CH146984A - Verfahren und Einrichtung zur Erzeugung hoher Gleichspannung aus Wechselstrom. - Google Patents

Description

  Verfahren und Einrichtung zur Erzeugung hoher Gleichspannung aus Wechselstrom.    Es sind bereits Einrichtungen     bekannt,     durch die eine Wechselspannung mittelst  elektrischer Ventile und Kondensatoren in  konstante     (äleichspannung    verwandelt werden  kann, und zwar erhält man je nach der An  ordnung Gleichspannung im doppelten oder  in beliebig vielfachem Betrage der benutzten  Wechselspannung. Jede solche Einrichtung  besitzt zwei     Anschlussstellen    für den Ein  phasenwechselstrom und zwei Gleichstrom-.  pole, die sich nun wie die Pole einer Bat  terie verhalten.  



       Gegenstarid    der Erfindung ist ein Ver  fahren, das erlaubt, zur Erzielung hoher  Spannungen die Gleichstrompole beliebiger  solcher Aggregate hintereinander zu schalten  und dabei alle Aggregate durch eine und  dieselbe     Wechselstromquelle    zu speisen. Es  ist klar, dass dies nicht ohne weiteres mög  lich ist.

   Denn legt man die Wechselstrom  seiten zweier Aggregate an dieselbe Strom  quelle und verbindet gleichzeitig zwecks       Hintereinanderschaltung        derGleichspannungen     etwa den     negativer)    Pol des einen Aggre-         gates    mit dem positiven des andern, so ent  steht     Kurzschluss,    und man erhält daher an  den zwei freibleibenden Gleichstrompolen  nicht die Summe der     Gleichspannungen    beider  Aggregate.  



  Eine solche     Hintereinanderscbaltung    ist  jedoch möglich, wenn man     Hilfskondensatoren     zwischen die     Wechselstromquelle    und die  Gleichrichter schaltet.  



  Die Zeichnung veranschaulicht mehrere  Ausführungsbeispiele von Einrichtungen zur  Ausübung des Verfahrens gemäss der Erfin  dung.  



  In dem Schema der     Fig.    1 bedeuten       K,        K'    die Pole der     Wechselstromquelle,     <I>A , A',</I>     A2,   <I>A-',</I>     A-2    die einzelnen Gleich  richteraggregate, von denen A  direkt an die  Pole     K,        K'    angelegt ist, mit denen die  übrigen Aggregate über Kondensatoren C',       C2,        C-',        C-2    verbunden sind, die den Aus  gleich der Gleichspannung der einzelnen  Aggregate untereinander über die Wechsel  stromseiten verhindern,

   aber anderseits die  Speisung der Aggregate mit Wechselstrom      aus     K,        K'    ermöglichen. P, P' sind die  freien Gleichstrompole.  



  Die endgültige Gleichspannung an den  Aggregaten wird nicht sofort nach Einschal  ten des Wechselstromes erreicht, sondern sie  bildet sich, wie dies in bezug auf Einzel  aggregate bekannt ist, erst im Verlaufe einer  Reihe von Perioden aus. Ist die Endspan  nung einmal erreicht, dann wirken die Kon  densatoren     C1,        C2,        C-1,        C-2    usw. als reine  Blockkondensatoren; während der     Auflade-          periode    hingegen wirken sie gleichzeitig als       kapazitive        Wechselstromwiderstände,    durch  welche hindurch die einzelnen Aggregate mit  Wechselstrom gespeist werden.

   Diese zwei  fache Wirkung ist auch vorhanden, wenn an  den Gleichstrompolen P,     ±D'    Strom. entnom  men wird. Durch die Kapazitäten     C1;        01,          C-1,        C-2    wird dann entsprechend der Gleich  stromentnahme Wechselstrom an die ein  zelnen Aggregate nachgeliefert.  



  Während nach dem Schaltungsschema  der     Fig.    1 die Aggregate     A1,        A-1    durch je  einen Blockkondensator,     dieAggregateA2,        A.-    2  durch je zwei Blockkondensatoren mit den       Wechselstrompolen        K,        K'    verbunden sind,  können, wie in     Fig.    2 dargestellt, mit der  selben Wirkung auch alle Aggregate nur  durch je einen Blockkondensator mit     K    und       K'    verbunden werden.

   Die eine Seite der  Kondensatoren bleibt dann wie in     Fig.    1 mit  den Aggregaten verbunden, die andere Seite  aber wird direkt mit K     bezw.        K'    verbunden.  Dies hat zwar den Nachteil, dass die Kon  densatoren höherer     Nummern    fortlaufend  höhere Spannungen auszuhalten haben, ein  Nachteil, der sich durch den Ersatz der ein  zelnen Kondensatoren durch     mehrar-e    hinter  einandergeschaltete nur teilweise beheben  lässt; man erzielt aber immerhin den Vorteil,  dass durch die unmittelbare Verbindung aller  Blockkondensatoren mit der Stromquelle eine  intensivere Speisung der Aggregate höherer  Nummern eintritt und dementsprechend an  den Gleichstrompolen P, P' intensiveren  Gleichstrom abgenommen werden kann.  



