DE742361C

DE742361C - Arrangement for generating high DC voltage

Info

Publication number: DE742361C
Application number: DEL96500D
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Harald Trachmann
Original assignee: AEG AG
Current assignee: AEG AG
Priority date: 1938-12-07
Filing date: 1938-12-07
Publication date: 1943-12-01

Description

Anordnung zur Erzeugung hoher Gleichspannung Bei Anordnungen zur Erzeugung hoher Gleichspannungen mittels Kondensatoren ist es bekannt, eine Reihe von Kondensatoren in Parallelschaltung mit einer niedrigen Spannung aufzuladen und durch Inreiheschaltung der einzelnen Kondensatorengruppen eine gegenüber der Ladespannung vervielfachte Spannung zu erzeugen. Hierbei sind die Kondensatoren fest angeordnet, und die Schaltverbindungen werden durch rotierende Walzenschalter oder mittels auf umlaufenden Bändern angebrachter Kontakte hergestellt, wobei die Reihenverbindung zwecks Parallelschaltung jeweils unterbrochen wird. Bei einer anderen Anordnung erfolgt die Rufladung bei dauernder Reihenschaltung der Arbeitsbatterie durch Zusatzkondensatoren, die einzeln aufgeladen den einzelnen in Reihe geschalteten Kondensatoren der Arbeitsbatterie ebenfalls unter Benutzung von rotierenden Walzenschaltern oder mittels auf umlaufenden Bändern angebrachter Kontakte parallel geschaltet werden.Arrangement for generating high DC voltage In arrangements for generating High DC voltages by means of capacitors, it is known a number of capacitors to be charged in parallel with a low voltage and by series connection of the individual capacitor groups is multiplied compared to the charging voltage To create tension. Here the capacitors and the switching connections are fixed are attached by rotating roller switches or by means of rotating belts Contacts made, the series connection for the purpose of parallel connection, respectively is interrupted. In another arrangement, the call charging takes place with permanent Series connection of the working battery through additional capacitors, which are charged individually the individual series-connected capacitors of the working battery as well using rotating roller switches or by means of rotating belts attached contacts are connected in parallel.

Die Nachteile der genannten Anordnungen bestehen darin, daB bei der ersten Art ein komplizierter Schaltmechanismus erforderlich ist und bei der zweiten Art nur eine schrittweise Aufladung der Hauptkondensatoren durch die Zusatzkondensatoren erfolgt.The disadvantages of the arrangements mentioned are that the the first type requires a complicated switching mechanism and the second Kind of just gradually charging the main capacitors through the auxiliary capacitors he follows.

Die Erfindung vermeidet die oben angeführten Nachteile und gestattet einen einfachen übersichtlichen Aufbau der Schaltanordnung dadurch, daB die Reihenschaltung und ihre Auflösung durch eine Drehbewegung der einzelnen auf einem umlaufenden endlosen Band befestigten Kondensatoren um ihre Achse hergestellt wird, wobei sie vor der Reihenschaltung auch Ladevorrichtungen durchlaufen, die eine Rufladung auf mehrere wählbare Spannungen ermöglichen. Ferner ist bereits vorgeschlagen worden, zur Erzeugung einer hohen Gleichspannung zwei endlose mechanisch transportierte Kond'ensatorketten vorzusehen, die elektrisch und mechanisch parallel betrieben werden, wolx i die Kondensatoren einzeln geladen und nacheinander in Reihe entladen werden. Die einzelnen Kondensatoren dieser Kette bleiben beim gesamten Umlauf ständig in elektrischer Verbindung miteinander. Diese Anordnung; hat aber den Nachteil, daß beim Rücktransport der Kondensatoren diese immer ein.-ii Teil der Ladung mit zurücknehmen.The invention avoids the disadvantages mentioned above and allows a simple, clear structure of the switching arrangement by the fact that the series connection and their dissolution by a rotating movement of the individual on a revolving endless Tape attached capacitors is made around their axis, taking them in front of the Series connection also go through charging devices that charge multiple calls allow selectable voltages. It has also already been proposed two endless mechanically transported to generate a high DC voltage Provide condenser chains that operate electrically and mechanically in parallel are, wolx i charged the capacitors individually and discharged one after the other in series will. The individual capacitors in this chain remain constant during the entire cycle in electrical communication with each other. This arrangement; but has the disadvantage that when the capacitors are transported back, they always include a part of the charge take back.

