Elektrischer Stromumformer mit mechanisch bewegten Kontakten. Die Erfindung betrifft einen Stromum former mit mechanisch bewegten, vorzugs weise umlaufenden Kontakten für Stark strom. Der Dauerbetrieb der Umformer ist mit der Gefahr verbunden, @dass jedesmal bei der Unterbrechung des Stromes am Ende eines iStromübertragungszeitabschnittes Schaltfeuer in Gestalt von Lichtbögen oder dergl. entsteht, das einen starken Abbrand verursacht, durch den die Kontakte nach ver hältnismässig kurzer Betriebszeit unbrauch bar werden,
so dass sie ausgewechselt wer den müssen. Es ist bekanntlich versucht wor den, der Gefahr dadurch zu begegnen, @dass in Reihe mit den Unterbrechungskontakten veränderliche Widerstände eingeschaltet wer den, deren Widerstandswert periodisch jedes mal vor der Unterbrechung stufenweise auf einen hohen Betrag anwächst und dadurch .den zu unterbrechenden Strom zunächst auf einen niedrigen Wert herabdrückt. Die be kannten Massnahmen haben jedoch nicht zu einer vollständigen Beherrschung der er wähnten .Schwierigkeiten geführt.
Der erfindungsgemässe Umformer macht ebenfalls von periodisch wirksam werdenden, veränderlichen Widerständen zur Beeinflus sung des umzuformenden Stromes Gebrauch, er zeichnet sich dadurch aus, dass der Wider stand als Widerstandsblock mit die Kontakt bahn bildender Oberfläche ausgebildet ist und der über ihn fliessende Strom während des normalen Umformerbetriebes überhaupt nicht unterbrochen, sondern nur auf einen vorbestimmten, mit Rücksicht auf die von ihm verursachten Verluste als zulässig be trachteten endlichen Wert herabgesetzt wird,
indem der Widerstand auf einen begrenzten endlichen Endwert nach einer vorbestimm ten Kennlinie, z. B. ;gradweise in grösseren oder kleineren Stufen oder insbesondere stetig, anwächst. Der Verzicht auf völlige Unterbrechung beginnt zwar, dass gewisse Rückstromverluste in Kauf .genommen wer- den.
Diese lassen sieh jedoch in erträglichen Grenzen halten und werden mehr als aufge wogen durch die Vorteile, die sich aus dem Wegfall der sonst zur Verminderung des Schaltfeuers erforderlichen zusätzlichen Schaltelemente und anderweitigen Hilfsein- richtungen ergeben, die zudem bei der Mehr zahl der vordem praktisch ausgeführten Um former Verluste von der gleichen Grössenord nung wie beim Erfindungsgegenstand ver ursachen.
Dafür können die neuen Kontakt einrichtungen einen besonders einfachen Auf bau erhalten. Beispielsweise können die be wegten Kontaktteile als umlaufende .Schei ben, Ringe oder Segment.e mit einem gut leitenden Bereich entsprechend den Zeiten ungehinderter Stromübertragung und einem anschliessenden Bereich mit längs der Kon taktbahn anwachsendem Widersta-nd@swert ausgebildet sein, während zur Stromabnahme ruhende .Schleifkontakte dienen können.
Mit dem neuen Umformer kann Wechselstrom in Gleichstrom oder umgekehrt oder Wechsel strom gegebener Frequenz in Wechselstrom anderer Frequenz umgewandelt werden.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sol len an Hand der Fig. 1 bis 10 erläutert wer den. Fig. 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes in Gestalt eines Drehstrom-Gleichstromumformers in schema tischer Darstellung; Fig. 3 bis 5 geben Ein zelheiten der Kontakteinrichtung an; Fig.6 enthält Kurven des Verlaufes von Strom und Spannung während der Ablösung einer Phase durch die folgende;
die Fig. 7 bis 9 zeigen ein weiteres Ausführungsbeispiel mit mehreren hintereinander geschalteten, umlau fenden Kontakteinrichtungen; in Fig. 10 ist ein drittes Ausführungsbeispiel des Erfin dungsgegenstandes mit geradlinig hin- und herbewegten Kontakten schematisch darge stellt. Gleiche oder entsprechende Teile sind in sämtlichen Figuren mit den gleichen Be- zugezeichen versehen.
