DE441491C

DE441491C - Einrichtung zur Entnahme einer oberwellenfreien Gleichspannung aus einem Gleichrichter

Info

Publication number: DE441491C
Application number: DEA40354D
Authority: DE
Original assignee: BBC Brown Boveri France SA
Current assignee: BBC Brown Boveri France SA
Priority date: 1923-07-17
Filing date: 1923-07-17
Publication date: 1927-03-10

Description

Die Hintereinanderschaltung einer Drosselspule mit einem Kondensator hat bekanntlich die Eigenschaft, daß ihre resultierende Impedanz für Ströme verschiedener Frequenz verschieden und für Ströme einer bestimmten Frequenz (der Resonanzfrequenz) Null ist. Man benutzt deshalb eine solche Hintereinanderschaltung (Resonanzstromkreis j, um .Ströme irgendeiner unerwünschten Frequenz,

ίο z. B. die Oberwellenströme in einem von einem Gleichrichter gespeisten Gleichstromkreis, von einem zum Resonanzstromkreis parallel geschalteten Stromkreis, in dem erwähnten Fall von dem Gleichstromnetz, fernzuhalten. Damit im Resonanzstromkreis, der für den Strom der Oberwellenfrequenz einen Kurzschluß darstellt, dieser Strom nicht allzu stark anwächst, schaltet man vor den Resonanzstromkreis (zwischen ihn und die Stromquelle) eine weitere Drosselspule (Begrenzungsdrosselspule). Diese Begrenzungsdrosselspule wird jedoch sehr groß, weil sie nicht nur den Oberwellenstrom führen muß, der den Resonanzstromkreis durchfließt, sondern auch den Strom der Betriebsfrequenz, der in das Netz fließt.

Erfindungsgemäß können die erforderlichen Abmessungen dieser Drosselspule bedeutend verkleinert werden, indem sie mit der Resonanzdrosselspule magnetisch verkettet wird. Man kann etwa die beiden Spulen auf demselben Eisenkern anbringen. Sie bilden dann zusammen einen Transformator in Sparschaltung.

Die Wirkungsweise der beschriebenen An-Ordnung möge an Hand der Abb. 1 näher erläutert werden. In dieser Abbildung bedeutet Q die Sekundärwicklung eines den Gleichrichter G speisenden Transformators, K die Kathode des Gleichrichters, α den mit K verbundenen Plusleiter, b den mit dem Nullpunkt von Q verbundenen Minusleiter des Gleichstromnetzes. C ist der Kondensator und P_z die Resonanzdrosselspule, welche zusammen den Resonanzstromkreis bilden. Q_z ist die Begrenzungsdrosselspule. Die Spulen P₂ und Q_z bilden zusammen den Transformator T_z.

Bei dieser Anordnung durchfließt der Strom der Oberwellenfrequenz in Hintereinanderschaltung die Spulen Q_z und P_z und den Kondensator C. Da im Gleichstromkreis kein

Strom der Oberwellenfrequenz fließen soll, also zwischen dem Punkt b₂ und der Leitung« keine Spannung der Oberwellenfrequenz vorhanden sein darf, so muß die in der Spule P₂ induzierte Spannung gleich der Spannung am Kondensator C sein. Die in der Spule P₂ induzierte Spannung ist aber gleich dem Strom der Oberwellenfrequenz, der den Resonanzstromkreis durchfließt, multipliziert mit der Summe aus der Selbstinduktivität L_p der Spule P₂ und der Wechselinduktivität M_pq zwischen den Spulen P₂ und Q₂. Die Summe L_p + M_pq muß also die Resonanzbedingung erfüllen, d. h. sie muß ebenso groß sein, wie bei unverketteten Spulen die Induktivität der Resonanzdrosselspule allein. Die Spule P₂ wird also kleiner als diese unverkettete Resonanzdrosselspule sein müßte.

