DE1488375A1

DE1488375A1 - Hochspannungstrockengleichrichter mit Spannungsvervielfachung und waehlbarer Poiaritaet an den Gleichspannungs-Ausgangsklemmen

Info

Publication number: DE1488375A1
Application number: DE19641488375
Authority: DE
Inventors: Friedrich Scherbaum
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1965-10-06
Filing date: 1964-10-06
Publication date: 1969-07-17
Also published as: JPS4322503Y1; CH449112A

Description

weitereg nachfolgend geschilderte Lösung ableiteng bei der nicht mit einen Uälauft sondern mit einer Schwenkbewegung der Schalt' brücken gearbeitet wird.
Die beiden vorher erwähnten Schenkel des gleichseitigOll Dreiecks haben wieder den gleichartigen Aufbau, dahe sie bestehen aus zwei in Reihe geschalteten Stromschienen bzw. Stroaleiterng wobei in dieser Reihenschaltung z.B. in jede der Schienen unmittelbar das einzelne Halbleiterbauelement eingeschaltet ist. Diese beiden Schenkel sind um die Spitze des Dreiecke gegenläufig schwenkbar eingerichtet, ao daß jeweils die ruhenden Gegenkontakte in den .,uoken der Grundlinie des Dreiecke im Zusammenwirken mit dem einzelnen Schenkel ausgetauscht werden könneng indem diese beiden Schenkel für die Umschaltung auf andere Polarität an den Ausgangsklemmen des Gleichrichters aus-ihrer vorliegenden Stellung gegenläufig um die Spitze des Dreiecke geschwenkt werden, bis sie jeweile mit ihren Enden nunmehr mit dem entsprechenden anderen Gegenkontakt zusam ntreffen bzw. in Eingriff kommen. WUrde man als' SchaltbrUcken solche mit Meseer-kontakten benutzeng ao würde sich in diesem Falle empfehlent an den,ruhenden Kontakten jeweils zwei benachbart liegende Gegenkontaktfedern zu benutzen. Eine solche Verdoppelung der Kontakte ist aber nicht erforderlichg wenn nan lediglich z.B. mit Druckkontakten arbeitet, wobei dann jeweils jeder ruhende Gegenkontakt nur mit einer solchen Breite auszuführen ist# daß er gewissermaßen mit räumlich nebeneinanderliegenden Gegenkontakten,Ü.B. an der Sohaltbrücke, zuaam narbeiten kann.
Zur näheren Erläuterung der Erfindung an Hand einiger AusführuMhbeispiele wird numehr auf die Figuren der Zeicbnung Bezug genommen, In den einander entsprechenden Rissen nach Figur 1 und der Teildarstellung nach Figur 2 der Zeichnung bezeichnet 1 einen Grundplattenteil. Auf diesem befinden sich zwei Säulen 2 bzw. 3, enthaltend Kondensatoren 4 bis 6 bzw. 7 bis 10. Jede dieser Säulen trägt in einer bestimmten Höhe je zwei der ruhenden Kontakte 11 bis 24. Mit je zwei aufeinanderfolgenden dieser Kontakte 11 bis 24 arbeitet je eine der Schaltbrücken 25 bis 31 über jeweils an ihren Enden vorgesehene Kontakte zusammen, die jeweils entspre-

