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Schaltung für zwei oder mehrere parallel arbeitende Anoden von Quecksilberdampf-
Gleichrichtern.
Es ist bekannt, die Anoden parallel arbeitender Gleichrichter oder die parallel arbeitenden Anoden eines Gleichrichters von einem gemeinsamen Transformator aus zu speisen. Zur Erzielung gleicher Stromaufnahme der parallel arbeitenden Anoden ohne Verwendung zusätzlicher Apparate (Drosselspule.
Kopplungsspulen usw.) wurde hiebei der Haupttransformator selbst derart ausgebildet, dass er das Verhältnis der den parallelen Anoden zufliessenden Ströme bestimmt. indem durch die Verwendung besonderer Sekundärwicklungen für die parallelen Anoden und durch eine eigenartige Anordnung der Sekundärwicklungsteile auf dem Magnetschenke1 eine gleiche Stromverteilung auf die Anoden herbeigeführt wurde.
Um dies zu erreichen, waren die den parallelen Anoden zugeordneten Sekundärwicklungsteile in Richtung der Schenkelachse nebeneinander unmittelbar über der auf dem Magnetschenkel verteilten Primärwicklung angeordnet. so dass sie in gleicher Weise mit der Primärwicklung gut verkettet waren. Dadurch wurde erreicht, dass die von den einzelnen parallel arbeitenden Anoden aufgenommenen Ströme in festem. durch die Windungszahlen der betreffenden Wicklungsteile bestimmten Verhältnis stehen. Durch die gleichmässige Verteilung der gleichzeitig stromführenden Sekundärwicklungsteile über die ganze Primärwicklung wurde ferner eine möglichst vollkommene Kompensation der primären Amperewindungen erzielt, so dass also der Gleichrichter mit geringem Spannungsabfall arbeitete.
Diese bekannte Einrichtung besitzt aber noch einige Nachteile. Ordnet man nämlich die gleichzeitig stromführenden Sekundärwieklungsteile. wie bekannt, derart in zwei Schichten an. dass die den Stromhalbwellen verschiedenen Vorzeichens zugeordneten Sekundärwicklungsteile übereinanderliegen. dann sind die beiden Wieklungssehichten nicht in gleicher Weise mit der Primärwicklung verkettet Der Gleichrichter zeigt somit für die Stromhalbwellen verschiedener Richtung einen verschiedenen Spannungsabfall. Ferner liegen zwar die gleichzeitig stromführenden Sekundärwicklungsteile in ihrer Gesamtheit gleichmässig über die Primärwicklung verteilt, einzeln aber liegen sie. in bezug auf eine durch die Schenkelmitte senkrecht zur Schenkelachse gelegte Ebene (Symmetrieebene) einseitig (also unsymmetrisch).
Dies hat zur Folge, dass z. B. bei Ausfall eines Gleichrichters, aber besonders bei Kurzschlüssen in einzelnen Anodenkreisen, ein einseitiger magnetischer Zug (oder Druck) von der Primärund Sekundärwicklung aufeinander ausgeübt wird, welcher bei Transformatoren grosser Leistung derart gross sein kann, dass die Konstruktionsfestigkeit des Transformators nicht ausreicht, dieser mechanischen Beanspruchung standzuhalten.
Diese Nachteile sollen erfindungsgemäss dadurch vermieden werden, dass die den Stromhalbwellen verschiedener Richtung zugeordneten Sekundärwicklungsteile untermischt nebeneinanderliegend und
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bis zu einem gewissen Grade vorteilhaft sein. die einzelnen Sekundärwicklungen weitgehend zu unterteilen und zu untermischen.
Man erreicht dabei neben der induktiven Stromverkettung sowohl den Vorteil der gleichwertigen Lage nicht nur der gleichzeitig stromführenden. sondern aller Sekundärwicklungen überhaupt, als auch die Möglichkeit. die Sekundärwicklungsteile derart zu gruppieren, dass die magnetischen Zugkräfte (bzw. Druckkräfte) zwischen Primär-und Sekundärwicklungen soweit herabgesetzt werden, als es die mechanische Festigkeit des Transformators erfordert. Sehr zweckmässig ist es für diesen Zweck, die Sekundärwicklungsteile mittensymmetrisrh anzuordnen, d. h. die Teile jeder einer Anode zugeordneten Wicklung zu beiden Seiten der bereits genannten Symmetrieebene und
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möglichst in gleichem Abstand von dieser anzuordnen.
