DE1034773B

DE1034773B - Umschaltbarer Trockengleichrichter

Info

Publication number: DE1034773B
Application number: DEH28712A
Authority: DE
Inventors: Martin Hergt
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1956-12-03
Filing date: 1956-12-03
Publication date: 1958-07-24

Description

Umschaltbarer Trockengleichrichter Für die verschiedensten Gleichstromverbraucher werden auch Gleichrichter verwendet, die verschiedenartig geschaltet sind, sei es in Einweg- oder Mittelpunktschaltung, in der Einphasen- oder Drehstrombrücke, im Drehstromstern u. a. m. Ferner ist es beim Einsatz von Gleichrichtern oft erforderlich, daß die angeschlossenen Verbraucher, z. B. galvanische Bäder, Elektromagnete usw., während des Betriebes umgepolt werden müssen. Bei Strömen über 400 Amp. stößt dies auf Schwierigkeiten, weil die erforderlichen Schaltelemente relativ groß werden und durch Abreißfunkenbildung schnell unbrauchbar werden.
Auch benötigt man Gleichrichter, die in ihrer Schaltung umschaltbar sein sollen. Dies wurde bisher mittels sogenannter Kombinationsschalter durchgeführt und scheiterte bei größeren Sternleistungen an geeigneten Schaltern. Auch sind diese Schalter derart großvolumig, daß sie sich nur schwer in kleineren Schaltpulten einbauen ließen.
Der nachstehend beschriebene Trockengleichrichter beseitigt diese Mängel dadurch, daß eine, mehrere oder alle Gleichrichterplatten einer Gleichrichtersäule gleichzeitig starres, sehr bewegliches Einzelteil eines elektrischen Schalters sind. Es wird ferner dadurch auch die Herstellung umschaltbarer oder umpolbarer Gleichrichter wirtschaftlich und relativ einfach.
Fig. 1 zeigt im Schnitt eine runde Gleichrichterplatte 1 mit den Gleichrichterplattenkontakten2 und 3, die bei dieser Ausführung gegenüberliegen. In der Mitte der Gleichrichterplatte 1 befindet sich eine profilierte Aussparung 4 zur Aufnahme einer Betätigungsachse.
Fig. 2 zeigt in der Ansicht die Gleichrichterplatte der Fig. 1. In einem möglichst großen Abstand von der Betätigungsachse 5 befinden sich sichtbar der Gleichrichterplattenkontakt 2 und in der Zeichnung unsichtbar gegenüberliegend der Gleichrichterplattenkontakt3.
Fig. 3 zeigt die um eine Gleichrichterplatte 1 radial, im Beispiel um 90° versetzt, angeordneten Kontaktpaare 7 bis 10 und nicht sichtbar, dahinterliegend die Kontakte 11 bis 14. In der gezeichneten Schaltstellung I schließen die Gleichrichterplattenkontakte 2 und 3 (letzterer nicht sichtbar) die zugehörigen Gegenkontakte 7 und 11. Bei jeder Drehung um 90° werden durch die Gleichrichterplattenkontakte 2 und 3 andere zugehörige Gegenkontakte geschlossen, so schließen sich z. B. in Schaltstellung II die Kontakte2 und 8 sowie 3 und 12. Es ist natürlich auch möglich, daß die Gleichrichterplatte 1 feststeht und die radial angeordneten Gegenkontakte radial beweglich ausgeführt werden und durch Drehung in die gewünschte Schaltstellung gebracht werden. Um die Gleichrichterplatte 1 werden so viel Gegenkontakte zu den Gleichrichterplattenkontakten 2 und 3 radial angeordnet, wie Schaltungsarten gewünscht werden.
Auch ist es möglich zur Umschaltung oder Umpolung eines Gleichrichters die zugehörigen Schalterelemente durch axiale oder auch kombinierte Bewegungen in die gewünschten Schaltstellungen zu bringen. Die Bewegung der Schalterelemente kann mechanisch, von Hand oder elektromagnetisch erfolgen.
Fig. 4 zeigt im Schnitt z. B. vier Gleichrichterplatten 1 bis 1c, die auf einer gemeinsamen Befestigungsachse 5 mittels Isolierbuchsen 15 im Abstand aufgereiht sind. In Fig. 4, oben, sind axial angeordnet die Gegenkontaktgruppen 7 bis 7 c und 11 bis 11 c. In der gezeichneten Schaltstellung I sind die Gegenkontakte 7 bis 7c mit den Gleichrichterplattenkontakten 2 bis 2 c und die Gegenkontakte 11 bis 11c mit den Gleichrichterplattenkontakten 3 bis 3 c geschlossen. Die einander entsprechenden Gegenkontakte 7 und 11 bis 7c und 11c sind voneinander isoliert durch Aufreihung auf eine Isolierleiste 16.
In Fig. 4, unten, sind axial angeordnet die Gegenkontaktgruppen 9 bis 9 c und 13 bis 13c, die gegenseitig isoliert sind.
