DE382223C - Verfahren zur Umformung von Gleichstrom in solchen abweichender Spannung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezweckt, Gleichstrom gegebener Stromstärke und Spannung in Gleichstrom beliebiger anderer Stromstärke und Spannung mittels ruhender Transformatoren umzuformen.

Die Steuerung der Ströme im Primär- und Sekundärkreis wird durch einen umlaufenden Walzenschalter bewirkt. Die primären Spulen der Transformatoren werden durch einen ίο einpoligen Schalter in solcher Reihenfolge geöffnet, geschlossen und vorübergehend parallel geschaltet, daß, während der Strom noch die primäre Spule des einen Transformators durchfließt, bereits die primäre Spule des anderen Transformators geschlossen, alsdann die erste geöffnet und wieder geschlossen wird, während der Strom noch die zweite Spule durchfließt; erst dann wird die zweite Spule wieder geöffnet usf. Wenn die Primärstromquelle nur eine begrenzte Stromstärke liefern kann, so wird bei gleichzeitigen; Schluß der beiden Primärspulen der Strom sich auf beide verteilen; der Übergang von λ-ollem Strom auf Stromlosigkeit geht also in zwei Absätzen vor sich, und demgemäß werden auch zwei Sekundärstromstöße erzeugt. Diese Anordnung ergibt eine nur geringe Schwankung der Stromstärke in der Primärstromquelle.

Zur Steuerung der Primärströme und zur Gleichrichtung der Sekundärströme dient ein umlaufender Walzenschalter, der mit der Transformatorenschaltung in der Abbildung dargestellt ist. Diese zeigt eine Abwicklung der Alantelfläche der Walze, bei der die Alan- I tellinien parallel den Linien I-I verlaufend zu denken sind.

In die isolierende Walzenoberfläche sind

sechs Ringreihen von Kontaktstücken eingelassen. Die Kontaktstücke P., der zweiten Ringreihe sind gegen die Stücke P₁ der ersten Ringreihe in Richtung des Umfanges um eine halbe Teilung gegeneinander versetzt und haben eine solche Breite in Richtung des Umfanges, daß sie sich um den Abstand der LinieIT-II von der Linie III-III überlappen. Die Kontaktstücke der anderen vier Ringreihen sind untereinander in Richtung des Umfanges nicht versetzt, aber so gegen die Stücke P., verschoben, daß ihre achsiale Mittellinie auf die Mitte der Überlappungsbreite IT, III fällt; in jeder dieser Ringreihen sind also doppelt so viele Kontaktstücke wie in der ersten Reihe; die Ausdehnung dieser Kontaktstücke ist in Richtung des Umfanges etwas breiter als die Überlappungsbreite. In der ersten Achsialreihe ist nun das Stück S₁ des dritten Ringes mit dem Stück k_x des fünften Ringes und gleichzeitig das Stück S_x des vierten Ringes mit dem Stück K„ des sechsten Ringes leitend verbunden, während in der nächsten Achsialreihe das Stück S₂ des dritten Ringes mit dem Stück K., des sechsten Ringes und das .Stück S± des vierten Ringes mit dem Stück 7\'₄ de*s fünften Ringes verbunden ist. In der nächsten Achsialreihe ist dann wieder S₁ mit /C₁ und S₃ mit K_?m verbunden usf.

P₁, p._s sind die Primärspulen von zwei Transformatoren, die parallel, aber mit entgegengesetztem Wicklungssinn an die Zuleitungen angeschlossen sind, während die Sekundärspulen S₁, s„ hintereinandergeschaltet sind. Eine Unterbrechungsstelle in der Zuleitung zu P₁ führt zu den Bürsten 1 und 2, die auf den Kontaktstücken P₁ schleifen. Entsprechend ist die Leitung zu -P₂ über die Bürsten 3 und 4 geführt, die auf den Kontaktstücken P₂ schleifen. Von den Klemmen der Sekundärspulen geht die Leitung zu den Bürsten 5 und 6, die auf den Ringreihen S₁, S., bzw. S₃, S± schleifen. Auf der RingreiheK₁₁K _t schleift die Bürste 7 und auf der Ring-

reihe K₃, K,

die Bürste 8. An diese beiden Bürsten wird der Stromverbraucher angeschlossen. Die Bürstenspitzen liegen längs derselben Mantellinie.

