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Um mittels Quecksilberdampfgleichrichtern einen Gleichstrom zu erzeugen, der möglichst frei von Oberwellen ist, pflegt man die Phasenzahl des erzeugenden Wechselstromes zu vermehren und mit diesem Mehrphasenstrom eine Anzahl von Anoden zu speisen, welche der Phasenzahl oder einem ganzen Vielfachen derselben entspricht. Bei grösseren Leistungen ist es nun erforderlich, mehrere Dampfstrecken der jeweils gleichen Phase parallelzuschalten, was in einem und demselben Gefäss oder durch-Parallelschalten mehrerer Gleichrichter geschehen kann. Um dabei ein einwandfreies Parallelarbeiten der gleichphasigen Dampfstrecken zu e : zielen, ist es bekannt, in die einzelnen Anodenkreise der Gleichrichter Ohmsche oder besser induktive Widerstände einzuschalten. Diese letzteren hat man bisher meist für jede Anode getrennt als Einphasendrosselspulen ausgeführt.
Es ist aber naturgemäss wirtschaftlicher, wenn man eine mehrschenkelige Mehrphasendrosselspule mit möglichst einfach gebautem Eisenkern vorsieht.
Um nun im Gleichstromkreis einen möglichst geringen Spannungsabfall zu erhalten, ist es, wie sich aus theoretischen Überlegungen und aus Versuchen ergeben hat, zweckmässig, die Feldfluktuationen im Eisenkern der Drosselspule möglicht sinusförmig zu gestalten.
Diese Aufgabe ist bei Drosselspulen für den Gleichrichterbetrieb deshalb eine andere wie bei anderen Drosselspulen, weil bekanntlich die Stromkreise der einzelnen an verschiedene Wechselstromphasen angeschlossenen Anoden nur während eines Bruchteiles der Periode de zugeführten Wechselstromes Strom führen. Bei einer Phasenzahl von mehr als drei, wie sie beim Gleichrichterbetrieb, das gewöhnliche ist, wird man aus Zweckmässigkeitsgründen auf jcden Schenkel des mehrschenkeligen Eisenkern der Drosselspule die Wicklungen von mindestens zwei Phasen aufbringen. Auf eine deraitige Anordnung bezieht sich die Erfindung.
Die neue Schaltung betrifft also Mehrphasen-Drosselspulen mit gemeinsamem Eisenkern und mindestens zwei, verschiedenen Phasen angehörigen Spulen pro Säule zum Betrieb von Gleichrichtern und besteht in einer derartigen Verbindung der Wicklungsteile der Drosselspulen, dass die auf einer Säule befindlichen Spulen einzeln oder gruppenweise einander entgegengesetzt gerichtete magnetische Flüsse in dieser Säule hervorbringen und dass der in derselben Säule unmittelbar vor und nach der eigenen Magnetisierung von Spulen der anderen Säulen erzeugte magnetische Fluss dieselbe Richtung hat, wie der von den eigenen Spulen herrührende. Dadurch wird erreicht, dass der zeitliche Verlauf der magnetischen Strömung in jeder Säule sich annähernd nach einer Sinusfunktion gestaltet.
- In welchem Weise die Anschlüsse der Einzelwicklungen der Drosselspule ausgeführt werden müssen um die Feldverteilung nach der, Erfindung hervorzurufen, ist für beispielsweise sechsphasige-Speisung des Gleichrichters in Fig. i gezeigt.
Darin bedeutet a den sechphasigen, in Stern geschalteten Sekundärteil des speisenden Transformators, b die Drosselspule und c den Gleichrichter, der Gleichstrom in die Leitungen,, + ¯c, schickt. Die sechs Sékundärklemmen des Transformators a sind mit 1 bis 6, die entsprechenden sechs Anoden des Gleichrichters mit l'bis 6'bezeichnet ; dazwischen liegen auf einem dreischenkligen Eisenkern d, e, f die sechs Wicklungen I bis VI der Drosselspule b.
Wie diese Anschlüsse zu machen sind, soll aus der in Fig. 2 dargestellten Flussverteilungskurve abgeleitet werden. Die ausgezogene Kurve gibt näherungsweis e den
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zeitlichen Verlauf des magnetischen Kraftflusses in der Säule d der Drosselspule während einer Periode t wieder, wobei angenommen ist, dass diese Säule von der Spule 1 in positivem Sinne magnetisiert wird. Die Grundwelle in Sinusform ist gestrichelt eingetragen. Jede Spule führt, wie erwähnt, nur während des sechsten Teiles einer Periode Strom, und zwar - infolge der Gleichrichterwirkung-immer Strom von gleicher Richtung.
Um also möglichst sinusförmigen Feldverlauf zu erhalten, ist bei der Drosselspule die Spule IV, die auf der gleichen Säule d liegt wie Spule 1 und von der um 1800 verschobenen Phase 4 des Transformators a gespeist wird, umgekehrt angeschlossen wie Spule 1, damit das um 1800 verschobene Feldmaximum, dem Sinusverlauf entsprechend, negativ werde.
Die beiden dem Kurvensechstel 1 zeitlich benachbarten Kurvensechstel, welche von den um 600 vor- bzw. nacheilenden Strömen der Phase 2 und 6 in den Spulen 11 und VI erzeugt werden, haben Ordinaten von nur etwa halber Grösse wie die des Kurvensechstels 1, weil die den Säulen e
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schliessen, so dass auf die betrachtete Säule d nur der halbe Kraftfluss entfällt.
Zwecks Annäherung an die Sinusform sollen die Kurventeile 11 und F7 ebenfalls positiv, also in Richtung des in Spule I eingezeichneten Pfeils verlaufen. Die Spule II muss daher vorher in der Säule e einen Fluss erzeugen, der die in ihr gezeichnete Pfeilrichtung hat, während nachher von Spule VI in der Säule f ein Fluss in der gleichen Richtung zu veranlassen ist ; beide sind daher-gleichen Wicklungssinn für alle Spulen vorausgesetztso anzuschliessen, dass der Strom in umgekehrter Richtung fliesst wie in Spule 1. Stellt man die gleichen Überlegungen für die noch bleibenden Spulen V und III an. so ergeben sich die in Fig. i gezeichneten Anschlüsse an den Transformator a.
Hieraus ist ersichtlich, dass sich bei Drosselspulen nach der Erfindung die den Eisenkern magnetisierende Spule von Phase zu Phase auf einer anderen Säule befindet und gleichzeitig die Stromrichtung in den Spulen-bezogen auf gleichen Wicklungssinn-eben- falls von einer Phase zur nächsten wechselt. Die neue Schaltung lässt sich mit Vorteil auch bei Regulierdrosselspulen und Induktionsreglern für Gleichrichterbetrieb veiwenden.
PATENT-ANSPRÜCHE : i. Schaltung für Quecksilberdampfgleichrichter unter Verwendung von MehrphasenDrosselspulen mit gemeinsamemEisenkern und mindestens zwei, verschiedenenPhasen angehörenden Spulen pro Säule, dadurch gekennzeichnet, dass die auf einer Säule befindlichen Spulen einzeln oder gruppenweise einander entgegengesetzt gerichtete magnetische Flüsse in dieser Säule hervorbringen und der in derselben Säule unmittelbar vor und nach der eigenen Magnetisierung von Spulen der anderen Säulen erzeugte magnetische Fluss dieselbe Richtung hat, wie der von den eigenen Spulen herrührende, derart, dass der zeitliche Verlauf der magnetischen Strömung in jeder Säule sich annähernd nach einer Sinusfunktion gestaltet.