DE290710C

DE290710C -

Info

Publication number: DE290710C
Application number: DENDAT290710D
Authority: DE

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT

Die für den Betrieb von Mehrphasen-Gleichrichtern benutzten Mehrphasen-Transformatoren werden bekanntlich in der Weise geschaltet, daß die Sekundärwicklung jeder Säule des Transformators, also die Wicklungen jeder Doppelphase, d. h. je zweier um i8o° phasenverschobener Phasen, in der Mitte eine Anzapfung erhält, und die miteinander verbundenen Anzapfungen gemeinsam den negativen

ίο Pol des Gleichstromkreises bilden, während die freien Enden der Sekundärwicklung des Transformators jeweils mit den Anoden des Gleichrichters verbunden werden, dessen Kathode den positiven Pol des Gleichstromkreises darstellt.

Eine Schaltung dieser Art ist in Fig. ι beispielsweise für einen Sechsphasen-Gleichrichter dargestellt. Hier bezeichnen α b c die Sekundärwicklungen der drei Säulen des Dreiphasen-Transformators t, ο die Anzapfungen in den Mittelpunkten der Sekundärwicklungen, die miteinander verbunden den negativen Pol des Gleichstromkreises bilden. Die sechs freien Wicklungsenden sind zu den Anoden a_x a₂, S₁ δ₂, C₁ c₂ des Gleichrichters geführt, dessen Kathode k mit dem positiven Pol der Gleichstromleitung verbunden ist. Diese Schaltung ist bekannt.

Es ist ferner bekannt, in die zu den Anoden des Gleichrichters führenden Leitungen Selbstinduktionsspulen (S₁ s₂... S₆) einzuschalten, um die im Gleichstrom auftretenden Pulsationen möglichst abzudämpfen, wie es auch bekannt ist, diese Selbstinduktionen zum Zwecke der Spannungsregelung veränderlich zu machen.

Bei der bis dahin üblichen Schaltung nach Fig. ι wird für diesen Zweck eine der Anzahl der Phasen der Anlage entsprechende Zahl von Drosselspulenwicklungen erforderlich.

Im Gegensatz hierzu bietet sich bei einer Schaltungsweise gemäß vorliegender Erfindung die Möglichkeit, mit der halben Zahl von Drosselspulenwicklungen. auszukommen. Dies wird dadurch erreicht, daß die Anzapfungen im Mittelpunkt der sekundären Transformatorwicklungen nicht unmittelbar, sondern über eine in Stern geschaltete Drosselspule miteinander verbunden werden, welche halb so viel Wicklungen erhält, als Phasen vorhanden sind. Eine Schaltung dieser Art ist in Fig. 2 beispielsweise für eine Sechsphasenanlage dargestellt. Die einzelnen Teile sind hier mit denselben Buchstaben bezeichnet wie in Fig. 1.

Wie aus der Figur ersichtlich ist, ist die Zahl der Drosselspulenwicklungen auf die Hälfte vermindert worden. Der dadurch erzielte Vorteil macht sich in besonderem Maße geltend, wenn es sich darum handelt, regulierbare Drosselspulen zu verwenden. Da ferner der Nullpunkt häufig geerdet wird, so können die Regulierdrosselspulen für eine wesentlich niedrigere Spannung gebaut werden als bei der bis dahin üblichen Schaltung.

Neben der Verminderung der Zahl der Drosselspulenwicklungen gegenüber Fig. 1 sowie der vorteilhafteren Isolation besitzt die neue Anordnung noch einen weiteren sehr wichtigen Vorteil gegenüber der bisher angewandten. Bekanntlich ist der Strom Z₁ in jeder Wicklungshälfte der Drosselspule bei einem Ein-

phasen-Gleichrichter rund 71 Prozent des im Gleichstromkreis fließenden Effektivstromes / (vgl. Fig. 3). Genau läßt sich das Verhältnis

ausdrücken durch i_t = -^=-

Da in jeder Wicklungshälfte des Transformators t ein Strom von der Größe % fließt, so entspricht das gesamte Strom volumen dem

2 J
Produkt aus -7= oder = 1,41 /. Bei einem

Sechsphasen-Gleichrichter nach Fig. 4 mit unmittelbar kurzgeschlossenem Nullpunkt ist

der sogenannte Phasenstrom i_x = -y=, entsprechend der sechsfachen Phasenzahl, wobei wiederum / den im Gleichstromkreis fließenden Effektivstrom darstellt. Das gesamte Stromvolumen wird also bei einem Sechsphasen-Gleichrichter = -i= = |/6/ oder = 2,45/ sein.

Da das Stromvolumen bei gleicher Spannung auch ein Maß für das erforderliche Kupfer-^N quantum darstellt, so wird bei einem Sechsphasen-Gleichrichter das Kupferquantum in dem dem Gleichrichter vorgeschalteten Transformator, gleichen Effektivstrom vorausgesetzt, gegenüber dem Einphasen-Gleichrichter um etwa 70 Prozent mehr betragen und somit wesentlich teurer ausfallen als letzterer.

Verbindet man nicht den Nullpunkt eines Sechsphasen-Transformators zu einem gemeinsamen Nullpunkt nach Fig. 1 oder Fig. 4, sondern schaltet, gemäß der Erfindung nach Fig. 2, in den Nullpunkt jedes Transformatorkernes

eine Drosselspule und verbindet diese zu einem Sternsystem nach Fig. 2, so wirken die drei Transformatorkerne mit je zwei Wicklungsenden und den dazugehörenden zwei Anoden wie drei Einphasen-Gleichrichter, bei welchen somit der Strom pro Phase im Verhältnis von 2,45 auf 1,41 vermindert worden ist. In Wirklichkeit wird die Stromverminderung von der Größe der Drosselspule abhängen und nur bei sehr großer Drosselspule die Verminderung der Stromstärke von der angegebenen Größe sein. Doch schon eine verhältnismäßig kleine Drosselspule kann eine sehr erhebliche Ersparnis an Transformatorkupfer herbeiführen.

Claims

Patent-Ansprüche:

1. Schaltung von Mehrphasen-Gleichrichtern mittels eines Transformators, bei dem die Spannungsmittelpunkte jeder Doppelphase, d. h. je zweier um i8o° phasenversch oben er Phasen der Mehrphasen-Sekundärwicklung, Anzapfungen besitzen, dadurch gekennzeichnet, daß diese Spannungsmittelpunkte durch ihre Anzapfungen über eine in Stern geschaltete Drosselspule miteinander in Verbindung stehen, derart, daß der Nullpunkt der Drosselspule den negativen Pol des Gleichstromkreises ergibt.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwecks Regelung der vom Gleichrichter gelieferten Spannung die Nullpunktdrosselspule in ihrer Induktivität regulierbar eingerichtet wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.