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KAISERLICHESIMPERIAL

PATENTAMT.PATENT OFFICE.

PAT-ENTSGH-RiFTPAT-ENTSGH-RiFT

^ JVr 309593 KLASSE 2\d. GRUPPE^ JVr 309593 CLASS 2 \ d. GROUP

Einrichtung zum Betrieb von Mehrphasen-Gleichrichtern. Patentiert im Deutschen Reiche vom 14. Juni 1916 ab.Device for operating multi-phase rectifiers. Patented in the German Empire on June 14, 1916.

Bekanntlich ist die Zeitdauer, während deren die Anoden eines Metalldampf-Gleichrichters Strom führen, nur etwas größer als die Zeitdauer einer Periode des speisenden Wechselstromes geteilt durch die Phasenzahl, mit der der Gleichrichter gespeist wird-. Das hat darin seinen Grund, daß hauptsächlich immer nur, diejenige Anode bzw. Anodengruppe Strom führt, deren Potential in dem betreffenden Augenblick größer ist als das der übrigen Anoden, während die letzteren in, der gleichen Zeit nahezu stromlos bleiben.As is well known, the length of time during which the anodes of a metal vapor rectifier Conduct current, only slightly longer than the duration of a period of the feeding alternating current divided by the number of phases with which the rectifier is fed-. That has in it its reason that mainly only that anode or anode group current leads whose potential at the moment in question is greater than that of the rest Anodes, while the latter in, at the same time remain almost currentless.

Zweck der vorliegenden Erfindung ist es, ■ die Zeitdauer der Stromführung der Gleichrichteranoden zu verlängern und so das Maximum der Stromkurve zu reduzieren. Dadurch wird der Gleichrichter sowie der speisende Transformator besser ausgenutzt, der Spannungsabfall und der Leistungsfaktor verbessert. Nach der Erfindung läßt man die Anoden mehrerer Gleichrichter oder auch eines und desselben Gleichrichters von verschiedenen Mehrphasensystemen speisen, deren Phasen gegeneinander verschoben sind, und verkettet dabei die Ströme dieser verschiedenen Mehrf phasensysteme magnetisch miteinander, eine :| Schaltung, die man in' abweichender Weise %·, bereits zum Zweck der Speisung von Drei-. , leiternetzen mittels Gleichrichter vorgeschlagen hai. Die nach der Erfindung der Verkettung ; dienenden Apparate, wie Drosselspulen, Stromtransformatoren, können auf der Wechselstromoder auf der Gleicnstromseite des Gleichrich-, ters eingeschaltet werden. Sie üben zu den Zeiten, wo eine der verketteten Anoden «in niedrigeres Potential hat als eine andere, auf die erstere eine Art Saugwirkung aus,; durch welche sie gezwungen wird, ebenfalls Strpm zu führen; dadurch wird die gesamte Zeitdauer ihrer Stromführung verlängert. Daß' diese Wirkung tatsächlich eintritt, ist durch Ver- ; suche erwiesen. Die Verkettung muß: so er-[ folgen, daß die von den Gleichstromkompo-1 nenten der Wellenströme hervorgerufenen ma-j gnetomotorischen Kräfte einander entgegen-j •wirken, damit die von den Wechselstromkom-1 ponenten erzeugten Feldänderungen durch! Eisensättigung nicht mehr als gewünscht ab-i gedämpft werden. ' Ί ^: The purpose of the present invention is to ■ lengthen the duration of the current conduction of the rectifier anodes and thus reduce the maximum of the current curve. As a result, the rectifier and the feeding transformer are better used, and the voltage drop and the power factor are improved. According to the invention, the anodes of several rectifiers or one and the same rectifier are fed by different multi-phase systems, the phases of which are shifted from one another, and the currents of these different multi-phase systems are linked together magnetically, one: | Circuit, which one in 'different way% ·, already for the purpose of supplying three-. , conductor networks by means of rectifiers proposed hai. According to the invention of the concatenation; Serving apparatus, such as choke coils, current transformers, can be switched on on the alternating current or on the direct current side of the rectifier. At times when one of the linked anodes has a lower potential than another, they exert a kind of suction effect on the former; by which she is forced to also lead Strpm; this extends the entire duration of their current conduction. That this effect actually occurs is through ver; search proven. The interlinking must: take place in such a way that the magnetic motor forces produced by the direct current components of the wave currents counteract each other so that the field changes generated by the alternating current components are caused by! Iron saturation can no longer be attenuated from-i as desired. 'Ί ^:

