DE110649C

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Publication number: DE110649C
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Description

KAISERLICHESIMPERIAL

PATENTAMT.PATENT OFFICE.

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf die Vertheilung der elektrischen Energie durch Umwandlung von Wechsel- bezw. Mehrphasenstrom in Gleichstrom mittelst umlaufender Umformer und bezweckt, in diesem System die gruppenweise Anordnung der Verbrauchsapparate (Lampen, Kraftmaschinen u. s. w.) zwischen den Gleichstromleitungen nach Art des sogen. Dreileitersystems in einfacher Weise zu ermöglichen. The present invention relates to the distribution of electrical energy through Conversion of exchange resp. Multiphase current in direct current by means of a rotating converter and the aim of this system is to arrange the consumables in groups (Lamps, power machines, etc.) between the direct current lines in the manner of the so-called. Allow three-wire system in a simple manner.

Das Kennzeichen der Erfindung besteht darin, dafs der oder die Mittel- bezw. Ausgleichsleiter des Gleichstromkreises an Punkte der Spulen von stillstehenden Transformatoren gelegt sind, welche die Uebertragung von der Wechselstromquelle zum Umformer vermitteln, so dafs also, bei mangelndem Ausgleich zwischen den Verbrauchsgruppen, durch den bezw. die Ausgleichsleiter Gleichstrom über die Secundärspulen des Wechselstromkreises fliefst, welcher beim Durchgang durch den Umformer auf die elektromotorische Kraft der anderen Hälfte des Leitungssystems einwirkt.The characteristic feature of the invention is that the one or more means or. Compensating ladder of the DC circuit are placed at points of the coils of stationary transformers, which the transmission of the Mediate alternating current source to the converter, so that if there is a lack of balance between the consumption groups through which respectively. the equalizing conductor direct current via the secondary coils of the alternating current circuit that flows through the converter acts on the electromotive force of the other half of the pipe system.

Es ist schon bekannt, bei Vertheilungssystemen, welche gleichzeitig Dreh- und Gleichstrom erzeugen (den ersteren für die Kraftmaschine, den letzteren für die Beleuchtung), eine Verbindung zwischen dem Mittelleiter des Dreileitersystems und dem neutralen Punkte des Dreiphasensystems herzustellen. Eine solche Anordnung ist beispielsweise bekannt geworden durch die Patentschrift 90559. Indessen haben diese Einrichtungen mit denen der vorliegenden Erfindung nichts zu thun, da es wesentlich für dieselbe ist, dafs die Abzweigung des Mitteldrahtes von dem stehenden Transformator aus, nicht aber von dem Drehstrom - Gleichstrom - Umformer aus geschieht. Der Zweck dieser bekannten Einrichtung ist, den aus der Rückleitung entstehenden Spannungsverlust des Gleichstroms von den Stromstärken des Wechselstroms unabhängig zu machen, wobei dahingestellt bleiben mag, ob dieser Erfolg in der That eintritt oder nicht. Soviel ist jedenfalls klar, dafs dasjenige, was als das Wesen der Erfindung in der obigen Beschreibung dargestellt ist, nämlich durch den Ausgleichsleiter Energie unmittelbar aus dem Wechselstromkreise, d. h. ohne Durchgang durch den umlaufenden Umformer, dem Gleichstromkreise zuzuführen, und umgekehrt, bei der in der Patentschrift 90559 beschriebenen Einrichtung nicht eintreten kann; denn diese Ueberführung der Energie hat, wie weiter unten ausgeführt, zur Veraussetzung, dafs die im Mittelleiter geführten Ströme in der Umwandlungswickelung gewendet, also in Bezug auf sie wahrer Wechsel-, strom sind.It is already known in the case of distribution systems, which simultaneously three-phase and direct current generate (the former for the prime mover, the latter for the lighting), a connection between the center conductor of the three-conductor system and the neutral point of the three-phase system. Such an arrangement has become known, for example by the patent specification 90559. However, these devices have with those of the present Invention nothing to be done, since it is essential for the same that the branching of the Middle wire from the stationary transformer, but not from the three-phase direct current - converter from happening. The purpose of this known device is that from the Return line resulting voltage loss of the direct current from the currents of the alternating current to make independent, although it remains to be seen whether this success in the That happens or not. In any case, this much is clear that what is called the essence of Invention is represented in the above description, namely by the compensating conductor Energy directly from the AC circuit, d. H. without going through the surrounding Converter to feed the direct current circuits, and vice versa, in the case of the The facility described in patent specification 90559 cannot occur; because this transfer As will be explained further below, the suspicion of energy is that the energy contained in the middle conductor Currents in the conversion winding are reversed, i.e. in relation to them true alternating, electricity are.

