DE1044244B - Anordnung zur Umformung einer Gleichspannung in eine nach Groesse und Vorzeichen veraenderliche Gleichspannung - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Erzeugung einer nach Größe und Vorzeichen veränderlichen Gleichspannung unter Verwendung von Gleich- und Wechselrichtern.

Es ist bekannt, eine Gleichspannung durch einen Zerhacker oder sonstigen mechanischen Stromrichter in eine Wechselspannung umzuformen, die Wechselspannung mit irgendeinem Wechselspannungsregler oder Transformator zu verändern und die so veränderte Wechselspannung mit einem Trockengleichrichter, einem Röhrengleichrichter oder mechanischen Gleichrichter wieder gleichzurichten. Es ist auch bekannt, hierbei synchron laufende Umrichter anzuwenden. Eine derartige Schaltung gestattet jedoch keine Vorzeichenumkehr der gleichgerichteten und geregelten Wechselspannung. Die Anordnung der Erfindung gestattet es dagegen; -die 'Gleichspannung nach Größe und Vorzeichen zu verändern, so daß ein Umformer vorliegt, der als Stellglied für einen Regler in einer größeren Einheit verwendet werden kann.

Es wird eine Anordnung zur Umformung einer Gleichspannung in eine nach Größe und Vorzeichen veränderliche Gleichspannung vorgeschlagen, die dadurch gekennzeichnet ist, daß zwei synchron laufende mechanische Stromrichter, von denen einer als Wechselrichter und der andere als Gleichrichter arbeitet, wechselstromseitig über die Mittelanzapfung sowie eine weitere beiderseits der Mittelanzapfung veränderbare Anzapfung eines Zwischentransformators zusammengeschaltet sind.

Die Fig. 1 der Zeichnung zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung. Mit 1 ist der Stromrichterumformer bezeichnet, der die gestrichelt umzeichnete Anordnung umfaßt. Die speisende Gleichspannungsquelle ist mit 2 bezeichnet. Die Pole 21 und 22 sind der Eingang des Stromrichterumformers 1. An den Polen 31 und 32 wird die Ausgangsspannung des Umformers 1 abgegriffen und dem Verbraucher 3 zugeführt. Der Umformer 1 umfaßt erfindungsgemäß folgende Teile:

Es ist zunächst ein Wechselrichter 11 vorgesehen, dessen Eingangsgleichspannung an den Polen 21 und 22 abgegriffen wird. 13 ist der Ausgangstransformator und 111 der Synchronmotor dieses Wechselrichters, welcher das Kontaktgerät unmittelbar antreibt. Das kann z. B. eine Zentrifuge sein, die eine Kontaktflüssigkeit gegen kranzartig aufgehängte Kontakte spritzt. Der Wechselrichterantriebsmotor 111 wird aus einem Hilfsnetz 19 gespeist. Dieses Hilfsnetz 19 ist zunächst dreiphasig ausgeführt. Die Erregung des Synchronmotors 111 kann über einen Spannungsteiler aus der Gleichspannungsquelle 2 erfolgen. Das Gleichrichterkontaktgerät 12 ist zweckmäßig von der gleichen Bauart wie das Wechsel-

Anordnung

zur Umformung einer Gleichspannung

in eine nach Größe und Vorzeichen

veränderliche Gleichspannung

Anmelder:

LICENTIA Patent-Verwaltungs-G.m.b.H., Hamburg 36, Hohe Bleichen 22

Dipl.-Ing. Karl. Brehm, Berlin-Lankwitz,
ist als Erfinder genannt worden

richterkontaktgerät 11 und enthält ebenfalls einen Synchronmotor 112. Die Erregung des Synchronmotors 112 wird aus Gründen der Einstellung zweckmäßig aus dem gleichen Spannungsteiler, wie der für die Erregung des Motors 111 vorgesehene gespeist. Man kann für 111 und 112 auch Synchronmotoren mit Permanentmagneten vorsehen.

Der Gleichrichter 12 erhält seine Spannung durch den Gleichrichterausgangstransformator 14. Die gleichgerichtete Ausgangsspannüng wird den Klemmen 31 und 32 entnommen. Mit 17 ist ein Schalter bezeichnet, der die vom Wechselrichter 11 erzeugte Wechselspannung mit dem Netz 19 verbinden kann. Hier ist zu bemerken, daß der Wechselrichter und entsprechend auch der Gleichrichter auch dreiphasig ausgeführt sein kann. Die Zusammenschaltung erfolgt dann entsprechend.

Zwischen den Wechselrichterausgangstransformator 13 und den Gleichrichtereingangstransformator 14 ist nun noch ein Zwischentransformator 15 geschaltet, der eine Mittelanzapfung 151 und eine veränderbare bzw. einstellbare Anzapfung 152 besitzt. Mit Hilfe dieser veränderbaren Anzapfung 152 kann die Gleichspannung an den Polen 31 und 32 umgepolt werden. Der Gleichspannungsbetrag ist außerdem stetig bzw. feinstufig veränderbar. Der Abgriff 152 kann von Hand betätigbar sein; man kann ihn aber auch mit einem Regler 4 verbinden, der einen kleinen

so Stellmotor enthält. Dieser Stellmotor erhält eine Spannung, die den Klemmen 41 und 42 zugeführt wird.

