DE373861C

DE373861C - High voltage rectifier for single or multi-phase alternating current with synchronously rotating contactor and fixed pole pieces

Info

Publication number: DE373861C
Application number: DEK80164D
Authority: DE
Original assignee: Koch and Sterzel AG
Current assignee: Koch and Sterzel AG
Priority date: 1921-12-06
Filing date: 1921-12-06
Publication date: 1923-04-17

Description

AUSGEGEBEN
AM 17. APRIL 1923ISSUED
ON APRIL 17, 1923

(KS0164 VIIIlSIg^)(KS0164 VIIIlSIg ^)

Koch & Sterzel in Dresden.Koch & Sterzel in Dresden.

Bei der üblichen Anordnung der Hochspannungsgleichrichter mit umlaufendem Kontaktgeber und feststehenden Polstücken, bei welcher ungeachtet der jeweils verwendeten sonstigen Schaltung jedenfalls der eine Gleichstrompol an 'Erde liegt, besteht zwischen Gleichrichterachse und Kontaktbogen das volle Hochspannungspotential. Das führt wegen der notwendigen Isolierung durch zureichende Abstände bei sehr hoher Spannung zu sehr großen Abmessungen, weshalb man auch vielfach zu mehrebenigen Anordnungen,With the usual arrangement of the high-voltage rectifiers with rotating contactor and fixed pole pieces, regardless of which one is used Any other circuit that has a DC pole connected to earth exists between Rectifier axis and contact sheet the full high voltage potential. Because of the necessary isolation, this leads through sufficient Distances at very high voltage to very large dimensions, which is why one also often in multi-level arrangements,

d. h. Gleichrichtern mit in verschiedenen ' Ebenen umlaufenden Kontaktgebern, gegriffen hat. Dies führt aber wieder zu sehr großem Raumbedarf und einer schweren und teueren Anordnung.d. H. Rectifiers with contactors rotating in different planes, gripped Has. However, this again leads to a very large space requirement and a heavy and expensive arrangement.

Erfindungsgemäß lassen sich die Abmessungen wesentlich herabsetzen und läßt sich in vielen Fällen, wo sonst zu mehrebeniger Anordnung gegriffen werden müßte, mit einebeniger Anordnung auskommen, wenn der treibende Synchronmotor auf ein Zwischenpotential gebracht wird. Das erfordert frei-According to the invention, the dimensions can be significantly reduced and can in many cases, where otherwise a multilevel arrangement would have to be used, with a single-level arrangement Arrangement get by when the driving synchronous motor is brought to an intermediate potential. This requires free

Hch die Unterbrechung der metallischen Zuleitung des Betriebsstromes zum Motor, die aber keine Schwierigkeiten bietet, weil die isolierende Lücke in der Zuleitung in der für andere Zwecke bekannten Weise durch induktive Verbindung (Einschaltung eines Transformators) überbrückt werden kann. Dieser als Isoliertransformator zu bezeichnende Transformator braucht nur für das ίο Zwischenpotential isoliert zu sein und darf das Übersetzungsverhältnis ι : ι haben.Hch the interruption of the metallic supply line of the operating current to the motor, the but does not present any difficulties because the insulating gap in the supply line in the for other purposes known way can be bridged by inductive connection (switching on a transformer). This transformer, which can be called an isolation transformer, only needs for that ίο to be isolated between potential and may have the transformation ratio ι: ι.

Die Anordnung der erfindungsgemäßen Schaltung schließt die mehrebenige Ausführung des Gleichrichters, wo sie jetzt noch angebracht erscheint, nicht aus; es besteht dann immer noch der Vorteil, daß die Abstände und folglich auch die Abmessungen und Massen geringer werden.The arrangement of the invention Circuit closes the multilevel version of the rectifier where it is now attached appears, not off; there is then still the advantage that the distances and consequently also the dimensions and masses decrease.

Die Zeichnung gibt in Abb. 1 ein Schaltungsschema für gewöhnlichen Wechselstrom. Es ist A die Stromquelle, P die Primäre, S die Sekundäre des Hochspannungstransformators, welche letztere mit den ruhenden Polstücken B und C verbunden ist. Von den »5 ruhenden Polstücken D und E wird der Hochspannungsgleichstrom abgeleitet. Gewöhnlich wird man E oder D erden. Unter Umständen kann aber auch B oder C geerdet werden, was ebenfalls auf die einseitige Erdung der Gleichstromanschlüsse herauskommt, da diese ja in gewissen Stellungen mit den Sekundärpolen des Transformators durch die Kontaktbögen F und G leitend verbunden werden; nur würde bei dieser Schaltung abwechselnd der +- und der —Pol geerdet werden, was nicht unter allen Umständen zulässig ist. Der Synchronmotor H ist nun durch die Leitung 1 mit ; einem mittleren Punkt der Sekundärspule 5¹ j leitend verbunden und mit Bezug auf das sich hieraus ergebende Potential gegen Erde isoliert. In die der metallischen Verbindung ! nach unterbrochene Niederspannungszuleitung zum Motor H aber ist der Isoliertransformator / eingeschaltet.The drawing gives in Fig. 1 a circuit diagram for normal alternating current. It is A, the power source, the primary P, S is the secondary of high voltage transformer, the latter of which is connected to the resting pole pieces B and C. The high-voltage direct current is derived from the »5 stationary pole pieces D and E. Usually one will earth E or D. Under certain circumstances, however, B or C can also be earthed, which also results in the one-sided earthing of the direct current connections, since these are conductively connected in certain positions to the secondary poles of the transformer through the contact arcs F and G; only with this connection the + and the - pole would be earthed alternately, which is not permissible under all circumstances. The synchronous motor H is now through line 1 with; conductively connected to a central point of the secondary coil 5 ¹ j and isolated from ground with respect to the potential resulting therefrom. In that of the metallic connection! after the low-voltage line to motor H has been interrupted, the isolating transformer / is switched on.

