1Viechanischer Hochspannungsgleichrichter für biehrphasenwechselstrom. Gegenstand der Erfindung ist ein me- ebanischer Hochspannungsgleichrichter für Mehrphasenstrom, bei dem die einzelnen Pha sen des Mehrphasenstromerzeugers (Trans formators, Generators oder dergleichen) vor übergehend auf einen Zweileiterkreis ge schaltet sind,
und bei dem ferner die zeit weise von dem Zweileiterkreis abgeschalteten Pole der Mehrphasenstromquelle während der Dauer der Abschaltung über einen in der Grössenordnung des scheinbaren Belastungs widerstandes gewählten Hilfswiderstand mit dem Phasenmittel- oder Neutralpunkt der Mehrphasenstromquelle verbunden sind.
Die beiliegende Zeichnung zeigt Ausfüh rungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes. Fig. 1 erläutert schematisch das Schal tungsprinzip des mechanischen Hochspan nungsgleichrichters für Dreiphasenstrom. In dieser Fig. 1 ist nur die Sekundär wicklung ,S des Hochspannungstransforma tors in der üblichen Weise dargestellt. Die drei Hochspannungspole u, v und w der Se kundärwicklung stehen mit den drei ent sprechenden Sektoren u, v und <I>w</I> dauernd in elektrisch leitender Verbindung.
Die Sek toren 1 und 2 sind dauernd miteinander elek trisch verbunden und über einen in der Grö ssenordnung des scheinbaren Belastungs widerstandes gewählten Hochspannungs widerstand R mit dem Neutralpunkt N des Hochspannungserzeugers ebenfalls dauernd elektrisch verbunden. Die zwei Sektoren bezw. 4 sind mit dem positiven bezw. nega tiven Pol des Gleichspannungsnutzkreises dauernd elektrisch verbunden. Die Sektoren u, <I>v, w</I> einerseits und 1, 2, 3, 4 anderseits bil den je ein mechanisch starres System.
Diese beiden Systeme befinden sich relativ zuein ander in gleichförmiger, mit der Frequenz des Drehstrom-Hochspannungserzeugers syn chroner Rotationsbewegung, wobei die Sek toren u, r, w und 1, 2, 3, 4 der beiden Sy steme derart bemessen sind, dass die in der Reihenfolge ihrer Phasenverschiebungen auf einander folgenden Dreiphasenpole zeitlich nacheinander mit dem positiven Abnehmer elektrisch verbunden sind, einerseits jedesmal über einen Zeitraum,
der dem dritten Teil der Vollperiode entspricht und anderseits jedesmal gerade während derjenigen gleichen Zeitspannen, in denen der betreffende Dreh strom sich seinem Potentialmaximum bezw. -minimum genähert und wieder entfernt hat, und dass gleichzeitig auch der negative Ab nehmer in der gleichen Weise mit den Drei phasenpolen nacheinander in Verbindung ge setzt wird. Diese Anordnung der Sektoren entspricht den theoretischen Bedingungen, um einen möglichst wenig welligen Gleich strom zu erhalten.
Das in Fig. 1. angegebene prinzipielle Schema bezieht sich auf Drehstrom. Es ist aber verständlich, dass dasselbe Prinzip auf einen Mehrphasenstrom beliebiger Phasen zahl ohne weiteres anwendbar ist. Es ist hierbei zu bemerken, dass diejenigen Mehr phasenpole in demselben Zeitmoment mit dem positiven bezw. negativen Abnehmer in Kon takt gebracht werden, die bei gleichmässiger Anordnung der Mehrphasenpole auf einem greis in der Reihenfolge der Phasenverschie bungen einander gegenüberstehen würden.
Es entsteht dann unter Vermittlung der etwaige Phasenkurzschlüsse ausgleichenden, -zwischen den Sektoren beider Systeme sich bildenden Hochspannungslichtbögen eine fast konstante Spannungsdifferenz zwischen den Sektoren 3 und 4. Verlässt einer dieser Sek toren, in Fig. 1 zum Beispiel 3, einen der Drehstrompole, zum Beispiel u, so würde in diesem Augenblick die u-Phase des Dreh strom-Hochspannungserzeugers durch das fast plötzliche Verschwinden des soeben noch vorhandenen Stromes einen besonders bei grosser Leistung nicht unerheblichen Induk tionsstoss erleiden.
