortfall der entsprechenden Trockengleichrichterelemente, z. B. der Elemente 23, 16, 17, 20 und 25, in eine Halbweggleichrichtutig umgewandelt werden kann.Dry rectifier elements 15 to 20 connected to one another. The direct current take-off lines 21 and 22 are connected to the end points of the winding groups via the rectifier elements 23, 24 and 25, 26. The current runs in one half-wave according to the solid line shown, i.e. through the rectifier elements 24, 15, 18, 19 and 26, while in the other half-wave it follows the line shown in broken lines and here the rectifier elements 23, 16, 17, 20 and 25 flows through. From this it follows that a full-wave rectifier circuit is available which, even if one current path is omitted, either the solid or the dashed line, by eliminating the corresponding dry rectifier elements, e.g. B. the elements 23, 16, 17, 20 and 25, can be converted into a half-wave rectifier.

In Abb. 2 sind die einzelnen Windungsgruppen 11 bis 14 für sich gesondert dargestellt und ihre Enden mit den Gleichrichter-Schichten versehen.In Fig. 2, the individual winding groups 11 to 14 are shown separately and their ends are provided with the rectifier layers.

Diese einzelnen Windungsgruppen werden ineinandergeschoben, so daß sich die in Abb. 3 dargestellte Transformatorwicklung ergibt, die um die Primärwickung 27 auf dem Transformatoreisen 28 herumgelegt wird. Während in Abb. 2 und 3 die aus Flachband gewickelten Windungsgruppen parallel zur Wicklungsachse liegen und somit bei waagerechter Anordnung" der Wicklungsachse ungünstige Kühlverhältnisse besitzen, ist es möglich, nach Abb. 4 die Flachbänder hochkant zu wickeln, so daß bei waagerecht liegender Wicklungsachse das Kühlmittel durch die Flachbandwindungen hochsteigen bzw. hindurchstreichen kann. Die Enden der Windungsgruppen sind dabei wieder mit den Gleichrichterschichten bedeckt und werden durch besondere Verbindungsstücke elektrisch miteinander leitend verbunden oder entsprechend abgekröpft, und zwar derart, daß die Trockengleichrichterelemente im Sinne der gestrichelt dargestellten Ventilschaltzeichen aneinanderzuliegeti kommen und zusammengepreßt werden können. Der Vorteil dieser Anordnung besteht auch im wesentliehen darin, daß die Trockengleichrichterelemente aus der eigentlichen Windung bzw. Wicklung herausgeführt sind und nicht mehr im Bereiche derselben liegen. Es werden dadurch noch günstigere Kühlverhältnisse für die Trockengleichrichter erreicht. Auch ist es möglich, die zwischen den einzelnen Trockengleichrichterelementen liegenden Teile als besondere Kühlkörper auszubilden.These individual winding groups are pushed into one another so that the in Fig. 3 The transformer winding shown results around the primary winding 27 on the transformer iron 28 is lying around. While in Fig. 2 and 3 the groups of turns wound from flat ribbon are parallel to the winding axis and thus with a horizontal arrangement "of the winding axis If the cooling conditions are unfavorable, it is possible, as shown in Fig. 4, to turn the flat belts upright to be wound so that when the winding axis is horizontal, the coolant rises or falls through the ribbon windings. can strike through. The ends of the winding groups are again with the Covered rectifier layers and become electrical through special connectors conductively connected to one another or cranked accordingly, in such a way that the dry rectifier elements in the sense of the valve circuit symbols shown in dashed lines come together and can be pressed together. The advantage This arrangement also consists essentially in the fact that the dry rectifier elements are led out of the actual turn or winding and no longer lie in the same area. It will be through it even more favorable cooling conditions for the dry rectifier achieved. Also is it is possible to remove the parts lying between the individual dry rectifier elements to be designed as a special heat sink.

Abb. 5 zeigt für eine halbe Windung die soeben beschriebene Ausführung. Auf die Enden jeder halben Windung ist eine U-för-I mig gebogene Metallhülse 30 aufgesetzt, deren Außenflächen die Gleichrichterschichtcn tragen. Auch ist es möglich, das Ende 29 der AVindungsgruppen, wie in Abb. 6 dargestellt, umzubiegen und die Gleichrichterschichten auf die Außenflächen des gekrümmten Teiles aufzubringen.Fig. 5 shows the embodiment just described for half a turn. On the At the ends of each half turn a U-shaped bent metal sleeve 30 is placed Outer surfaces carry the rectifier layers. It is also possible to use the end 29 of the Bend the connection groups, as shown in Fig. 6, and the rectifier layers to be applied to the outer surfaces of the curved part.

Um auch Windungen bzw. Windungsgruppen mit gleichbleibendem Wicklungssinn b'ei Vollweggleichrichtung verwenden zu können, wird eine Schaltung nach Abb. 7 vorgeschlagen. Die Windungsgruppen sind mit 31 bis 34 bezeichnet und ihre Enden über je zwei Trockengleichrichterelemente kreuzweise miteinander verbunden. Während der einen Halbwelle verläuft der Strom über die Trockengleichrichterelemente 35 bis 40 und während der anderen Halbwelle über die Trockengleichrichterelemente 41 bis 46. Die Enden der Windungsgruppen 31 und 34 sind über die Gleichrichterelemente 47, 48 bzw. 49, 50 an die Gleichspannungsleitungen 21, 22 angeschlossen, von denen die eine gegebenenfalls auch geerdet sein kann.To also turns or groups of turns with a constant winding sense b'ei To be able to use full-wave rectification, a circuit according to Fig. 7 is proposed. The winding groups are designated 31 to 34 and their ends over each two dry rectifier elements cross-connected to each other. During the one Half-wave the current runs through the dry rectifier elements 35 to 40 and during the other half-wave via the dry rectifier elements 41 to 46. The Ends of the winding groups 31 and 34 are connected via the rectifier elements 47, 48 and 49, respectively. 50 connected to the DC voltage lines 21, 22, one of which, if necessary can also be grounded.