Nach Fig. 1 ist an ein Drehstromnetz 8 die Primärwicklung 10 eines Transformators angeschlossen. Aus seiner Sekundärwicklung 20 wird mit Hilfe der als Umformer wir- kenden Kontakteinriehtung 30 ein Gleich stromnetz 9 gespeist.
Die Kontakteinrichtung s besteht aus den ruhenden Kontakten 15, 15', 16, 16', 17, 17', die paarweise parallel ge- sehaltet sind, und den umlaufenden Kontakt segmenten 25, 25', 26, 26', die paarweise mit den. ,Schleifringen 23 und 24 verbunden sind. t Zwischen. den. Segmenten befinden sich Wi derstandskörper 27.
Ferner können Isolier- stege 28 vorgesehen sein, die vorzugsweise so schmal sind, dass :sie von den ruhenden Kontakts Mücken jedesmal kurzzeitig über- e brückt -erden, wenn sie unter ihnen vorbei laufen. Von den Schleifringen 23 und 24 kann Gleichstrom durch die Bürsten 33 ,und 34 abgenommen und über eine Glättungs- drossel 29 dem Gleichstromnetz zugeführt , werden.
Die Kontakteinrichtung 30 wird in Richtung des Pfeils 1.9 von einem vierpoli- gen Synchronmotor 21 über die Welle 12 mit halber synchroner Drehzahl angetrieben.
Der Motor 21 ist. i)eispielsweise ebenfalls an i, die Sekundärwicklung 20 des 'T'ransforma- tors angeschlossen, und zwar unter Zwi- schensehaltun:g eines Drehtransformators 22, mit dem die Phasenlage des Feldes des Synchronmotors gegenüber der speisenden Spannung verändert und dadurch die Lage der :
Schaltzeitpunkte eingestellt und geregelt werden kann.
In Fig. 2 ist eine Kontakteinrichtung mit gestreckter Kontaktbahn dargestellt. Der an den gut leitenden, bewegten Kontaktteil 25 anschliessende Widerstandskörper 27 möge beispielsweise aus einer pulverförmi gen Mischung von elektrisch gut leitenden und schlecht leitenden Teilchen, z. B. Metall-.
Graphit-, Kohle- und Isolierstoffpulver, als fester Körper mit längs der Kontaktbahn gradweise verschiedener elektrischer Leit fähigkeit, insbesondere durch ein Pressver- fahren, hergestellt sein. Zur Verfestigung des Gefüges kann der Mischung ein Binde mittel beigefügt sein. Der gut leitende Teil 25 kann, wie üblich, aus Kupfer, Messing, Bronze oder einem ähnlichen geeigneten Me tall bestehen. Er kann aber auch mindestens teilweise ähnlich wie der Widerstandskör- per aus einer pulverförmigen Mischung her gestellt sein, z.
B. aus einem Metall-Graphit- pulver von sehr hoher spezifischer Leitfähig keit, die der eines Metalles. nahezu ,gleich kommt. Es kann genügen, wenn ein aus einem derartigen Stoff bestehender Belag 2@8 längs der Kontaktbahn auf den gut leiten den Teil 25 aufgebracht ist, der etwa bis, zu der in Fig. 2 angegebenen ,strichpunktierten Linie reicht. Die Kontaktflächen sämtlicher Teile sind -sorgfältig zu glätten, z. B. zu polieren.
Die dem .gut leitenden Teil 25 un mittelbar benachbarten Teile des Wider standskörpers 27 weisen einen verhältnis mässig geringen spezifischen Widerstand auf. Das Mischungsverhältnis ,der weiter anschlie ssenden 'Teile des Widerstandskörpers ist durch einen gradweise stärkeren Anteil an schlecht leitenden bezw. nicht leitenden Teil chen gekennzeichnet, so dass der spezifische Widerstand mit wachsender Entfernung von dem :gut leitenden Teil 25 immer höher wird.
