Anordnung zum Betrieb von Stromriehtern, bei denen eine Stromlireisunterbrechung auf mechanischem Wege erfolgt. Ein Nachteil der bekannten Q,uecksilber- dampfgleichrichter ist der Lichtbogenabfall von etwa 10 bis etwa 30 V, je nach Grösse des Entladungsgefässes. Dieser Lichtbogen abfall vermindert den Wirkungsgrad gerade bei kleinen Spannungen erheblich. Bei einer Gleiehrichteranlage für 5000 A und 25 V Lichtbogenabfall gehen beispielsweise dauernd 25 . 5000 =125 kor verloren, die nutzlos in Wärme umgesetzt werden und die Wirt schaftlichkeit bei kleinen Spannungen in Frage stellen.
Mit einem besseren Wirkungs grad im Bereich kleiner Spannungen arbeiten die Stromrichter, bei denen eine Stromunter brechung auf mechanischem Wege erfolgt. Dabei ist es gleichgültig, ob die Elektroden in Luft oder in einer Flüssigkeit (Elektro lyt) getrennt werden oder ob die bewegte Elektrode selbst ein Flüssigkeitsstrahl ist. Schwierigkeiten beim Betrieb der Strom- richter mit Stromunterbrechung auf mecha nischem Wege ergeben sich durch Abnut zung und Verschmutzung der Elektroden und sind in erster Linie durch die Unter brechung des Stromes bedingt.
Die Erfindung bezweckt eine Verbesse rung des Betriebes von Stromrichtern, bei denen eine Stromunterbrechung auf mechani schem Wege erfolgt. Erfindungsgemäss ge lingt dies dadurch, dass der Stromrichter schaltungsmässig in n-phasenverschobene Teil stromrichter mit je mindestens zwei in zyklischer Reihenfolge arbeitenden Phasen unterteilt ist, von denen jeweils höchstens eine Phase Strom führt, und dass zwischen die Teilstromrichter Drosselspulen bezw. Transformatoren geschaltet sind, die magne tisch derart beschaffen sind,
und an deren Klemmen eine Spannung mit derartiger Be schaffenheit hinsichtlich Frequenz und Kur- venform liegt, dass in gewissen Zeitteilchen der Strom auf n-Strombahnen verteilt wird, und dass in andern Zeitteilchen der Strom von weniger als n-Strombahnen übernommen wird. Dadurch gelingt es, sowohl die ein gangs geschilderten Schwierigkeiten zu be heben als auch die Stetigkeit des Energie- flussec, wie sie bei mehrphasigen Gleich- und Wechselrichtern gefordert wird, sicher zustellen.
In Fig. 1 der Zeichnung ist ein Ausfüh rungsbeispiel der Erfindung veranschaulicht. Dieses bezieht sich auf eine sechsphasige Gleichrichteranlage, die das Gleichstromnetz 1 speist. Von dem speisenden Haupttransfor mator sind der Anschluss an das Wechsel stromnetz sowie die Primärwicklung nicht dargestellt. In der Zeichnung angegeben ist die in zwei dreiphasige Steuerwicklungen 2' und 2" unterteilte Sekundärwicklung des speisenden Haupttransformators. An jede der Phasenwicklungen 21 ... 26 ist eine Kon taktbahn angeschlossen, die von einer umlau fenden Bürste 20' bezw. 20" bestrichen wird.
Man erkennt, dass die den einzelnen Phasen wicklungen zugeordneten Kontaktbahnen auf elektrische Verhältnisse bezogen weniger als 120' lang sind, dass in dem der Zeichnung zugrunde liegenden Zeitpunkt die Bürste 20' stromlos ist und die Bürste 20" den Ge samtstrom führt. Etwa<B>10'</B> später läuft die Bürste 20' auf die zur Phasenwicklung 21 gehörende Kontaktbahn auf. Die Bürste 20' übernimmt nun einen steigenden Anteil des Laststromes, bis nach spätestens weiteren 40 die Bürste 20" stromlos wird und während weiterer 20' die Bürste 20' den Gesamt strom führt.
