DE338917C - Schaltung fuer Mehrphasen-Drosselspulen mit gemeinsamem Eisenkern und mindestens zwei verschiedenen Phasen angehoerenden Spulen pro Saeule - Google Patents

Description

Um mittels Quecksilberdampfgleichrichtern einen Gleichstrom zu erzeugen, der möglichst frei von Oberwellen ist, pflegt man die Phasenzahl des erzeugenden Wechselstromes zu vermehren und mit diesem Mehrphasenstrom eine Anzahl von Anoden zu speisen, welche der Phasenzahl oder einem ganzen Vielfachen derselben entspricht. Bei größeren Leistungen ist es nun erforderlich, mehrere Dampfstrecken der

ίο jeweils gleichen Phase parallel zu schalten, was in einem' und demselben Gefäß oder durch Parallelschalten mehrerer Gleichrichter geschehen kann. Um dabei ein einwandfreies Parallelarbeiten der gleichphasigen Dampfstrecken zu erzielen, ist es bekannt, in die einzelnen Anodenkreise der Gleichrichter Ohmsche oder besser induktive Widerstände einzuschalten. Diese letzteren hat man bisher meist für jede Anode getrennt als Einphasen-Drosselspulen ausgeführt. Es ist aber naturgemäß wirtschaftlicher, wenn man eine mehrschenklige Mehrphasen-Drosselspule mit möglichst einfach gebautem Eisenkern vorsieht.
Um nun im Gleichstromkreis einen möglichst geringen Spannungsabfall zu erhalten, ist es, wie sich aus theoretischen Überlegungen und aus Versuchen ergeben hat, zweckmäßig, die Feldfluktuationen im Eisenkern der Drosselspule möglichst sinusförmig zu gestalten. Diese Aufgabe ist bei Drosselspulen für den Gleichrichterbetrieb deshalb eine andere wie bei anderen Drosselspulen, weil bekanntlich die Stromkreise der einzelnen an verschiedene Wechselstromphasen angeschlossenen Anoden nur während eines Bruchteiles der Periode des zügeführten Wechselstromes Strom führen. Bei einer Phasenzahl von mehr als drei, wie sie beim Gleichrichterbetrieb das gewöhnliche ist, wird man aus Zweckmäßigkeitsgründen auf jedem Schenkel des mehrschenkligen Eisenkernes der Drosselspule die Wicklungen von mindestens zwei Phasen aufbringen. Auf eine derartige Anordnung bezieht sich die Erfindung.

Die neue Schaltung betrifft also Mehrphasen-· Drosselspulen mit gemeinsamem Eisenkern und mindestens zwei verschiedenen Phasen ange-· hörigen Spulen pro Säule zum Betrieb von Gleichrichtern und besteht in einer derartigen Verbindung der Wicklungsteile der Drosselspule, daß die auf einer Säule befindlichen Spulen einzeln oder gruppenweise einander entgegengesetzt gerichtete magnetische Flüsse in dieser Säule hervorbringen, wie es an sich insbesondere für Spulen derselben Phase auf jedem Kern bereits bekannt ist durch Patentschrift 238754, und daß der in derselben Säule unmittelbar vor und nach der eigenen Magnetisierung von Spulen der anderen Säulen erzeugte magnetische Fluß dieselbe Richtung aber kleinere Ordinate hat, wie der von den eigenen Spulen herrührende. Dadurch wird erreicht, daß der zeitliche Verlauf der magnetischen Strömung in jeder Säule sich annähernd nach einer Sinusfunktion gestaltet.

In welcher Weise die Anschlüsse der Einzelwicklungen der Drosselspule ausgeführt werden müssen, um die Feldverteilüng nach der Erfin-

dung hervorzurufen, ist für beispielsweise sechsphasige Speisung des Gleichrichters in Fig. ι gezeigt.