Der Widerstandszuwachs je Längeneinheit längs der Kontaktbahn soll bei gegebener Kontaktgeschwindigkeit höchstens so .gross sein, da.ss auch bei ,ungünstigster Lage des ,Schalttaktes gegenüber der Phasenlage der speisenden :Spannung schädliches '8chaltfeuer vermieden wird. Der ungünstigste Fall liegt ,gewöhnlich dann vor, wenn,die Einschaltung .des Widerstandes im Spannungsmaximum beginnt.
Durch die Berücksichtigung dieses Falles wird eine hohe Betriebssicherheit auch bei nicht stationären Vorgängen, insbeson dere bei Störungen erzielt, seien es Anlass- oder Regelvorgänge bezw. mechanische .Stö- rungen an der Antriebsvorrichtung oder seien es ,Schaltvorgänge bezw. durch innere oder äussere Kurzschlüsse hervorgerufene elektrische .Störungen im speisenden oderge speisten Netz.
Der ruhende Kontaktteil weist ausser einem ,gut leitenden Teil 2, der aus demsel ben .Stoff wie Teil 25 bestehen und gegebe nenfalls mit einem besonderen Belag 5 aus gleichartigem Stoff wie Belag 28 versehen sein kann, ebenfalls einen Widerstandskör per 4 auf, dessen Widerstandswert in ent- gegengesetzter Richtung zunimmt wie der ,des Widerstandskörpers 27, so dass bei der gegenläufigen Bewegung .dieser beiden Wi derstandskörper längs .der Kontaktbahn ein stets symmetrisch verteilter Gesamtwiderstand eingeschaltet wird.
Hierdurch wird eine zu starke Konzentration des ,Stromes an der ab laufenden Kante des ruhenden Kontaktteils vermieden. Eine weitere Vergleiehmässiguug der Strom- und Wärmeverteilung kann da durch erzielt werden dass die Widerstands- körper 4 und 27 an .der der Kontaktbahn abgewandten ,Seite mit einer gut leitenden Einfassung 6 oder dergl. versehen werden. Die Strombahnen verlaufen dann etwa nach den gestrichelten Linien in Fig. 2.
In ,der Nähe der Linie A-A (Fig. 3), in der die Kontaktbahn von der ,senkrecht dazu stehenden Symmetrieebene geschnitten wird und die in Fig. 2 als Punkt erscheint, ist die Stromdichte höher als an den davor und dahinter liegenden Stellen, weil der Weg des geringsten Gesamtwiderstandes über diese Linie führt.
Die Linie A-A wandert auf der Kontaktbahn in Bewegungsrichtung mit halber TJmfangsgeschwindigkeit. Denkt man sich ;sämtliche Stromfäden durch diese Linie verlaufend, so lässt sich für jede Kon taktstellung der vom ,Strom am Widerstand hervorgerufene Spannungsabfall rechnerisch ermitteln. Dieser Wert ändert sich sowohl in Abhängigkeit von der Kontaktbewegung , und damit in Abhängigkeit von der Zeit als auch in Abhängigkeit von Odem veränder lichen Widerstandswert. Der Betrag :
dieser ,Spannungsänderung, bezogen auf die jewei lige Lage der Linie A-A, wird als Span- f nungsgradient an der Übergangsstelle be zeichnet.
Er ist ein Mass für,die @Spannungs- beanspruchung des Widerstandskörpers und ,darf je nach,den .gegebenen äussern Umstän- ,den einen bestimmten Höchstwert nicht über- f schreiten, damit kein schädliches Schaltfeuer in Form von Überschlägen auftreten kann.
Es wird daher empfohlen, bei der Bemes sung des Widerstandskörpers den Wider standszuwachs längs der Kontaktbahn höch stens so gross zu wählen, dass der iSpannungs- gradient an der Übergangsstelle, d. h. längs der Kontaktbahn, im ungünstigsten Betriebs falle 2000 Volt je Millimeter in keiner Stel lung und in keinem Augenbliek überschrei tet.