Dies wird durch einen der Sektoren 1, 2 verhindert, der diesen Strom aufnimmt und über den erwähnten Hoch spannungswiderstand Rin den Neutralpunkt N des Hochspannungserzeugers zurückleitet. Die dauernden elektrischen Verbindungen der Sektoren untereinander können je nach Bedarf entweder durch feste oder beweg liche Kontaktverbindungen (zum Beispiel Schleifkontakte) hergestellt werden.
In Fig. 1 entspricht einem Umlauf auch eine Periode des zugeführten Drehstromes. Wird die Umlaufzahl auf die Hälfte oder noch weiter vermindert, so muss die Zahl der entsprechend miteinander verbundenen Sek toren verdoppelt bezw. vervielfacht werden.
In gewissen Fällen, namentlich bei ge ringen Leistungen, können die Sektoren 1, 2 überhaupt weggelassen werden. Es ist ferner zweckmässig, wie den im folgenden beschrie-. benen Bauarten zugrundegelegt, nur eines der beiden Systeme rotieren zu lassen, in welchem Fall der Gleichrichter aus einem Rotor 1, 2, 3, 4 und einem Stator u, v, 2,1 besteht.
Je nach dem Verwendungszweck, der Spannungshöhe, der Leistung, den räum lichen Anforderungen und andern in der Praxis sich ergebenden Bedingungen hat es sich als vorteilhaft erwiesen, verschiedene Bauarten zu verwenden. Solche gehen zum Beispiel aus Fig. 2 hervor. Sämtliche darin enthaltenen Teilkonstruktionen können sinn gemäss durch andere, demselben Zweck die nende Teilkonstruktionen ersetzt werden, das heisst die Einzelheiten können nach der einen oder andern Art oder nach gemischtem Sy stem ausgeführt sein.
In Fig. 2 rotiert das System 1, 2, 3, 4 der Fig. 1, während das System u, <I>v, w,</I> als Stator ausgebildet ist; aber auch für das umgekehrte Prinzip, bei dem also das Sy stem 1, 2, $, 4 der Fig. 1 als Stator ausge bildet ist, und das System u, <I>v,</I> w rotiert, haben die Teilkonstruktionen der Fig. 2 Be deutung.
In Fig. 2 bezeichnen 6 und 7 je ein festes Lager und 5 einen Drehstrom-Synchron- motor mit seinen Lagern, wobei das Ganze als Lager für die Gleichrichterwelle dient. Es könnte auch in einem andern Fall 6 bei spielsweise als Drehstromgenerator zur Spei sung des Gleichrichters an Stelle des Trans- formators (Fig. 1.) und 5 als Lager für die Gleichrichterwelle ausgebildet sein. Eine weitere Möglichkeit wäre die Ausbildung von 5 und 6 als gleiche oder ähnliche Synchron motore, die je als Lager für die Gleichrich- terwelle dienen würden.
Dieser Fall wird als Gegenstand einer besonderen Ausfüh rungsart gemäss Fig. 6 behandelt werden. Das Lager 7 kann insbesondere ein Kugel lager sein oder aus zwei derartigen Lagern bestehen, zwischen denen das rotierende Sy stem frei schwingen kann. Im Lager 7 läuft die Welle 8, und zwar jenseits des Lagers 5 (links) mit freiem Wellenende, diesseits von 5 (rechts) unter Vermittlung eines festen mit der -Welle verbundenen Isolationskörpers 9. Der Antrieb des in. 7 gelagerten rotierenden Systems kann auch von der Seite des Lagers 6 aus unter Vermittlung der flexiblen Kuppe Jung 10 und des Isolierkörpers 11 erfolgen.
12 bedeutet eine nicht näher dargestellte, im Prinzip bekannte Einrichtung zur Erzeu gung eines Signalstromes, der mit Hilfe eines Messinstrumentes (Glimmröhre etc.) anzeigt, inwieweit Synchronismus zwischen Rotor geschwindigkeit und Frequenz der Wechsel ströme vorhanden ist.
Die rotierenden Segmente 1, 2, 3 und 4 der Fig. 1 sind in Fig. 2 teils am Umfang von rotierenden Scheiben, teils an den Enden rotierender Nadeln fest angebracht. In Fig. 2 ist die Umlaufzahl derart angenom men, dass auf eine Umdrehung zwei volle Perioden des Wechselstromes kommen.
