Einrichtung zur Speisung von mehrphasigen Quecksilberdampfgleichrichtern mit gegenüber der Netzphasenzahl erhöhter Anodenzahl. Um mehrphasige Q.uecksilberdampfgleich- richter mit gegenüber der Netzphasenzahl erhöhter Anodenzahl zu speisen, verwendet man in der Regel Trangformatoren, deren sekundäres Wicklungssystem eine entspre chend erhöhte Phasenzahl erhält. Die Art und Weise, wie die Erhöhung der sekun dären Phasenzahl erreicht wird; ist nun aber, nicht ohne Einfluss auf das Arbeiten des. an geschlossenen Gleichrichters.
Besonders wich tig ist es, dass die Strombelastung der ein zelnen Anoden eine gleiche ist und dass die jenigen Sekundärwicklungsphasen des Trans formators, welche gegenüber den ursprünglich gegebenen Phasen Zwischenphasen darstellen, gleiche induktive Verhältnisse aufweisen wie jene. Bei der üblichen Art der Erzeugung erhöhter Sekundärphasenzahl wurde in der Weise verfahren, dass man einerseits die den Primärphasen entsprechenden Sekundärphasen zur Speisung einer Anodengruppe verwendete, anderseits für die andern Anoden Zwischen phasen aus der Phasenkombination der erst genannten, ursprünglich gegebenen Phasen schuf.
Bei dieser Art der Herstellung viel- phasiger Sekundärsysteme sind aber die ver- schiedenen Sekundärwicklungsphasen, mitein ander verglichen, nicht gleichwertig, denn ein Teil besteht aus Wicklungen, die nur auf je einem. Kern des Transformators liegen, ein -anderer Teil dagegen aus Wicklungen, die auf verschiedenen Kernen untergebracht sind.
Der erstgenannte Teil zeigt eine Span nung, die sich aus der arithmetischen Summe aller in seinen Einzelteilen induzierten Span nungen ergibt, der letztgenannte Teil zeigt eine Spannung, welche die geometrische Summe der in seinen Einzelheiten induzierten verschiedenphasigen Spannungen darstellt, dessen Windungszahl demnach, absolut ge nommen, viel grösser ist als die Windungs- zahl einer ursprünglich gegebenen Sekundär phasenwicklung. Diese Ungleichheiten be dingen ein verschiedenes Arbeiten der ange schlossenen Anoden des Gleichrichters.
In folge des ungleichen ohm'schen und induk tiven Spannungsabfalles der Sekundärwick- lungsphasen ist der effektive Strom der ver schiedenen Anoden ebenfalls ein durchaus verschiedener, und es sind praktisch erheb- liche Unterschiede (bis 50 %) beobachtet worden.
Dies bedeutet aber eine unvollkom- mene Ausnutzung des Gleichrichter, da, wenn die eine Anodengruppe bis zu ihrem Höchstwert belastet ist, die andern Anoden noch unterhalb dieses Wertes beansprucht sind.
Um nun diesen Nachteil zu vermeiden, soll erfindungsgemäss erreicht werden, dass die Verschiedenheiten der Sekundärwicklungs- phasen vermieden werden, und es ist daher Gegenstand der Erfindung eine Einrichtung zur Speisung von mehrphasigen Quecksilber- darnpfgleichrichtern mit gegenüber der Netz- plrasenzahl erhöhter Anodenzahl, bestehend aus einem an das Primärnetz angeschlossenen Transformator mit durch Phasenkombination erhöhter Zahl der Sekundärwicklungsphasen zum Anschluss der Anoden,
bei welchem alle Sekundärwicklungsphasen unter sich hinsicht lich der Spannungsgrösse, des Spannungs abfalles und der Strombeanspruchung einen gleichwertigen Aufbau zeigen. In einfacher Weise lässt sich die Einrichtung dadurch her stellen, dass man alle Sekundärphasen unter sich gleichartig aus der gleichen Anzahl gegeneinander phasenverschobener Wicklungs teile zusammensetzt.
Der Erfindungsgegenstand sei an den Ausführungsbeispielen der Fig. 1 bis 4 näher erläutert.
In Fig. 1 stellt 01, 02, 03 . . . . . . . . 012 ein sekundäres 12-Phasensystem dar, welches aus der Phasenlage der primär gegebenen Phasen 0I, OII und OIH erfindungsgemäss durch einen gleichartigen Aufbau der Sekun därphasen gewonnen wird. Jede Sekundär phase besteht aus zwei verschiedenphasigen Wicklungsteilen. Die sechs Wicklungsteile oa, <I>ob,</I> oc <I>. . .</I> haben den gemeinsamen Neu tralpunkt 0 und jeder von ihnen gehört zwei benachbarten Sekundärphasen an.
