CH263411A - Gleichrichteranlage mit Transformator und Regulierdrossel. - Google Patents

Description

      Gleichrichteranlage    mit Transformator und Regulierdrossel.    Die vorliegende Erfindung betrifft eine       Gleichrichteranlage    mit Transformator und  durch den Gleichstrom vormagnetisierte Regu  lierdrossel, wobei im Leerlauf in der Regulier  drossel maximale     Permeabilität    und ein ent  sprechend grosser Spannungsabfall bestehen  und im Transformator bei maximaler     Sätti-          gung    ein so grosser     Leerlaufstrom    fliesst, dass  gleichzeitig die Leerlauf- und die     Vollastspan-          nungen    weniger als     8/-0    voneinander abwei  chen.  



       Gleichrichteranlagen    mit einem derartigen  Verlauf der Spannung in Abhängigkeit des  Belastungsstromes sind erwünscht für die  Stromversorgung von Fernmeldeanlagen aller  Art sowie überall dort, wo eine Gleichstrom  quelle praktisch konstanter Spannung erfor  derlich ist.  



  Die     Fig.    1 zeigt beispielsweise eine erfin  dungsgemässe     Gleichriehteranlage.    Die Schal  tung ist im vorliegenden Beispiel einphasig  angenommen. Je nach der Leistung und der  gewünschten Welligkeit am Ausgang kann  aber auch eine     mehrphasige    Gleichrichter  schaltung angewendet werden.  



  Ein Gleichrichter     Gl,    der zweckmässiger  weise als Trockengleichrichter ausgebildet ist,  wird über einen Transformator     Tr,    zu     dessen     Primärwicklung eine zur Spannungsregulie  rung dienende     Drosselspule        Dr    in Serie liegt,  aus einem Wechselstromnetz     N",    gespeist. Der  vom Gleichrichter abgegebene Gleichstrom       fliesst    durch eine zweite Wicklung der Regu  lierdrossel     Dr    zum Verbraucher V.

   Die Wick-         lungen    für den Wechselstrom sind auf den bei  den     äussern    Schenkeln der Drosselspule ange  ordnet und so geschaltet, dass in der auf dem  mittleren Schenkel angeordneten Gleichstrom  wicklung     keineWechselstromkomponente    indu  ziert werden kann. Je nach Verhältnissen kann  parallel zum Gleichrichter und zum Verbrau  cher noch eine     Akkumulatorenbatterie    B an  geordnet sein. Zu diesem Fall wird die Span  nung des Gleichrichters derart eingestellt, dass  die Batterie auf der Erhaltungsspannung (2,1  bis 2,2 Volt pro Zelle) bleibt.  



  Die durch entsprechende Dimensionierun  gen der Drosselspule     Dr    und des Transforma  tors     Tr    auftretenden Spannungsverhältnisse  seien beispielsweise an Hand der in     Fig.    2 ge  zeigten Kurven erläutert, wobei konstante  Spannung des Wechselstromnetzes angenom  rnen ist.  



  Bei Leerlauf (Gleichstrom = 0) muss die  Drosselspule     Dr    eine maximale     Permeabilität     und einen grossen Spannungsabfall für den  Wechselstrom aufweisen. Sobald durch die  entsprechende Wicklung der Drosselspule ein  Gleichstrom fliesst, sinkt die     Permeabilität     und der Spannungsabfall     UDr    wird kleiner,  wie dies durch die Kurve     UDr    in     Fig.    2 ange  deutet ist. Die Primärspannung am Trans  formator     UT"    wird demgemäss     ansteigen,    da  diese um den Spannungsabfall in der Drossel  spule kleiner als die Netzspannung UN ist.

    Die auf die Primärseite des Transformators  umgerechnete Sekundärspannung wird, unter       Berücksichtigung    der Verluste, ungefähr ge-           mäss    der Kurve     UT"    verlaufen. Entsprechend       ähnlichen    Verlauf zeigt die Kurve der ide  ellen Gleichspannung<I>U =</I>     id.    Die vom Gleich  richter abgegebene Gleichspannung     U-    ist um  die     Verlustspannungen   <I>d</I>     UVG,    kleiner als die  ideelle Gleichspannung und zeigt den durch  die Kurve     _I__    angedeuteten Verlauf.