Die Erfindung sei an einigen - Ausführungsbeispielen erläutert. In diesen sind die spei- \ senden Dreiphasenwicklungen durch ihre Span- nungsvektoren dargestellt, die für die beiden Mehrphasensysteme,in der Phase gegeneinander verschoben sind. In Fig. l sind die Anoden a, b, c, d, e, f, die von den beiden um 30° gegeneinander phaseriverschobenen Dreiphasensystemen t_x und t₂ gespeist werden, auf zwei Gleichrichter g₁ und¹ g₂ verteilt; die von den Kathoden H₁ und k₂ ausgehenden Leitungen, sind mit je einer Wicklung W₁, w₂ in Reihe) geschaltet, die auf einem gemeinsamen Eisen-] kern liegen und so angeschlossen sind, daß dieJ Gleichstromkomponenten einander entgegen- j wirken. Die Gleichrichter arbeiten hier auf' zwei völlig voneinander getrennte Gleichstromnetze. Nach Fig. 2 wird von den Gleichrichtern g_x und g_a ein gemeinsames Gleichstrom-The invention will be explained using a few exemplary embodiments. In these the feeding three-phase windings are represented by their voltage vectors, which for the two multi-phase systems are phase shifted from one another. In FIG. 1, the anodes a, b, c, d, e, f, which are fed by the two three-phase systems t _x and t _2, which are phase-shifted by 30 ° with respect to one another, are distributed over two rectifiers g ₁ and ¹ g ₂ ; emanating from the cathode H ₁ and k ₂ lines, each with a winding W _1, W ₂ in series) is connected, are the] on a common iron core and are connected so that the J DC components each entgegen- j act. The rectifiers work here on two completely separate direct current networks. According to Fig. 2, the rectifiers g _x and g _a a common direct current

netz gespeist. Vereinigt man die beiden Gleichrichter, so daß den Anodengruppen nur. eine einzige Kathode gegenübersteht, so muß man die magnetische Verkettung W₁, w₂ vor dem Gleichrichter g anbringen, entweder nach Fig. 3 unmittelbar vor den Anoden, oder nach Fig. 4 in den vom Neutralpunkt der speisenden Wicklungen t_x, t₂ ausgehenden negativen Gleichstromleitungen. Bei der Anordnung nach Fig. 3 können die sechs Wicklungen W₁, w% auf einem einzigen Kern oder in Gruppen auf verschiedenen Kernen angebracht werden.mains powered. If you combine the two rectifiers so that the anode groups only. a single cathode faces, the magnetic linkage must be W _1, w ₂ before the rectifier g attach, either according to FIG. 3 immediately before the anode, or according to FIG. 4 in from the neutral point of the supplying windings t _x, t ₂ outgoing negative DC power lines. In the arrangement according to FIG. 3, the six windings W ₁ , w% can be mounted on a single core or in groups on different cores.

Es ist natürlich nicht erforderlich, daß die Systeme I₁ und t₂ gerade um 30 ° gegeneinander phasenverschoben sind; dies ist bloß ein Wert, der sich durch Stern-Dreieckschaltung leicht erreichen läßt. Es ist sogar zweckmäßig, die Verschiebungswinkel zwischen den Mehrphasensystemen so" einzurichten, daß die Wellenströme der beiden Systeme um eine halbe Periode (180 °) ihrer eigenen Frequenz'gegeneinander verschoben sind, allgemein daß bei η Mehrphasensystemen die Systeme um l/n des Phasenwinkels, d. h. des Winkels zwischen zwei benachbarten Phasen des gleichen Systems, gegeneinander verschoben sind. Zur Vereinfachung der Anlage ist es zweckmäßig, die zur Speisung der Anodenstromkreise dienenden Mehrphasensysteme I₁ und t_z It is of course not necessary that the systems I ₁ and t _{2 are} just 30 ° out of phase with one another; this is just a value that can easily be achieved using a star-delta connection. It is even advisable to set up the shift angle between the multi-phase systems so that the wave currents of the two systems are shifted by half a period (180 °) of their own frequency, generally that in η multi-phase systems the systems are shifted by 1 / n of the phase angle, ie the angle between two adjacent phases of the same system are shifted from one another.To simplify the system, it is expedient to use the multiphase systems I ₁ and t _z

Transformator zu entnehmen. To be taken from the transformer.

zwei phasenverschobene Systeme sind möglich,two out-of-phase systems are possible,

einem einzigen Auch mehr alsa single, too, more than

wob*eT~dann meEF~äIs zweFWicklungen bzw. g^where * eT ~ then MEEF ~ ÄIs two windings resp. g ^

g^ sind. Durch Wahl der magnetischen Verhältnisse des Verkettungsapparates (Drosselspule, Stromtransformator) läßt sich auf die Gleichrichteranlage in verschiedenem Maße einwirken, z. B. der Spannungsabfall verändern.g ^ are. By choosing the magnetic conditions of the interlinking apparatus (choke coil, Current transformer) can have different effects on the rectifier system, z. B. change the voltage drop.

Claims

Patent Claims:

1. A device for operating multi-phase rectifiers, wherein several anodes fed by phase-shifted multi-phase systems are magnetically linked to one another, characterized in that the magnetic linking is carried out by special transformers (w) in such a way that the magnetomotive forces caused by the direct current components of the wave current are mutually exclusive counteract, whereby the concatenation can take place either before or after the rectifier.

2. Device according to claim 1, characterized in that in η multi-phase systems, the systems are shifted from one another by i / m of the phase angle.

3. Device according to claim 1, characterized in that ■ when the arrangement to be linked windings between the network and anodes, the windings of all phases are arranged on a single iron core are.

1 sheet of drawings.