Es ist zweckmäßig, noch einen Hilfsumformer 16 für den Anlaßvorgang vorzusehen, der aus einem

S09 679/152

Claims (1)

1. kleinen Gleichstrommotor 161 und einem auf dessen Welle angebrachten bzw. gekuppelten Drehstromgenerator 162 besteht. Dieser Umformer 16 ist mit der Gleichspannungsquelle über den Schalter 18 verbunden. Der Drehstromgenerator 162 speist für den Anlauf das Hilfsnetz 19., wodurch die beiden Motoren 111 und tl2 ihren synchronen Lauf beginnen. Die Frequenz dieser Wechselspannung ist vollkommen beliebig und wird vornehmlich durch die Geschwindigkeit des Motors 162 bestimmt. Gibt der Wechselrichtertransformator 13 seine Wechselspannung ab, so wird über den geschlossenen Schalter 17 das Netz 19 über den Wechselrichter 11 gespeist. Damit ist der Umformer 1 auf eine bestimmte Frequenz hin abgestimmt. Nunmehr kann der Schalter 18 geöffnet werden, so daß der Umformer 16 von der Gleich- und der Wechselspannungsquelle abgetrennt wird. Die Umformermotoren 111 und 112 laufen nach Öffnung des Schalters 18 einphasig aus dem durch den Wechselrichter unter Spannung gehaltenen Hilfsnetz 19 weiter. Die Schaltung gestattet es, beispielsweise die Klemme 22 mit der Klemme 32 oder, was hier dasselbe ist, die Gefäße der beiden Wechselrichter miteinander zu verbinden. Das kann aus Gründen der Erdung notwendig werden.

   Dieser oben beschriebene Stromrichterumformer 1 kann in verschiedener Weise angewendet werden. Fig. 2 zeigt z. B. eine Notstromanlage, um Verbraucher, die unterbrechungsfrei unter Spannung stehen müssen, auch bei Netzausfall mit Strom zu versorgen. Es sei z. B. 33 ein Verstärkeramt und 34 ein Wähleramt. Mit 2 ist eine Notstrombatterie bezeichnet, die über einen Gleichrichter 23 beliebiger Bauart geladen und über einen Netzgleichrichter 24 gepuffert wird. Mit Hilfe des Umformers 1 wird an den Klemmen 21 und 22 eine konstante Verbraucherspannung aufrechterhalten, an die über den Siebkreis 35- die Verbraucher angeschlossen sind. Die Klemmen 21 und 22 bilden dabei gleichzeitig den Eingang für die Speisespannung des Umformers. Mit diesen Klemmen 21 und 22 wefden außerdem die Klemmen 41 und 42., also die Eingangsklemmen fire den Regler 4, verbunden. An den Polen 31' und 32, die mit der Batterie 2 in Reihe liegen-, entsteht eine solche Spannung, daß die Spannung an den Klemmen 21 und 22 konstant bleibt. Der Umformer i ist also hier ein Stellglied, welches im Bedarfsfälle seine Ausgangsspannung umkehrt

   Fig. 3 zeigt eine ähnliche Schaltung wie Fig. 2, nur ist hier ein Steuergleichrichter 25, beispielsweise ein magnetisch gesteuerter dreiphasiger Graetzgleichrichter, vorgesehen, an den die Reglereingangsklemmen 41 und 42 wahlweise angeschlossen werden können. Ein Relais 43 schaltet die Klemmen 41 und 42 auf Spannungsregelung um, also an die Klemmen 21 und 22, wenn die Batterie geladen ist und nun mit konstanter Spannung gepuffert werden soll oder wenn der Notstromfall einsetzt und das Netz ausgefallen ist. In diesem Falle kann also der Ladegleichrichter 23 von Fig. 2 wegfallen. Der Ladevorgang wird über den Gleichrichter 25 und den Regler 4 geregelt.

   Die Fig. 4 der Zeichnung zeigt, daß man die Erfindung in ähnlicher Weise wie einen Leonard-Umformer verwenden kann. Der Umformer 1 ist mit seinen Eingangsklemmen 21 und 22 an ein vorzugsweise konstantes Hilfsnetz angeschlossen. Am Ausgang liegt der Motor 36) der nun nach Art des Leonard-Motors in seiner Drehzahl verändert und rev^rsiert werden: kann·. Auch· hier kann über einen ' Regfei ein Regelvorgang gesteuert werden.

   Fig. 5 zeigt das Zu- und Gegensehaltverfahren für die-DfehzaMrege-rung eines Motors 37. Mit dem Motor 3-7 liegt die Ausgangsspannung des Umformers, also das Kltemmenpaar 3Φ/32, in Reihe: Diese Reihenschaltung liegt an einer konstanten Spannung, an der beispielsweise auch die Eingängsspannung für den Umformer 1 abgegriffen wird. Durch die Reversierbarkeit der Klemmen 31 und 32 kann man die Drehzahl des Motors 37 iia weiten Grenzen verändern.

   Anordnung zur Umformung einer Gleichspannung in eine nach Größe und Vorzeichen veränderliche Gleichspannung unter Verwendung von Wechselt- und Gleichrichtern, dadurch gekennzeichnet, daß- zwei synchron laufende mechanische Stromrichter, von denen einer als Wechselrichter und der andere als Gleichrichter arbeitet, weehselstromseitig über.die Mittelanzapfung sowie eine weitere, beiderseits der Mittelanzapfung veränderbare Anzapfung eines Zwisc'hentransformators· zusammengeschaltet sind.

   In Betradht gezogene Druckschriften:
   Deutsche Patentschriften Nr. 274 290, 841 778;
   britische" Patentschrift'Nr. Si-3 841.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

   © 809 67W152 11. S»