Erreicht wird dieses Arbeiten durch eine Drosselspule bezw. Transforma tor 3, die magnetisch derart beschaffen ist, und an deren Klemmen eine Spannung mit derartiger Beschaffenheit hinsichtlich Fre quenz und Kurvenform liegt, dass in gewis sen Zeitteilchen der Strom auf zwei Strom bahnen verteilt wird, und dass in andern Zeit teilchen der Strom von einer Phasenwicklung der andern Sternwicklung allein übernom men wird. Bei Zugrundelegung des Schalt- Bildes gemäss Fig. 1 ergeben sich die Strom verhältnisse gemäss Fig. 2: Im 1 obern Teil sind die Phasenspannungen 21<B>...</B> 26 darge stellt.
Darunter ist der durch die Bürste 20' fliessende Strom ä\ und unten der durch die Bürste 20" fliessende Strom ä" dargestellt. Man erkennt, dass i' einen Grösstwert an nimmt, wenn i" jeweils den Wert Null hat, und dass für i" das gleiche gilt.
Die Drosselspule bezw. Transformator 3 unterliegt schaltungsmässig gleichen Bedin gungen wie bekannte Anordnungen, unter scheidet sich aber hiervon wirkungsmässig. Zieht man beispielsweise den Saugtransfor mator zum Vergleich heran, so ergibt sich dort,
dass der Saugtransformator den Last strom - abgesehen vom Magnetisierungs- strom - in jedem Zeitteilchen auf beide Teilstromrichter gleichmässig unterteilt. Ver gleicht man aber die Anordnung gemäss der Erfindung mit dem Transformator zur Ein fügung von Kommutierungsharmonischen, so ergibt sich,
dass im bekannten \alle - ab gesehen vom Kommutierungsvorgang -stets nur eine Entladungsstrecke Strom führt. Zwar liegt in allen drei Fällen an der Dros selspule bezw. Transformator 3 eine Span nung dreifacher Frequenz, aber hinsichtlich Phasenlage und Kurvenform sind alle drei. Fälle verschieden.
Vergleicht man eine An ordnung gemäss der Erfindung (Fig. 2a) mit dem Saugtransformator (Fig. 2b), so haben die beiden Spannungen Ui, und Us im Falle gleicher Phasenlage auch annähernd gleiche Kurvenform. Strommüssig besteht der Unter schied, dass bei der Saugdrossel der Anoden strom, z.
B. i23; mindestens 1i20 dauert, und zwar von dem Schnittpunkt der Phasenspan nungen 21 und 23 bis zum Schnittpunkt der Phasenspannungen 23 und 25, dass hingegen bei einer Anordnung gemäss' der Erfindung die Stromdauer jeder Phase weniger als 120 beträgt, und zwar wegen des Zu- und Ab schaltens im stromlosen Zustand im Zeit punkt t23' bezw. t23" mit<B>301</B> Phasennach- eilung gegenüber der bekannten Anordnung.
Eine Drosselspule für die Zwecke der Erfin dung erfordert gegenüber einem Saugtrans- formator weniger aktives Material, dafür aber einen wesentlich höheren Magnetisie- rungsstrom. Da dieser sich dem Laststrom überlagert,
ergeben sich die verschiedenarti gen Kurvenformen gemäss Fig. 2a und 2b. Hinsichtlich ihrer Kurvenform unterscheidet sich die hier vorgeschlagene Spannung UD von der mehr spitzen Kurvenform UI" einer Kommutierungsharmonischen (Fig. 2c), ausser dem aber noch durch die Phasenlage, die im bekannten Falle veränderlich, im vorliegen den Fall aber fest ist. Ausserdem aber arbei tet im bekannten Falle jede Phase (vergl. z. B. den Anodenstrom i23) nur<B>60,'.</B>
Arbeitet der Stromrichter mit veränder licher Last, so ist es zweckmässig, die für die Drosselspule bezw. Transformator erforder liche Spannung fremd zu erzeugen. Arbeitet jedoch der Stromrichter mit praktisch unver änderlicher Last, so ist die Fremderzeugung nicht notwendig; in diesem Falle kann man die gewünschte Wirkung durch entspre chende Bemessung des Kupfers und Eisens (gegebenenfalls auch des Luftspaltes und eines etwaigen magnetischen Nebenschlusses) für die Drosselspule bezw. Transformator erreichen.
