DE398868C

DE398868C - Equipment for the operation of Roentgen pipes etc. with multi-phase current

Info

Publication number: DE398868C
Application number: DEP47131D
Authority: DE
Original assignee: Polyphos Elek Zitaets Ges M B
Current assignee: Polyphos Elek Zitaets Ges M B
Publication date: 1924-07-17

Description

Die Erfindung setzt Einrichtungen zum Betriebe von Röntgenröhren mit Maschinenwechselstrom und Mehrphasennetzen unter Verwendung von eisengeschlossenen Mehrphasentransformatoren und Heranziehung aller erzeugten Halbwellen als Nutzwechsel an sich als bekannt voraus.The invention uses devices for operating X-ray tubes with alternating machine current and polyphase networks using closed-iron polyphase transformers and use of all generated half-waves as a change of use per se as known.

Als neu wird beansprucht, daß die Entnahme der Halbwellen wechselnder Polarität ίο im Hochspannungskreis des mit Nulleiter versehenen Mehrphasentransformators mittels eines umlaufenden Phasenschalters und die Gleichrichtung der Halbwellen entgegengesetzter Polarität mittels eines rotierenden Gleichrichters erfolgt, der mit diesem Phasenschalter mechanisch oder elektrisch gekuppelt ist.What is claimed is new that the extraction of half-waves of alternating polarity ίο in the high-voltage circuit of the multi-phase transformer provided with a neutral conductor by means of a rotating phase switch and the rectification of the half-waves in opposite directions Polarity is done by means of a rotating rectifier connected to this phase switch is mechanically or electrically coupled.

Weiterhin besteht die Erfindung darin, daß die zur Erzeugung der resultierenden Gleichspannung im Hochspannungskreis des Mehrphasentransformators dienenden Organe, also der Phasenschalter und der Gleichrichter, so ausgebildet sind, daß im ganzen nicht mehr als zwei Rotationsebenen für Phasenschalter und Gleichrichter zur Anwendung gelangen. Schließlich bildet ein weiteres Kennzeichen der Erfindung, daß zwischen dem den Phasenschalter und Gleichrichter antreibenden Synchronmotor oder Gleichstrom-Drehstrom-Einanker-Umformer, letzteres bei Anschluß der Einrichtung an Gleichstrom, eine Geschwindigkeitsübersetzung zur Anwendung gelangt, damit einesteils die handelsüblichen vierpoligen Maschinen bei der Einrichtung benutzt werden können, andernteils Phasenschalter und Gleichrichter konstruktiv einfach gehalten werden können und die Isolationsverhältnisse gegenüber der auftretenden Hochspannung in diesen Organen den bestehenden Beanspruchungen ohne Überwindung erheblicher Komplikationen Genüge leisten.Furthermore, the invention consists in that the generation of the resulting DC voltage organs serving in the high-voltage circuit of the polyphase transformer, i.e. the phase switch and the rectifier, see above are designed that on the whole no more than two planes of rotation for phase switches and rectifiers are used. Finally, it forms another characteristic of the invention that between the synchronous motor driving the phase switch and rectifier or direct current three-phase single armature converter, the latter when connecting the Device to direct current, a speed transmission is used, so that on the one hand the commercially available four-pole machines are used for the set-up on the other hand phase switch and rectifier can be kept structurally simple and the insulation conditions compared to the high voltage occurring in these organs, the existing stresses without overcoming cope with significant complications.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel für die Erfindung dargestellt. Die gezeichnete Ausführung geht davon aus, daß die Umlaufszahl des Phasenschalters und Gleichrichters der Periodenzahl des Mehrphasenstromes entspricht, daß also beispielsweise bei der üblichen Periodenzahl von 50 pro Sekunde die Umlaufszahl des Phasen-Schalters und Gleichrichters 3000 in der Minute ist.An exemplary embodiment of the invention is shown in the drawing. The drawn Execution assumes that the number of revolutions of the phase switch and rectifier corresponds to the number of periods of the polyphase current corresponds to that, for example, with the usual number of periods of 50 per second, the number of revolutions of the phase switch and rectifier is 3000 per minute.

In dem gezeichneten Ausführungsbeispiel besteht zwischen Phasenschalter und Gleichrichter eine mechanische Kuppelung, dergestalt, daß beide Organe auf einer gemeinsamen Achse angebracht sind.In the illustrated embodiment, there is between phase switch and rectifier a mechanical coupling such that both organs are mounted on a common axis.

Statt der mechanischen Kuppelung kann auch eine elektrische Kuppelung benutzt werden, derart, daß ein getrennter Antrieb des Phasenschalters und Gleichrichters durch je einen Synchronmotor stattfindet.Instead of the mechanical coupling, an electrical coupling can also be used be in such a way that a separate drive of the phase switch and rectifier by a synchronous motor takes place each time.