Eine derartige Anordnung'jeder einzelnen Sekundärwicklung bedingt. dass eine einseitige mechanische Beanspruchung, also ein einseitiger Zug oder Druck auf die Primärwicklung, auch im Kurzschlussfalle eines Anodenstromkreises nahezu ganz vermieden wird. Wenn nun auch durch diese Wicklungsverteilung die Kompensation der primären Amperewindungen durch die gleichzeitig stromführenden Sekundärwicklungsteile weniger vollkommen ist, weil sie zur Einschiebung der Wicklungsteile entgegengesetzter Stromrichtung voneinander distanziert sein müssen, so ist diese Vergrösserung der Streuung bzw. des Spannungsabfalles gegenüber dem erzielten Vorteil der Verringerung der mechanischen Beanspruchung der Konstruktion weniger bedeutungsvoll.
Man kann die Mittensymmetrie pro Schenkel auch mehrfach wiederholen. indem man z. B. jeden Halbschenkel durch eine Symmetrieebene in zwei Hälften unterteilt und die diesem Halbschenkel zugeordneten Wicklungsteile bereits in Symmetrie zu dieser Ebene anordnet. Gleichzeitig kann dabei natürlich die Symmetrie zu der den ganzen Schenkel halbierenden Ebene gewahrt bleiben. Durch das Neben-
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Radius vermieden. Alle Spulen werden nunmehr mit gleichem Radius ausgeführt und ihre Anordnung in einer einzigen Schicht gestattet, sie mechanisch fester herzustellen als bisher.
Der Erfindungsgegenstand sei an Hand der Ausführungsbeispiele der Fig. l und 2 näher erläutert.
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speisenden Transformators t. Es ist der Einfachheit halber eine einphasige Darstellung gewählt, aber die Erfindung bezieht sich in gleicher Weise auf Mehrphasensysteme. Bei einem solchen könnte jeder Schenkel des Mehrphasentransformators in der gezeichneten Art ausgeführt sein. Die Sekundärwicklung q
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erkennt man, dass die Stromrichtllng in den Wicklungen αund ss (bzw. α' und ss') die gleiche ist. dass aber die Stromrichtung in α und ss entgegengerichtet ist der Stromrichtung in α' und ss'.
Die Wicklungs- gruppe (α und ss) einerseits und 5,.'und anderseits sind somit den Stromhalbwellen verschiedenen Vorzeichnens zugeordnet. Da nun die Anoden a, und a'ebenso b und b'abwechselnd Strom führen, sind die Wicklungen x'und 'stromlos, wenn die Wicklungen α und ss stromführend sind und umgekehrt. Jede der Wicklungen x, ss, α', ss' besteht, wie aus der Zeichnung ersichtlich ist, aus zwei Teilen. Diese Teile liegen untermischt nebeneinander und sind in ihrer Gesamtheit auf die ganze Primärwicklung gleichmässig verteilt.
Ferner liegen die beiden Teile jeder Wicklung symmetrisch zur Symmetrieebene y-y. so dass unter allen Umständen Zug- oder Druckkräfte. welche die mechanische Festigkeit des Transformators gefährden, vermieden werden.
In Fig. 2 ist ein Schnitt durch die Primär- und Sekundärwicklung auf einer Seite des Transformatorschenkels schematisch dargestellt. Hier wird ein Fall gezeigt, bei welchem ausser der Hauptsymmetrie
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ss, 'aus vier Teilen, von denen je zwei auf jeder Seite der Hauptsymmetrieebene liegen. Die jeweils auf der gleichen Seite der Hauptsymmetrieebene liegenden beiden Teile sind nun ihrerseits symmetrisch zur Untersymmetrieebene u-u bzw. 1'-1 : angeordnet. Damit wird der axiale Druck der Wicklungen, als Folge der magnetischen Kräfte, welche die primären und sekundären Wicklungen bei teilweiser Strombeanspruchtung aufeinander ausüben, noch weiter herabgesetzt.
Die induktive Kopplung der gleichzeitig Strom führenden Sekundärwicklungen, die gegeneinanderrelativ grosse Streuung besitzen., erfolgt auch. hier wie in dem bekannnten Falle über die Primärwicklung, so dass auch hier die Ströme der parallel arbeitenden Anoden in einem festen, durch das Windungsverhältnis gegebenen Verhältnis zueinander stehen. Hiebei ist ohne Belang, ob die parallel arbeitenden Anoden dem gleichen oder verschiedenen Gleichrichtern angehören.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Schaltung für zwei oder mehr parallel arbeitende Anoden von Quecksilberdampf-Gleichrichtern, bei welchen jede Anode von je einer besonderen Sekundärwicklung eines gemeinschaftlichen Tranformators gespeist wird, dadurch gekennzeichnet. dass die den Stromhalbwellen verschiedener Richtung zugeordneten Sekundärwicklungsteile auf jedem Sehenkel untermischt nebeneinanderliegend und in ihrer Gesamtheit gleichmässig über die Primärwicklung verteilt angeordnet sind.