Die dem System 1, 2 der Fig. 1 entspre chenden Kontaktanordnungen sind in Fig. 2 beispielsweise als Scheibenanordnungen dar gestellt. Auf der Welle 8 sitzt eine Isolier- scheibe 1.3 mit den vier leitenden Kontakt segmenten 14. Die der Fig. 1 entsprechende leitende Verbindung wird durch die vier Drähte 15 vermittelt, die zu einem Stirnkon takt 16 führen, der an dem Isolator 17 ange bracht ist. Der Isolator 17 sitzt fest an der Welle B. Die Stromabnahme vom Stirnkon takt 16 geschieht durch einen Bürstenkörper 18.
Dieser zweckmässig aus Kohle oder der gleichen bestehende Bürstenkörper wird in der Achsenrichtung der 'Welle 8 durch eine Feder 19 gegen den Kontakt 16 gedrückt gehalten. Die Feder 19 stützt sich einerseits gegen den Bürstenkörper 18 und anderseits gegen eine Schraube 20, die im Kopf 21 eines Isolators 22 verstellbar ist. Eine Über- wurfmutter 23 dient als Widerlager für den Bürstenkörper 18.
Wie aus der Zeichnung ersichtlich, hat man es durch Verdrehen der Schraube 20 in der Hand, den Federdruck auf den Bürsten körper 18 und damit die Schleifwirkung zwischen 18 und 16 nach Belieben zu stei gern oder zu vermindern. Achsiale Verschie bungen der Gleichrichterwelle bleiben ohne Einfluss auf die Kontaktwirkung zwischen 1.8 und 16, weil der Kontakt 18 mit Hilfe seiner Feder 19 nachgeben kann.
Die dem rotierenden Segment 3 der Fig. 1 entsprechende Anordnung ist in Fig. 2 als Nadelanordnung ausgebildet. Diese Anord nung gibt gegenüber der Scheibenanordnung die Möglichkeit einer erhöhten Umfangs geschwindigkeit bei gleichbleibendem An triebsmotor und damit den Vorteil, höhere Spannungen zu bewältigen. Wie die Einzel heiten ausgeführt sein können, ist in Fig. 2 beispielsweise dargestellt. Dort ist das um laufende, aus zwei diametral gegenüber stehenden Metallnadeln gebildete System mit 24 bezeichnet. Die beiden Nadeln 24 sitzen auf einem Isolator 25, der auf der Motor welle 8 befestigt ist oder einen Teil von ihr bildet.
Die Stromabnahme besteht in einer Schleifringanordnung mit Bürstensatz, wie sie in ähnlicher Weise bei elektrischen Ma schinen (Elektromotoren, Generatoren) üb lich ist. Diese Ausbildungsform gewähr leistet einen guten Kontakt und eine unge störte Betriebsfähigkeit. Die in Fig. 2 bei spielsweise dargestellte Schleifringanordnung besteht aus einem auf dem Isolator 25 an gebrachten, leitenden Ring 26, der mit den Nadeln 24 dauernd leitend verbunden ist. Auf dem Ring 26 schleift eine Bürste 27, deren Halter 28 an dem am Isolator 30 sit zenden Abnahmekörper 29 befestigt ist, von dem aus der Strom weitergeleitet wird.
Soll in einem besonderen Falle der eine Pol der erzeugten Gleichspannung dauernd mit der Erde verbunden sein, so kann statt des Abnahmekörpers 29 und des Isolators 30 der Halter 28 auch mittelst eines Isolier- stücken unmittelbar an dem Gehäuse des La gers oder der Maschine 5 befestigt sein. In diesem Falle geschieht die Weiterleitung des Stromes von dem Bürstenansatz 27 aus durch die Leitung 31. Der zur Erde abgeleitete Hochspannungsstrom wird zweckmässig über ein geeignetes Messinstrument geführt.
Die dem umlaufenden System 4 der Fig. 1 entsprechende Anordnung ist in Fig. 2 und 2a ebenfalls durch ein rotierendes Nadel system gebildet. Hier ist das rotierende Na delsystem in sich selbständig aufgebaut. Es besteht aus einem isolierten Rahmen, der gebildet wird aus den beiden Isolierstützen 32, an denen die beiden metallischen Quer rahmen 33 befestigt sind. Diese tragen an ihrem mittleren Teil die beiden Kugellager 7, zwischen denen das metallische Nadelpaar 34 drehbar gelagert ist (siehe auch Fig. 21, 22 und 23).