Auch die im letzten Absatz der genannten Patentschrift erwähnte Ableitung von einer besonderen Inductionsspule als Ausgangspunkt des Mittelleiters hat den gleichen Effect nicht, da es für seine Hervorbringung durchaus nothwendig ist, dafs der Ausgleichstrom den Wechselstrom-Umformer, um auf ihm gewendet zu werden oder, besser gesagt, um in Bezug auf die von ihm durchfiossene Wickelung gewendet zu werden, durchfliefsen mufs.Also the derivation from a special one mentioned in the last paragraph of the cited patent specification Induction coil as the starting point of the center conductor does not have the same effect as there it is absolutely necessary for its production that the equalizing current has the alternating current converter, to be turned on it or, better said, to be turned in relation to the winding through which it flows to become, must flow through.

Die Fig. 1 und 2 veranschaulichen eine Methode zur Ausführung der Erfindung, wobei ein Zweiphasenstromerzeuger benutzt ist, um ein Dreileitersystem mit Energie zu versehen. Figures 1 and 2 illustrate one Method of carrying out the invention using a two-phase generator to provide a three-wire system with energy.

In Fig. ι ist ein Zweiphasenstromerzeuger 8 benutzt, dessen beide Stromkreise durch die Primärwindungen 9 und 10 feststehender Transformatoren 11 und 12 geführt sind, an deren Secundärwindungen 13 und 14 entsprechendeIn Fig. Ι a two-phase generator 8 is used, the two circuits through the Primary windings 9 and 10 of fixed transformers 11 and 12 are performed on their Secondary turns 13 and 14 corresponding

Schleifringe des umlaufenden Umformers 15 geschlossen sind, dessen Stromabgeber die ä'ufseren Leiter 16 und 17 des Gleichstromkreises speist. Zwischen letzteren ist ein dritter Leiter 19 geführt, und es sind die Verbrauchsapparate in zwei Sätze oder Gruppen derart angeordnet, dafs die eine Gruppe an die Leiter 17 und 19 gelegt ist. Sind die beiden Leiter 16 und 19, die andere an die Gruppen gleich an Art und Zahl der Apparate, so ist das System auf beiden Seiten im Gleichgewicht und keine Energieübertragung von der einen zur anderen Gruppe vorhanden. Um nun Stromübertragung in der einen oder anderen Richtung je nach der bezüglich der anderen überlasteten Seite des Kreises vorzusehen, wird der mittlere Leiter 19 mit dem Mittelpunkte jeder der beiden Secundärwindungen 13 und 14 der feststehenden Umwandler 11,12 verbunden. Bei dieser Verbindung beträgt das Potential zwischen dem Mittelleiter und jeder der, Aufsenleitungen 16, 17 die Hälfte des Potentiales zwischen den beiden letzteren, und wenn die Belastungen aufser Gleichgewicht gerathen, so wird je nachdem Energie nach oder aus den Mittelpunkten der Seeundären 13 und 14 geführt, wie es bei den bekannten Dreileitersystemen statthat, wo der Mittel- oder Ausgleichsleiter an die Verbindung zweier den Arbeitsstromkreis versehender, in Reihe geschalteter Gleichstromerzeuger gelegt ist.Slip rings of the rotating converter 15 are closed, the current dispenser of which the ä'ufseren conductor 16 and 17 of the direct current circuit feeds. A third conductor 19 is led between the latter, and there are the consumables in two sets or groups of this type arranged that one group is placed on the conductors 17 and 19. Are the two Heads 16 and 19, the other to the groups equal in type and number of apparatus, is like that the system is in equilibrium on both sides and there is no transfer of energy from one group to the other. Around now power transmission in one direction or the other depending on the relative to the other Provide congested side of the circle, the middle conductor 19 becomes the center point each of the two secondary windings 13 and 14 of the fixed transducers 11, 12 tied together. In this connection, the potential between the center conductor and each is der, outer lines 16, 17 half the potential between the latter two, and when the burdens become unbalanced, thus depending on the energy to or from the centers of the submarines 13 and 14 guided, as it happens with the known three-wire systems, where the middle or compensating conductor to the connection of two series-connected ones providing the working circuit DC generator is placed.

