CH93094A - Verfahren zur Umformung der einem Hochspannungsgleichstromnetz entnommenen Energie in Wechselstrom. - Google Patents

Description

  Verfahren zur Umformung der einem     Hochspannungsgleichstromnetz    entnommenen  Energie in Wechselstrom.    Zur Umformung von     Gileichstronrenergie,     die bei hoher Spannung durch eine Fern  leitung übertragen wird, in     Wechselstrom     kann man     hochevakuierte        Entladungsgefüsse     mit     Glühkathoden    in Verbindung     rnit        einem     Transformator     anwenden.    Den     (gittern    dieser       Entladungsgefässe    werden     schwankende    Span  nungen derart aufgedrückt,

   dass die dein  Gleichstromnetz durch das     EntladungsgefäC)     entnommene Energie als pulsierender     Gleich-          strom    dein Transformator zugeführt und diesem  als Wechselstrom entnommen wird.  



  Bei Anordnungen dieser Art treten grosse  Energieverluste entweder     für        Entladutrgsgefäl,      oder im     Transformator    auf.     Entnimmt    man  nämlich dein Netz den Gleichstrom in     sinus-          fiirrnigen    Schwankungen, die ja für     derj    Wir  kungsgrad des Transformators die     günstigsten     sind, so verbraucht das Entladungsgefäss allein  mindestens die Hälfte der gelieferten Energie.  



  Dieser Verlust im Entladungsgefäss     1:ifät     sich auf einen sehr geringen Betrag herab  setzen, wenn     rnan    von der     sinusförmigen    Form    der Entladung abgeht und dieselbe so gestaltet,       daf,    entweder der Strom oder die Spannung  im     Eratladungsgef < iP    während des grössten  Teiles jeder Periode dem     Nullwert    sehr nahe  liegen. Diese     Massnahme    ist in der draht  losen     Telegraphie        bekannt,    versagt aber im  vorliegenden Falle, da die geänderte Kurven  form wiederum sehr grosse Verluste im Trans  formator mit sich bringt.  



  Die     Erfindung        ermöglicht    es nun, den       Energieverlust    sowohl in den     Entladungs-          gefässen    als auch im Transformator äusserst       klein        zrr    gestalten und so einen     #,N'irkungs-          grad    von über     9l1"    o zu erzielen.

   Dies wird  erreicht, indem mehrere     Teilstriime    von einer  für den Verlust in den     Entladungsgefässen          günstigen        Forrn    durch mehrere Gefässe her  gestellt und im Transformator so     vereinigt          werden,        dafl)    aus ihrer Überlagerung die für  denselben vorteilhafte     Sinusfornr    entsteht.  



       Fig.    1 gibt eine der bei Anwendung von  drei     Entladungsgefäfien    in Betracht     kom-          menden        Schaltungen    wieder. Jedes der      Entladungsgefässe     Ri,        R:>.    und     R:;    liegt in Reihe  mit einer der     Transformatorspulen        l'i,        T.z    und     l'3..     Die Gleichstromleitungen     G,        +    und G -sind  durch sie auf drei getrennten Wegen mit  einander verbunden.

   Die drei Spulen sind  voneinander isoliert auf dem Kern eines für  alle drei gemeinsamen     Transformatorkerns     angeordnet, von dem durch eine vierte Spule       T4    der dem Netz<B><I>117</I></B>     zri    liefernde     sinusförinige     Wechselstrom entnommen wird. Besondere  Spannungsquellen     Si,         & #    und     8@    liefern die  voneinander verschiedenen Gitterspannungen,  deren zeitlicher Verlauf im Verein mit der  induktiven     Rückwirkung    des Transformators  die Form der Anodenströme und     -Spannungen     bedingt.  



  Zur Erzeugung der     Spannungen        können     besondere     Generatoren    oder auch Gruppen  von gewöhnlicher) Generatoren in Verbindung  mit     Glühkathodenröhren,    Selbstinduktionen,  Widerständen und ähnlichen Mitteln dienen,  womit in bekannter Weise jeder beliebige  Spannungsverlauf zu erzielen ist. Da es nicht  allein die Änderungen der Gitterspannungen  sind, wodurch die Änderungen der Anoden  ströme hervorgerufen werden, sondern diese  auch noch von der augenblicklichen     Gröhe     der     Kerninduktion    des Transformators ab  hängen, so ist es     zweckmässig,    den erforder  lichen günstigen Verlauf der Gitterspannung  empirisch festzustellen.