Darin bedeutet α den sechsphasigen, in Stern geschalteten Sekundärteil des speisenden Transformators, b die Drosselspule und c den Gleichrichter, der Gleichstrom in die Leitungen» + ■—« schickt. Die sechs Sekundärklemmen des Transformators α sind mit ι bis 6, die entsprechenden ίο sechs Anoden des Gleichrichters mit i' bis 6' bezeichnet; dazwischen liegen auf einem dreischenkligen Eisenkern d, e, f die sechs Wicklungen I bis VI der Drosselspule b. Wie diese Anschlüsse zu machen sind, soll aus der in Fig. 2 dargestellten Flußverteilungskurve abgeleitet werden. Die ausgezogene Kurve gibt näherungsweise den zeitlichen Verlauf-des magnetischen Eraftflusses in der Säule d der Drosselspule während einer Periode t wieder, wobei angenommen ist, daß diese Säule von der Spule I in positivem Sinne magnetisiert wird. Die Grundwelle in Sinusform ist gestrichelt eingetragen. Jede Spule führt, wie erwähnt, nur während des sechsten Teiles einer Periode Strom, und zwar —infolge der Gleichrichterwirkung ■—· immer Strom von gleicher Richtung. Um also möglichst sinusförmigen Feldverlauf zu erhalten, ist bei der Drosselspule die Spule IV, die auf der gleichen Säule d' liegt wie Spule I und von der um 180 ° verschobenen Phase 4 des Transformators α gespeist wird, umgekehrt ange-• schlossen wie Spule I, damit das um 180 ° verschobene Feldmaximum, dem Sinusverlauf entsprechend, negativ werde. Die beiden dem Kurvensechstel I zeitlich benachbarten Kurvensechstel, welche von den um 60 ° vor- bzw. nacheilenden Strömen der Phase 2 und 6 in den Spulen II und VI erzeugt werden, haben Ordinaten von nur etwa halber Größe wie die des Kurvensechstels I, weil die in den Säulen e. und f erzeugten Kraftflüsse sich jeweils durch zwei Säulen (d und f bzw. d und e) schließen, so daß auf die betrachtete Säule d nur der halbe Kraftfluß entfäUt.

Zwecks Annäherung an die Sinusform sollen die Kurventeile II und VI ebenfalls positiv, also in Richtung des in Spule I eingezeichneten Pfeiles, verlaufen. Die Spule II muß daher vorher in der Säule e einen Fluß erzeugen, der die in ihr gezeichnete Pfeilrichtung hat, während nachher von Spule VI in der Säule f ein Fluß in der gleichen Richtung zu veranlassen ist; beide sind daher — gleichen Wicklungssinn für alle Spulen vorausgesetzt — so anzuschließen, daß der Strom in umgekehrter Riehtung fließt wie in Spule I. Stellt man die gleichen Überlegungen für die noch bleibenden Spulen V und III an, so ergeben sich die in Fig. ι gezeichneten Anschlüsse an den Transformator a.

Hieraus ist ersichtlich, daß sich bei Drosselspulen nach der Erfindung die den Eisenkern magnetisierende Spule von Phase zu Phase auf einer anderen Säule befindet und gleichzeitig die Stromrichtung in den Spulen — bezogen auf gleichen Wicklungssinn — ebenfalls von einer Phase zur nächsten wechselt. Die neue Schaltung läßt sich mit Vorteil auch bei Regulierdrosselspulen und Induktionsreglern für Gleichrichterbetrieb verwenden.

Claims (2)

Patent-Ansprüche:

1. Schaltung für Mehrphasen-Drosselspulen mit gemeinsamem Eisenkern und mindestens zwei verschiedenen Phasen angehörenden Spulen pro Säule zum Betriebe von Gleichrichtern, dadurch gekennzeichnet, daß die auf einer Säule befindlichen Spulen einzeln oder gruppenweise in an sich bekannter Weise einander entgegengesetzt gerichtete magnetische Flüsse in dieser Säule hervorbringen und der in derselben Säule unmittelbar vor und nach der eigenen Magnetisierung von Spulen der anderen Säulen erzeugte magnetische Fluß dieselbe Richtung aber kleinere Ordinate hat wie der von den eigenen Spulen herrührende, derart, daß der zeitliche Verlauf der magnetischen Strömung in jeder Säule sich annähernd nach einer Sinusfunktion gestaltet.

2. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß von Phase zu Phase die den Eisenkern mägnetisierenden Spulen (I bis VI) auf einer anderen Säule sich befinden und gleichzeitig die Stromrichtung in diesen Spulen — bezogen auf gleichen Wicklungssinn — ebenfalls von einer Phase zur nächsten wechselt.

Hierzu ι Blatt Zeichnungen.

Berlin. üedruCkt in der reIchsdsuckereIi