Je niedriger die zugelassene Höchst grenze des Spannungsgradienten liegt, desto kleiner ist der sich hieraus ergebende Wider- standozuwachs, desto grösser ist infolgedessen bei gegebenem Endwert des veränderliehen Widerstandes :die .Länge des Widerstands körpers.
Da bei .gegebener Frequenz des Stro mes infolge der Begrenztheit der für die Kommutierung zur Verfügung stehenden Zeit die erforderliche Bewegungsgeschwin- digkeit der Kontakteinrichtung mit der Länge des Widerstandskörpers wächst, so ist durch diese Bedingung eine untere Grenze für den Widerstandszuwachs festgelegt, bei welcher die aus mechanischen Gründen höchstzulässige Umfangsgeschwindigkeit er reicht ist.
Der Widerstandszuwachs ist nach den vorgenannten Grenzbedingungen zu be messen, je nach den elektrischen und mecha nischen Stoffeigenschaften des Widerstands- körpers und je nach der Durchschlagsfestig keit des ihn umgebenden Mediums. Letztere kann in bekannter Weise dadurch erhöht werden, dass die Kontakteinrichtung in einem Vakuumgefäss oder in einem ruhenden oder strömend bewegten gasförmigen oder flüs sigen Medium von höherer Durchschlags festigkeit als atmosphärische Luft angeord net wird, z. B. in einem unter erhöhtem Druck stehenden, mit Luft oder einem andern Gas gefüllten Behälter.
Das ablaufende Ende Widerstandskör pers 27 ist nach Fig. 2 so ausgebildet, dass der veränderliche Widerstand vor dem Über gang zum Bereich der höchsten Leitfähig- keit, d. h. bevor der ihm nachfolgende gut leitende Teil 226 :den Teil 2 des ruhenden Kontaktes erreicht, gradweise, insbesondere stetig abnimmt.
Da der Widerstandskörper dureh die in ihm entstehenden Verluste eine Wärmebean- spruchung erleidet, so muss diese durch ge eignete Wahl seiner Gesamtmasse berück sichtigt werden. Dies kann insbesondere für vorübergehende aussergewöhnliche Betriebs zustände, wie sie bereits weiter oben erwähnt ; waren, von Bedeutung sein.
Infolgedessen. ist es empfehlenswert:, die Masse des Wider- standskörpers mit Rücksicht auf sein Wärme fassungsvermögen so gross zu wählen, dass die bei ungünstigster Phasenlage des Schalt- ; taktes eintretende Erwärmung vorüber gehend mindestens so lange ertragen werden kann, bis entweder durch eine Regeleinrich tung eine günstigere Phasenlage eingestellt oder durch eine Sicherheitseinrichtung eine , Abeeba:ltung bewirkt ist.
Nach diesem Ge- sichtspunkt wird zweckmässig die Breite des Widerstandskörpers in Achsrichtung ge wählt, da in dieser Beziehung noch eine grö ssere Freiheit gegeben ist als in seiner mit f Rücksicht auf die Umfangsgeschwindigkeit begrenzten Länge und Höhe. Der Wider- standskörper kann entweder längs der Kon taktbahn überall gleich breit sein, er kann aber auch stellenweise verschiedene Breite ; haben, wie es in Fig. 3 beispielsweise dar gestellt ist, so dass auch diese Formgebung an der gradweisen Widerstandsänderung be teiligt ist.
Wenn auch ein nach den vorstehenden ; Richtlinien bemessener Umformer in der Lage ist, selbst in der ungünstigsten Be triebslage eine praktisch funkenfreie Kom- mut.ierung lediglieh mit Hilfe der Wider stände zu erzwingen, so ist es doch zur Er zielung möglichst geringer Verluste ratsam,
im Norinalbetrieb auch die natürliche Kom- mutierung mit Hilfe der Spannungsdifferenz zweier einander ablösender Phasen auszu nutzen und zu diesem Zwecke dafür zu sor gen, dass sieh die Bereiche höchster Leit fähigkeit je zweier einander ablösender Pha sen überlappen.