Die achsiale Isolation wird durch die die Drehmomente übertragenden, zweck mässig als Rotationskörper ausgebildeten Iso latoren 9 und 11 bewirkt. Die Stromabnahme geschieht in besonders einfacher Weise, bei spielsweise mittelst der Kugeln des Kugel lagers 7, so dass man vom Stator des Kugel lagers eine direkte Verbindung 35 nach dein Abnahmekörper 36 des Isolators 37 führen kann. Wie Fig. 3 zeigt, können die Nadeln ent weder spitz zulaufen oder nach Fig. 4 an einem Ende als Segmente ausgebildet sein.
Die Formgebung richtet sich ganz nach der Winkelerstreckung der Abnahmesegmente u, v, <I>w</I> (Fig. 1).
Die den festen Kontaktsegmenten u, <I>v,</I> v: der Fig. 1 entsprechenden konstruktiven Durchbildungen sind in Fig. 2 beispielsweise dargestellt.
Als neu und wesentlich bei die ser Konstruktion ist anzusehen, dass die nicht mit umlaufenden Gegenkontakte unter Ver bindung der einander entsprechenden Pha- senpole an Isolatoren sitzen, die an einem oder an beiden Enden des zwischen den um laufenden Kontakten angeordneten Syn chronmotors oder Generators oder Lagers, von Kränzen, Scheiben, Armen oder derglei chen des Lager-, Motor- oder Generator gehäuses getragen werden.
Diese Anord nungsweise hat den besonderen Vorteil, dass eine eigene Lagerung für die Isolatoren der Gegenkontakte wegfällt und infolgedessen eine einfache und gedrängte Bauart erzielt wird, die der Übersichtlichkeit und damit der Bedienung zugute kommt.
Die die Gegenkontakte tragenden Isolier- kränze können am Gehäuse entweder fest oder verdrehbar angeordnet sein, wobei diese Verdrehbarkeit darin bestehen kann, dass ent weder der eine Isolatorenkranz gegen den an dorn, oder beide gemeinsam, verstellt wer den können.
Um die leitenden Verbindungen der Ge. genkontakte möglichst einfach zu gestalten und gegen Beschädigungen zu schützen, kön nen sie durch Öffnungen geführt sein, die neben bezw. zwischen den Fusspunkten der Isolatoren in den Isolatorkränzen angebracht sind.
In Fig. 2 sind die nicht umlaufenden Gegenkontakte 38 und 39 an Isolatoren 40, 41 und 42 befestigt, die an beiden Enden des Motorgehäuses an diesem durch ge gebenenfalls drehbare Kränze oder Stege 43, 44 getragen werden. Zwischen den Kontak ten 38 und 39 bestehen die leitenden Verbin dungen 45 für die einander entsprechenden Phasenpole.
Die leitende Verbindung zwischen den Kontakten 38 und 39 kann im Falle der Ausbildung der Isolatoren als V-förmige Stützen 41 so erfolgen, dass zwischen den am Kranz 44 befestigten Fusspunkten eine Öff nung 46 in dem Körper 44 angebracht ist, die der leitenden Verbindung 45 den Durch tritt gestattet und sie dabei gegen äussere Beschädigungen nach Möglichkeit schützt. An Stelle dieser Luftdurchführung kann je doch auch der Durchführungsisolator 42 Verwendung finden. Der Winkel zwischen der Längsachse der Isolatoren 40 oder 42 und der Welle 8 kann je nach Bedarf zwischen 0 und 90 liegen.
Verzichtet man, wie dies in vielen Fällen angängig ist, auf die gegenseitige Verdrehbarkeit der den jeweiligen Scheiben- oder Nadelanordnungen zugehörigen Isola torkränze, so sind die beiden Beispielfälle, in denen der oben erwähnte Winkel 0 oder 90 ist, von besonderem Vorteil.
Ist er 90 , sind also die Isolatoren senkrecht zur Wellen achse in radialer Verteilung angeordnet, so wird wesentlich an Isolatoren gespart, -weil die beiderseitigen Gegenkontakte nicht von einander getrennte, besondere,- sondern ge meinsame Isolatoren haben; die leitenden Verbindungen 45 sind dann als starre lei tende Stangen auf den Isolatoren 40 befestigt und tragen an ihren Enden diesseits und jen seits des Isolators 40 die Gegenkontakte 38 und 39.