Es versteht sich, daß zur Schaffung des Zwischenpotentiales, auf welches der Motor H gebracht werden soll, auch eine eigene Strom- i quelle herangezogen werden kann, etwa eine besondere (tertiäre), das betreffende Potential ergebende Wicklung des Hochspannungstransformators. It goes without saying that a separate current source can also be used to create the intermediate potential to which the motor H is to be brought, for example a special (tertiary) winding of the high-voltage transformer which gives the potential in question.

Bei mehrphasigem Wechselstrom, also dem praktisch wohl allein in Betracht kommenden _: Drehstrom, wird man den Motor an den Ver- ' knüpfungspunkt der drei Phasen oder in i dessen Nähe anlegen. Man wird hierbei freilich wegen der besonderen, beim Spiel des j Gleichrichters auftretenden Spannungsverj hältnisse nicht eine glatte Halbierung der I Spannung, sondern nur eine unsymmetrische j Spannungsunterteilung erzielen, wobei man 1 aber immerhin eine schätzenswerte Herabi setzung des Gefälles zwischen der Spannung ! von entgegengesetzten Vorzeichen führenden ] Gliedern des Gleichrichters und damit eine entsprechende Verminderung der Abmessungen erzielen wird. Das gilt für die hier vorausgesetzte Ableitung des Zwischenpotentials I von dem Hochspannungswechselstrom.In phase alternating current, so the practice probably coming alone _are: three-phase, one is the motor to the comparison 'knüpfungspunkt the three phases or create in the nearby i. Because of the special voltage ratios that occur when the rectifier is backlash, one will not achieve a smooth halving of the I voltage, but only an asymmetrical j voltage subdivision. of opposite signs leading] members of the rectifier and thus achieve a corresponding reduction in dimensions. This applies to the derivation of the intermediate potential I from the high-voltage alternating current, which is assumed here.

Wird aber das Zwischenpotential von dem I vom Gleichrichter erzeugten Hochspannungs- \ gleichstrom abgeleitet, so läßt sich auch bei j Drehstrom eine annähernd symmetrische Tei- ! lung der Gesamtspannung erzielen. Ein sol-I ches Schaltungsschema ist in Abb. 2 dargestellt. Die Achse des Motors H trägt vier Kontaktbögen F-F¹ und G-G¹, die paarweise leitend verbunden, dabei aber als Paare gegeneinander isoliert sind. Das Paar F-F¹ liegt durch den Leiter 2 an Erde; das Paar G-G¹ ist mit dem isolierten Leiter 3 verbunden. Zwischen 2 und 3 ist der Hochspannungswiderstand M gelegt, an dessen Mitte der Motor H durch Leiter 4 angeschlossen ist. An der Anschlußstelle auf M herrscht also das halbe Potential der Gleichstromspannung, welches freilich in seinem absoluten Werte mit den Schwankungen des pulsierenden Gleichstromes schwankt, aber immer die Hälfte des jeweiligen Spannungswertes bleibt. Diese Ableitung des Zwischenpotentiales von dem erzeugten Hochspannungsgleichstrom kann nun auch bei gewöhnlichem Wechselstrom Platz greifen, obwohl dort ein Bedürfnis für eine entsprechende Schaltung kaum vorhanden sein wird.However, if the intermediate potential of the I generated by the high-voltage rectifier \ DC derived, an approximately symmetrical TEI can also be at j-phase AC! to achieve the overall voltage. Such a circuit diagram is shown in Fig. 2. The axis of the motor H carries four contact arcs FF ¹ and GG ¹ , which are conductively connected in pairs, but are insulated from one another as pairs. The pair FF ¹ is connected to earth through the conductor 2; the pair GG ¹ is connected to the insulated conductor 3. The high-voltage resistor M is placed between 2 and 3, to the center of which the motor H is connected by conductor 4. At the connection point at M there is half the potential of the direct current voltage, which of course fluctuates in its absolute value with the fluctuations of the pulsating direct current, but always remains half of the respective voltage value. This derivation of the intermediate potential from the high-voltage direct current generated can now also be used with normal alternating current, although there will hardly be a need for a corresponding circuit there.

Claims

Patent Claims:

1. High-voltage rectifier for single or multi-phase alternating current with synchronously rotating contactor and fixed pole pieces, characterized in that the axis common to the contactor and the synchronous motor (H) is connected to an intermediate potential and the supply of the operating current to the motor inductively, e.g. B. is mediated by an isolating transformer (/).

2. High voltage rectifier according to claim 1, characterized in that the intermediate potential of the high voltage direct current generated by the rectifier is derived.

For this purpose ι sheet of drawings.