DE160323C

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Publication number: DE160323C
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KAISERLICHESIMPERIAL

-So-So

PATENTAMT,PATENT OFFICE,

Es ist bekannt, daß bei Benutzung von umlaufenden Umformern die Spannung auf der Gleichstromseite von der Spannung des zuge-. führten Wechselstromes abhängt, und daß es nötig ist, die Spannung auf der Wechselstromseite zu verändern, wenn die Gleichstromseite der Belastung entsprechend geregelt werden soll. Dies läßt sich durch kompoundierte Umformer mit Haupt- und Nebenwicklung, welcheIt is known that when using rotary converters, the voltage on the DC side of the voltage of the supplied. led alternating current depends, and that it is necessary to change the voltage on the AC side when the DC side should be regulated according to the load. This can be done through compounded converters with main and secondary winding, which

ίο das Gleichstromnetz speisen, erreichen. Damit aber eine solche Wicklung ihren Zweck erfüllt, muß ein entsprechender Betrag von Induktanz in den Wechselstromkreis eingeschaltet werden, und die Kompoundierungswirkung wird im allgemeinen dem Induktanzbetrag proportional sein.ίο feed the direct current network. In order to but such a winding serves its purpose, must have a corresponding amount of inductance into the AC circuit, and the compounding effect will generally be proportional to the amount of inductance.

Wenn nun ein Arbeitsstromkreis mittels einer Anzahl umlaufender Umformer gespeist wird, deren Gleichstromseiten parallel geschaltet sind, und deren Wechselstromseiten an getrennte Sekundärwicklungen von Transformatoren in üblicher Weise angeschlossen werden, so wird die Induktanz auf der Wechselstromseite der Belastung proportional sein. AVenn also nur ein umlaufender Umformer zur Speisung des Arbeitsstromkreises erforderlich ist, so wird die Induktanz auf der Wechselstromseite nur halb so groß sein als in dem Falle, daß zwei umlaufende Wechselstromumformer notwendig werden, denn in dem ersten Falle ist die Belastung nur halb so groß wie im zweiten; entsprechendes gilt bei drei Umformern. Aus diesem Grunde ist bei der gewöhnlichen Schaltung die Kompoundierung des Gleichstromnetzes ungleichmäßig und von der Zahl der eingeschalteten Umformer abhängig".If now a working circuit is fed by means of a number of revolving converters whose DC sides are connected in parallel, and whose AC sides are connected separate secondary windings of transformers connected in the usual way the inductance on the AC side becomes proportional to the load be. Aif only a revolving converter to feed the working circuit is required, the inductance on the AC side will only be half as large as in the event that two rotating AC converters are necessary, because in in the first case the burden is only half as great as in the second; the same applies to three converters. It is for this reason that the usual circuit is compounding of the direct current network is uneven and depends on the number of converters switched on addicted".

Soll nun die Kompoundwirkung gleich gut sein, gleichviel ob ein oder zwei Drehumformer im Stromkreis liegen, so muß die Induktanz auf der Wechselstromseite im ersten Falle doppelt so groß sein als im zweiten, oder allgemein, die Induktanz auf der Wechselstromseite muß mit der Zahl der zugeschalteten Umformer verhältnismäßig abnehmen. Dies geschieht nach der vorliegenden Erfindung selbsttätig durch die Anwendung einer an sich bekannten Anordnung der Sekundärwicklungen der Transformatoren, welche die Umformer speisen.Should the compound effect be equally good, regardless of whether it is one or two rotary converters lie in the circuit, the inductance on the alternating current side must in the first case be twice as large as in the second, or in general, the inductance on the alternating current side must decrease proportionally with the number of connected converters. This is done according to the present invention automatically through the use of a known arrangement of the secondary windings the transformers that feed the converters.

Die Erfindung beruht nämlich auf den folgenden bekannten Tatsachen : erstens, falls nur eine primäre Gruppe und eine sekundäre Gruppe von Wicklungen nebeneinander auf dem Transformator angebracht sind, wird die Induktanz etwa zwei- bis dreimal so groß sein, als wenn eine der Wicklungen in zwei Gruppen geteilt ist j und die beiden Teile auf entgegengesetzten Seiten der anderen Wicklung untergebracht werden, und zweitens, je größer der Abstand zwischen Primär- und Sekundärspulen ist, um so größer fällt auch die Induktanz des Transformators aus.Namely, the invention is based on the following known facts: first, if only a primary group and a secondary group of windings are attached next to each other on the transformer, becomes the Inductance can be about two to three times as large as when one of the windings is in two groups divided is j and the two parts are placed on opposite sides of the other winding Second, the greater the distance between the primary and secondary coils, the greater the inductance drop of the transformer.

