DE237060C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

KLASSE 21 #. GRUPPE

Patentiert im Deutschen Reiche vom 25. Juli 1909 ab.

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Umwandlung von Wechselstrom in Gleichstrom, der die Absicht zugrunde liegt, einen hochgespannten Gleichstrom zu schaffen, wie er für verschiedene Zwecke von Bedeutung ist. Zu dem Zweck wird ein zweiphasiger Wechselstrom zunächst ohne Veränderung der Frequenz in dem erforderlichen Maße auf eine höhere Spannung transformiert und dann dieser

ίο hochgespannte Wechselstrom in Gleichstrom gleicher Spannung verwandelt, und zwar unter Anwendung eines entsprechend ausgebildeten rotierenden Kondensators, der zylinder- oder scheibenartiger Gestalt sein kann, und der an der einen Seife Beläge besitzt, die paarweise diametral gegenüberstehen und gleichzeitig paarweise um 90 ° gegeneinander verschoben sind. In Verbindung mit den rotierenden Kondensatorbelegungen kommen auf der anderen Seite der dielektrischen Zwischenlage sich nicht bewegende Beläge zur Anwendung, in welchen die abwechselnd durch den Generatorstrom geladenen rotierenden Beläge ein dauerndes Potential erzeugen. Die inneren rotierenden Beläge des Kondensators sind mit Phasenwicklungen des Generators bzw. des transformierten Wechselstromes verbunden, wobei durch ent-

. sprechende Anordnung auf der Achse des Generators eine solche Beziehung zwischen den Belägen des ersteren mit den Phasen wicklungen des letzteren geschaffen wird, daß die feststehenden Beläge des Kondensators stets mit Strom gleichen Vorzeichens geladen werden, mithin von den beiden Belägen ein Gleichstrom entsprechend hoher Spannung abgeleitet werden kann.

Die Erfindung ist auf beiliegender Zeichnung schematisch zur Veranschaulichung gekommen, und zwar zeigt

Fig. ι die Schaltung des Generators, Transformators und Stromumwandlers, letzterer in abgewickeltem Zustand und als Zylinderkondensator gedacht.

Fig. 2 und 3 sind zwei Schnitte durch den Zylinderkondensator zur Darstellung der paar- 4-5 weise angeordneten, um 90 ° gegeneinander versetzten rotierenden Kondensatorbeläge.

Fig. 4 zeigt die Abwicklung eines rotierenden Scheibenkondensators, der gleichfalls für die Stromumwandlung Benutzung finden kann.

Fig. 5 und 6 sind zwei schematische Ansichten des Scheibenkondensators zur Darstellung der wieder um 90° versetzten rotierenden Kondensatorbeläge.

Der Generator 1 liefert einen zweiphasigen Wechselstrom. Die beiden Phasenwicklungen 2 und 3 sind mit den primären Wicklungen .4 bzw. 5 je eines Transformators verbunden, durch den der zugeführte Wechselstrom ohne Änderung seiner Frequenz in einen beliebig hoch gespannten Wechselstrom umgewandelt wird. Die sekundären Wicklungen 6 bzw. 6¹ dieser Transformatoren sind mit Kondensatorbelägen 8, 9 bzw. 10, 11 eines entsprechend gestalteten rotierenden Kondensators verbunden. Dieser Kondensator kann, wie in Fig. 1 bis 3 angenommen, zylindrische Gestalt oder, wie nach den Fig. 4 bis 6, scheibenartige Gestalt haben. In beiden Fällen wird dieser Kondensator auf der Achse des Generators 1 abgeordnet, also mit diesem in übereinstimmende Drehung versetzt. Bei der zylindrischen Ausge-

staltung werden die Beläge 7 bis 10 zweckmäßig an der Innenseite eines aus Isolationsmaterial bestehenden Zylinders 11 angeordnet, der in Fig. 1 in abgewickeltem Zustand dargestellt ist. Wie hieraus und aus den Fig. 2 und 3 ersichtlich ist, bedeckt jeder dieser Beläge ein Viertel des Kreisumfangs. Die von dem gleichen Transformator gespeisten Beläge 7,8 bzw. 9, 10 liegen jeweils diametral gegenüber, während die Beläge der beiden Transformatoren in dem Kondensatorgehäuse 11 um 90 ° versetzt zueinander angeordnet sind. 12 und 13 sind feststehende Kondensatorbeläge, die an der Drehung des Zylinders 11 nicht teilnehmen.

