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Anordnung zur Erhöhung der Belastbarkeit von Einrichtungen zur Erzeugung von Wechsel- spannungen mit steiler Wellenfront.
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des Eisenkörpers angeordnet sind. Diese Anordnung trägt wesentlich zu einer gleichmässigen Belastung des Transformators bei, so dass die zufolge der unsymmetrischen Belastung auftretenden Nachteile (Veränderung der Höhe und Steilheit der erzeugten Spannungsspitze und der Lage der Wellenfront) vermieden werden. Man kann zur Unterstützung dieser Wirkung, nämlich der allseitigen und symmetrischen Belastung, gleichzeitig auch zur besseren Ausnutzung des Wickelraumes auf den beiden Aussenschenkeln, die Primärwicklung-ebenfalls unter entsprechender Aufteilung-anordnen.
Dabei bleibt dann der mittlere Kern des Transformatoreisens unbewickelt. Soll der Steuertransformator zur Steuerung von zwei mit um 180'versetzter Phase brennenden Entladungsstrecken verwendet werden, so wird zweckmässig jede der Sekundärwicklungen so angeordnet, dass sie zur Hälfte auf dem einen und zur Hälfte auf dem ändern Teil des Joches liegt. Dadurch werden beiBeIastung jeder Sekundär- spannung beide Hälften des Wandlers zur Leistungslieferung gleichmässig herangezogen (Fig. 5).
Eine weitere Ausführungsform der Erfindung zeigt Fig. 6. Hier ist ein Steuertransformator für noch grössere Leistungen ebenfalls aus normalen Bleehschnitten eines 1\fanteltransformators aufgebaut. Die grössere Type ist hier dadurch erzielt, dass gewissermassen ein zweiter Transformator mit seinem Primäreisen auf dasselbe Joch arbeitet. Durch diese Anordnung wird ein konstruktiv günstiger Aufbau geschaffen, der bei Vermeidung einer grossen Schichthöhe und eines ungünstig schmalen Joches gleichzeitig die Kühlverhältnisse wesentlich bessert.
Entsprechend seiner Wirkungsweise nimmt der Transformator primärseitig einen grossen Magnetisierungsstrom auf. Der Erfindungsgedanke kann noch in der Weise ausgestaltet werden, dass die Blindkomponente des Magnetisierungsstromes durch Parallelschaltung von Kondensatoren kompensiert und hiedureh der Anschluss der Einrichtung an kleine Drehregler ermöglicht wird.
Bei allen Einrichtungen zur Erzielung einer steilen Wellenfront auf magnetischem Wege bestand bisher der Nachteil, dass die exakte Lage dieser Wellenfront zufolge der von der Belastung abhängigen magnetischen Streuung der Transformatoren Ungleichmässigkeiten unterworfen war, die nur durch
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verkörpernden Anordnung kann man dagegen eine äusserst einfache und genaue Einstellung der Lage der steilen Front der Sekundärspannung erzielen, indem man in Reihe mit der Primärwicklung des Transformators einen kleinen, veränderlichen ohmschen Widerstand anordnet und damit die Phasenlage der Primärspannung entsprechend verschiebt.
Dieser Widerstand kann zur Korrektur und Abgleichung der Wandler eines mehrphasigen Wandlersatzes verwendet werden.
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spannung U') und die Primärwicklung des Transformators Pi derart, dass die Phasenlage der letzteren und damit die Sekundärspannung sich auf den gewünschten Wert einstellt.
Diese Art der Phasensehwenlmng der Primärspannung ist auch bei Kompensation durchführbar, wenn man den ohmschen Widerstand, wie Fig. 7 zeigt, hinter den Kompensierungskondensator, aber vor die Primärwicklung legt. Der zur Kompensation angeordnete Kondensator dient gleichzeitig auch zur Glättung der Primärspannungskurve. Da nun die Spannungen von Drehreglern unter Umständen verhältnismässig weit von der Sinusform abweichen können, kann man einen kleinen Vorwiderstand auch vor den Kompensierungs-bzw. Glättungskondensator in die Zuleitung zum Drehregler legen (in Fig. 7 gestrichelt eingezeichnet). Hiedurch erreicht man, dass der Drehregler nicht zu sehr durch unnötige Oberwellenströme belastet wird.