Ist dagegen der Winkel 0 , so kann man unter Verzicht auf die gegenseitige Ver- drehbarkeit der Isolatorkränze 43 und 44 einen gemeinsamen Isolatorenkranz 44 ver wenden und den Durchführungsisolator so dimensionieren, dass die Gegenkontakte 38 und 39 unmittelbar an den Enden des Isola tors befestigt sind.
Eine andere Bauart der Anordnung der Gegenkontakte u, v, <I>w</I> gemäss Fig. 1 besteht darin, dass die Isolatorstützen 32 in Fig. 2 und 2a durch starre leitende Verbindungen 47 überbrückt werden, in deren Mitte die Segmente 48 fest angebracht sind.- Diese Art der Konstruktion geht insbesondere aus der Bauart des Nadelgleichrichters nach Fig. 21, 22 und 23 hervor.
Die in Fig. 2 dargestellte Scheibenanord nung kann auch durch eine Anordnung er setzt werden, wie sie in Fig. 5 angegeben ist. Darin bedeutet: 49 die Antriebswelle, 50 einen Isolator von besonderer Form, 51 eine in dem Isolatorkörper fest eingesetzte Hohl welle, die zum Aufstecken und Aufkeilen auf die Welle 49 dient. Die Funktion der Scheibe übernehmen acht Nadeln aus Isolier material, von denen in der Zeichnung vier dargestellt sind. Jede einzelne Nadel besteht aus einem Isolatorrohr 52, auf dem zur Ver ringerung des Trägheitsmomentes ein dün neres Isolierrohr 53 aufgesetzt ist.
Je zwei Isoliernadeln sind durch die metallischen Kontaktträger 54 besonders verbunden; 55 sind die Gegenkontakte. Die eine Gruppe der Isolatornadeln 52, 53 dient nur zur Ab stützung der daneben befindlichen Gruppe 52a, 53a. Die Gegenkontakte 55 sind mit dem Stirnkontakt 56 durch eine Leitung 57 verbunden, die durch das Innere des Isolier- rohres 53a durch einen kurzen Teil von 5211 frei nach 56 läuft.
Die Vorteile dieser Ausführungsform be ruhen einerseits in dem gegenüber der Schei benanordnung weitaus geringeren Trägheits- moment, wodurch die Möglichkeit gegeben ist, grössere Dimensionen zu verwenden und daher höhere Spannungen gleichzurichten, anderseits in der achsial sehr gedrängten Bauart, die es ermöglicht, auch bei höheren Spannungen das Biegungsmoment auf die Welle 49 noch in den zulässigen Grenzen zu wählen. Die gedrängte Bauart kommt erstens durch die eigentümliche Formgebung des Isolators und zweitens dadurch zustande, dass gegenüber der Metallnadelanordnung hier auch radiale Isolatoren 53, 52 verwendet werden.
Da mechanisch angetriebene Ein- oder Mehrphasengleichrichter stets so arbeiten müssen, dass die Verbindung der Stromquelle mit dem Verbraucher gerade in derjenigen Zeitspanne vorhanden ist, wenn die entspre chende Wechselspannung im Gebiete des Maximums oder Minimums steht, da sich aber anderseits durch Induktivitäten, Kapa zitäten und Reibung usw. stets zeitliche Ver schiebungen zwischen der Phase der Sekun därspannung des Transformators und der Klemmenspannung des Motors ergeben, so musste die bereits in Fig. 2 zur Anwendung gelangte Anordnung, ein drehbarer Kranz schwerer Isolatoren, gewählt werden, damit das System der Mehrphasenpole wieder in Übereinstimmung mit der Phase der Motor drehung gebracht werden kann.
Geringe Exzentrizitäten der Xranzlage- rung können beim Einstellen im Hinblick auf die geringe Entfernung zwischen Kontakten und Gegenkontakten. zu mechanischen Stö rungen des Gleichrichterbetriebes führen.
Dieser Übelstand wird beseitigt, wenn man den Synchronmotor, der zum Antrieb der umlaufenden Hochspannungskontakte des Gleichrichters dient, als sogenannte Feld verschiebungsmotor ausbildet, das heisst als einen Motor, bei dem in bekannter Weise der Statur zwecks Einstellung zum Rotor in dein ruhend angeordneten Gehäuse vierdrehbar ist. Das hat den besonderen Vorteil der beque- m.eren Synchronisierung trotz der etwaigen Unzugänglichkeit des Motors.