und b bezeichnet sind. Jede dieser Schaltbrücken kann z*B@ aus, einem Rohr bestehen, welches eine Anzahl von zu einem Stapel zusammengesch:Lehteten Gleichrichtertabletten bzw. -zellen gleichsinniger Polung gemäß den eingetragenen Gleichrichtersymbol enthältp wobei dieser Stapel dann mit den Endkontakten a bzw. b des Schaltbrückenorgans elektrisch in Verbindung deht. Jede dieser Schaltbrücken könnte aber ebensogut nur z.B. ein einziges Halbleiterbauelement auf der Basis eines Halbleiterkörpers aus Germanium oder Silizium oder eine Reihenparallelschaltung mehrerer solcher Elemente enthalten. Diese Schaltbrückenorgane 25 bis 31 sind ah einer Welle 32 aus Isoliermaterial befestigt* indem sie z.B. durch eine entsprechende horizontale Bohrung dieser Welle hindurchgeführt oder mittels einer nicht besonders dargestellten Schelle an dieser feetgesparmt sind. Welche Polarität die in dem einzelnen Schaltbrückenorgan enthaltenen Halbleiterbauelemente zusammen ergeben, ist durch das an der jeweiligen Schaltbrücke eingetragene" bereits' erwähnte Gleichriditersymbol angedeutet. Zur drehbaren lagerung der Welle 32 dienen ein oberes lager 33 und ein unteres lager 34, *) und zuslitzlth weiches mittels einer Stopfbüchse flüssigkeitadicht aufgebaut ist, um bei.einer PlüssigkeitafUllun-g des Trockengleichrichterbehälter80 z.B. Öl, dessen Austritt auszuschließen. Der Grundplattenteil 1 kann gleichzeitig der Boden eines solchen Behälters sein, in welchen die bisher beschriebene Einrichtung eingesetzt ist. Der Mantelteil des Gehäudes kann dabei a,B. durch einen hohlen Hochspan. nungsieolator 35 gebildet werden# der flüssigkeitadieht mit dem Grundplattenteil 1 verbunden ist" und dessen Hohlraum oben durch eine Deckelplatte abgeschlossen ist, wie sie z.B. mit 36 in 4t-" Figu-r4bezeichnet ist. Dieser Deckelteil 36 kann unmittelbar aus Metall bestehen. 'Um-zu verhüten$, daß vom oberen Ende der erocken-'-gleichrichteranordnung eine Sprühentladung stattfinden kann, ist, um den Deckel 36 herum noch eine Kappe 37 von geeigneten Krämmungeradius als Sprühschutz vorgesehen. Zum elektrisehen Anschluß an der Oberspannungsseite über die Träger 36a und 36b der SprUhschutskappe 37 und diese selbst dient ein an den Strahlungeschutz 37 votgesehener Anachlußbolzen 38, auf welchen ein nicht besonders dargestellter Anschlußstecker aufgeschoben wird" der in seinem Außendurchmesser dann derart bemessen ist, daß auch er nur solche,-geringe Krümmungen aufweist, daß ein ausreichender Sprähschutz, gewährleistet ist. Wie in den einzelnen Säulen 2 bzw, 3 angedeutet istg sind die Kondensatoren duroh entsprechende leit-ungen jüteinander elektrisch verbunden. Die Verbindungeleitungen je zweier Kondensatoren und die Enden der einzelnen Kondensatorenreihe sind gemäß der Darstellung mit den entsprechenden ruhenden Kontakten 11 bis 24 verbunden. Zur Speiaimg der Gleichrichteranordnunig über einen Transformator 39 dient eine Mittelfrequenz-Weehaei quelle 40 , welebe Über die leitung*n' 40a an den Transformator 39 angeschlossen ist$, wobei diese lOB:Ltungen durch flüssigkeitsdichte, elektrisch isolierte Durchführungen la und lb der Grundplatte hing durchgeführt sind. 41 deutet ang daß der eine Pol der Gleichrichteranlage an Erde gelegt sein kann.
In der teilweisen Grundrißdaretellung nach Figur 2 ist eines der Schaltbrückenorgane mit seinen entsprechenden ruhenden Gegenkontakten wiedergegeben, die-von den Kondensatoraäulenanordnungen 2 bzw* 3 getragen werden, Wird der drebbare Teil der Anordnung, nämlich die #t'elle 32" mit den Schaltbrücken 25 bis 31 um ihre Achse um 18o0 kedreht, so gelangen dadurch-die jetzt links befindlichen Messerkontakte a der verschiedenen Schaltbrücken dann in Eingriff mit den rechte liegenden ruhenden'Gegenkontakten 129 139 16, 17, 20, 21, 249 und die jetzt rechte in der Figur 1 liegenden Messerkontakte b in Eingriff mit den linke liegenden ruhenden Gegenkontakten 11, 14p 159 189 199 22t 23, womit also gegenüber der -vorherigen Schaltung die Gleichrichter aller Schaltbrücken in ihrer Polarität und ihrem Anschluß an den ruhenden GegenkOntakten vertauscht worden sind, was sinngemäß, auch eine UmPolung der Gleichstromausgand88Pannun« an den Anschlüssen 38 und 41 d es HochsPannungehalbleiterglöichrichtereygteaw zur Folge hat.

solchen 201aritäteumehaltung an der Trockengleichrichteranordnung Jeweils nur sovie.1 Kontakte aufzuwenden sind, als normalerweise als Gegenkontakte zu den Enden der Schaltbrücken benutzt werden Wesen" die also dauernd an der StromfUhrung in der Anlage beteiligt Binde Die Figuren 3 und 4 zeigen in zwei einander entsprechenden Rissen ein gegenüber demjenigen nach den Figuren 1 und 2 insofern abgewandeltes Aueführungebeispielpals eine andere Art der Form des einzelnen Schaltbrückenorffle gewählt ist.

