DE392453C

DE392453C - Einrichtung zur Umformung von Gleichstrom in Mehrphasenstrom durch zwanglaeufig gesteuerte Elektronenroehren

Info

Publication number: DE392453C
Application number: DER50065D
Authority: DE
Original assignee: PAUL REINISCH DIPL ING
Current assignee: PAUL REINISCH DIPL ING
Priority date: 1920-04-28
Filing date: 1920-04-28
Publication date: 1924-03-21

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM 21. MÄRZ 1924

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

KLASSE 21 g GRUPPE 11

(R 50065 VI

. Paul Reinisch in Berlin-Halensee.

Einrichtung zur Umformung von Gleichstrom in Mehrphasenstrom durch zwangläufig gesteuerte Elektronenröhren.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 28, April 1920 ab.

Die Umformung von Gleichstrom in Wechselstrom und Mehrphasenstrom durch GKihkathodenröhren mit an das Gitter gelegter Steuerspannung ergibt Stromkurven von der Form der Abb. i. Der Wirkungsgrad dieses \'erfahrens wird dadurch ungünstig beeinflußt, daß die Gleichstromkomponente in den Wechselstromapparaten (Transformator, Motor u. a.) in Verluste umgesetzt wird. Die Erfindung bezweckt, diese Verluste bei der Umformung zu vermeiden.

Abb. 2 sei eine Glühkathodenröhre, deren

Claims

Gitter G durch eine Gleichspannung z. B. aus der Battterie B auf die Sperrspannung gebracht ist, so daß also kein Strom durch die Röhre gehen kann. Wird nun außerdem die Wechselstromquelle W an das Gitter gelegt, so kann durch Wahl der Größe und Form der Steuerspannung erreicht werden, daß die erzeugte Stromkurve die Form der Abb. 3 annimmt. Schaltet man jetzt zwei nach Abb. 2 gesteuerte Röhren, die durch synchronlaufende in Gegenphase befindliche Wechselstromerzeuger oder durch eine Wechselstromquelle, die über einen Transformator an beide Röhren geschaltet ist so, daß die eine Röhre die eine positive Hälfte, die andere Röhre die andere negative um i8o° verschobene Hälfte der gewünschten Wechselstromkurve erzeugt und setzt beide zusammen, z. B. nach der Schaltung Abb. 4, die eine geteilte Gleichspannung und eine Rückleitung zum Gleichstromspannungsteiler voraussetzt, so ist das Ziel, von einer Gleichstromquelle einphasigen Wechselstrom ohne die oben erwähnten Verluste abzunehmen, erreicht.

Bei der einphasigen Anordnung der Abb. 4 fließen in der Zu- und Ableitung (+ und —) Ströme von der Form der Abb. 5a und 5b, in der gemeinsamen Rückleitung zum Gleichstromspannungsteiler reiner AVechselstrom von der Form der Abb. 5c. In diese Leitung wird der Wechselstromapparat T geschaltet. Tn einem Mehrphasensystem kann die Summe der Wechselströme gleich 0 gemacht werden, z. B. bei Drehstrom, so daß die der gemeinsamen Rückleitung zum Spannungsteiler bei Einphasenstrom entsprechende Rückleitung fortfällt und nur eine Zu- und eine Ableitung, die Gleichstrom führt, nötig ist.

Eine mögliche Schaltung unter Fortlassung der Heizleitungen zeigt Abb. 6a. Es bedeuten dort + und — die Zu- und Ableitimg des Gleichstromes, T₁, T.,, 7\. die drei Phasen eines Drehstromverbrauchsapparates, z. B. eines Transformators T, D₁ und D₂ z\vei synchronlaufende Drehstromgeneratoren, deren ^; einzelne Phasen spannungen in den Röhren 1. 2, 3 und I, IT, ITI .Stromkurven von der Form und Phase nach Abb. 7 erzeugen. Durch paarweises Zusammenfassen der Wellen von Röhre 1 und I wird reiner Wechselstrom durch T₁ geleitet, durch Zusammenfassen von 2 und II Wechselstrom durch Ί., und durch Zusammenfassen von 3 und III Wechselstrom durch T₃. Infolge der Steuerung durch Drehstrom sind die Phasen der entstehenden Wechselströme so verschoben.

daß ihre Summe gleich 0 ist, daß also eine ι Rückleitung entfällt, indem immer die zwei anderen Phasen die Rückleitung der Ströme der einen Phase übernehmen.

Die Stromwellen der Röhrengruppe 1, 2. 3 wt-rilen der +-Leitung entnommen und setzen sich nach Abb. 8 zusammen. Ebenso geben die Stromwellen I, II, III der Röhrengruppe I, II, III genau den gleichen Strom an die —Leitung der Gleichstromleitung ab.

Praktisch ist die Schaltung nach Abb. 6a wegen der hohen Spannung am Transformator T kaum ausführbar. Infolgedessen werden zweckmäßig drei einzelne um 120⁰ phasenverschobene, entsprechend isolierte Einphasenmaschinen D₁, D₁'', D₁'" mit den Gittern der Elektronenröhren 1, 2, 3 nach Abb. 6b verbunden.

Um nun reinen Gleichstrom dem Netz zu entnehmen, wird man eine mehr trapezförmige Spannungskurve bei dem Drehstronisteuergenerator verwenden, so daß die Amplituden der Oberwellen in Abb. 8 verschwinden oder möglichst klein werden.

Selbstverständlich ist mit der angegebenen Vorrichtung auch eine L^Tmkehrung des Verfahrens möglich, indem alsdann die Drehstromquelle in einer der angegebenen Schaltungen an die Stelle des Transformators T an die Ventilröhren gelegt wird, unter gleichzeitiger Anlegung einer mit dieser Drehstromquelle synchronen Drehstromquelle von geeigneter Spannung an die Gitter der Röhren. _go Der Gleichstrom kann alsdann bei + und — abgenommen werden. .Seine Form ist die der Abb. 8. Der Vorteil dieser Schaltung gegenüber allen anderen bekannten Gleichrichtern ist die Möglichkeit, beide Halbwellen der ein- g₅ zelnen Einphasenströme auszunutzen, was bekanntlich sonst nicht möglich ist und daher größere Transformatoren und Maschinen auf der Drehstromseite erfordert, als auf der Gleichstromseite Leistung abgegeben wird.

Patent-An SFRU ch:

Einrichtung zur Umformung von Gleichstrom in Mehrphasenstrom durch zwangläufig gesteuerte Elektronenröhren, _log dadurch gekennzeichnet, daß die Gitter zweier entgegengesetzt geschalteter Röhren für jede Phase je durch eine Gleichstromspannung gesperrt und von einer Mehrphasensteuerstromspannung so überlagert sind, daß die Wechselstromhaibwellen jedes Röhrenpaares sich zu Wechselstromwellen der gewünschten Phasenverschiebung (z. B. i2o°j ergänzen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.