Die Erfindung vermeidet diesen Nachteil und gestattet somit auch eine bessere Ausnutzung der Kondensatorladung dadurch, daß die mit entsprechenden Kontakten versehenen Kondensatoren auf einem isolierenden endlosen umlaufenden Band zur Herstellung und Auflösung der Reihenschaltung um go= oder mehr um ihre Achse drehbar angeordnet sind. so daß die Kondensatoren beim Rücklauf des Bandes keine Ladung finit zurücknehmen.The invention avoids this disadvantage and thus also allows one better utilization of the capacitor charge by having the corresponding contacts provided capacitors on an insulating endless revolving belt for production and resolution of the series connection arranged to be rotatable about go = or more about its axis are. so that the capacitors do not take back any charge finitely when the tape runs back.

Die Erfindung ist in der Zeichnung in einem Ausführungsbeispiel dargestellt. In Abb. i sind auf dem isolierenden Band .I die der Erzeugung hoher Gleichspannung dienenden Kondensatoren 5 befestigt. Das Band läuft über die Rollen 1, 2 und 3, wobei die Rolle 3 gegen die Rollen i und 2 für Hochspannung isoliert ist. Beien Umlaut in der durch Pfeile angedeuteten Richtung werden die Kondensatoren von dem Band durch eine geeignete Vorrichtung, die der Einfachheit halber in der Zeichnung weggelassen ist, mitgenommen. Die einzelnen Kondensatoren werden durch die oberen Bügel 9 und die unteren Bügel io bis 13 aufgeladen. Die Bügel io bis 13 liegen hierzu schrittweise an zunehmender Spannung. Es sei angenommen; daß der Minuspol des Ladegleichrichters an den Bügeln 9 liegt. Die Klemmen der Kondensatoren sind mit ca und b bezeichnet. Der Kondensator rechts von den Bügeln io bis 13 ist voll aufgeladen. Zwischen den Klemmen 6 und i wird die hohe Gleichspannung abgenommen, wobei die Klemme 6 an Erde liegt. Diese Klemme 6 und ; sind jeweils beispielsweise durch Gleitkontakte, die zur Vereinfachung der Zeichnung weggelassen sind, mit den ersten und letzten Kondensatoren auch während des Vorbeiwanderns der Kondensatoren verbunden. Die mit 8 bezeichneten Verbindungen sind Potentialverbindungen, die das Potential des Bandes zwischen Rolle 3 und i im Sinne der Potentialverhältnisse des Bandes zwischen Rolle 2 und 3 steuern. Die Kondensatoren 5 sind nun auf denn Band .I derart angeordnet, daß sie um go° oder sogar um etwas mehr als oo = gedreht werden können. Die zwischen den Rollen i und 2 aufgeladenen Kon(lensatoren sind zwischen den Rollen 2 und 3 in Reibe geschaltet, und die Belastung ist an Rolle ? und Rolle 3 angeschlossen. Während des Umlaufes auf der I@Ulle 3 werden die Kondensatoren um die oben angegebenen Grade gedreht, so daß die einzelnen Klemmen der Kondensatoren auseinandertreten und die Reihenschaltung auseinanderfällt. Die Kondensatoren sind somit zwischen den Rollen 3 und i elektrisch vollkommen voneinander getrennt. Sobald die Kondensatoren wieder übr die Rolle i laufen, werden sie wieder in ihre alte Lage zurückgedreht und zwischen Rolle i und ? wieder erneut aufgeladen usw. Das Drehen der Kondensatoren kann in bekannter `'eise durch mechanische Vorrichtungen vorgenommen werden.The invention is shown in the drawing in an exemplary embodiment. Fig. I shows the generation of high DC voltage on the insulating tape .I Serving capacitors 5 attached. The belt runs over rollers 1, 2 and 3, the roller 3 being isolated from the rollers i and 2 for high voltage. Beien Umlaut in the direction indicated by arrows are the capacitors of the Band by a suitable device, shown for simplicity in the drawing is omitted. The individual capacitors are through the top Bracket 9 and the lower bracket io to 13 charged. The bracket io to 13 are for this purpose gradually increasing tension. Let it be assumed; that the negative pole of the charging rectifier is on the bracket 9. The terminals of the capacitors are marked with ca and b. The capacitor to the right of the bars io to 13 is fully charged. Between The high DC voltage is taken from terminals 6 and i, while terminal 6 is connected to earth lies. This terminal 6 and; are each for example by sliding contacts that to simplify the drawing are omitted, with the first and last capacitors also connected while the capacitors wandered by. The designated with 8 Connections are potential connections that roll the potential of the tape between Control 3 and i in terms of the potential ratios of the belt between roll 2 and 3. The capacitors 5 are now arranged on the tape .I so that they go ° or even can be rotated by a little more than oo =. The one between roles i and 2 charged capacitors are connected in grater between rollers 2 and 3, and the burden is on role? and roller 3 connected. During the cycle on the I @ Ulle 3 the capacitors are rotated by the degrees given above, so that the individual terminals of the capacitors come apart and the series connection falls apart. The capacitors are thus electrical between the rollers 3 and i completely separated from each other. As soon as the capacitors are back on the role i run, they are turned back to their old position and between roll i and ? recharged again, etc. The turning of the capacitors can be done in a known way be made by mechanical devices.