In Fig. 2 ist diese Ausführungsform beispielsweise darge stellt durch die Antriebsvorrichtung 58, mit deren Hilfe der Statur des Motors 5 im ruhend angeordneten Gehäuse zum Beispiel mittelst der Schneckenübertragung 59 ge dreht werden kann, um Phasenübereinstim mung zwischen dem Läufer und den umlau fenden Kontakten 14 herzustellen. Wie er sichtlich, ist diese Einstellbarkeit mittelst der Vorrichtung 58 trotz der Anordnung des Synchronmotors zwischen den rotierenden Organen 13 und 24 bequem zu erreichen.
Im merhin haben auch diese Ausführungen noch den Nachteil, dass man sich während des Be triebes entweder in gefährliche Nähe des Hochspannungsgleichrichters begeb_ en, oder durch kostspielige mechanische Übertra gungsorgane wie Ketten, Zahnräder oder der gleichen die Einstellung an einen günstiger gelegenen Ort vornehmen muss. Man kann sowohl den letzteren Übelstand, als auch den oben in bezug auf das Verdrehen der Isola torenkränze geschilderten vermeiden, wenn man sowohl den Motor, als auch die nicht umlaufenden Kontakte fest anordnet, jedoch für eine Regelung der Mittelstellung auf rein elektrischem Wege sorgt.
Dabei können die Mehrphasengleichrichter, um die es sich hier handelt, sowohl durch ein-, als auch durch mehrphasige Synchranmotoren angetrieben werden. Die entsprechende Winkeleinstel lung des Rotors zum Statur erfolgt lediglich durch sukzessives Schalten von Hilfsappara ten, die in dem Stromkreis des Motors, und zwar ausserhalb des Motors selbst, liegen. Es können auch für einen Gleichrichter mehrere Motoren verwendet werden.
Die relative Verschiebung zwischen dem Rotor und dem feststehenden Teil eines sta tionär laufenden Synchronmotors kann in ge wissen Grenzen sowohl durch Veränderung der Belastung, als auch der Klemmenspan nung erreicht werden. Im letzteren Falle kann zum Beispiel die Variation durch Vor schalten eines Widerstandes, durch Potentio- meterschaltung (wobei an Stelle der Wider stände auch induktive und kapazitive Schalt elemente treten können) oder Transformato ren beliebiger Art geschehen. Es können da bei die Phase ohne Änderung des Effektiv wertes oder beides verändert werden.
Bei Verwendung von zwei Synchronmotoren kann man gemäss Fig. 6 und 7 die miteinan der gekuppelten Rotoren 60 und 61 zweier Synchronmotoren um eine Achtelsverdrehung versetzen. Für zwei gleiche Staturen stellt sich nämlich je nach deren Klemmenspan nungen die Welle mit den beiden Polrädern in eine resultierende Stellung. Dazu ist ein geeigneter Hilfsschaltapparat erforderlich, der insbesondere so ausgeführt sein kann, dass er gleichzeitig die eine Klemmenspannung erniedrigt, während die andere erhöht wird, wobei unter "Spannung" immer eine geome trische Grösse, nämlich die Effektivspannung und ihre Phase gegenüber der primären Netz spannung verstanden wird.
Es ist offenbar auch möglich, die beiden Motore zu einem einzigen Maschinentyp zusammenzufassen, dessen Wicklungsart durch das Vorstehende ohne weiteres gegeben ist.
Wie bereits erwähnt, wird der Strom von der leitenden Verbindung der Sektoren 1, 2 der Fig. 1 über einen Hochspannungswider stand zum Neutralpunkt des Hochspannungs erzeugers geleitet. Dieser Hochspannungs widerstand hat sich besonders in der Bauart der Fig. 9, 10 und 11 bewährt.
Fig. 9 und 10 zeigen den Aufbau des Wi derstandes in zwei zueinander senkrechten Ansichten, während Fig. 11 ein Wider standselement in Einzelansicht darstellt.
Der Widerstand besteht aus einem Sy stem von parallel- und hintereinandergeschal- teten auswechselbaren Widerstandselementen 62, die zwischen festen oder beweglichen Isolatorenketten 63 angebracht sind. Als Material für die Widerstandselemente kom men Stäbe aus Kohle mit irgendwelchen Zusätzen, zum Beispiel Silizium, die üblichen Widerstandsdrähte oder Sprühwiderstände in Betracht. Diese Widerstandskörper liegen lose in Aussparungen (Fig. 11) und sind an den Enden durch Rohrschellen 64 und bieg same Leitungen 65 entsprechend geschaltet.