In Abb. 8 sind die einzelnen Windungen 31 bis 34, deren Enden wieder als Träger der Trockengleichrichterschichten dienen, dargestellt. Auf die beiden Enden 51, 52 wird eine gemeinsame, ebenfalls als Gleichrichter- g₀ element behandelte Platte 53 gelegt, die ihrerseits wieder mit den Enden 54, 55 der benachbarten Windung in Berührung gebracht wird. Die Platte 53 stellt sodann den mit dem gleichen Bezugszeichen versehenen Verbindungspunkt 53 im Schaltbild nach Abb. 7 mit den entsprechenden Elektroden der vier Gleichrichter dar.In Fig. 8, the individual turns 31 to 34, the ends of which again serve as carriers of the dry rectifier layers, are shown. A ₀ element treated plate 53 common, g also as a rectifier is placed on the two ends 51, 52, which is brought in turn to the ends 54, 55 of the adjacent turn in contact. The plate 53 then represents the connection point 53 provided with the same reference number in the circuit diagram according to Fig. 7 with the corresponding electrodes of the four rectifiers.

Werden diese einzelnen Windungen 31 bis 34 mit den entsprechenden Zwischenstücken ioo 53 zusammengeschoben, so ergibt sich das Bild nach Abb. 9, wobei die unterste Gleichrichterschicht auf dem geerdeten Transformatoreisen 28 aufruhen kann. Die Zwischenstücke 53 können auch noch über die Windüngen zwecks besserer Kühlung der Gleichrichterelemente herausragen. Es ergibt sich hierbei, daß in gleicher Weise wie bei dem Ausführungsbeispiel nach Abb. 3 die Enden der Windungsgruppen geschichtet übereinander angeordnet sind. Es können daher alle Trockengleichrichterelemente gemeinsam, gegebenenfalls durch einen Federdruck, zusammengepreßt werden. Die Primärwicklung des Transformators ist wieder mit 27 bezeichnet und auf dem anderen Schenkel des Transformatoreisens 28 angeordnet.If these individual turns 31 to 34 with the corresponding intermediate pieces ioo 53 pushed together, this results in the picture according to Fig. 9, with the lowest rectifier layer can rest on the grounded transformer iron 28. The intermediate pieces 53 can also be used over the windings for the purpose of better cooling of the rectifier elements stick out. It results here that in the same way as in the embodiment of Fig. 3 the ends of the winding groups are arranged in layers one above the other. So everyone can do it Dry rectifier elements pressed together, possibly by spring pressure will. The primary winding of the transformer is again designated by 27 and on the other leg of the Transformer iron 28 arranged.

Die Anwendung der beschriebenen Ausführungsformen ist eine mannigfache. Die Ausführung mit Flachspule ist besonders für Apparate mit hohen Spannungen geeignet. Der in der dargestellten und beschriebenenThe application of the embodiments described is manifold. the Version with flat coil is particularly suitable for devices with high voltages. The one shown and described in

Weise mit einem Gleichrichter zusammenarbeitende Transformator kann in den verschiedensten elektrischen Anlagen, beispielsweise in Röntgen- und elektrischen Gasreinigungsanlagen, Verwendung finden.Way with a rectifier cooperating transformer can be in the most diverse electrical systems, for example in X-ray and electrical gas cleaning systems, Find use.

Claims

Patent claims:

1. Rectifier arrangement with dry rectifier elements and a transformer with a secondary winding composed of several groups is provided, characterized in that the ends of the flat ribbon winding Secondary winding groups of the transformer itself as dry rectifier elements are trained.

2. rectifier arrangement according to claim i, characterized in that » as many turns of the transformer winding between the dry rectifier elements located that their voltage corresponds to the operating voltage of one or more interposed Corresponds to dry rectifier elements.

3. Rectifier arrangement according to Claims 1 and 2, characterized in that that the transformer winding groups alternately unilaterally over the

Dry rectifier elements are directly connected.

4. Rectifier arrangement according to claims 1 and. 2, characterized in that that all beginnings and all ends of the transformer winding groups via the dry rectifier elements directly are connected in series' and the groups are alternately opposite Have winding sense.

5. Rectifier arrangement according to Claims 1 and 2, characterized in that that with the same winding sense of the transformer winding groups this directly crosswise over at least two dry rectifier elements are connected.

6. Rectifier arrangement according to Claims 1, 2 and 5, characterized in that that between the two ends of two adjacent transformer winding groups with the same winding sense a plate is arranged so that there is a cross connection of the ends via four dry rectifier elements.

7. Rectifier arrangement according to Claims 1 to 6, characterized in that that the windings made of ribbon are wound edgewise and the dry rectifier elements bearing ends lie outside the winding groups.

1 sheet of drawings

Berlin, printed in the Reichsdruckehei