In Abb. ι der Zeichnung ist zur Veranschaulichung des ganzen Vorganges im Hochspannungskreis der Einrichtung ein Schaubild der Drehstromkurve dargestellt, in welches die in Betracht kommenden Zentriwinkel der Schalt- und Gleichrichtungsorgane im Hochspannungskreis des Mehrphasentransformators eingetragen sind. I, II und III stellen die Spannungskurven des im gezeichneten Ausführungsbeispiel angenommenen Dreiphasentransformators dar. Aus Tourenzahl des Phasenschalters und Gleichrichters und Periodenzahl ergibt sich, daß auf eine Umdrehung dieser Vorrichtungen eine volle Periode pro Phase entfällt und mithin der Zentriwinkel zwischen zwei Scheitelwerten der Spannungskurve -60° beträgt. Hierbei ist davon ausgegangen, daß sämtliche Halbwellen entgegengesetzter Polarität durch den Vorgang der Gleichrichtung umgedreht sind.In Fig. Ι of the drawing is for illustration of the entire process in the high-voltage circuit of the facility is shown a diagram of the three-phase current curve in which the relevant central angle of the switching and rectification organs in the high-voltage circuit of the polyphase transformer are entered. I, II and III represent the voltage curves of the drawn in Embodiment of the assumed three-phase transformer. From the number of revolutions of the phase switch and rectifier and The number of periods results in a full period per revolution of these devices per phase is omitted and therefore the central angle between two peak values of the voltage curve -60 °. It is assumed here that all half-waves are opposite Polarity are reversed by the process of rectification.

Hierdurch entsteht im Hochspannungskreis nach erfolgter Gleichrichtung eine aus allen Halbwellen resultierende Gleichspannung, die pro Halbwelle einen bestimmten Zentriwinkel des umlaufenden Phasenschalters und Gleichrichters umfaßt, der in Abb. 1 der Zeichnung mit α angegeben ist.This creates one out of all in the high-voltage circuit after rectification has been carried out Half-wave resulting DC voltage, which has a certain central angle per half-wave of the rotating phase switch and rectifier, which is shown in Fig. 1 of the drawing is given by α.

Die Stromschlussegmente sowohl im Phasenschalter als 'auch im Gleichrichter müssen so bemessen sein, daß die Dauer des Strom-The current circuit segments both in the phase switch and in the rectifier must be dimensioned so that the duration of the current

Schlusses pro Halbwelle kleiner ist als dieser ! Zentriwinkel, damit Phasenkurzschlüsse im ' Mehrphasentransformator vermieden werden, j In Abb. 2 der Zeichnung bedeutet α die ! S Sekundärwicklung des beispielsweise benützten Dreiphasentransformators mit den Phasen I, II und III. Die drei Endpunkte der Sekundärwicklung führen zu dem Phäsenschalter b, der in dem gezeichneten Ausfüh-Losing per half wave is less than this! Central angle, so that phase short circuits in the multiphase transformer are avoided, j In Fig. 2 of the drawing, α means the! S Secondary winding of the three-phase transformer used, for example, with phases I, II and III. The three end points of the secondary winding lead to the phase switch b, which in the embodiment shown

"io rungsbeispiel mit dem Gleichrichter c auf einer gemeinsamen Achse angeordnet ist, und zwar sind die Endpunkte der Sekundärwicklung des Transformators mit den ruhenden Polstücken d, e und / verbunden. Die rotierende Nadel g stellt nach je 6o° Umdrehung die Verbindung mit einer der drei Hochspannungswicklungen des Transformators her, entsprechend dem Schaubild in Abb. 1 der Zeichnung. "io approximation example with the rectifier c is arranged on a common axis, namely the end points of the secondary winding of the transformer are connected to the stationary pole pieces d, e and /. The rotating needle g connects to one of the three after every 60 ° rotation High-voltage windings of the transformer, according to the diagram in Fig. 1 of the drawing.

In dem in der Zeichnung dargestellten Moment ist die Phase 1 mit der rotierenden' Nadel des Phasenschalters in Verbindung gebracht. Die Stromentnahme vom Phasenschalter erfolgt durch den mit der rotierenden Nadel»g· verbundenen Schleifring h und die Bürste i. At the moment shown in the drawing, phase 1 is connected to the rotating needle of the phase switch. The phase switch draws current through the slip ring h connected to the rotating needle g · and the brush i.