In manchen Fällen ist es zwecks besserer Ausnutzung der Wicklungen des Haupt transformators günstig, an Stelle mehrerer Sternwicklungen eine Vieleekwicklung für den Haupttransformator zugrunde zu legen. Dieser Fall ist schematisch in Fig. 3 an gedeutet. Erforderlich sind hierbei zwei Drosselspulen bezw. Transformatoren 3 und zwei Bürstensätze 20' und 20", nämlich je einen für jede Gleichstromleitung.
Die Erfindung hat nicht nur Bedeutung für Stromrichter, bei denen die Elektroden trennung in Luft oder in einer Flüssigkeit (Elektrolyt) erfolgt, sondern auch für Strom richter, bei denen die bewegte Elektrode selbst ein Flüssigkeitsstrahl ist. Eine der artige Ausführungsmöglichkeit ist in Fig. 4a und 4b der Zeichnung dargestellt, und zwar in einem senkrechten und horizontalen Schnitt.
In einem Behälter 10 befindet sich eine Zentrifuge 11, die von der Welle 12 mittels eines nicht dargestellten Synchron motors angetrieben wird. In. der Mitte im besonders vertieften Mittelboden des Behäl ters befindet sich eine leitende Flüssigkeit 13, z. B. Quecksilber, die durch die Zentri- fugenrohre 11 nach oben gesaugt wird, an deren Spitze austritt und dann die in den Fig. 1 und 31 dargestellten Kontaktbahnen 14 bestreicht.
Die Zahl der Zentrifugalrohre und ihre gegenseitige Lage ist genau so zu bemessen, als wenn die bei Fig. 1 und 3 dar gestellten Bürsten benutzt würden. Bei der konstruktiven Durchbildung wird man vor teilhaft die beim Bau von Turbinen gewon nenen Erkenntnisse anwenden. Beispielsweise ist es günstig, die feststehenden Kontakt bahnen als Umleitschaufeln auszubilden, wie bereits in Fig. 4b angedeutet ist, und ebenso die Austrittsdüse für den Flüssigkeitsstrahl so einzurichten, dass die Austrittsgeschwin digkeit der Flüssigkeit möglichst klein ist.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel der Er findung ist in Fig. 5 der Zeichnung schema tisch veranschaulicht. An den äussern Enden der Drosselspule bezw. Transformator 3 sind die Bürsten 20' und 20" angeschlossen, fer ner ein Widerstand 4.
In diesem fliesst ein Strom Jw, der von der an der Drosselspule bezw. Transformator 3 liegenden Wechsel spannung hervorgerufen wird. U, in Fig. 6 ist die Differenzspannung zwischen den bei den Teilstromrichtern. In dem obern Teil der Fig. 6 ist durch die schraffierte Fläche die Spannung an der halben Drossel angedeutet.
Ohne den Widerstand 4 würden die Bürsten 20' und 20", die die den einzelnen Phasen wicklungen zugeordneten Kontaktbahnen be streichen, je die Hälfte des Gleichstromes, also 1/2 Jg., führen. Fliesst jedoch ausserdem der Wechselstrom J, und ist seine Ampli tude mindestens gleich dem halben Gleich stromwert, also 1/2 Jg., so überlagern sich J, und Jg. in den zu den Bürsten 20' und 20" führenden Leitungen. Man sieht in Fig. 6, dass die durch die Bürsten 20' und 20" flie ssenden Ströme J' und J" abwechselnd zu Null werden.
Wird<B>J</B> zu Null, so lösen sich die Kurven der Phasenspannungen 21 und 23 funkenlos mit der Bürste 20' ab. Entspre chendes gilt für J".
Die vorstehenden Ausführungen gelten N für den Fall, dass J" konstant oder nur wenig veränderlich ist, und dass stets die Ampli tude von Jw mindestens gleich der Hälfte des Gleichstromes, also 1/s Jg, ist. Ändert sich J. stärker, so muss auch J, geändert werden, i was beispielsweise mittels Kohledruckreglers erfolgen kann.