   Zu diesem Zwecke  müssen die     Gitterspannungskurven    verändert  werden können, und zwar     müssen    unter Bei  behaltung der     (Grundform    sowohl die maxi  male     Spannung    als auch die Neigung in einem  gegebenen Zeitpunkt     veränderbar    sein.  



  Eine     zweckmässige        Gestaltung    der Kurven       für    den beschriebenen Fall von drei Gefässen  ist in     Fig.   <I>2</I>     a-d    dargestellt. In sämtlichen  Figuren bezeichnet.     L    die     Anodenspannung,     I die Stromstärke,     TV    die     Leitring.        Fig.    2     a     gilt für das erste Gefäss.     Mali    sieht, dass  bei hohen     Werten    des Stromes die Spannung  nahe gleich Null ist, bei hohen Werten der  Spannungen dagegen der Strom verschwindet.

    Daher ist das Produkt beider, nämlich der  Energieverlust in dein Gefässe, während des  grössten Teils der Periode sehr klein, wie die    beigefügte Kurve es angibt. Die für die  zweite und dritte Röhre     zweckmässige        Form     ist in     Fig.        21)    und 2 c dargestellt. In     Fig.    2 d  ist die     Überlagerung    und die Kurve der Summe  der drei Teilströme     wiedergegeben.    Letztere  zeigt vollständig     sinusartigen    Verlauf, also  die in Bezug auf den Verlust im Transformator  günstigste Form.  



  Durch die beschriebene     Anordnung    wird  also erreicht,     dass    man die vom Gleichstrom  netz gelieferte     Energie    mit einem guten     Wir-          kririgsgi-ad    in     sinusförmigen    Wechselstrom       umformen    kann. Dein Netze wird dabei der  Strom als pulsierender Gleichstrom entnom  men, der zwischen einem Höchstwert und  einem     Mindestwert    nahe gleich Null schwankt.

    Soll die Entnahme möglichst gleichförmig  erfolgen, so lassen sich mehrere derartige  Anordnungen so miteinander verbinden, dass  die Summe der pulsierenden     Ströme    in jedem       Augenblick    praktisch     konstant    ist. Die ein  zelnen     Röhreiigrrippen    können dabei auf ge  trennte     Transformatoren    arbeiten, es lässt sich  aber auch     einrichten,    dass nur ein Trans  formator vorhanden ist. Zum Beispiel kann       inan    mit     3> < 3    Röhren und einem dreiteiligen  Transformator Drehstrom erzeugen.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Verfahren zur Umformung der einem Hoch spannungsgleichstromnetz entnommenen Ener gie in Wechselstrom, unter Verwendung eines Transformators und von Eiitladuiigsgefäheri mit Glühkathode, dadurch gekennzeichnet, dah man zur Erzielung eines guten Wirkungs grades mehrere parallel geschaltete Entladungs gefässe vermöge getrennter Wicklungen auf einen zur Erzeugung voll reinem Sinusstrom bestimmten Transformator gemeinsam wirken 1ä sst,

   und dass diese Entladungsgefässe durch ihre Cj',ittei-spaniiriiig derart gesteuert werden, dass einerseits der schädliche Energieverbrauch innerhalb der Entladungsgefässe auf ein Min destmali herabgedrückt wird, und dass ander seits die durch die getrennten Transformator wicklungen fliessenden Anodenströme durch ihr Zusammenwirken in dem gemeinsamen Kern des Transformators diejenige Änderung des Kraftlinienflusses hervorrufen,

   die zu dem Zustandekommen eines reinen Sinusstromes in der zur Energieabnahme bestimmten \Viek- lung erforderlich ist. Ü N T ERAN SPRtrCHE 1.

   Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass den Gittern der Ent ladungsgefässe eine so wechselnde Spannung aufgedrückt wird, dass durch den Span nungswechsel in Verbindung mit der induk tiven Rückwirkung des Transformators Anodenströme erzeugt werden, deren Span nung hoch ist, wenn die Stromstärke klein ist, und umgekehrt, und deren Summe für die Stromstärke einen sinusartigen Ver lauf ergibt. 2.

   Vorrichtung zur Ausübung des Verfahrens nach Patentanspruch und Unteranspruch 1, gekennzeichnet durch mehrere parallel ge schaltete Entladungsröhren mit Spannungs quellen, die mit je einer Primärspule des gleichen Transformators in Reihe liegen, während eine einzige Sekundärspule zur Stromabnahme dient.