Die mit einem Transformator, der nach den obigen Angaben aufgebaut ist, erzeugbare Sekundärspannungskurve weist ausser der gewünschten blockartigen Spannung noch eine geringe Restkomponente der Grundwelle auf, wie Fig. 9 zeigt. Diese Grundwelle ist mit der Primärspannung in Phase. Sie kann durch Reihenschaltung mit einer sinusförmigen Spannung zu Null ausgeglichen werden. Man kann diese Zusatzspannung durch eine Tertiärwieklung gewinnen, die auf dem primären Eisen, d. h. auf dem ungesättigten oder schwach gesättigten Teil des Kernes des Transformators liegen kann. Hiedurch wird erreicht, dass die Phasenlage und Grösse dieser Zusatzspannung auch bei primären Spannung- änderungen des Transformators stets derart ist, dass die Grundwellenkomponente der Sekundärspannung richtig kompensiert wird (vgl. Fig. 10).
Mit der beschriebenen Anordnung lässt sich in Fortbildung des Erfindungsgedankens auch eine betriebsmässige Regelung der Phasenlage der Wellenfront und damit z. B. eine betriebsmässige Steuerung von Entladungsstrecken erzielen. Verändert man bei dem angegebenen Transformator die Grösse der Primärspannung, so ändert sich damitauch dem Windungszahlverhältnis entsprechend dieAmplitude der Sekundärspannung. Gleichzeitig verschiebt sich aber auch der Zeitpunkt, indem die Übersättigung des Joches aufhört bzw. eintritt. Die Form der erzeugten Sekundärspannung geht von schmalen hohen Blöcken immer mehr zu breiteren und niedrigeren Blöcken über, wenn die primäre Spannung herabgeregelt wird. In Fig. 11 ist dies veranschaulicht.
Es ist erkennbar, dass sich die für die Zündung einer Entladungsstrecke in Frage kommende Wellenfront bei Spannungserniedrigung weiter gegen den Anfang der Halbwellezu verlagert. Diese Eigenschaft des Wandlers kann erfindungsgemäss zur Steuerung und Regelung von Gleiehrichteranlagen ausgenutzt werden, indem man einfach die Grösse der Primär-
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auswirken. Zu diesem Zweck braucht man bezüglich der Steuerung des Gleichrichters und der Sättigung des Steuertransformators nur solche Verhältnisse zu wählen, dass z. B. bei Absenkung der Wechsel-
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formators im einzelnen näher dargestellt. Sie zeigen einen Transformator vom Manteltyp, der nach dem Prinzipbild der Fig. 5 aufgebaut ist.
Er enthält einen normalen Transformatorkern mit drei Schenkeln 1 ; das Joch 2 ist aus so schmalen Blechen aufgebaut, dass der Eisenquerschnitt im Joch bedeutend kleiner ist als in den Schenkeln, und besteht vorzugsweise aus einem Material mit sehr hoher Anfangspermeabilität. Die Primärwicklung ist in zwei Einzelspulen. 3 und 4 aufgeteilt, die auf den äusseren
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und 6, die auf dem hochgesättigten Joch 2 aufgebracht sind.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Anordnung zur Erhöhung der Belastbarkeit von Einrichtungen zur Erzeugung von Wechselspannungen mit steiler Wellenfront aus sinusförmigen Wechselspannungen unter Verwendung von Steuertransformatoren mit gesättigtem Joch, dadurch gekennzeichnet, dass die auf dem ungesättigten Kern angeordnete Primärwicklung unter Ausschluss von Vordrosseln an die sinusförmige Speisespannung angeschlossen ist, dass der Kern zur Vermeidung zusätzlicher Streureaktanzen ohne magnetische Nebenschlüsse oder Sfreujoehe ausgebildet ist und dass ausschliesslich das die Sekundärwicklung tragende, hoehsättigbare Joch kleinen Querschnitts aus einem besonderen Material mit scharf geknickter Magnetisierungskurve besteht.