Man kann auch die elektrische Mitte des Widerstandes 4 mit der Mitte der Drossel spule bezw. Transformators 3 verbinden. Dann fliesst ein Teil von J, im Verhältnis der Ohmschen Widerstände der Schaltele mente 3 und 4 über den Widerstand 4. Die Gleichstrombelastung der Drosselspule bezw. Transformators wird geringer, der Effektiv wert des durchfliessenden Stromes steigt je doch, da jetzt auch dem Gleichstrom ein Wechselstrom überlagert ist. Durch Kurz schlusswindungen oder verlustreiches Eisen blech kann man J, in der Drossel auch un mittelbar erzeugen.
Die im Widerstand 4 auftretenden Ver luste (Uw. J,) werden; da Uw mit der Pha senzahl kleiner wird, mit steigender Phasen zahl kleiner. Diese Verluste kann man - un abhängig von der Phasenzahl - fast völlig vermeiden, wenn man die Drosselspule bezw. Transformator mit einer laststromabhängi- gen Zusatzlast versieht. Diese kann beispiels weise ein für die Frequenz der Drossel be messener Synchronmotor sein, der vorteilhaft mit der an das Drehstromnetz angeschlos senen Maschine für den Antrieb des umlau fenden Schalters auf einer Welle sitzt.
Diese Maschine entnimmt alsdann dem Drehstrom netz keine Energie, sondern gibt Energie in das Netz zurück, die ihr durch den an der Drossel liegenden Synchronmotor mechanisch zugeführt wird. Auch für diesen Fall gilt, abgesehen von den Magnetisierungsströmen, die Synchronmotor und Drossel aufnehmen, Fig. 6 angenähert.
Die in der Spannungs kurve vorhandene dritte Harmonische beein- trächtigt nicht das betriebliche Verhalten, des Synchronmotors. Die Unabhängigkeit von der Belastung kann durch eine magnetische Kupplung oder dergleichen erzielt werden, die, vom Gleichstrom J# durchflossen, die Be- dingung zwischen J, und J,;
durch Verstel lung des Polrades bei allen Belastungen auf rechterhält.
Man kann die wechselweise Stromver drängung zur funkenlosen, mechanischen Stromumformung nicht nur schaltungsmässig, sondern auch durch Bemessung der Drossel spule bezw. Transformators erzielen. Es wird hierdurch der Magnetisierungsstrom Jm so gesteigert, dass sein Höchstwert stets gleich 1/s J" ist.
Da J. jedoch der Spannung Uw um etwa 90 ; bezogen auf die Frequenz an der Drossel, nacheilt, so müssen die Kontakte etwa 90 später geöffnet und geschlossen werden. Hierdurch verändert sich zwar die Spannungskurve U" beträchtlich (siehe die schraffierten Teile der Mg. ?), ohne jedoch die Stromkurven J' und J", die die Summe von 1/s J" und J. darstellen,
wie in dem untern Teil der Fig. 7 gezeigt ist, für den gewünschten Zweck unbrauchbar zu machen. Lösen sich die Spannungskurven 21 und 23 ab, so herrscht zwischen ihnen eine gewisse Spannung; da jedoch kein Strom in diesem Augenblick fliesst, so ist die Schaltleistung Null. Diese Spannung vermindert sich ausser dem mit steigender Phasenzahl.
Fügt man in die Drossel beiw. Transfor mator einen Streukern, also einen freien magnetischen Rücksehluss mit Luftspalt ein, so heben sich die Gleichflüsse der beiden, nicht zusammenliegenden Wicklungshälften nicht mehr auf, sondern schliessen sich über den Streukern.
Der linke und rechte Schen kel werden mit steigender Gleichstromlast vormagnetisiert, wodurch sich die Induktivi- tät der Drossel erheblich vermindert. J. steigt annähernd proportional mit J" an.
Je- i doch in der Nähe des Leerlaufes nimmt die Drossel bei sehr geringem Gleichstrom einen Strom auf wie jeder leerlaufende Transfor mator. Durch Parallelschalten eines Konden sators kann man den Lrlaufstrom auf- heben.
Die Bedingung 1/s J, gleich Höchst wert von J., lässt sich somit für einen grossen Bereich von Belastungswerten erfüllen. Än dert sich die zugeführte Transformatorspan- nung, um die Gleichspannung zu verändern, so müssen die Windungszahlen an der Dros sel entsprechend verändert werden. Man kann auch die Gleichstromvormagnetisierung ver ändern, wenn man beispielsweise statt eines festen Streukernes einen tauchbaren vorsieht.