Die Abb. 2 zeigt eine Darstellt#:ngsart der Erfindung, in der das Drehen der Kondensatoren deutlicher, als in Abb. i zu sehen ist. Die lsondensatoren sind hier in Form von I@astenkondensatoreii S mit Durchfiihrungen ld. gezeichnet. Die Klemmen der Kondensatoren, die beispielsweise als Bügel ausgebildet sind, tragen wieder die Bezeichnung a und b, wie in Abb. i. Der Umlauf sowie die @@ irkungstveise der Kondensatoren erfolgt wieder in der gleichen Art, wie in Abb. i be-.schrieben. Die Kondensatoren «-erden zwischen Rolle i und Rolle 2 aufgeladen und sind -..wischen Rolle 2 und Rolle 3 in Reibe gesclialtet, wobei sich jeweils die Klemme a des Einen Kondensators mit der hlemnie b des ::ichstfolgenden Kondensators berührt. Zwischen den Rollen 2 und 3 wird wieder die hohe Gleichspannung abgenommen: yVährene,l des Ladevorganges und der Reihenschaltung der Kondensatoren sind deren Seiten v zu selten. Beim Umlauf über die Rolle 3 trennen sich die Klemmen a und b der einzelnen Kondensatoren unter Drehen der Kondensatoren, so daß die Kondensatoren zwischen Rolle 3 und i atiseinandergeschaltet sind, wobei nunmehr die Seite h, der Kondensatoren sichtbar ist. Beim Umlauf um die Rolle i werden die Kondensatoren wieder in ihre alte Lage gedreht, und die Seite v erscheint wieder. Es ist somit durch die Erfindung vermieden, daß ein Teil der Ladung der Kondensatoren beim Rücklauf des Ilondensatorenbandes über die Rolle 3 wieder mit zurückgenommen wird.Fig. 2 shows a representation of the invention in which the rotation of the capacitors can be seen more clearly than in Fig. 1. The isolating capacitors are here in the form of I @ astenkondensatoreii S with bushings ld. drawn. The terminals of the capacitors, which are designed as brackets, for example, are again labeled a and b, as in Fig. I. The circulation as well as the effective mode of the capacitors takes place again in the same way as described in Fig. I. The capacitors «- earth charged between roller i and roller 2 and are - .. between roller 2 and roller 3 in a grater, whereby the terminal a of the one capacitor touches the terminal b of the next capacitor. The high DC voltage is picked up again between the rollers 2 and 3: yVariants, l of the charging process and the series connection of the capacitors, their sides v are too rare. When circulating over the roller 3, the terminals a and b of the individual capacitors separate while the capacitors rotate, so that the capacitors are connected to one another between roller 3 and i, the side h of the capacitors now being visible. When revolving around roller i, the capacitors are turned back into their old position and side v reappears. It is thus avoided by the invention that part of the charge on the capacitors is also taken back when the capacitor strip runs back over the roller 3.

