DE458765C - Rotierender Gleichrichter fuer transformierten Wechselstrom - Google Patents

Description

Für die Erzeugung von niedrig gespanntem Gleichstrom durch Gleichrichtung von Wechselstrom bedient man sich, im allgemeinen einer Schaltung mit Transformator, bei der der Gleichstrom mittels synchron laufenden Kommutators aus der mit niedriger Spannung arbeitenden Sekundärwicklung entnommen wird, während der für so niedrige Spannung schlecht einzurichtende Synchron-

motor für den Kommutator, der beispielsweise ein einphasig anzuschließender Drehstrommotor mit ausgeprägten Polen sein kann, an die Primärspannung gelegt wird. Diese Einrichtung hat den Mangel, daß wegen der mit der Gleichstrombelastung in weiten Grenzen veränderlichen Phasenverschiebung zwischen Primär- und Sekundärspannung zur Erzielung der größten Ausbeute die Bürsten des Kommutators bei jedem Wechsel der Belastung von neuem so eingestellt werden müssen, daß sich eine möglichst günstige Stromausbeute ergibt, daß also z. B. bei symmetrischen Stromkurven die Mitte der Kontaktzeit mit dem Maximum des Stromes zusammenfällt.

Man hat aus diesen Gründen bereits vor-■ geschlagen, den den Kommutator antreibenden Synchronmotor von der Sekundärseite des Transformators aus zu betreiben. Dies hat aber wieder den Nachteil, daß man dann, infolge der niedrigen Sekundärspannung, für .Niederspannung eingerichtete Spezialmotoren verwenden muß, die schwerer erhältlich sind als die bekannten mit Netzspannung arbeitenden Motoren.

Gemäß der Erfindung werden diese Nachteile vermieden. Dies geschieht dadurch, daß zum Antrieb des Kommutators ein an die Primärseite des Übertragers angeschlossener Wechselstrommotor dient, während ein mit diesem mechanisch starr verbundener besonderer Synchronmotor, dessen Anker aus weichem Eisen ohne eigenen Magnetismus, einem permanenten Magneten oder einem Elektromagneten besteht, die erforderliche Phasenübereinstimmung zwischen der Kommutatorbewegung und dem gleichzurichtenden Wechselstrom bewirkt. Die Einstellung des mit dem Kommutator starr verbundenen Rotors des Synchronmotors auf günstigste Wirkung braucht nur einmal zu erfolgen, weil bei jeder durch die Änderung der Gleichstrombelastung bewirkten Phasenverschiebung der sekundären Klemmenspannung auch die Phase des Stromes in der Statorwicklung des Synchronmotors um den gleichen Betrag verschoben wird, da er von der Sekundärspannung erregt wird. Es bleibt somit die Kommutierung gegenüber der Sekundärspannung bei wechselnder Belastung in der Phase unverändert. Ferner ergibt sich dabei der Vorteil, daß man primärseitig einen gewöhnlichen Netzspannungswechselstrommotor verwenden kann und somit nicht auf Spezialmotoren angewiesen ist. An Stelle der gleichzurichtenden Spannung kann man für den Anschluß des Synchronmotors auch eine andere Spannung verwenden, die mit ihr praktisch gleichphasig ist. Beispielsweise kann als gleichzurichtende Spannung gegebenenfalls ein Teil der Sekundärspannung verwendet werden, während für den Anschluß

des S.tators die gesamte Sekundärspannung benutzt wird oder umgekehrt.

Ein i\usführungsbeispiel der neuen Anordnung zeigt Abb. i. In dieser wird eine. regelbare, gleichzurichtende Wechselspannung der Sekundärwicklung ι eines Transformators 2 an einem festen Anschluß bei 3 an einem Wicklungsende und einem feeweglichei Anschluß 4 entnommen. Diese Spannung wird in an sich bekannter Weise zwei Schleifringen 5 und 6 zugeführt, die ihrerseits, wie durch die punktierten Linien 7 und 8 angedeutet, mit den Kontaktstücken 9 und 10 eines Kommutators 11 verbunden sind, dem der Gleichstrom über die Klemmen 19 ent-. nommen wird. Schleifringe und Kommutator können dabei in bekannter Weise vertauscht werden, indem dem Kommutator der Wechselstrom zugeführt und von den Schleifringen der Gleichstrom abgenommen wird.