In den meisten Fällen mag es genügen, mit einer konstanten Überlap- pungsdauer zu arbeiten, die sich für den am häufigsten vorkommenden Betriebszustand des Umformers oder auch im Durchschnitt für alle vorkommenden Betriebszustände als am günstigsten erweist. In Sonderfällen kann es aber erwünscht sein, .die Überlappungs- dauer dem jeweiligen Betriebszustand anzu- passen, damit die Verluste jederzeit so ge ring wie möglich sind. Dazu wird .der Be reich höchster Leitfähigkeit jeder Kontakt stelle veränderlich gemacht, z.
B. mit Hilfe eines besonderen, gegenüber dem ruhenden Teil des Hauptkontaktes längs der Kontakt bahn verstellbaren Hilfskontaktes.,So ist bei spielsweise nach Fig. 3 und 4 seitlich an .dem Teil 2 des Hauptkontaktes ein Hilfs kontakt 3 angebracht, der mittels eines schwalbenschwanzförmigen Schlittens 7 ver stellt werden kann.
Zur gemeinsamen Ver stellung sämtlicher Hilfskontakte kann bei einem mehrphasigen Umformer ein Ring oder ein Armkreuz nach Art der bei Kom- mutatormaschinen bekannten verstellbaren Bürstenhalteeinrichtungen vorgesehen sein. Bei seitlicher Anordnung ,des Hilfskontaktes 3 ist eine Verbreiterung ,der Kontaktbahn er forderlich. Diese wird vermieden, wenn der Hilfskontakt 3 gemäss Fig. 5 vor dem Haupt- kontaktangeordnet ist.
Der Bereich höchster Leitfähigkeit ist dann von der auflaufenden Kante des Hilfskontaktes 3 bis zu -der ab laufenden Kante des Teils 2. des Hauptkon taktes zu rechnen.
Fig. @6 enthält beispielsweise rechnerisch ermittelte Kommutierungskurven eines unter zahlreichen möglichen Ausführungsformen des Erfindungsgegenstandes ausgewählten Drehstrom-Gleichstromumformers für einige hundert Ampere Gleichstrom bei einer effek tiven Spannung in der Grössenanordnung von 10 kV zwischen den Leitern des Drehstrom- netzes,
an die der Umformer in Graetzs hal- tun.g angeschlossen ist. Im Hinblick darauf, dass der speisende Transformator zwecks Kleinhaltung der Gesamtverluste bei der Umformung eine geringere Streuung aufwei sen soll als -die üblichen Netztransformato ren,
wurde der Rechnung für den Blind widerstand oder einzelnen Phasen des Wech- selstromsystems ein besonders niedriger Wert zugrunde ;
gelegt. Der Ohmsche Widerstand von schätzungsweise 0,1 Ohm wurde gegen über den bei der Kommutierung wirksam werdenden veränderlichen Widerständen, ,die rasch auf Werte von mehreren tausend Ohm anwachsen können,
vernachlässigt. Als Wech- selstromfrequenz wurde die übliche von 50 Per.'Sek. und ats Umlaufsgeschwindigkeit .der Kontaktbahn beispielsweise 50 m/.Sek. angenommen. Der nach den oben angegebe nen Gesichtspunkten für den ungünstigsten Betriebsfall bei Nennlast berechnete ver änderliche Widerstand weist die in Fig. -6 als Kurve r eingezeichnete Kennlinie auf.
Sein in der Zeichnung nicht angegebener End- wert ist je nach der als zulässig betrachteten Höhe der Rückstremverluste festzusetzen.
Nach Fig. 6 wird die Folgephase in dem Augenblick (0) zugeschaltet, in welchem sich die Spannungskurven U, und U2 der ab gebenden und der übernehmenden Phase schneiden. Dann beginnt die Differenzspan nung JU sofort ihren Anteil zur Kommutie- rung beizutragen, der als natürliche Kom- mutierung bezeichnet wird.