Bewegt sich nun die Walze in der Richtung von I-I nach IV-IV unter den Bürsten weg, so wird, wenn die Bürsten die Linie I-I erreicht haben, der Strom in P₁ unterbrochen werden und gleichzeitig in P₂ auf seinen vollen Wert steigen. In S₁ wird also eine Öffnungs - E. M. K., in S₂ eine Schließungs-E. M. K. induziert werden; da die Spulen P₁ und P₂ entgegengesetzten Wicklungssinn haben, so werden diese beiden elektromotoriiS sehen Kräfte gleiche Richtung haben. Der λΌη ihnen erzeugte Strom fließt durch die Bürste S in das Kontaktstück S₁, von da nach /C₁ über Bürste γ in die Verbraucherleitung und kehrt durch die Bürste 8, das Kontaktstück K₃ zum Kontaktstück 6"_s in die Bürste 6 zur anderen Sekundärklemme zurück. Während die Bürsten von I-I nach H-II gehen, findet im Primärkreis keine Veränderung statt, es wird also auch keine sekundäre elektromotorische Kraft induziert, und die Bürsten 5, 8 können die Kontaktstäbe S₁, S₃, K₁, K_s ohne Funkenbildung verlassen und auf die folgende Kontaktreihe S₂, S₄, K₄, K₂ auflaufen. Wenn aber die Bürsten die Linie H-II erreicht haben, so schließt sich wieder der Strom durch P₁, und gleichzeitig sinkt in P₂ der Strom auf die Hälfte. Es wird also in S₁ eine Schließungs-E. M. K. und in P₂ eine öffnungs-E. M. K., beide im gleichen Sinne induziert. Der Sekundärstrom fließt nunmehr über Bürste 6 sowie Kontaktstücke S₄ und K₄ in die Leitung 7. Vom Verbraucher kehrt er über Bürste 8 und Kontaktstücke K₂, S₂ zur Bürste 5 zurück. Wenn die Bürsten in die Linie III-III gekommen sind, so wird der noch vorhandene halbe Strom in p₂ völlig unterbrochen; gleichzeitig steigt der Strom in , P₁ auf seinen vollen Wert. Es wird also in P₁ eine Schließungs-E. M. K., in p₂ eine off- J nungs-E. M. K. induziert, und der Strom ver- j läuft, da auch die Bürsten 5, 8 noch auf den gleichen Kontaktstücken stehen, ebenso wie beim 'Durchgang der Bürsten durch die Linie H-II. Beim Erreichen der Linie IV-IV 5" fällt der Strom in P₁ auf die Hälfte, und gleichzeitig wird der Strom in P₂ geschlossen; es tritt also genau wie beim Durchgang durch die Linie I-I in JT₁ eine Öffnungs-E. M. K., in S₂ eine Schließungs-E. M. K. auf, und, da inzwischen auch die Bürsten 5, 8 auf die Kontaktreihe S₁, S_s, K₁, K_s übergegangen sind, so verläuft der Strom wiederum genau wie beim Durchgang durch die Linie I-I. Wenn sich also die Walze um eine volle Teilung gedreht hat, so sind vier gleich starke, gleich gerichtete Stromstöße in die Fernleitung gesandt worden. Dabei wirken die ersten zwei Ringreihen von Kontakten als einfacher, einpoliger Schalter, und zwar so, daß niemals eine vollständige Unterbrechung des Primärkreises eintritt, während die übrigen Ringreihen als Stromwender für den Sekundärstrom wirken.

Die Sekundärspulen könnten statt hintereinander auch parallel geschaltet werden.

Claims (2)

Patent-Ansprüche:

1. Verfahren zur Umformung von Gleichstrom in solchen abweichender Spannung mittels ruhender, periodisch erregier und aberregter Transformatoren und synchron laufendem Stromwender für den Sekundärstrom, dadurch gekennzeichnet, daß die Primärspulen durch einen umlaufenden, einpoligen Schalter, der sie vorübergehend parallel verbindet, derart ein- und abgeschaltet werden, daß immer eine Primärspule im primären Stromkreis bleibt, während über den sekundären Stromwender Stromstöße gleicher Riehtung durch die Sekundärwicklungen fließen.

2. Walzenschalter für das Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er Kontaktstücke in sechs Ringreihen und entsprechend acht längs einer Mantellinie angeordnete Bürsten enthält, von denen die ersten vier die Schließung und Öffnung der Primärspulen bewirken, während die fünfte und sechste an die Sekundärklemmen, die siebente und achte hingegen an die Ver braucher leitung angeschlossen sind, und daß die Kontaktstücke des zweiten Ringes gegen die des ersten in der Umfangsrichtung um eine halbe Teilung versetzt sind und die in ihrer Umfangsbreite die Überlappungsbreite der ersten beiden Ringreihen etwas übertreffenden Stücke der dritten bis sechsten Reihe mit ihren Mitten auf den durch die Mitten der Überlappungsbreiten gehenden Mantellinien des Walzenschalters liegen, wobei abwechselnd in der einen Mantellinie das Stück des dritten Ringes mit dem des fünften und das Stück des vierten Ringes mit .dem des sechsten, in der nächsten Mantellinie aber das Stück des dritten mit dem des sechsten und das des vierten mit dem des fünften verbunden ist.

Hierzu t Blatt Zeichnungen.