Wird der Leiter 19 an die Mittelpunkte der Seeundären 13 und 14 geschlossen, so sind die von ihm geführten Ströme immer Gleichströme. Wenn auch in jeder der Seeundären Wechselstrom fiiefst, so findet doch an ihren Enden bei jedem Wechsel einmal Umkehrung des Stromes statt. Der im Leiter 19 und den Windungen 13 und 14 fliefsende Gleichstrom ist aber in der Umwandlerwickelung 15 ein wahrer Wechselstrom, und kann man sagen, es wird eigentlich die Wickelung bezüglich " des Stromes, nicht der Strom bezüglich der Wickelung umgekehrt. Bei der Versorgung der beiden Gleichstromkreiszweige mit gleicher elektromotorischer Kraft wirkt so die beregte Secundärwickelung wie ein einspuliger Transformator, nicht wie eine Drosselspule, d. h. der hindurchgehende Gleichstrom ist, weil der Umformer beim Umlauf fortwährend die Drahtverbindungen wechselt, in Bezug auf die einzelne Spule wahrer Wechselstrom. Es spielt sich dadurch derselbe Vorgang ab, welcher entsteht, wenn von einem stehenden Wechselstromtransformator gewöhnlicher Art ein Dreileitersystem ausgeht, dessen Mittelleiter von der Mitte der Windungen abgezweigt ist. Ein Uebermafs des Stromes in der einen Gruppe würde hierbei einen Ausgleich durch die andere Gruppe infolge des gemeinschaftlichen Eisenkernes bedingen. Ebenso tritt im vorliegenden Falle ein Ausgleich ein, da für beide Hälften des Vertheilungssystems ein einziger umlaufender Umformer vorgesehen ist.If the head 19 to the midpoints of the Secondaries 13 and 14 are closed, so they are currents carried by him are always direct currents. Albeit in each of the secondary alternating currents deeply, at each change there is a reversal of the current at their ends. The one in the head 19 and the Windings 13 and 14 flowing direct current but there is a true alternating current in the transformer winding 15, and one can say it is actually the winding in relation to the current, not the current in relation to the Reverse winding. When supplying the two DC circuit branches with the same electromotive force, the excited secondary winding acts like a single-coil transformer, not like a choke coil, d. H. the direct current passing through is because of the Transformer while circulating continually changes the wire connections, with respect to the individual Coil of true alternating current. The same process takes place that occurs when a stationary alternating current transformer is used Usually a three-wire system starts out, the middle wire of which is branched off from the middle of the turns. A Excessive current in one group would be compensated by the other Condition group as a result of the common iron core. Likewise occurs in the present If there is a balance, there is a single circulating system for both halves of the distribution system Converter is provided.

Fig. 2 zeigt ein System, in welchem der Zweiphasenstromerzeuger 8 zwei einspulige Transformatoren 20,21 speist, an welche die nach den Schleifringen des Umformers führenden Leitungen in den zur geforderten Verminderung der elektromotorischen Kraft geeigneten Punkten angeschlossen sind. Wie im vorher besprochenen Falle wird der Gleichstrom vermittelst des Stromwenders 18 des Umformers in die Aufsenleiter 16 und 17 des Gleichstromkreises geleitet, und es ist der neutrale oder Ausgleichsleiter 19 mit den Mitten der beiden einspuligen Transformatoren 20,21 verbunden. Eignet sich die durch den Erzeuger 8 gelieferte elektromotorische Kraft unmittelbar zum Betriebe des Umformers, so können die seeundären Leitungen gleichfalls an die Klemmen der einspuligen Transformatoren geschlossen werden, in welchem Falle dann die Energieübertragung zu und aus den Mitten dieser Transformatoren sich wie oben vollzieht, jedoch keine Spannungsänderung zwischen Erzeuger 8 und Umformer 15 statthat. Fig. 2 shows a system in which the two-phase power generator 8 has two single-coil Transformers 20,21 feeds to which the leading to the slip rings of the converter Lines in those suitable for the required reduction of the electromotive force Points are connected. As in the case discussed earlier, the direct current by means of the commutator 18 of the converter in the outer conductors 16 and 17 of the Direct current circuit, and it is the neutral or equalizing conductor 19 with the middle of the two single-coil transformers 20,21 connected. Is suitable by the producer 8 supplied electromotive force directly to the operation of the converter, then the secondary lines can also to the terminals of the single coil transformers, in which case Then the energy transfer to and from the centers of these transformers is as above takes place, but there is no voltage change between generator 8 and converter 15.

Fig. 2 zeigt noch zwei zusätzliche Gleichstromkreise 22, 23 und 24, 25 in der Art hinzugefügt, dafs die Leiter jedes derselben an eine der Gleichstromklemmen des Umformers und die Mitte eines der einspuligen Transformatoren 20 bezw. 21 geschlossen sind. Diese Anordnung ermöglicht, Gleichstrom für jeden gewünschten Zweck auszunutzen, indem das Potential zwischen den Leitern 22, 23 und 24, 25 die Hälfte des Potentials zwischen den Bürsten des Stromabgebers beträgt und gleich ist dem Potential zwischen den Leitern 16, 19 und 17, 19. Die beiden Kreise 22,23 ^un^ 24,25 können je einzeln oder zusammen in Verbindung mit den Kreisen 16, 19 und 17, 19 oder für sich benutzt werden.Fig. 2 shows two additional DC circuits 22, 23 and 24, 25 added in such a way that the conductors of each of them are connected to one of the DC terminals of the converter and the center of one of the single-coil transformers 20, respectively. 21 are closed. This arrangement enables direct current to be used for any desired purpose in that the potential between conductors 22, 23 and 24, 25 is half the potential between the brushes of the current dispenser and is equal to the potential between conductors 16, 19 and 17, 19. The two circles 22, 23 ^and 24, 25 can each be used individually or together in connection with the circles 16, 19 and 17, 19 or on their own.

Claims

Patent claim:

A distribution system for two-phase electricity by means of a circulating current transformer, characterized in that the central conductor of the direct current distribution network bypassing the circulating current transformer according to the neutral points of the. Two-phase alternating current system which are created by the fact that the centers of two are more independent of one another and separate two-phase coils are connected.

1 sheet of drawings.