   Es kann  also bei passender     Dimensionierung    der     Wick-          lungen    und der     magnetischen    Verhältnisse so  wohl der Drosselspule     Dr    als auch des Trans  formators     Tr    erreicht werden, dass mit stei  gender     Gleiehstrombelastung    des Gleichrich  ters der Spannungsabfall in der Drosselspule  kleiner wird, so dass die Primär- und Sekun  därspannungen des Transformators ansteigen       und    die vom Gleichrichter dem Verbraucher  abgegebene     Gleichspannung    praktisch in einem       weiten    Belastungsbereich     konstant    bleibt.

   Die  Erfahrung zeigt, dass bei     Verwendung    von ge  wöhnlichem     Transformatorenblech    solche Ver  hältnisse erreicht werden,     wenn    in der     Drossel-          spiale        Dr    bei maximalem     ,u        eine    Induktion von  4000-6000 Gauss eingehalten wird und ferner  im Transformator die maximale     Sättigung     mindestens eingehalten ist und die Induktion  grösser als 14 000 bis 16 000 Gauss ist.

   Die Be  grenzung der Sättigung auf 14 000     bis    16 000  Gauss ist nötig, damit der     Magnetisierungs-          strom,    der     durch    die Drosselspule     Dr    fliesst,  nicht zu hoch wird.  



  Es ist natürlich auch möglich, an Stelle  von gewöhnlichem     Transformatorenblech    be  sondere legierte oder besonders behandelte  Bleche zu verwenden. In     diesem    Falle müssen  die oben angegebenen Vierte den charakteristi  schen     Kurven    dieser Bleche angepasst werden.  



  Bei richtiger     Dimensionierung    der Regu  lierdrossel und des Transformators kann fer  ner auch erreicht werden, dass die Sekundär  spannung des Transformators     Tr    und damit  die     Gleichspannung    des Gleichrichters prak  tisch unabhängig von     Schwankungen    der Netz  spannung ist.

   Die Anordnung wirkt mit dem  Transformator     Tr    als Querdrossel mit hoher       Sättigung    und der Drossel     Dr    als vorgeschal  tete     Induktivität    mit niedriger Sättigung wie  ein magnetischer Stabilisator.     Schwankt    die  Netzspannung um einen bestimmten Betrag,    so wirkt sich diese     Spannungsschwankung    zur  Hauptsache auf die     Spannung    an der Drossel  spule aus, während die Spannung am Trans  formator und zufolge des festen     übersetzungs-          verhältnisses    auch am Gleichrichter praktisch  konstant bleibt.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Gleichrichteranlage mit Transformator und durch den Gleichstrom vormagnetisierter Re gulierdrossel, dadurch gekennzeichnet, dass bei Leerlauf in der Regulierdrossel maximale Permeabilität und ein entsprechend grosser Spannungsabfall bestehen und im Transfor mator bei maximaler Sättigung ein so grosser Leerlaufstrom fliesst, dass gleichstromseitig die Leerlauf- und Vollastspannungen weniger als 8 % voneinander abweichen.

   UNTERANSPRüCHE 1. Gleichrichteranlage nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Wicklungen und der magnetische Kreis der Regulierdros sel derart dimensioniert sind, dass bei Be lastung des Gleichrichters die Wechselspan- niuig am Gleichrichter derart ansteigt, dass dessen Gleichspannung praktisch konstant bleibt.

   2. Gleichrichteranlage nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Regulierdros sel und der Transformator in derartigen Be reichen arbeiten, dass die Sekundärspannung des Transformators praktisch von Schwankun gen der Wechselspannung umabhängig ist. 3. Gleichrichteranlage nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Regulier drossel aus gewöhnlichem Transformatoren blech aufgebaut ist und bei maximalem ,u die Induktion 4000 bis 6000 Gauss beträgt.

   4. Gleichrichteranlage nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Transforma tor aus gewöhnlichem Transformatorenblech aufgebaut ist und die Induktion über der Sättigung liegt und grösser als 14 000 bis 16 000 Gauss ist.