Die Zuleitung zu dem Gleichrichter c erfolgt einesteils von dieser Bürste des Phasenschalters, andernteils vom Nullpunkt der Hochspannungswicklung des Transformators. Ist die Umdrehungszahl des Gleichrichters c, wie in dem gezeichneten Ausführungsbeispiel gleich der Umdrehungszahl des Phasenschalters b und gelangt ein Dreiphasentransformator, wie gezeichnet, zur Anwendung, so kann der Gleichrichter, der beispielsweise aus der aus Isolationsmaterial bestehenden Scheibe k mit den Polstücken 1 und den · ruhenden Segmenten m besteht, mit 6 um- jThe feed line to the rectifier c takes place partly from this brush of the phase switch, and partly from the zero point of the high-voltage winding of the transformer. If the number of revolutions of the rectifier c, as in the illustrated embodiment, is the same as the number of revolutions of the phase switch b and if a three-phase transformer is used, as shown, the rectifier, which for example consists of the disk k made of insulation material with the pole pieces 1 and the resting segments m , with 6 um- j

laufenden und 5 ruhenden Segmenten versehen sein.running and 5 dormant segments.

Aus der Vorstellung des Betriebsvorganges ergibt sich in diesem Falle, daß ebenfalls, nach je 60° ein Stromschluß stattfindet und daß bei jedem zweiten Stromschluß die Stromrichtung umgedreht wird.From the idea of the operating process it follows in this case that also, after every 60 ° a current short-circuit takes place and that the current direction is changed for every second current short-circuit is turned over.

Die Entnahme der Gleichspannung erfolgt an den in der Zeichnung mit -j- und — bezeichneten Stellen.The DC voltage is drawn from the points marked -j- and - in the drawing Place.

g₀ Der Vorgang ist also derart, daß von dem Phasenschalter mit zwei Leitungen ein Strom wechselnder Polarität entnommen wird, der von dem Gleichrichter c in der in Abb. 1 veranschaulichten Weise gleichgerichtet wird. , Erfolgt die Koppelung zwischen Phasenschalter b und Gleichrichter c auf elektrischem Wege, so kann die Tourenzahl des Gleichrichters von der des Phasenschalters verschieden gewählt werden, nur muß die Bedingung erfüllt sein, daß die Tourenzahl beider Organe immer in einem bestimmten unveränderten Verhältnis zu einander steht.g ₀ The process is such that a current of alternating polarity is drawn from the phase switch with two lines and is rectified by the rectifier c in the manner illustrated in FIG. If the coupling between phase switch b and rectifier c is done electrically, the number of revolutions of the rectifier can be chosen differently from that of the phase switch, only the condition must be met that the number of revolutions of both organs is always in a certain unchanged ratio to each other.

Hieraus ergeben sich konstruktive Änderungen und eventuell noch weitere Vereinfachungen. This results in design changes and possibly further simplifications.

Abb. 3 stellt eine schematische Seitenansicht des Phasenschalters und Gleichrichters dar. ti ist die gemeinsame Achse, auf der die Nadel g des Phasenschalters und die Gleichrichterscheibe k angebracht sind, ο ist eine isolierende Kuppelung, ρ das isolierte Achselstück. Der Antrieb des Phasenschalters und Gleichrichters erfolgt durch die Maschine q — entweder einem Mehrphasen-Synchronmotor oder einem Gleichstrom-Drehstrom-Konverter mittels des Getriebes r, s, t. Dieses Getriebe kann beispielsweise aus den beiden Kettenrädern r und s und der geräuschlosen Kette t bestehen.Fig. 3 shows a schematic side view of the phase switch and rectifier. Ti is the common axis on which the needle g of the phase switch and the rectifier disk k are attached, ο is an insulating coupling, ρ the insulated shoulder piece. The phase switch and rectifier are driven by the machine q - either a multi-phase synchronous motor or a DC / three-phase converter by means of the gear r, s, t. This gear can for example consist of the two sprockets r and s and the noiseless chain t .

Benutzt man eine der üblichen vierpoligen Maschinen, so wird das Geschwindigkeitsübersetzungsverhältnis zwischen Maschine und dem aus Phasenschalter und Gleichrichter bestehenden Gebilde zweckmäßig 1: 2 sein. ,85If one of the usual four-pole machines is used, the speed transmission ratio between the machine becomes and the structure consisting of phase switch and rectifier expediently 1: 2 be. , 85

Claims

P ATENT claims:

1. Equipment for the operation of X-ray tubes etc. with multi-phase current under Use of devices for. Rectification of all half-waves, characterized in that the removal of the half-waves alternating polarity in the high-voltage circuit of the one provided with a neutral conductor Multi-phase transformer by means of a rotating phase switch and the rectification by means of a rotating one Rectifier takes place, which is mechanically or electrically coupled to the phase switch is.

2. Device according to claim 1, characterized in that the generation the resulting DC voltage in the high-voltage circuit of the polyphase transformer serving organs' are designed so that no more than two planes of rotation are used.

3. Device according to claim 1 and 2, characterized in that between the no synchronous motor or single-armature converter driving the phase switch and rectifier a speed ratio is used.

1 sheet of drawings.