Wenn zwischen den Punkten &₂ und α keine

Spannung der Oberwellenfrequenz vorhanden sein soll, dann muß die ganze von dem Gleichrichter gelieferte Spannung der Oberwellenfrequenz zwischen den Punkten h_x und b₂

liegen, also in der Spule Q₂ induziert werden. Die in dieser Spule induzierte Spannung ist aber gleich dem Strom der Oberwellenfrequenz, multipliziert mit der Summe aus der Selbstinduktivität L_q der Spule Q₂ und

der Wechselinduktivität M_pq zwischen den Spulen P₂ und Q₂. Die Summe L_q -\- M_pq muß also ebenso groß sein, wie bei unverketteten Spulen die Selbstinduktivität der Begrenzungsdrosselspule allein. Die Spule Q₂ wird also kleiner, als diese unverkettete Begrenzungsdrosselspule sein müßte.

Da man im allgemeinen die Einzelspannungen im Resonanzstromkreis (an der Resonanzdrosselspule P₂ und dem Kondensator C) größer wählt als die Oberwellenspannung des Gleichrichters, so ist die Windungszahl der Spule P₂ größer als die der Spule Q₂, also auch M_pq größer als L_n. Nach dem oben Gesagten wird also insbesondere die Spule Q₂ ganz erheblich kleiner als eine unverkettete Begrenzungsdrosselspule. Da aber bei unverketteten Spulen die Begrenzungsdrosselspule trotz ihrer geringeren Spannung erheblich größer ist als die Resonanzdrosselspule, weil sie außer dem Strom der Oberwellenfrequenz auch den ganzen Netzstrom führen muß, so ist gerade eine Verkleinerung dieser Spule von besonderer Bedeutung.

Wenn die Spannung des Gleichrichters mehrere Oberwellen von verschiedener Frequenz enthält, so können durch eine Einrichtung nach der Erfindung zwei verschiedene Oberwellen vom Gleichstromnetz ferngehalten werden, indem man im Resonanzstromkreis zwei parallele Stromzweige in Reihe zur Hauptresonanzdrosselspule schaltet, von denen jeder einen Kondensator und mindestens einer noch eine weitere Drosselspule enthält.

Die Abb. 2 zeigt ein Beispiel einer solchen Schaltung. Hier bedeutet C₁ und C₂ zwei Kondensatoren, die mit den noch hinzugefügten weiteren Drosselspulen L₁ und L₂ in Reihe geschaltet sind. Die beiden so gebildeten Stromzweige liegen in Parallelschaltung im Stromkreis der Hauptresonanzdrosselspule P₂. -70 Im übrigen ist die Schaltung dieselbe wie in Abb. i, und es sind auch dieselben Bezeichnungen verwendet. Von den beiden Drosselspulen L₁ und L₂ kann auch eine weggelassen werden.

Anstatt an eine Hauptresonanzdrosselspule zwei parallele Stromzweige mit Kondensatoren anzuschließen, kann man natürlich auch für jede zu unterdrückende Oberwelle einen besonderen Resonanzstromkreis in der Schaltung nach Abb. 1 verwenden. Auf diese Weise läßt sich eine oberwellenfreie Spannung entnehmen, auch wenn die Gleichrichterspannung beliebig viele Oberwellen verschiedener Frequenz enthält. Bei einer größeren Anzahl zu unterdrückender Oberwellen können auch mehrere Resonanzstromkreise in der Schaltung nach Abb. 2 verwendet werden.

Claims

Patentansprüche:

1. Einrichtung zur Entnahme einer oberwellenfreien Gleichspannung aus einem · Gleichrichter, bestehend aus einem durch Hintereinanderschaltung von Drosselspule und Kondensator gebildeten Resonanz-Stromkreis und einer Begrenzungsdrosselspule, dadurch gekennzeichnet, daß die Resonanzdrosselspule (P₀) und die Begrenzungsdrosselspule (Q₂) miteinander magnetisch verkettet sind.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Resonanzstromkreis in Reihe zur Hauptresonanzdrosselspule zwei parallele Stromzweige geschaltet sind, von denen jeder einen Kondensator (C₁, C₂) und mindestens einer noch eine Drosselspule (L₁, L₂) enthält.

Hierzu ι Blatt Zeichnungen.