Die Transformatoren, welche die Umformer speisen, sind also nach vorliegender Erfindung so eingerichtet, daß im Falle der EinschaltungThe transformers that feed the converters are therefore according to the present invention so arranged that in the event of activation

nur eines Umformers nur zwei Gruppen wirksamer Spulen auf jedem Transformator benutzt werden. Wenn zwei Umformer laufen, so werden in jedem Transformator drei Spulengruppen benutzt, wobei die Sekundärspulen auf entgegengesetzten Seiten der Primärspulen liegen. Es ist klar, daß die Induktanz für eine gegebene Transformatorleistung viel geringer wird, wenn zwei Drehumformer gespeist werden, anstatt nur ein einziger. only one converter uses only two groups of effective coils on each transformer will. When two converters are running, three groups of coils are used in each transformer, with the secondary coils lie on opposite sides of the primary coils. It is clear that the inductance for a given transformer power will be much less if two rotary converters rather than just one.

Wenn ein dritter Umformer benutzt werden soll, kann er an Sekundärwicklungen des Transformators angeschlossen sein, welche in größerer Entfernung von der Primärwicklung liegen als diejenigen Sekundärwicklungen, an welche die beiden ersten Umformer angeschlossen sind. Denn obgleich die Induktanz auf der Wechselstromseite dieses dritten Umso formers größer ausfällt infolge der größeren Entfernung der Sekundärwicklungen des Transformators von den Primärwicklungen, so wird sie doch verhältnismäßig gering sein, wenn die Sekundärwicklung auf beiden Seiten der primären verlegt ist.If a third converter is to be used, it can be connected to the secondary windings of the Transformer must be connected, which at a greater distance from the primary winding lie as those secondary windings to which the first two converters are connected are. Because although the inductance on the alternating current side of this third Umso formers turns out to be greater as a result of the greater Removal of the secondary windings of the transformer from the primary windings, like this it will be relatively small if the secondary winding is on both sides the primary is relocated.

In den Zeichnungen stellt Fig. 1 ein Schaltungsschema mit zwei Umformern dar, Fig. 2 einen Transformator mit drei und Fig. 3 einen mit vier umlaufenden Umformern.In the drawings, Fig. 1 shows a circuit diagram with two converters, FIG. 2 shows a transformer with three and FIG. 3 one with four rotating converters.

Die primären Wicklungen 3 und 4 der Transformatoren 1 und 2 sind an den Zweiphasenwechselstromerzeuger 5 angeschlossen. Die sekundären Wicklungen 6, 7 und 8, 9 sind zu beiden Seiten der Primärwicklungen angebracht. The primary windings 3 and 4 of transformers 1 and 2 are on the two phase alternator 5 connected. The secondary windings 6, 7 and 8, 9 are attached to either side of the primary windings.

Die Umformer 10 und 11 werden von den Sekundärwindungen der Transformatoren 1 und 2 gespeist und liefern Gleichstrom an den Stromkreis 12. Dabei ist jeder Umformer mitThe converters 10 and 11 are of the Secondary windings of transformers 1 and 2 are fed and deliver direct current to the Circuit 12. Each converter is included

4.0 einer erregenden Nebenschlußwicklung 13 und einer Hauptstromwicklung 14 ausgestattet, damit Kompoundierung gegenüber wechselnder Belastung erreicht wird.4.0 an exciting shunt winding 13 and equipped with a main current winding 14 so that compounding versus alternating Load is achieved.

Der umlaufende Umformer 10 erhält seinen Strom von der Sekundärwicklung 6 des Transformators ι und von der entsprechenden Wicklung 8 des Transformators 2, während der Umformer 11 seinen Strom von der Wicklung 7 des Transformators 1 und von der Wicklung 9 des Transformators 2 erhält (siehe Fig. 1). Auf diese Weise wird erreicht, daß die Induktanz auf der Wechselstromseite mit einem der umlaufenden Umformer in Tätigkeit etwa doppelt so groß und die Kompoundierungswirkung beinahe genau die gleiche ist, als wenn beide Umformer in Anspruch genommen werden.The rotating converter 10 receives its current from the secondary winding 6 of the transformer ι and from the corresponding winding 8 of the transformer 2, during the Converter 11 its current from the winding 7 of the transformer 1 and from the Winding 9 of the transformer 2 receives (see Fig. 1). In this way it is achieved that the inductance on the AC side with one of the rotating converters in action about twice as large and the compounding effect almost exactly the same is as if both converters are used.