Das Herausfallen der einzelnen Stäbe oder dergleichen aus den Tragkörpern wird ent weder durch die abnehmbaren Schellen 61 oder durch lösbare Bügel 66 verhindert (Fig. 11). Dieser Widerstand hat wesent liche Vorteile. Es ergibt sich die Möglichkeit des bequemen Auswechselns, eine gute Raumausnutzung bei sicherer Isolation und der Vorzug, dass Defekte beim Erwärmen der Widerstände vermieden werden.
Unter den mit Hilfe der Konstruktions elemente der Fig. 2 aufgebauten Drehstrom gleichrichtern haben sich einige Typen be sonders bewährt. Eine Anordnungsweise, die eine gedrängte Bauart bei bequemer Zu gänglichkeit des Motors und eine zuverläs sige Isolation gewährleistet, ist die beispiels weise in Fig. 12 dargestellte.
Hier kommt es darauf an, dass zwischen den beiden auf der Welle des Antriebsmotors sitzenden, die Hauptkontakte (3, 4 der Fig. 1) und die Aus gleichskontakte (1, 2 der Fig. 1) tragenden Umlaufskörpern, ein .fest mit der Welle ver bundener oder die Verlängerung der Welle bildender, vorteilhaft zylindrischer Isolator angeordnet ist, der zwei Schleifringe, und zwar je einen für die Stromabnahme der Kontakte jedes Umlaufkörpers trägt, wäh rend für die zweite Stromabnahme des zwei ten Umlaufkörpers am Lager der Motorwelle ein gegen die Welle isolierter Kontakt vor gesehen ist.
Der Synchronmotor 67 trägt auf seiner Welle 68 einen mitumlaufenden Isola tor 69 und zu beiden Seiten dieses Isolators die gegen die Welle isolierten Umlaufkörper 70, 71 mit den Kontakten 72, 73, die als Ausgleichs- bezw. Hauptkontakte wirken. Auf dem Isolator 69 sitzen die Schleifringe 74, 75, die mit auf den Isolatoren 76 ange ordneten festen Stromabnehmern zusammen wirken. Der Schleifring 74 ist für die Stromabnahme der umlaufenden Kontakte 73 und der Schleifring 75 für die umlaufenden Kontakte 73 bestimmt. Die zweite Strom abnahme für die Kontakte 73 erfolgt bei dem dargestellten Beispiel durch einen fe dernden Schleifkontakt 77, der in dem Lager 78 der Motorwelle, durch das Isolierstück 79 gegen dieses isoliert, angeordnet ist.
Diese zweite Stromabnahmevorrichtung kann auch in einem isoliert auf der Welle neben dem Motorlager sitzenden Schleifring bestehen, wobei der Isolator 69 bis nahe an diesen Schleifring unter Zwischenlagerung des Umlaufkörpers 71 verlängert sein kann.
-Wenn 5 und 6 in Fig. 2 einen Generator bezw. einen Antriebsmotor bedeuten, dan:i hat es sich in bezug auf eine gute Lagerung als besonders vorteilhaft herausgestellt, sämt liche umlaufenden Kontakte zwischen diesen beiden Maschinen anzubringen. Fig. 13 zeigt eine derartige Ausführungsform.
Die umlaufenden Kontakte sind jedoch bequemer zugänglich bei der Ausführungs form nach Fig. 14, in der 80 den Motor, 81 den Generator und 82 ein Hilfslager, das zu gleich als Stromabnahmevorrichtung dienen kann, bedeuten.
Eine in bezug auf die Stromabnahme bezw. auf das Anbringen und die Montage der die Gleichstromkontakte tragenden Teile noch günstigere Form ist in Fig. 15 dar gestellt.
Als besonders vorteilhaft haben sich Bauarten ergeben, bei denen auch der zum Antrieb des Gleichrichters dienende Syn chronmotor zwischen den beiden, die Haupt- und die Ausgleichskontakte tragenden Um laufkörper (Scheiben, Sektoren, Nadeln, Ar men oder dergleichen) angeordnet ist. Ab- gesehen von der gedrängten und symmetri schen Bauart kann hier der Strom sowohl von den Haupt- wie von den Ausgleichskon takten bequem und ohne Zuhilfenahme von schwerzugänglichen und in der Bedienung gefährlichen Schleifringen abgenommen wer den.
