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Schaltung zur Ausnutzung der Spannungskurve bei mehrphasig gespeisten Metalldampfgieichrichtern.
Bekanntlich führt bei Metalldampfgleichrichtern mit mehreren Anoden in jedem Zeitpunkt nur diejenige Anode bzw. Anodengruppe Strom, deren Potential grösser ist als das Potential sämtlicher übrigen Anoden. Infolgedessen ist bei mehrphasig gespeisten Gleichrichtern die Zeit der Stromführung pro Wechselstromperiode für jede Anode umgekehrt proportional der Phsen- zahl, also beispielsweise bei dreiphasiger Speisung des Gleichrichters gleich dem dritten Teil, bei sechsphasiger Speisung gleich dem sechsten Teil einer Periode. Infolgedessen werden auch die speisenden Transformatoren schlecht ausgenutzt und in deren Primärwicklung Oberwellen induziert, die unter Umständen im speisenden Netz schädlich wirken können, falls nicht besondere Vorkehrungen getroffen werden, ihren Eintritt in das Primärnetz zu verhindern.
Nach der vorliegenden Erfindung wird die Spannungskurve des mehrphasigen Primär. netzes voll ausgenutzt unter der Voraussetzung, dass sie von der Sinusform nicht allzu stark abweicht. Dies wird erfindungsgemäss dadurch erreicht, dass man demjenigen Wicklungsteil des Speisetransformators, welcher Strom führt, jeweils eine Kombination von Wicklungsteilen anderer Phasen des Transformators in Reihe oder parallel schaltet, deren Kurven in dem betreffenden Zeitabschnitt zusammengesetzt für den Fall der Parallelschaltung der Wicklungsteile die von dem erstgenannten Wicklungsteil in dem gleichen Zeitabschnitt gelieferte Kurven-. form ergeben.
In welcher Weise die Zusammensetzung der Wicklungsteile erfolgen kann, sei für das Beispiel der Parallelschaltung der Wicklungsteile bei sechsphasiger Speisung des Gleichrichters erläutert. Den sechs Vektoren I-VI in Fig. 1 entsprechen in Fig. 2 die sechs Stromkurven I-VI,
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sind. Bei gewöhnlicher Schaltung würde jede Anode und damit jede sekundäre Transformator- wicklungsphase nur während des sechsten Teils einer Periode, A B = @, Strom führen, während 6 welcher Zeit nämlich das Potential dieser Anode grösser ist als dasjenige der übrigen Anoden.
In Fig. 2 ist der Stromverlauf der Phase 777 stark ausgezogen und die von der Stromkurve um-
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Summation der Ordinaten der FlÅachenstücke ABC (senkrecht schraffiert) und B A D (wagretlit schraffiert) der benachbarten Sinuskurven IV und II das gleiche Flächenstück AB C D der Sinuskurve III ergeben. Man kann also in Fig. 1 den Vektor III auch durch geometrische Addition der Vektoren II und IF erhalten, ebenso den Vektor II durch Addition der Vektoren I und III usw.
Wendet man diese Erkenntnis auf den Fall des Gleichrichters an, so erhält man die Möglichkeit, statt eines Wicklungsteils des Speisetransformators jeweils deren drei gleichzeitig Strom führen zu lassen, oder was dasselbe ist, die ganze Sinuskurve auszunutzen anstatt ihres nuttleren Drittels. Denn da man die Schaltung bei allen Wicklungsphasen anwendet, führt beispielsweise die Phase III nicht nur während der Zeit A B Strom (Fig. 2), sondern schon vorher während der Zeit E A den Strom E D (senkrecht schraffiert) und nachher während der Zeit B F
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geschlossen ist.
Die Anordnung nach Fig. 3 lässt sich nun in zweifacher Hinsicht vereinfachen, Erstens kann man die an die Neutrale n angeschlossenen Hilfswicklungen hund i auf dem Transformator t fortlassen, indem man ihre Funktionen auf die sekundären Ha. uptwicklungen s überträgt ; die Wicklungen. @ werden dadurch besser ausgenutzt.
Zweitens können die Hilfsanoden a'-j'entfallen, wenn man die gleichzeitig arbeitenden Transiormatorwicklungen jeweils an eine einzige Anode anschliesst. Beide Vereinfachungen sind
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<tb> die <SEP> Anode <SEP> a <SEP> einerseits <SEP> von <SEP> 81'andererseits <SEP> von <SEP> 8a <SEP> + <SEP> l2,
<tb> # <SEP> # <SEP> b <SEP> # <SEP> # <SEP> s1, <SEP> # <SEP> # <SEP> s3+k2,
<tb> # <SEP> # <SEP> c <SEP> # <SEP> # <SEP> s2, <SEP> # <SEP> # <SEP> s1+l3,
<tb> # <SEP> # <SEP> d <SEP> # <SEP> # <SEP> s2, <SEP> # <SEP> # <SEP> s1+k3,
<tb> # <SEP> # <SEP> e <SEP> # <SEP> # <SEP> s3, <SEP> # <SEP> # <SEP> s2+l1,
<tb>
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dass die Addition der beiden dreieckartigen Kurvenstücke nicht mehr das mittlere, viereckige Kurvenstück ergibt.
Dann tritt der Fall ein, dass bei dem Schema nach Fig. 3 doch wieder nur
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entweder dadurch beheben, dass man die Stromkreise je zweier parallel geschalteter Anoden bzw. Wicklungsteile des Speisetransformatoren durch einen Stromtransformator miteinander verkettet oder dass man ihnen eine hohe Selbstinduktion gibt, welche entweder in besonderen Drosselspulen oder im Speisetransformatot selbst liegen kann.
Statt die Hilfswicklungen auf dem Speisetransformator selbst anzubringen, kann man sie auf einem besonderen Hilfstransformator anordnen.
Der Erfindungsgegenstand lässt sich, anstatt bei allen auch bei einem Teil der Anoden anwenden.
PATENT-ANSPRÜCHE :
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eines Speisetransformators zugleich von einer Kombination von den in Reihe geschalteten besonderen Hilfswicklungen der beiden der erstgenannten Wicklungsphase benachbarten Phasen gespeistwird.