Bei Wechselrich- terbetrieb ist zwecks Ausnutzung der natür lichen Kommutierung die Zuschaltung der Folgephase vor dem Zeitpunkt der tSpan- nungsgleichheit vorzunehmen, wo -die Diffe renzspannung<B>AU</B> das entgegengesetzte Vorzeichen hat. Die erforderliche Einstel lung kann z: B. mittels des Drehtrans formators 22 (Fig. 1) herbeigeführt werden.
In Fig. 6 ist der von der Differenzspannung <B>AU</B> vor und nach Wirksamwerden des ver änderlichen Widerstandes .gelieferte Anteil des Kommutierungsstromes als Kurve mit , der Bezeichnung J,. eingetragen.
Der Be reich T" der höchsten Leitfähigkeit, in wel chem die natürliche Kommutierung allein herrscht, ist so eingestellt, d@ass, wie später erläutert wird, die geringsten Gesamtverluste f .auftreten. Nach Ablauf der Zeit To beginnt die Einschaltung des veränderlichen Wider standes r.
Durch diesen allein würde .der Gleichstrom in .der abgebenden Phase von seinem vollen Betrag gemäss der Kurve J,r s herabgeregelt werden, die somit den Anteil ,der künstlich erzwungenen, @d. h.
der rei nen Widerstandskommutierung widerspiegelt. Durch Überlagerung der beiden Kurven J" und Je, entsteht die Kurve des Kommutie- rungsstromes Jk. Diese geht im Zeitpunkt tx durch Null und erreicht schliesslich, wenn der Widerstand r auf seinem Höchstwert an gelangt ist, sehr kleine negative Werte, die den Rückstromverlust darstellen.
Die Verlustleistung N, während des Kommutierungsvorganges ergibt sich aus dem Produkt des Kommutierungsstromes JI; und der Spannung am veränderlichen Wider stand r. Der Gesamtverlust ist nach Rech nungen, .die für verschiedene Länge des Be reiches To der höchsten Leitfähigkeit durch geführt wurden, :dann am kleinsten, wenn ihr Anteil vor .dem Nulldurchgang t, etwa ebenso gross ist wie ihr Anteil nach dem Stromnulldurehgang, gerechnet bis zu einem Zeitpunkt, in welchem diese Verluste ihr Minimum oder einen praktisch zu vernach lässigenden geringen Wert erreicht haben.
Die beiden Anteile sind in Fig. 6 schraffiert. Die Gesamtverluste des Umformers können bis auf die Grössenordnung von 1 % der ab gegebenen Leistung herabgedrückt werden.. Dis Lage des Stromnulldurchganges t, ist je nach Höhe und Art der Belastung ver schieden. Infolgedessen muss auch der Be reich To der höchsten Leitfähigkeit verschie den eingestellt werden, wenn die Verlustlei stung für jeden Betriebsfall so niedrig wie möglich gehalten werden soll.
Da nun die Verlustleistung durch Messung des die Kon takte durchfliessenden .Stromes und des von diesem Strom an dem veränderlichen Wider stand hervorgerufenen und an den Wider standskörpern abgreifbaren iSpannungsab- falles oder eines Teils davon auf einfache Weise festgestellt werden kann, so lassen sich diese M.esswerte ohne weiteres zur selbsttäti gen ,Steuerung der Einstellung des Bereiches höchster Leitfähigkeit verwerten,
indem sie einem Leietungsminimumregler zugeführt werden, der die Einstellung :des Bereiches höchster Leitfähigkeit so beeinflusst, dass das Produkt aus dem Strom- und dem Span nungsabfall an mindestens einem Teilstück des Widerstandskörpers für alle Betriebs zustände auf dem kleinsten jeweils möglichen Wert gehalten wird.