Belastet man in Fig. 5 die Spannung an der Drossel bezw. Transformator 3 statt durch einen Widerstand 4 mit einem Gleich richter beliebiger Art, so lässt sich auch für verschiedene Gleichspannungen und für ver schiedene Belastungen die Bedingung der Stromfreiheit während des Wechsels der Elektroden erreichen.
Verwendet man bei spielsweise einen zweianodigen Quecksilber dampfgleichrichter hierfür, und führt man nach entsprechender Umspannung seine Last parallel dem zu speisenden Gleichstromnetz gemeinsam mit dem mechanischen Haupt gleichrichter zu, so übernimmt dieser bei einer der Spannungskennlinie des Haupt gleichrichters angepassten Spannungskenn- linie einen dem Gleichstromwert proportiona len Anteil.
Es ist klar, dass man durch bekannte Mit tel, z. B. Drosseln, die Stromkurven der Fig. 6 an der Spitze nach Möglichkeit ab flacht, um den Nullwert des Stromes auf möglichst lange Zeit zu erhalten. Auch bei Belastung durch einen Gleichrichter muss man diese Bedingung anstreben.
Arrangement for the operation of Stromriehtern, in which a Stromlireisinterruption takes place by mechanical means. A disadvantage of the known Q, mercury vapor rectifier is the arc drop of approximately 10 to approximately 30 V, depending on the size of the discharge vessel. This arc drop significantly reduces the efficiency, especially with low voltages. With a rectifier system for 5000 A and 25 V arc drop, for example, 25 continuously go. 5000 = 125 cores are lost, which are uselessly converted into heat and question the economic viability at low voltages.
The converters in which the power is interrupted mechanically work with better efficiency in the low voltage range. It does not matter whether the electrodes are separated in air or in a liquid (electrolyte) or whether the moving electrode is itself a jet of liquid. Difficulties in operating the converter with a current interruption by mechanical means arise from wear and tear and contamination of the electrodes and are primarily caused by the interruption of the current.
The invention aims to improve the operation of converters in which a current interruption takes place in a mechanical cal way. According to the invention, this succeeds in that the converter is divided into n-phase-shifted partial converters, each with at least two phases working in a cyclical order, of which at most one phase carries current, and that between the partial converters choke coils or. Transformers are connected that are magnetically designed in such a way that
and at the terminals of which there is a voltage with such a quality in terms of frequency and waveform that in certain time particles the current is distributed to n-current paths, and that in other time particles the current is taken over by less than n-current paths. This makes it possible to both overcome the difficulties outlined at the beginning and to ensure the continuity of the energy flow, as is required with multi-phase rectifiers and inverters.
In Fig. 1 of the drawings, an Ausfüh approximately example of the invention is illustrated. This relates to a six-phase rectifier system that feeds the direct current network 1. From the feeding main transformer, the connection to the alternating current network and the primary winding are not shown. The drawing shows the secondary winding of the feeding main transformer, which is divided into two three-phase control windings 2 'and 2 ". A contact path is connected to each of the phase windings 21 ... 26 and is swept by a rotating brush 20' or 20" .
It can be seen that the contact paths assigned to the individual phase windings are less than 120 'long in relation to electrical conditions, that at the point in time on which the drawing is based, the brush 20' is de-energized and the brush 20 "carries the total current. For example <B> 10 'later, the brush 20' runs onto the contact track belonging to the phase winding 21. The brush 20 'now takes on an increasing proportion of the load current until, after another 40 at the latest, the brush 20 "is de-energized and during a further 20' the Brush 20 'carries the total current.
This work is achieved by a choke coil BEZW. Transformer 3, which is magnetically designed, and at the terminals of which there is a voltage with such a nature in terms of frequency and waveform that in certain time particles the current is distributed over two current paths, and that in other times the current from one particle Phase winding of the other star winding alone is taken over. Taking the circuit diagram according to FIG. 1 as a basis, the current ratios according to FIG. 2 result: In the upper part of 1, the phase voltages 21 are shown.