Zur Regulierung der Spannung und der Belastung sind zwei Wege möglich, die einzeln voneinander oder auch gemeinsam beschritten werden können. So kann beispielsweise durch Anbringung einer beliebigen Anzahl von Ladebügeln die Ladespannung der einzelnen Kondensatoren den Betriebserfordernissen entsprechend gewählt werden. In Anpassung- an die Belastung wird die Umlaufgeschwindigkeit des Bandes mit den Einzelkondensatoren so gewählt, daß der auf die Ralle 3 auflaufende Kondensator fast entladen ist. Die Spannungsverteilung wird sich für die Kondensatoren und das Transportband entsprechend der Einzelladung der Kondensatoren einstellen. Für das rückläufige Band mit deZ. Einzelkondensatoren läßt sich auch eine Spannungssteuerung durch Anbringung von metallischen Leitern, die einerseits über Schleifbürsten mit dem Bandteil zwischen den Rollen a und 3 und andererseits mit dem Bandteil zwischen den Rollen 3 und i verbunden sind, erreichen.There are two ways to regulate the tension and the load: which can be taken individually or together. For example by attaching any number of charging brackets, the charging voltage of the individual Capacitors can be selected according to the operating requirements. In adaptation- the speed of rotation becomes the load of the tape with the Individual capacitors selected so that the capacitor running onto rail 3 is almost discharged. The voltage distribution will work out for the capacitors and the Adjust the conveyor belt according to the individual charge of the capacitors. For the declining band with dec. Single capacitors can also be used to control the voltage by attaching metallic conductors, which on the one hand have grinding brushes with the band part between the rollers a and 3 and on the other hand with the band part between the rollers 3 and i are connected.

Die Erfindung ist keinesfalls auf das in der Zeichnung dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt, vielmehr können die Kondensatoren beispielsweise auch kreisförmig, jedoch in ihrer Gesamtheit feststehend angeordnet sein, wobei die Einzelkondensatoren wieder um ihre Achse drehbar vorgesehen sind. Hierbei kann die Spannungsabnahme beispielsweise durch,rotierende Bügel erfolgen, Demgemäß inu& für die Anordnung auch die Stromzuleitung für das Aufladen der Kondensatoren durch umlaufende Bügel vorgenommen werden.The invention is in no way limited to that shown in the drawing Embodiment limited, rather the capacitors can, for example also circular, but fixed in their entirety, wherein the individual capacitors are again provided rotatable about their axis. Here can the voltage decrease, for example, by rotating brackets, accordingly inu & for the arrangement also the power supply for charging the capacitors circumferential brackets are made.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Arrangement for generating high DC voltage by means of individually charged and successively discharged capacitors in series, characterized in that the capacitors provided with corresponding contacts are arranged on an insulating, endless revolving belt for the production and resolution of the series connection by 90 ° or more around their axis so that the capacitors do not take back any charge when the tape is rewinding. z. Arrangement according to Claim i, characterized in that the capacitors are rotated in a known manner by mechanical devices. 3. Arrangement according to claim i or z. characterized in that the level of the charging voltage of the individual capacitors can be selected according to the operating requirements. q .. Arrangement according to claim i, characterized in that the speed of rotation of the belt is selected in adaptation to the load so that the capacitor running onto the high-voltage insulating roller (3) is firmly discharged. 5. Arrangement according to claim i or the following, characterized in that the capacitors in a circular arrangement are stationary in their entirety, but are arranged to be rotatable by 90 ° or more about their axis and the voltage decrease is carried out by rotating brackets. 6. Arrangement according to claim 5, characterized in that the power supply for charging the capacitors is carried out by circumferential brackets. To distinguish the subject of the application from the state of the art, the following publication was taken into account in the granting procedure: German patent specification ...... No. 656 d.61.