Die Welle 12, auf der die Schleifringes und 6 und der Kommutator 11 sitzen, wird von einem Asynchronmotor 14 angetrieben. Auf der Welle ist zum Zwecke der Synchronisierung des Kommutators mit der gleichzurichtenden Spannung der stabförmige Rotor 16 eines kleinen Synchronmotors befestigt, dessen Stator 17 eine an die Klemmen der Sekundärwicklung 1 angeschlossene Wicklung 18 trägt. Die Stellung des Rotors 16 gegen den Kommutator ist aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht richtig gezeichnet, und der Rotor muß gegen den Kommutator um etwa 90⁰ gedreht gedacht werden. Die Wicklung 18 kann an den Punkten 3, 4 liegen, denen die gleichzurichtende Spannung entnommen wird. Sie kann jedoch erforderlichenfalls, wie gezeichnet, auch an eine höhere Spannung, z. B. an die mit der gleichzurichtenden Spannung praktisch phasengleiche gesamte Klemmspannung der Sekundärwicklung 3, 3', angeschlossen werden.

Die Ausführung des Rotors 16 kann in an sich bekannter Weise eine verschiedene sein, z. B. kann der Rotor ein erforderlichenfalls lameliiertes Weicheisenstück geeigneter Form ohne selbsttätigen Magnetismus sein. In diesem Falle würde der Rotor des Synchronmotors die Rolle der ausgeprägten Pole des bekannten synchronen Drehstrommotors übernehmen. Es kann indessen auch der Rotor 16 durch einen permanenten Magneten gebildet werden, oder es kann der Rotor durch einen Elektromagneten gebildet werden, der über ein Paar Schleifringe an eine selbständige Gleichstromquelle oder den Verbraucherkreis angeschlossen ist, wie dies in Abb. 2 und 3 beispielsweise dargestellt ist. In Abb. 2 trägt der Anker j6 eine Wicklung 20, deren Enden mit Schleifringen 21 verbunden sind. Diese Schleifringe liegen an den Polen einer Batterie 22; in Abb. 3 wird der dem Kommutator 11 entnommene, an den Klemmen 19 dem Verbraucher zugeführte Gleichstrom mittels Schleifringe 23 und 24 über die Spule 20 des Rotors 16 des Synchronmotors geleitet. Diese Anordnung hat den Vorteil, daß die Polarität der Klemmen 19 eindeutig festgelegt ist, wie dies durch die Zeichen und in der Abbildung angedeutet ist. Es müssen nämlich, wenn der Strom der Statorwicklung 18 in einem bestimmten Sinne seine Richtung ändert, der Anker 16 und damit der Kommutator 11 stets genau dieselbe Stellung haben; also die Richtung des Stromes zwischen den Klemmen 19 muß immer die gleiche bleiben. Die letztgenannte beispielsweise Schaltung läßt sich noch vereinfachen in der in Abb. 4 angegebenen Weise. Es kann ein Paar Schleifringe erspart werden, wenn man dem gleichzurichtenden Wechselstrom den Kommutatorsegmenten 8 und 9 zuführt und diese mit der Anker-spule 20 und den Schleifringen 23 und 24, die dann zur Ableitung des Gleichstromes dienen und mit den Klemmen 19 verbunden sin.d, in Reihe schaltet. Es geht dann der gleichgerichtete Wechselstrom von dem Kommutatorsegment 9 über -die Verbindung

25 zu dem oberen Ende der Rotorwicklung 20, von dem unteren Ende über die Leitung

26 zum Schleifring 24 und von dort zum positiven Pol 19 des Verbraucherkreises, über den negativen Pol zurüde nach Schleifring 23 über die Verbindung 27 zum Kommutatorsegment 8 und dem anderen Pol der AVechsel-Stromquelle.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Rotierender Gleichrichter für transformierten Wechselstrom, bei dem ein in be- kannter Weise arbeitender Kommutator durch einen von der Sekundärseite des Übertragers gespeisten Synchronmotor beeinflußt wird, dadurch gekennzeichnet, daß zum Antrieb des Kommutators ein an die Primärseite des Übertragers angeschlossener Wechselstrommotor dient, während, ein mit diesem mechanisch starr verbundener besonderer Synchronmotor, dessen Anker aus weichem Eisen ohne ho eigenen Magnetismus, einem permanenten Magneten oder einem Elektromagneten besteht, die erforderliche' Phasenübereinstimmung zwischen der Kommutatorbewegung und dem gleichzurichtenden Wechselstrom bewirkt.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.