Below the current flowing through the brush 20 'and below the current flowing through the brush 20' is shown. It can be seen that i 'assumes a maximum value when i "has the value zero in each case, and that the same applies to i".
The choke coil respectively. In terms of circuitry, transformer 3 is subject to the same conditions as known arrangements, but differs from this in terms of its effectiveness. If, for example, the suction transformer is used for comparison, the result is
that the suction transformer equally divides the load current - apart from the magnetizing current - in each time particle on both partial converters. But if one compares the arrangement according to the invention with the transformer for the insertion of commutation harmonics, the result is
that in the known \ all - apart from the commutation process - only one discharge path carries current. It is true that in all three cases the Dros selspule is respectively. Transformer 3 has a voltage three times the frequency, but in terms of phase position and waveform are all three. Cases different.
If one compares an arrangement according to the invention (FIG. 2a) with the suction transformer (FIG. 2b), the two voltages Ui and Us also have approximately the same curve shape in the case of the same phase position. In terms of current there is the difference that the anode current in the suction throttle, z.
B. i23; lasts at least 1i20, namely from the point of intersection of the phase voltages 21 and 23 to the point of intersection of the phase voltages 23 and 25, whereas in an arrangement according to the invention, the current duration of each phase is less than 120, due to the on and off switching in the de-energized state at time t23 'respectively. t23 "with <B> 301 </B> phase lag compared to the known arrangement.
A choke coil for the purposes of the invention requires less active material than a suction transformer, but a much higher magnetizing current. Since this is superimposed on the load current,
result in the various types of curve shapes according to FIGS. 2a and 2b. With regard to its curve shape, the voltage UD proposed here differs from the more acute curve UI "of a commutation harmonic (FIG. 2c), but also by the phase position, which is variable in the known case, but fixed in the present case In the known case, each phase (see e.g. the anode current i23) only switches <B> 60, '. </B>
If the converter works with changeable Licher load, it is useful to BEZW for the inductor. Transformer to generate the required voltage externally. However, if the converter works with a practically unchangeable load, external generation is not necessary; In this case, you can BEZW the desired effect by appropriate dimensioning of the copper and iron (possibly also the air gap and a possible magnetic shunt) for the inductor. Reach transformer.
In some cases, in order to make better use of the windings of the main transformer, it is advantageous to use a multiple winding for the main transformer instead of several star windings. This case is indicated schematically in Fig. 3. Two chokes are required here, respectively. Transformers 3 and two sets of brushes 20 'and 20 ", namely one for each DC line.
The invention is not only important for converters in which the electrodes are separated in air or in a liquid (electrolyte), but also for converters in which the moving electrode itself is a liquid jet. One such possible embodiment is shown in FIGS. 4a and 4b of the drawing, in a vertical and horizontal section.
In a container 10 there is a centrifuge 11 which is driven by the shaft 12 by means of a synchronous motor, not shown. In. the middle in the particularly recessed center bottom of the Behäl age is a conductive liquid 13, for. B. mercury, which is sucked up through the centrifuge tubes 11, exits at the tip and then brushes the contact tracks 14 shown in FIGS. 1 and 31.
The number of centrifugal tubes and their mutual position is to be measured exactly as if the brushes provided in Fig. 1 and 3 would be used. In the constructive training, the knowledge gained in the construction of turbines will be used before geous. For example, it is advantageous to design the stationary contact tracks as deflection blades, as already indicated in FIG. 4b, and also to set up the outlet nozzle for the liquid jet so that the liquid outlet speed is as low as possible.
Another embodiment of the invention He is illustrated schematically in Fig. 5 of the drawing. At the outer ends of the choke coil respectively. The brushes 20 ′ and 20 ″ are connected to the transformer 3, and a resistor 4 is also connected.
In this flows a current Jw, the BEZW from the choke coil. Transformer 3 lying alternating voltage is caused. U in Fig. 6 is the differential voltage between the partial converters. In the upper part of FIG. 6, the hatched area indicates the voltage at half the throttle.
Without the resistor 4, the brushes 20 'and 20 ", which paint the contact paths assigned to the individual phase windings, would each carry half of the direct current, i.e. 1/2 Jg. However, if the alternating current J also flows, and its ampli tude is at least equal to half the direct current value, i.e. 1/2 Jg., J and Jg are superimposed in the lines leading to the brushes 20 'and 20 ". It can be seen in FIG. 6 that the currents J 'and J "flowing through the brushes 20' and 20" alternately become zero.
