CH271237A - Gleichrichter für höhere Spannungen. - Google Patents

Description

      Gleiehrichter    für höhere Spannungen.    Die vorliegende Erfindung betrifft Gleich  richter, bei denen die Stromumformung mit  tels magnetisch betätigter Schnellschalter und  Ventile bewirkt, wird, wie sie zum Beispiel  im Schweizer Patent     Nr.258430    beschrieben  sind.

   Um solche Gleichrichter auch für höhere  Spannungen benützen zu können, weisen er  findungsgemäss die Schalter in ihrer Gesamt  heit mindestens zwei in Reihe liegende Unter  brechungsstellen auf, wobei parallel zu jeder       Unterbreehungsstelle    eine Ventilanordnung  liegt, die eine Spannungssteuerung der Unter  brechungsstelle bewirkt. und so bemessen ist,  dass der Spannungsabfall je Unterbrechungs  stelle einschliesslich des     Ohmschen    und induk  tiven Spannungsabfalles in den Verbindungs  leitungen zwischen den     Unterbrechungsstellen     und den Ventilanordnungen beim Momentan  wert des     Aus-    und Einschaltstromes der Ven  tile höchstens 10 Volt beträgt.  



  Bei     Mehrphasengleichriehtern    wird man       zweckinässigerweise    je Phase     einen        inagneti-          sehen    Schnellschalter mit mindestens zwei in  Reihe liegenden Unterbrechungsstellen ver  wenden und     zti    jeder dieser Unterbrechungs  stellen eine Ventilanordnung unmittelbar par  allel schalten.  



  Als Ventile können alle Arten von     Ventilen     verwendet werden, sofern die Bedingung über  den Spannungsabfall erfüllt ist., das heisst die  Ventile müssen einen relativ kleinen innern  Widerstand aufweisen.  



  Mit Vorteil verwendet man sogenannte       Troekengleichriehter    in Form von Kupferoz@--         dul-    oder     Selengleichrichtern.    Es ist zweck  mässig, Platten auszusuchen, die in Vorwärts  richtung einen möglichst kleinen Widerstand  aufweisen, selbst wenn hierbei der Rückstrom  etwas grösser sein sollte. Bekanntlich kann  man bei beiden     Gleichriehterarten    durch Ab  wandlung des Herstellungsverfahrens Platten       init    besonders geringem Vorwärtswiderstand  erzeugen (siehe z. B. Schweizer Patentschrift  N r. 206837) .  



  Je nach den Bedingungen kann es auch  zweckmässig sein, elektrische     Kontaktventile     nach dem Schweizer Patent     Nr.262100    zu  verwenden, bei denen die auf der Kontakt  oberfläehe befindliche Fremdschicht in     Sperr-          richtung    als innerer Widerstand dient.  



  Unter Umständen kann es     zweckmässig     sein, daneben noch parallel zu den Unterbre  chungsstellen Kondensatoren anzuordnen, wo  bei durch geeignete Bemessung in an sich be  kannter Weise eine Kompensation der Teil  kapazitäten gegen Erde herbeigeführt      werden     kann.. Neben der Rücksicht auf Spannungs  steuerung kann die Bemessung dieser Konden  satoren auch so erfolgen, dass sie zusätzlich  noch als     Funkenlöschkreise    wirken. Hierzu  kann es zweckmässig sein, die Kondensatoren       ir_    an sich bekannter Weise mit Widerstän  den zu kombinieren.  



  Wesentlich für das     funkenfreie    Arbeiten  einer derartigen Anordnung ist der Umstand,  dass das     Übersehalten    von dem metallischen       Stromkreis    des magnetischen Schalters auf den  Stromkreis des Ventils praktisch     trägheitsfrei         erfolgt. Dies ist nur dann der Fall, wenn  die Schleife, bestehend aus Schalter, Ventil  und     Verbindungsleitungen,    praktisch     induk-          tivitätsfrei    ist. Dies     kann    z. B. dadurch er  reicht werden, dass diese Verbindungsleitun  gen     möglichst    kurz gemacht und verdrillt  werden.

   Unter Umständen ist es zweckmässig,  konzentrische Leiter für die Verbindungen  vorzusehen.  



  Verwendet man als magnetischen Schalter       ein        Schwingsystem    in Form eines schwingen  den     Ankers,    der zugleich als Schaltbrücke des  magnetischen Schalters dient, so wird man,  um den Erfindungsgedanken zu     verwirklichen.     die eine Gruppe der Ventile parallel zur  einen     Unterbrechungsstelle    und die andere  parallel zur zweiten Unterbrechungsstelle  legen. Dies erfolgt praktisch dadurch, dass  man die Mitte der Reihenschaltung der Ven  tile mit der Achse des schwingenden Ankers       verbindet        Lind    die Enden an die beiden fest  stehenden Schaltstücke anschliesst.

   Werden  mehrere derartige     Schwingsysteme    in Reihe  geschaltet, so     vervielfacht    sich die Anordnung  entsprechend. Wesentlich ist aber immer, dass  die Ventile zur Spannungssteuerung mit den       einzelnen    Unterbrechungsstellen verbunden  werden.  



  In     Fig.    1 ist ein Ausführungsbeispiel dar  gestellt. Es bedeuten darin 1 eine Wechsel  stromquelle, 2 die     Hauptstromspule    des ma  gnetischen Schalters, 3 den Anker dieses  Schalters, der sich um die als     Torsionsfeder     ausgebildete Achse 4 dreht. 5 und 6 sind die  feststehenden Schaltstücke, 7 und 8 zwei unter  sich gleiche Gruppen von Ventilen, die über  die Leitungen 9, 10 und 11 mit den     Schalt-          stücken    bzw. der Achse des Schalters ver  bunden sind. 12 und 13 sind Kondensatoren,  die ebenfalls parallel zu den Unterbrechungs  stellen liegen; 14 und 15 sind Widerstände;       7.6    stellt die Belastung dar.  