An die freien Enden<I>a, b,</I> c . . . reiht sich nun für jede Phase ein Wicklungsteil anderer Phase an. Betrachtet man zum Beispiel die Sekun därphasen o 1 und o2, so besteht die Phase o 1 aus den Teilen oa und a1, die Phase o2 aus den Teilen oa und a2. Der Teil oa ist also beiden gemeinsam, er ist richtungsgleich mit 0I. Ferner ist a1 grössengleich mit a2, und diese beiden Teile schliessen mit dem Teil oa je einen Winkel von 120 ein, da a1 in die Phasenrichtung von Off, a2 in die Phasenrichtung von OIII fällt.
Das Grössen verhältnis
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und
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ist gleich
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wie eine Betrachtung der Fig. 2 ergibt. o1 und o 3 seien benachbarte Sekundärphasen des 12-Phaserrsystems, sie schliessen somit einen Winkel von 30 ein. Nun setzt sich o1 aus oa + a1 und o2 aus oa -E- <I>a2</I> derart zusam men, dass Winkel oa1 <I>=</I> oa2 = 1200 be trägt.
Zeichnet man über 1 2 das gleich seitige Dreieck 1 2 a', dann ist<I>a, a' = a1</I> = a2. Die Dreiecke oa'1 und oa'2 sind gleichschenklig, da Winkel a'ol = Winkel <I>a' 1 o =</I> 15 und Winkel<I>a' o 2 = a' 2 o'</I> = 15 sind.
Demnach ist<I>o</I> a'= a' l<I>=</I> a'2 ---
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Setzt man die Win- dungszahl von a1 und a2 = 1, dann ist auch die Windungszahl <I>a a' = 1,</I> die von oa' =
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und sonach von oa = 2,73. Daher gilt
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In dein 12 Phasensystem der Fig. 1 sind alle 12 Phasen dgnrnach hinsichtlich ihrer Spannungsgrösse und ihres Spannungsabfalles durchaus gleichwertig, so dass die Anoden des Gleichrichters gleiche Ströme führen werden.
Die in Fig. 1 angegebene Art der Phasenkombination ist jedoch nicht die einzig mögliche, die zum Ziele führt. So zum Bei spiel können die sekundärem Wicklungsphasen auch in der durch Fig. 3 veranschaulichten Weise ausgeführt werden. Die Bedeutung der Buchstaben und Zahlen ist die gleiche wie in Fig. 1. Das Verhältnis der Strecken
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ist aber in diesem Falle gleich<U>3 73</U>.
Wird das sekun däre Wicklungssystem zur Erzielung einer Überlappung der Anodenströme in symmetri sche Dreiphasensysteme zerlegt, welche durch Verkettungstransformatoren induktiv mitein- änder gekoppelt sind; dann können die ein zelnen Dreiphasensysteme zum Beispiel in caer durch Fig. 4 dargestellten Weise ausgeführt werden.
In Fig.4 ist das 12-Phasensystem der Fig. 1 in die vier Dreiphasensysteme 4<I>, B, C, D</I> mit vier getrennten Nullpunkten o, o', o", o"' zerlegt. Von diesen sind zunächst A und B durch den Verkettungstransformator ü, C und D durch den Verkettungstransformator t2 induktiv gekoppelt.
Diese beiden Gruppen sind aber ihrerseits wieder durch den Ver- kettungstransformator 1a in eine derartige in duktive Beziehung zueinander gebracht, dass jeder in die eine Gruppe, bezw. Anode fliessende Strom einen gleichartigen in der .andern Gruppe zu erzeugen strebt, wodurch die Überlappung der Ströme erreicht und der Effektivwert der Anodenströme gehoben wird.
Auch in dieser Anordnung sind die Wick lungen aller 12 Phasen hinsichtlich Spannung, Spannungsabfall und Strombeanspruchung durchaus gleichwertig, so dass der Uleich- richterbetrieb sich auch hier wirtschaftlicher < als bisher gestaltet.
Device for feeding multiphase mercury vapor rectifiers with a higher number of anodes than the number of mains phases. In order to feed multiphase mercury vapor rectifiers with a higher number of anodes than the number of mains phases, string formers are usually used, the secondary winding system of which has a correspondingly increased number of phases. The way in which the increase in the number of secondary phases is achieved; is now, however, not without influence on the work of the closed rectifier.
It is particularly important that the current load of the individual anodes is the same and that those secondary winding phases of the transformer which are intermediate phases compared to the originally given phases have the same inductive ratios as those. In the usual way of generating an increased number of secondary phases, the procedure was that, on the one hand, the secondary phases corresponding to the primary phases were used to feed one group of anodes, and, on the other hand, intermediate phases were created for the other anodes from the phase combination of the first-mentioned, originally given phases.