Der Zylinder 11 wird auf der Achse des Generators ι derart angeordnet bzw. zu den Phasenwicklungen 2, 3 desselben bzw. zu den von dem Generator gelieferten Wechselstrom in solche Beziehung gebracht, daß die Kondensatorbeläge 12, 13 stets mit Strom gleichen Vorzeichens geladen werden. Wenn bei der in Fig. 2 gezeigten Stellung der Kondensatorbeläge 7, 8 der erst ere positiv, der letztere negativ geladen wird, wie es durch entsprechende Vorzeichen in der Zeichnung angedeutet ist, so entstehen in den äußeren Belegen jeweils entgegengesetzte Potentiale, d. h. in dem Belag 12 negativen und in dem Belag 13 positiven Charakters. Haben aber die Beläge sich infolge Drehung des Generators um 180 ° verschoben, so wird entsprechend der gleichzeitig und gleichmäßig auftretenden Stromwechslung in dem Belag 7 eine negative und in dem Belag 8 eine positive Ladung eintreten. Aber auch dann werden die Potentiale der äußeren Beläge 12, 13, wie durch Vorzeichen in der Zeichnung angedeutet, in negativem bzw. positivem Sinne geladen. Würde indes nur einphasiger Wechselstrom zur Anwendung kommen, so müßte der in den äußeren Belägen 12, 13 entwickelte Strom den Charakter eines unterbrochenen Gleichstroms erlangen, was für viele Fälle aber nicht erwünscht ist. Will man absoluten Gleichstrom erhalten, dann bedarf es nur der Anwendung eines zweiphasigen Wechselstromes unter Anwendung der um 90 ° verschobenen Kondensatorbeläge 9, 10, um in den äußeren Belägen einen absolut gleichförmigen Gleichstrom zu erlangen, denn in dem Maße, wie sich die Beläge 7, 8 aus dem gegebenen Feld herausbewegen, werden die Beläge 9, 10 in dieses Feld hineinbewegt, so daß also auf die äußeren Beläge 12, 13 stets der gleiche Einfluß ausgeübt wird.

Etwaige Schwankungen in der Gleichförmigkeit des Potentials der Beläge 12, 13 lassen sich dadurch beseitigen, daß entweder die rotierenden Belagstreifen des Kondensators in der Bewegungsrichtung verschiedene Breite erhalten, so daß hierdurch die Wirkung der nicht entsprechenden Ladestromkurve des Generators ausgeglichen wird. Sollte dieses Mittel noch nicht ausreichen, so kann man noch in an sich bekannter Weise durch entsprechende Ausgestaltung der Pole des Generators den Verlauf der Stromkürve korrigieren.

Wie schon erwähnt, kann der Kondensator nicht nur zylindrische, sondern auch scheibenförmige Gestalt haben, wie dies Fig. 4 bis 6 erkennen läßt. Hier ist angenommen, daß die zur Ableitung des Gleichstromes dienenden Beläge 12, 13 zwischen zwei Isolationsplatten 14, 15 liegen, während an der Außenseite die mitrotierenden Beläge 7, 8 bzw. 9, 10 angeordnet sind. Die Beläge besitzen hier natürlich segmentartige Gestalt und sind ebenfalls um 90 ° gegeneinander versetzt, so daß die feststehenden Beläge 12, 13 stets inj gleichem Maße durch Strom gleichen Charakters geladen werden, von diesen also ein absolut gleichförmiger Gleichstrom abgeleitet werden kann.

In der Zeichnung ist angenommen, daß die Transformatoren 4, 6 bzw. 5, 7 als stationäre Transformatoren ausgebildet sind. In diesem Fall ist die Anordnung entsprechender. Schleifringe auf der Achse des Generators zur Zu- und Ableitung des Stromes notwendig. Wird aber der Transformator auf der Ankerwelle des Generators angebracht, so fallen natürlich diese Schleifringe völlig fort, und es kann von den sich nicht bewegenden Belägen 12, 13 unmittelbar der entsprechend hoch gespannte Gleichstrom, auf einfache Weise abgeleitet werden.

Es bedarf natürlich keiner weiteren Be-Schreibung, daß an Stelle eines zweiphasigen auch ein mehrphasiger. Wechselstrom zur Anwendung gebracht werden kann, ohne das Wesen der Erfindung zu verändern, indes ist natürlich dann für eine entsprechend größere Anzahl von Transformatoren "und eine entsprechende Anzahl von rotierenden Belägen im Kondensator Sorge zu tragen.

Claims (3)

Patent-Ansprüche:

1. Einrichtung zur Umwandlung von Wechselstrom in hochgespannten Gleichstrom, dadurch gekennzeichnet, daß der von dem Generator gelieferte Wechselstrom nach Transformation der Spannung ohne Änderung der Frequenz einem Kondensator zugeführt wird, der feststehende und rotierende Beläge besitzt, welch letztere mit den Polen des Transformators verbunden sind.

2. Ausführungsform der Einrichtung nach Anspruch 1, bei welcher zur Umwandlung ein zwei- oder mehrphasiger Wechselstrom zur Anwendung kommt, dadurch gekennzeichnet, daß zur Schaffung eines gleichförmigen Gleichstromes die einzelnen Phasenströme des zwei- oder mehrphasigen Wechselstromes durch getrennte Transformatoren

transformiert und dann einer der Phasenzahl . entsprechenden Anzahl von Belagpaaren zugeführt werden, die auf dem gleichen Kondensator in Abhängigkeit von der Phasenzahl derart versetzt zueinander angeordnet sind, daß sie in den feststehenden Belägen des Kondensators einen Gleichstrom erzeugen.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der die Transformation des von dem Generator gelieferten Wechselstromes bewirkende Transformator als rotierender Transformator ausgebildet ist und auf der Achse des Generators angeordnet ist, um die Schaffung von Schleifringen überflüssig zu machen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.