  Die Wirkungsweise ist kurz -folgende:     _    Zu  nächst fliesst der Strom über die Hauptstrom  spule 2 und die Ventilgruppen 7, 8 zur Be  lastung 16 und von hier zurück zur Strom  quelle 1. Beim     Ansprechstrom    des Magnet  schalters dreht sich der Anker 3 um die Achse    4 im     Gegenzeigersinn.    Dadurch entsteht eine  direkte Verbindung zwischen den Schalt  stücken 5 und 6. Die Ventile sind nun kurz  geschlossen; der Strom fliesst ummittelbar über  den     magnetischen    Schalter zur Belastung 16.  Dieser Zustand dauert so lange, bis der Ab  fallstrom des magnetischen Schalters erreicht  ist. Der Anker dreht sich dann im Uhrzeiger  sinn zurück.

   Nimmt man an, dass die Unter  brechung an den beiden Kontakten 5-3  und 3-6 nicht absolut gleichzeitig     erfolgt,     sondern zwischen 5 und 3 etwas früher als  zwischen 3     und    6, so     wird    in diesem ersten  Augenblick der Strom von dem Schaltstück 5  über die Leitung 9 zu der Ventilgruppe 7  fliessen, von hier über die Leitung 10 zurück zur  Achse 4 und dann von 3 unmittelbar nach 6.

    Man     erkennt"dass    trotz der nicht absolut gleich  zeitigen     Unterbrechung    auf die Unterbre  chungsstelle 5-3 nur der Spannungsabfall der  Ventilgruppe 7 entfällt und nicht etwa der       doppeltso        gr        osseder    Gesamtgruppe     (7+8)    . Vom  Augenblick an, in dem die Schaltstelle 3-6  ebenfalls öffnet,     wird    nun auch die untere  Ventilgruppe 8 eingeschaltet. In     Fig.l    ist  durch die Leitungsführung der Verbindungen  9, 10 und 11 angedeutet., wie die     IndLlktivität     der Anordnung möglichst klein gemacht wer  den kann.

   Zusätzlich sind noch die Konden  satoren 12, 13 und die     Widerstände    14, 15  vorgesehen, um erstens die Spannungssteue  rung noch wirksamer zu gestalten, zweitens  eine zusätzliche     Funkenlöschung    nach Art der  an sich bekannten Löschkreise herbeizuführen.  Auch der Anschluss der     Kondensatoren        Lind     Widerstände muss im allgemeinen möglichst       induktivitUsfrei    ausgeführt werden.  



  Durch entsprechende Kombination von  Anordnungen nach der Erfindung können  alle bekannten, insbesondere auch     mehrphasi-          gen        Gleichrichtersehaltungen        verwirklicht    wer  den.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Gleichrichter für höhere Spannungen, bei dem die Stromumformung mittels magnetisch betätigter Schnellschalter und Ventile be wirkt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Schalter in ihrer Gesamtheit mindestens zwei in Reihe liegende Unterbrechungsstellen auf weisen, wobei parallel zu jeder Unterbre chungsstelle eine Ventilanordnung liegt, die eine Spannungssteuerung der Unterbrechungs stelle bewirkt und so bemessen ist,

   dass der Spannungsabfall je Unterbrechungsstelle ein schliesslich des Ohmschen und induktiven Spannungsabfalles in den Verbindungsleitun gen zwischen den Unterbreehungsstellen und den Ventilanordnungen beim 1Tomentanwert des Aus- und Einschaltstromes der Ventile höchstens 10 Volt beträgt. UNTERANSPRCCHE: 1. Gleichrichter nach Patentanspruch, für Mehrphasenbetrieb, dadurch gekennzeichnet, dass pro Phase ein magnetischer Schalter mit mindestens zwei in Reihe liegenden Unter brechungsstellen verwendet wird. 2.

   Gleichrichter nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass als Ventile Trok- kengleichricliter verwendet werden. 3. Gleichriehter nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass parallel zu den Unterbrechungsstellen Kondensatoren ange ordnet sind, die neben ihrer Funktion als Spannungssteuerung so bemessen werden, dass sie zusätzlich noch als Funkenlö scheinricht.un- wirken. -l. Gleiehriehter nach Unteranspruch 3, da durch gekennzeichnet,

   dass zur Verbesserun- der Funkenlöschung die Kondensatoren mit Widerständen zu Löschkreisen vereinigt wer den. 5. Gleichrichter nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass die Verbindungs leitungen zwischen Unterbrechungsstellen und Ventilen induktivitätsarm ausgebildet wer den. 6. Gleichriehter nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass als magnetischer Schalter ein Schwingsystem verwendet wird, bei dem der Anker zugleich als Schaltbrücke dient, wobei die eine Ventilgrippe zwischen dem einen feststehenden Schaltstück und dem Anker, die zweite Ventilgruppe zwischen dem Anker und dem zweiten feststehenden Schalt stück liegt.

   7. Gleichriehter nach Unteranspruch 6, da durch gekennzeichnet, dass die Zuleitung zum Anker über die Achse geführt wird, die als Torsionsfeder ausgebildet ist. B. Gleichrichter nach Unteranspruch 6, da durch gekennzeiehnet, dass eine Anzahl von Schwingsystemen in Reihe geschaltet und parallel dazu entsprechende Gruppen von Ventilen und kapazitiven Löschkreisen ange ordnet werden.