With this type of production of multi-phase secondary systems, however, the different secondary winding phases are not equivalent when compared with one another, because one part consists of windings that are only on one. The core of the transformer lie, while another part consists of windings that are housed on different cores.
The first-mentioned part shows a voltage that results from the arithmetic sum of all the induced voltages in its individual parts, the last-mentioned part shows a voltage that represents the geometric sum of the various-phase voltages induced in its details, whose number of turns is therefore taken absolutely , is much larger than the number of turns of an originally given secondary phase winding. These inequalities cause the anodes connected to the rectifier to work differently.
As a result of the unequal ohmic and inductive voltage drop of the secondary winding phases, the effective current of the various anodes is also quite different, and practically considerable differences (up to 50%) have been observed.
However, this means an incomplete utilization of the rectifier, since when one group of anodes is loaded up to its maximum value, the other anodes are still loaded below this value.
In order to avoid this disadvantage, the aim of the invention is to avoid the differences in the secondary winding phases, and the invention therefore relates to a device for feeding multiphase mercury surge rectifiers with an anode number that is higher than the number of mains plasmas, consisting of a Transformer connected to the primary network with an increased number of secondary winding phases for connecting the anodes due to the combination of phases,
in which all secondary winding phases show an equivalent structure with regard to the voltage magnitude, the voltage drop and the current load. The device can be produced in a simple manner in that all secondary phases are composed of the same number of winding parts which are phase-shifted from one another.
The subject matter of the invention will be explained in more detail using the exemplary embodiments in FIGS. 1 to 4.
In Fig. 1 represents 01, 02, 03. . . . . . . . 012 represents a secondary 12-phase system, which according to the invention is obtained from the phase position of the primary given phases OI, OII and OIH by a similar structure of the secondary phases. Each secondary phase consists of two different-phase winding parts. The six winding parts oa, <I> ob, </I> oc <I>. . . </I> have the common neutral point 0 and each of them belongs to two neighboring secondary phases.
At the free ends <I> a, b, </I> c. . . A winding part of another phase is now lined up for each phase. If one considers, for example, the secondary phases o 1 and o2, the phase o 1 consists of the parts oa and a1, the phase o2 consists of the parts oa and a2. The part oa is therefore common to both, it is in the same direction with 0I. Furthermore, a1 is of the same size as a2, and these two parts each enclose an angle of 120 with the part oa, since a1 falls in the phase direction of Off, a2 in the phase direction of OIII.
The size ratio
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and
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is equal to
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as a consideration of FIG. 2 shows. Let o1 and o 3 be adjacent secondary phases of the 12-phase system, so they enclose an angle of 30. Now o1 is composed of oa + a1 and o2 of oa -E- <I> a2 </I> in such a way that angle oa1 <I> = </I> oa2 = 1200.
If you draw the equilateral triangle 1 2 a 'over 1 2, then <I> a, a' = a1 </I> = a2. The triangles oa'1 and oa'2 are isosceles, since angle a'ol = angle <I> a '1 o = </I> 15 and angle <I> a' o 2 = a '2 o' </ I > = 15 are.
So <I> o </I> a '= a' l <I> = </I> a'2 ---
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If one sets the number of turns of a1 and a2 = 1, then the number of turns <I> a a '= 1, </I> that of oa' =
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and therefore from oa = 2.73. Therefore applies
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In the 12 phase system of FIG. 1, all 12 phases are therefore absolutely equivalent in terms of their voltage magnitude and voltage drop, so that the anodes of the rectifier will carry the same currents.
However, the type of phase combination indicated in FIG. 1 is not the only possible one which leads to the goal. For example, the secondary winding phases can also be carried out in the manner illustrated by FIG. 3. The meaning of the letters and numbers is the same as in Fig. 1. The ratio of the distances
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but in this case is equal to <U> 3 73 </U>.
If the secondary winding system is broken down into symmetrical three-phase systems in order to achieve an overlap of the anode currents, which are inductively coupled to one another by interlinking transformers; then the individual three-phase systems can be implemented, for example, in the manner illustrated by FIG.
In FIG. 4, the 12-phase system of FIG. 1 is broken down into the four three-phase systems 4 <I>, B, C, D </I> with four separate zero points o, o ', o ", o"'. Of these, A and B are initially inductively coupled by the interlinking transformer u, C and D by the interlinking transformer t2.
However, these two groups are in turn brought into such an inductive relationship by the interlinking transformer 1a that each is in one group, respectively. The current flowing through the anode strives to generate a similar current in the other group, whereby the overlap of the currents is achieved and the rms value of the anode currents is raised.
In this arrangement, too, the windings of all 12 phases are absolutely equivalent in terms of voltage, voltage drop and current load, so that the rectifier operation is more economical here than before.