Sollen drei Wechselstrom-Gleichstrom-Umformer von einem einzigen Transformator gespeist werden, so läßt sich die Schaltung nach Fig. 2 treffen. Hierbei befindet sich die Primärwicklung' 15 in der Mitte, ganz wie in Fig. i. Die Sekundärwicklung ist unterteilt, und zwar so, daß 16 den Umformer 1, 17 den Umformer 2 und 18 gemeinsam mit 19 den Umformer 3 speist; dabei ist Spule 18 und 19 in Hintereinanderschaltung. Soll 'Zweiphasenstrom oder Dreiphasenstrom umgeformt werden, so ist die Schaltung nach Fig. 2 für jede einzelne Phase anzuwenden.Should three AC-DC converters be fed by a single transformer the circuit according to FIG. 2 can be made. Here is the primary winding ' 15 in the middle, just like in Fig. I. The secondary winding is divided, in such a way that 16 the converter 1, 17 the Converter 2 and 18 together with 19 feeds converter 3; there is coil 18 and 19 in series connection. If 'two-phase current or three-phase current is to be converted, the circuit according to FIG. 2 is to be used for each individual phase.

Wenn sich auch mit dieser Anordnung nicht genau die gleiche Kompoundierungswirkung beim Betrieb eines einzigen oder zweier Umformer erhalten läßt, wie wenn alle drei in Tätigkeit sind, so kommt man doch der Verwirklichung eines solchen Zustandes viel näher als mit der gewöhnlichen Schaltung der Spulen.Even if this arrangement does not produce exactly the same compounding effect when operating a single or two converters, as if all three in Activity, one comes much closer to realizing such a state than with the usual circuit of the coils.

In Fig. 3 ist der Transformator für vier Wechselstrom-Gleichstrom-Umformer eingerichtet. Die Sekundärwicklung 21, welche den umlaufenden Umformer Nr. 1 speist, liegt zur einen Seite der Primärwicklung 20, aber zwischen den beiden' Hälften 23,24 derjenigen Wicklung, welche zur Speisung von Nr. 3 bestimmt ist. In ähnlicher Weise sind die Wicklungen 25,22,26 für die Speisung der Umformer Nr. 2 und 4 angeordnet. Bei dieser Wicklungsanordnung ist die Kompoundierungswirkung, sofern nur ein Wechselstrom-Gleichstrom-Umformer arbeitet, annähernd die Hälfte von derjenigen, welche eintritt, falls alle vier in Tätigkeit treten. Sind die umlaufenden Umformer 1 und 2 oder 3 und 4 zu gleicher Zeit im Betrieb, so ist die Kompoundierungswirkung annähernd dieselbe, welche erreicht wird, falls alle umlaufenden Umformer arbeiten. Ist dagegen 1 und 3 oder 1 und 4, oder 2 und 3, oder 2 und 4 gleichzeitig tätig, so wird die Kompoundierungswirkung ebenfalls annähernd die Hälfte von der sein, welche erzielt wird, wenn alle Umformer in Tätigkeit sind. Sind irgend drei solcher Umformer gleichzeitig in Tätigkeit, so ist die Kompoundierungswirkung kleiner als 'diejenige, welche mit allen vier auftritt, aber größer als die Hälfte dieser Wirkung.In Fig. 3, the transformer is set up for four AC-DC converters. The secondary winding 21, which feeds the rotating converter no. 1, is available one side of the primary winding 20, but between the two halves 23, 24 of those Winding which is intended to feed No. 3. Similarly, the Windings 25,22,26 for feeding the converter no. 2 and 4 are arranged. At this Winding arrangement is the compounding effect, provided only an AC-DC converter works, approximately half of what happens if all four start working. Are the revolving converters 1 and 2 or 3 and 4 at the same time in operation, then the Compounding effect approximately the same as that achieved if all of them are circulating Converters work. If, on the other hand, is 1 and 3, or 1 and 4, or 2 and 3, or 2 and 4 at the same time active, the compounding effect also becomes approximately half of be the one that is achieved when all converters are in action. Are any three If such a converter is active at the same time, the compounding effect is smaller than that which occurs with all four, but greater than half of this effect.

Daraus folgt, daß durch geeignete Auswahl der Stromkreise für die Speisung der Wechselstrom-Gleichstrom-Umformer verschiedene Kompoundierungswirkungen erreicht werden können.It follows that through a suitable selection of the circuits for the supply of the AC-DC converter various compounding effects can be achieved.

Die Erfindung beschränkt sich nicht auf die gezeichnete Anzahl der Sekundärkreise oder auf die Anordnung der Stromkreise in bezug auf die Primärwindung, sondern läßt sich, wie ohne weiteres erkenntlich, analog auch für andere Zahlen und Verhältnisse anwenden.The invention is not limited to the number of secondary circuits shown or on the arrangement of the circuits in relation to the primary winding, but leaves as can be seen without further ado, apply analogously to other numbers and ratios.

Claims

Patent claim:

Device for voltage regulation of direct current networks with fluctuating load

load generated by compounded, rotating converters connected in parallel and transformers, characterized in that the secondary windings, which feed the individual converters, are distributed on the transformer core so that when switched on of another converter the inductance of the AC side gradually decreases, for the purpose of obtaining a relatively low inductance on the alternating current side at full load and at lower inductance Load (a converter) a relatively high one, so that for all loads an equally good one as possible Compounding is achieved.

1 sheet of drawings.