  Bei der Schaltung von     Fig.    1 werden die  Aggregate höherer Nummern durch entspre-         chend    viele     hintereinandergeschaltete    Kon  densatoren     C1,        C-1,    C2,     C-2    usw. gespeist.  Der     Wechselstromwiderstand    dieser Serien  schaltung wächst mit der Anzahl der Kon  densatoren. Demzufolge werden die äusseren  Aggregate schwächer gespeist. Der     entnehm-          bare    Gleichstrom ist also kleiner bei vielen  Aggregaten als bei wenigen. Hingegen hat  diese Anlage den Vorteil, dass alle Block  kondensatoren gleichmässig auf Spannung be  ansprucht werden.  



  Es ist ersichtlich, dass man die Aggre  gate mit negativem Index weglassen kann,  ohne die Wirkung der Aggregate mit posi  tivem     Index    zu beeinflussen. Es ist aber  zweckmässig, zu beiden Seiten von<B>A</B>  gleich  mässig Aggregate anzugliedern. Denn würden  zum Beispiel die Aggregate     t1-1,        A-2    rechts  anstatt links     vors    A  angeschlossen, so wäre  ihre Speisung aus dem eben genannten Grunde  eine viel schwächere. Zugleich hat aber die  symmetrische Anordnung der     Fig.    1 auch  den Vorteil, dass beide Halbwellen des Wech  selstromes ausgenutzt werden.  



       Irn    übrigen brauchen die Aggregate nicht  gleichartige zu sein. Es lassen sich solche  mit verschieden hoher Gleichspannung nach       Fig.    l zusammenschalten. Ein Ausführungs  beispiel für die Zusammensetzung aus Aggre  gaten, die einzeln Gleichspannung von dop  peltem Betrage der     Wechselstromspannung     liefern, ist in     Fig.    3 gegeben.  



  Die Schaltung der     Fig.    4 unterscheidet  sich von derjenigen der     Fig.    3 ebenso wie  die der     Fig.2    von derjenigen der     Fig.    1,  indem nur je ein Blockkondensator zwischen  die Pole der     Wechseistrornquelle    und die  einzelnen Aggregate gelegt ist.  



  Bei der Ausführungsform der     Fig.    5  dienen die Arbeitskondensatoren     .B    der Bat  terie zugleich als Blockkondensatoren, so  dass die mit dieser Batterieseite verbundenen  Blockkondensatoren nebst Verbindungslei  tungen in Fortfall kommen konnten und nur  die     Zellensr;ite    der Batterie mit Blockkon  densatoren verbunden ist.  



  Das beschriebene Verfahren kann auf  alle Arten von Weclrselstrom-Gleichstrom-      Umformern, Elektrolyt-, Quecksilber-,     Glüh-          kathodenröhren-Gleichrichter    angewandt wer  den; nur liegt die Grenze der technischen  Verwendbarkeit dort, wo die Blockkonden  satoren bei der nötigen Spannungsgrenze  noch die genügende Kapazität besitzen, um  den     Durchfluss    des nötigen Wechselstromes  zu ermöglichen.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE: I. Verfahren zur Erzeugung hoher Gleich spannung aus Wechselspannung, dadurch gekennzeichnet, dass die Gleichstrompole mehrerer mit Kondensatoren zusammen arbeitender Gleichrichter in Serie ge schaltet und die Wechselstrompole unter Zwischenschaltung von Blockkondensa toren mit einer und derselben Wechsel stromquelle verbunden werden. II. Einrichtung zur Ausführung -des Ver fahrens gemäss Patentansprucb I, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere mit Kon densatoren zusammenarbeitende Gleich richter gleichstromseitig hintereinander geschaltet sind, während ihre Wechsel strompole mindestens zum Teil über Blockkondensatoren mit einer Wechsel stromquelle verbunden sind.

   UNTERANSPRüCHE 1. Verfahren gemäss Patentanspruch I, da durch gekennzeichnet, dass die Arbeits- kondensatoren der Gleichrichter zugleich als Blockkondensatoren benutzt werden und nur die Zellenseite der Gleicbrichter mit besonderen Blockkondensatoren ver bunden wird. 2. Einrichtung gemäss Patentanspruch II, da durch gekennzeichnet, dass je ein Block kondensator zwischen zwei Wechselstrom pole zweier aufeinanderfolgender Gleich richter eingeschaltet und an irgend einen der Gleichricbter die Wechselstromquelle direkt angelegt ist. 3.

   Einrichtung gemäss Patentanspruch 1I, da durch gekennzeichnet, dass alle Blockkon densatoren einerseits mit den Wechsel . strompolen der Gleichrichter, anderseits direkt mit der Wechselstromquelle ver bunden sind und einer der Gleichrichter ohne Blockkondensatoren direkt an die Wechselstromquelle angelegt ist. 4.

   Einrichtung gemäss Patentanspruch II, da durch gekennzeichnet, dass die Wechsel stromquelle ohne Blockkondensatoren an den mittleren Gleichrichter angeschlossen ist und symmetrisch unter Zwischenschal tung von Blockkondensatoren die übrigen Gleichrichter angeschlossen sind, zum Zwecke, beide Wechselstromwellen aus zunutzen.