If <B> J </B> becomes zero, the curves of the phase voltages 21 and 23 are replaced with the brush 20 'without sparking. The same applies to J ".
The above statements apply to the case that J ″ is constant or only slightly variable, and that the amplitude of Jw is always at least equal to half the direct current, i.e. 1 / s Jg. If J. changes more, then must also J, can be changed, i which can be done, for example, by means of a coal pressure regulator.
You can also bezw the electrical center of the resistor 4 with the center of the throttle coil. Connect transformer 3. Then a part of J flows, in the ratio of the ohmic resistances of the Schaltele elements 3 and 4 via the resistor 4. The direct current load of the inductor respectively. The transformer becomes smaller, the effective value of the current flowing through increases, however, since an alternating current is now superimposed on the direct current. J, can also be generated directly in the choke by means of short-circuit turns or high-loss sheet iron.
The losses occurring in the resistor 4 (Uw. J,) are; since Uw becomes smaller with the number of phases, the number of phases decreases with increasing phases. You can almost completely avoid these losses - regardless of the number of phases - if you respectively the choke coil. Provides transformer with a load current-dependent additional load. This can, for example, be a synchronous motor be measured for the frequency of the throttle, which is advantageously seated on a shaft with the machine connected to the three-phase network for driving the rotating switch.
This machine then takes no energy from the three-phase network, but returns energy to the network that is mechanically fed to it by the synchronous motor located at the choke. In this case too, apart from the magnetizing currents absorbed by the synchronous motor and choke, FIG. 6 is approximated.
The third harmonic present in the voltage curve does not affect the operational behavior of the synchronous motor. The independence from the load can be achieved by a magnetic coupling or the like, which, when the direct current J # flows through, the condition between J 1 and J 1;
by adjusting the pole wheel under all loads.
You can alternate Stromver displacement for sparkless, mechanical current conversion not only in terms of circuitry, but also by dimensioning the choke coil BEZW. Achieve transformer. This increases the magnetizing current Jm so that its maximum value is always equal to 1 / s J ".
However, since J. the voltage Uw by about 90; based on the frequency at the choke, the contacts must be opened and closed about 90 later. This changes the voltage curve U "considerably (see the hatched parts of the Mg.?), But without the current curves J 'and J", which represent the sum of 1 / s J "and J.,
as shown in the lower part of Fig. 7, unusable for the desired purpose. If the voltage curves 21 and 23 become detached, there is a certain tension between them; However, since no current is flowing at this moment, the switching capacity is zero. This voltage also decreases as the number of phases increases.
If one adds in the throttle atw. Transformer incorporates a scatter core, i.e. a free magnetic return flow with an air gap, the direct fluxes of the two non-adjacent winding halves no longer cancel each other, but close over the scatter core.
The left and right legs are premagnetized as the DC load increases, which significantly reduces the inductance of the choke. J. increases approximately proportionally with J ".
However, in the vicinity of no-load, the choke draws a current at a very low direct current like any idle transformer. The idle current can be canceled by connecting a capacitor in parallel.
The condition 1 / s J, equal to the maximum value of J., can thus be fulfilled for a wide range of load values. If the supplied transformer voltage changes in order to change the DC voltage, the number of turns on the choke must be changed accordingly. You can also change the direct current bias if you use a submersible core instead of a fixed core.
If you load in Fig. 5, the voltage at the throttle BEZW. Transformer 3 instead of a resistor 4 with a rectifier of any type, the condition of no current during the change of the electrodes can also be achieved for different DC voltages and for different loads.
If, for example, a two-anode mercury vapor rectifier is used for this purpose and, after the corresponding voltage change, the load is fed in parallel to the direct current network to be fed together with the mechanical main rectifier, this takes on a voltage characteristic that is adapted to the voltage characteristic of the main rectifier and is proportional to the direct current value Proportion of.
It is clear that known means such. B. throttles, the current curves of Fig. 6 flattened at the top if possible in order to maintain the zero value of the current for as long as possible. This condition must also be aimed for when there is a load from a rectifier.