Der Umformer nach Fig. 7 ist mit drei Kontakteinrichtungen 30, 31 und 32 ausge rüstet, deren umlaufende gut leitende Seg mente durch die eingezeichneten Verbin dungsleitungen in Reihe geschaltet bezw. mit den Schleifringen 23 und 24 verbunden sind, von denen über die Bürsten 33 und 34 Gleichstrom abgenommen und dem Gleich stromnetz 9 zugeführt werden kann. Die ruhenden Kontaktteile der drei Kontaktein richtungen sind in Graetzschaltung mit je einer Teilwicklung 20, 20' und 20" .des spei senden Transformators verbunden, deren jede für sieh beispielsweise in Stern geschaltet sein kann.
Die Primärwicklung 10 des Transformators braucht dagegen nicht unter teilt zu sein und kann beispielsweise für sieh in Stern geschaltet sein. Die äussern Leiter führen von der Primärwicklung des Trans formators zum Drehstromnetz B. Der An triebsmotor 21 ist hier zweipolig gedacht und treibt die umlaufenden Kontakteinrichtungen mit synchroner Geschwindigkeit an. Die Speisung für den Antriebsmotor ist einer Anzapfung der Primärwicklung 10 des Transformators entnommen, ihre Phasenlage kann durch einen zwischengeschalteten Dreh transformator 22 verstellt werden.
Die Fig. 8 und 9 zeigen den grundsätz lichen Aufbau eines derartigen Umformers. Danach ist die Umformungseinrichtung zu sammen mit dem speisenden Transformator in einen geschlossenen Behälter eingebaut, , der mit einem isolierenden Medium, beispiels weise mit 01, gefüllt sein kann.
Bei Wahl eines luft- oder gasförmigen Mediums emp fiehlt es sich, auch den Transformator in dem gleichen Medium anzuordnen. Fig. 8 E zeigt einen senkrechten Schnitt durch den Behälter längs der Ebene 13-A, Fig. 9 eine Draufsicht, bei der auf der untern Hälfte der Deckel weggelassen ist.
Der Behälter ist mit 30, sein Deckel mit 40 bezeichnet. s Letzterer trägt lediglich drei Drehstrom durchführungen, von denen nur die beiden mit 41 und 42 bezeichneten zu sehen sind, und einen Durchführungsisolator 44 für den hochgespannten Gleichstrom. Der andere c Pol .des Gleichstromsysteme ist mit einer Erdungsschraube 47 verbunden.
Der spei sende Drehstromtransformator ist in drei Einphasentransformatoren aufgelöst, @diestern- förnrig um die Kontakteinrichtung herum gruppiert sind. Die sekundären Wicklungs teile 20, 2-0', 20" sowie die jeweils zuge hörigen Kontakteinrichtungen 30, 31 und 32 sind derart übereinander artgeordnet, dass sieh möglichst kurze Verbindungsleitungen ergeben, und dass räumlich von unten nach oben eine möglichst gleichmässige Spannungs- verteilung erzielt wird.
Der Antriebsmotor 21 und der Schleifring 23 des geerdeten Gleichstrompoles sind am untern Ende der Welle 12 angeordnet. Der Schleifring 24 des andern,Gleichstrompoles liegt .am obern Ende .der Welle, so dass die Verbindung zwischen seinem Stromabnehmer 34 und :dem Durch führungsisolator 44 ebenfalls sehr kurz wird. Hierdurch wird .die Isolation der verschiede nen spannungsführenden Teile im Innern des Gerätes wesentlich vereinfacht.
Die Kontakt einrichtung ist von den Transformatoren durch einfache Zwischenwände 37 aus Iso liermaterial getrennt. Die Verbindungslei tungen sind ohne Durchführungsisolatoren durch Bohrungen 3$ in diesen Zwischenwän- ,den hindurchgeführt. In gleicher Weise sind die Nullpunktsleitungen in den mittleren Raum hineingeführt, wo sie durch Ringe 45, 45' und 45" zum Sternpunkt vereinigt sind. Auch die Sternpuuktsverbindung 46 der Pri märwicklungen 10 ist in dieser Form ausge führt.