form mit'Seradliniger Achse benutzt.
Nach den Figuren 3 und 4 ist statt desee'n die Form eines mit einem oder mehreren Hohlräumen vereehenen Ringes benutzt, in denen die Gleichrichterelemente untergebracht sind, und wobei diese Ringform gewissermaßen den Kranz eines Scheibenradaysteme bildet.
Gegenüber der ausführlichen Darstellung nach Figur 1 ist in Figur 3 nur ein Ausschnitt aus einer solchen Trockengleichrichteranordnung wiedergegeben, nämlich bestehend aus drei Schaltbrückenorganen, der sie tragenden Welle und den ruhenden Gegenkontakten zu den Kontakten an den SchaltbrUckenorgan. In der Figur 3 sind die drei Schaltbräckenorgane des Trockengleichriehteranordnungeausschnittes mit 42as 42b und 42c bezeichnet, die Ausgangekontakte des jeweils an,einem S chaltbrückenorgan vorhandenen Halbleitergleichrichteebauelementes oder einer Schaltung aus solchen Bauelementen

zu diesen Schaltbrückenkontakten mit-46a bis 46c und mit 47a bis 47e. Diese Ringform kann entweder in Richtung ihrer kreislinienfÖrmigen Iichse mit einer Schichtungvon Halbleiteitaffltten in ihrem Inneren versehen sein, so daß die beiden halbkreieförnigen Bögel zwischen denjenigen Stellen, wo sich die Kontakte 44 bzw. 45 nach Figur 4 befinden, liegen, z.B. je eine Reihenschaltung

Claims

Pateritana,prüche D Ilochspannungstrockengleichrichter mit Spannungavervielfachung A .und wählbarer Polarität an den gleichstromeitigen Ausgangeklemment dadurch gekennzeichnet# daß die einzelnen Halbleiterbauelemente von einem ein- oder mehrteiligen beweglichen System derart zusammen mit Schaltbrückenorganen getragen sind, daß durch eine Dreh-oder Solve)ikbewegung des SchaltbrUckensystems bzw* am SchaltbrUkkeneyetem die mit den Enden der einzelnen SchaltbrUcke zusammenwirkenden ruhenden Gegenkontakte fegeneinander ausgetauscht werden* 2. Hochepannungstrockengleichrichter nach Anspruch 1 " dadurch gekennzeichnetg daß die einzelnen SchaltbrUcken nach Art der Sprossen einer nur einen Nittelholm aufweisenden mechanischen leiter getragen sind, jeweils die Sprossen aus zwei Stromleitern mit mindestens einem in Reihe dazwischen eingeschalteten Halbleiterbauelement bestehen und diesem drehbaren System entaprechende ruhende Gegenkontakte zugeordnet sind, welche mit den Enden der SchaltbrUcken zusammenarbeiten. 3. Hochepannungstrockengleichrichter nach Anapru'oh 11, dadurch gekennzeichnet" daß jeweils je zwei der In Reihe geschalteten Halbleiterbauelemente einem Schaltbrückensysten aus zwei SobaltbrUcken angehören" die die Schenkel einen gleichseitigen Dreiecks bildent wobei jeder dieser Schenkel je zwei in Reihe liegende Stroaleiter mit mindestens einem dazwischen ein4990halteten Halbleiterbaueleiaent enthält. 4. Hochspannungstrockengleichrichter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß jedes der gleichschenkeligen Dreieckeysteme an seiner Dreieckspitze mit einem ruhenden Gegenkontakt verbunden sowie an diesem drehbar gelagert ist, und daß die beiden.anteiligen SchaltbrUcken um die Höhe dieses gleichschenkeligen Dreiecks ale Drebachse derart verbtellbar eindg daß die vor einer 2olaritätsumschaltung mit den Schenkelenden" welche die Ecken der Grundlinie des gleichochenkoligen Dreiecks bildenf, zusammenwirkenden ruhenden Gegenkontakte nach der Ilmschaltung gegeneinander ausgetauscht sind. 5. Hoohspanünngstrockengleichrichter nach Anspruch 39 dadurch gekennzeichnetg daß die die beiden Schenkel des gleichaeitigen Dreiecks bildenden, mindestens je ein Halbleiterbauelement enthaltenden SchaltbrUcken um die Spitze des Dreiecks derart gegenläufig zueinander geschwenkt werden können, daß nach erfolgter Schwenkbewegung dieser Schenkel aus der einen Auggangelage parallel zu einer Ebene in die neue lag* die Schenkel ihre laje an gleichseitigen, Dreieck ausgetauscht haben und dadurch das Ende des jeweile eine SchaltbrUcke bildenden Schenkels nunmehr mit deajenigen Gegenkontakt zücammenwirkt, mit welche» vorher daa Ende des anderen Schenkels des gleicheeitigen Dreieeka zusamenwirkte.