In Fig. 16 steht der als Feldverschie- bungsmotor ausgebildete Synchronmotor 83 auf dem Bock 84 der Grundplatte 85. Die Motorwelle trägt an beiden Enden des Mo torgehäuses die umlaufenden Haupt- und Ausgleichskontakte 86, 87. An dem Motor bock 84 sind mittelst des Kranzes 88 Durch führungsisolatoren 89 befestigt, an denen die nicht mit umlaufenden Kontakte 90, 91 für die Kontaktkörper 86 und 87 sitzen.
Die Mo torwelle 92 ist beiderseitig durch achsiale Isolatoren, an denen die Stirnkontakte 93 be festigt sind, verlängert. 94, 95, 96 und 97 sind die in Fig. 2 mit 18 bis 23 bezeichneten Stromabnahme- bezw. Stromzuführungsvor- richtungen.
Im Sinne der Fig. 17, 18, 19 und 20 kann man die in Fig. 16 auf einer Scheibe sitzen den Hauptkontakte 87 durch zwei Scheiben 88 und 89 aufteilen, während die Ausgleichs scheibe Fig. 20 ungeändert beibehalten wird; das hat den Vorteil, dass bei hohen Spannun gen bezw. Überspannungen ein etwaiger Ausgleichsfunke durch die am Umfang zwi schen beiden Scheiben liegende Funken strecke verhindert wird, über den Umfang der umlaufenden Kontaktscheibe zum Erdpol abzugleiten.
In allen vorgenannten Fällen ist es ohne weiteres möglich, an Stelle der Scheiben den aus den Fig. 5 ersichtlichen Umlaufskörper unter Ausnutzung der ihm eigentümlichen Vorteile zu verwenden.
Ein Nadelgleichrichter, der sich insbe sondere für sehr hohe Leistungen und Span nungen bewährt hat und bei dem die Organe die in Fig. 2 mit 7, 9, 10, 11, 32, 33, 34, 47, 48 bezeichnet sind, zur Anwendung kommen, ist in Fig. 21., 22 und 23 dargestellt. An dem einen Ende des Fundamentes 98 befin det sich der Bock 99 mit dem als Feldver- schiebungsmotor . ausgebildeten Synchroix motor 100. Zwei aus Isolationsmaterial be stehende Stützen 101. bilden das mechanische Gerüst für das mittlere umlaufende System, ebenso wie die Stützen 1.02 für ein zweite umlaufendes Nadelsystem.
Diese Stützen sind durch die Füsse 103 fest mit dem Fun dament verbunden. Diese beiden rotierenden Systeme sind selbständig gelagert, so dass die Isolatorwellen 104 nur die Aufgabe haben, das Drehmoment der Motorwelle auf die ro tierenden Systeme zu übertragen, nicht aber diese zu stützen. Die Verbindung der Isola torwellen 104 mit den Achsen 105 des rotie renden Systems, die in den Lagern 106 lau fen, kann daher durch irgendeine nachgie bige Kupplung (Kreuzgelenkkupplung) er folgen. Jedes Lagerpaar ist fest an den bei den Querrahmen 107 angebracht. Diese bil den einen Rahmen, zwischen denen sich die Metallnadeln<B>108,</B> 109, 11Ö drehen können.
Dieser Rahmen ist mit Hilfe der Schellen <B>11.1</B> an den Isolatorstützen 101 mittelst der Klemmschrauben 112 befestigt.
In gleicher Weise sind auch die festen Kontakte an den Isolatorstützen 101 mit Hilfe der Stützorgane 113, 114, 115 ange bracht. 116 sind die feststehenden Sektoren, 117 sind Befestigungsvorrichtungen für die an den Enden der Querarme befindlichen Schellen an den Isolatorstützen. Der atrom kann entweder von den Kugellagern selbst oder von eigenen kleinen Schleifringen abge führt werden.
Das am Motor liegende, einen Durchmesser bildende Nadelpaar entspricht in Fig. 1 dem mit 4 bezeichneten Sektor, das mittlere, ebenfalls einen Durchmesser bil dende Nadelpaar dem in Fig. 1 mit 3 be zeichneten Hauptkontakt, das Nadelsystem 108 hingegen, bestehend aus zwei, je einen Durchmesser bildenden und um<B>90'</B> versetz ten, miteinander verbundenen Nadelpaaren, entspricht dem Ausgleichssystem 1, 2 der Fig. 1.