Bei Drehung der Gleichrichterplatten 1 bis 1 c werden die Gleichrichterplattenkontakte 2 bis 2 c und 3 bis 3c von den zugehörigen Gegenkontakten 7 bis 7c und 11 bis 11c gelöst und dadurch geöffnet. Nach einer Drehung um 180° schließen sich die Gleichrichterplattenkontakte 2 bis 2c und 3 bis 3c mit den dazugehörigen Gegenkontakten 9 bis 9c und 13 bis 13c (s. Fig.4, unten).
Verbindet man nun die axial angeordneten Gegenkontaktgrüppen 7 bis 7c und 11 bis 11c z. B. derart, daß in Schaltstellung I (Fig. 4, oben) zusammen mit den Gleichrichterplatten 1 bis 1 c über die Gleichrichterplattenkontakte 2 bis 2c und 3 bis 3c eine Einphasenbrückenschal tung nach Schaltbild 4a hergestellt wird, so fließt in Schaltstellung I zwischen den Klemmen 17 und 18 ein Gleichstrom mit 48% Wechselstromrestwelligkeit, wobei die Klemme 17 der Pluspol und die Klemme 18 der Minuspol sind.
Verbindet man die um 180° radialversetzten Gegenkontaktgruppen 9 bis 9 c und 13 bis 13 c zu einer Einphasen-Einwegschaltung, so fließt in Schaltstellung III nach Kontaktgabe mit den Gleichrichterplattenkontakten 2 bis 2c und 3 bis 3c zwischen den Klemmen 17 und 18 ein Gleichstrom mit einer Wechselstromrestwelligkeit von 121% (Schaltbild 4b).
Wenn man z. B. in Schaltstellung II, die um 90° versetzt angeordneten Gegenkontaktgruppen 8 bis 8c und 12 bis 12c wie im Beispiel der Schaltstellung I in Einphasenbrückenschaltung verbindet, jedoch mit dem Unterschied, daß man die Anschlüsse an den Klemmen 17 und 18 vertauscht, so erhält man einen Gleichstrom analog Schaltstellung I, der umgepolt ist, d. h., es fließt in dieser Schaltstellung ein Gleichstrom, bei dem die Klemme 17 Minuspol und die Klemme 18 Pluspol sind.
Auf diese vorbeschriebene Weise lassen sich die verschiedensten Schaltkombinationen und Gleichrichterschaltungsarten mit einem Gleichrichtersatz herstellen.
Wie vorteilhaft sich ein derartiger Aufbau mit Gleichrichterplatten, die gleichzeitig als Element eines Um- oder Ausschalters verwendet werden, auswirkt, zeigt folgendes Beispiel: Ein aus z. B. 100 Stück Selengleichrichterplatten, von der jede z. B. 15 Amp. Stromstärke aushält, hergestellte Gleichrichtersäule für Einphaseneinwegstrom kann 1500 Ampere Stromstärke abgeben. Soll ein damit hergestellter Gleichrichter umpolbar sein, so brauchen die einzelnen Schaltkontakte nur für etwa 15 Amp. ausgelegt zu werden, wenn die Gleichrichtersäule, entsprechend vorstehend beschriebener Erfindung, als Bestandteil eines Schalters ausgeführt wird.
Die vorstehend beschriebene Gleichrichterumschaltung eignet sich für alle Arten Trockengleichrichter, gleichgültig ob diese Luft- oder ölgekühlt sind.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Trockengleichrichter, dadurch gekennzeichnet, daß eine, mehrere oder alle Gleichrichterplatten einer Gleichrichtersäule gleichzeitig starres oder bewegliches Einzelteil eines elektrischen Schalters sind.
2. Trockengleichrichter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß radial angeordnete Schaltkontakte fest oder lösbar mit den Gleichrichterplatten. verbunden sind.
3. Trockengleichrichter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Gleichrichterplatten mit Schaltkontakten zu einer Gleichrichtersäule auf einer beweglichen Achse, elektrisch isoliert, aufgereiht sind, und daß axial in einer Schaltebene so viel Gegenkontakte zu einer Gegenkontaktgruppe verbunden sind, wie eine gewünschte Gleichrichterschaltung erfordert.
4. Trockengleichrichter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß so viel axiale Gegenkontaktgruppen radial um die Gleichrichterplatten angeordnet sind, wie Gleichrichterschaltungen vorgesehen sind.
5. Trockengleichrichter nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß eine gewünschte Gleichrichterschaltung durch sinngemäße Verbindung einzelner Schaltkontakte einer zugehörigen Gegenkontaktgruppe aufgebaut ist und durch Schließung der Gleichrichterplattenkontakte mit den Gegenkontakten der Stromfluß hergestellt ist.
6. Trockengleichrichter nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Gegenkontakte in axialer Richtung zu den Gleichrichterplattenkontakten federnd sind.
7. Trockengleichrichter nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die zu schaltende Endstromstärke eines Gleichrichters auf mehrere Schaltelemente verteilt wird und die einzelnen Schaltelemente nur mit einem Bruchteil der Endstromstärke belastet werden.