Statt der @Sternverhindungen .können natürlich auch Dreiecksverbindungen vorge sehen sein, .die in ähnlicher Weise .ringför mig, jedoch mit Unterteilung in, einzelne Ringsegmente ausgebildet sein können. Die Widerstandskörper der Kontakteinrichtung können zwecks Erhöhung der Wärmeabfuhr mit Kühlschlitzen versehen ,sein, die parallel zur Hauptrichtung der Strombahnen anzu ordnen sind, damit die Ausbildung der Strombahnen möglichst wenig gestört wird. Durch die Kühlschlitze hindurch oder an andern Teilen der Kühloberfläche der Wi derstandskörper, z.
B. an den Seitenflächen entlang, kann durch ein besonderes, aus Röh ren oder Kanälen bestehendes Leitungs system ein. vorzugsweise flüssiges Kühl medium :den der höchsten Erwärmung ausge setzten Teilen zugeleitet und auch wieder ab geführt werden, ,dessen strömende Bewegung durch eine zusätzliche Pumpe oder auch mit Hilfe der im umlaufenden Teil der Kontakt einrichtung wirksamen Fliehkräfte erzeugt werden kann.
Fig. 10 zeigt als weiteres Ausführungs- beispiel einneu Einphaeenweohselstrom-Gleich- stromumfarmer mit hin- und herbewegten Kontakten in Graetzschaltung. Der Einpha- senwechselstrom wird von einem Generator 11 geliefert, der von einer in ,der Zeichnung nicht dargestellten. Kraftmaschine angetrie ben wird.
Auf der Generatorwelle <B>12</B> befin den ,sieh die Antriebsvorrichtungen für die Kontakte in Gestalt von Kurbeln 13 und Pleuelstangen 14, an ,deren; Stelle auch Nok- ken, Exzenter oder dergl. treten können, die, über Stössel auf die beweglichen Kontakt teile einwirken und diese entgegen dem Druck von Rüekführfedern bewegen.
Der Umformer besitzt vier Kontakteinrichtuxu- gen, deren jede aus zweiruhenden Kontakt teilen 15, 15', 16, 16', 17, 17' und 18, 18' und einem bewegten Kontaktteil 1<B>V</B>", 1'6", 17" und 18" besteht. Die ruhenden Kontakt teile 15 und 17 sowie 1,6 und 118 sind paar weise miteinander vereinigt und mit den , Wechselstromzuführungsleitungen verbun den.
Die ruhenden Kontaktteile 17' und<B>18'</B> sind ebenfalls miteinander vereinigt und über eine Glättun;gsdrossel 2'9 mit einem Pol des Gleichstromnetzes 9 verbunden, während der andere Pol @an den ruhenden Kontakttei len 15' und 116' angeschlossen ist, die an den beiden äussern Enden der Kontakteinrich tung sitzen und daher nicht miteinander ver einigt werden können, .obwohl sie gleiches s Potential besitzen.
Bei dieser Anordnung lie gen jeweils zwei Kontakteinrichtungen mit je zwei Kontaktstellen, im ganzen also vier Kontaktstellen in Reihe miteinander. Eine Überlappung der Bereiche höchster Leit- s fähigkeit ist bei diesem Ausführungsbeispiel nicht vorgesehen.
Für die Reihenschaltung einer grösseren Anzahl von Kontaktstellen, z. B. nach den Fig. 7 bis 10, sind die mit veränderlichen Widerständen ohne vollständige Unterbre chung arbeitenden Umformungseinrichtun gen aus dem Grunde besonders gut geeignet, weil hier durch die Widerstände ständig ohne weiteres eine gleichmässige Verteilung der Gesamtspannung auf die einzelnen Kon taktstellen gewährleistet Ist, so dass beson dere zusätzliche Einrichtunen, wie z. B. Parallelwiderstände, die bei' den gewöhn lichen Umformungseinrichtungen dazu ge braucht werden, entbehrlich sind.