DE466998C

DE466998C - Mechanically driven rectifier for multi-phase current for high and low voltage

Info

Publication number: DE466998C
Application number: DEM98197D
Authority: DE
Inventors: Walther Deutsch; Wilhelm Hoss
Original assignee: Metallurg Ges A G; Metallbank und Metallurgische Gesellschaft AG
Current assignee: Metallurg Ges A G; Metallbank und Metallurgische Gesellschaft AG
Priority date: 1927-02-02
Filing date: 1927-02-02
Publication date: 1928-10-15

Description

DEUTSCHES REICHGERMAN EMPIRE

AUSGEGEBEN AM 15. OKTOBER 1928ISSUED ON OCTOBER 15, 1928

REICHSPATENTAMTREICH PATENT OFFICE

PATENTSCHRIFTPATENT LETTERING

KLASSE 21 g GRUPPECLASS 21 g GROUP

Mechanisch angetriebener Gleichrichter für Mehrphasenstrom für Hoch- und NiederspannungMechanically driven rectifier for multiphase current for high and low voltage

Zusatz] zum Patent 399165Addendum] to patent 399165

Patentiert im Deutschen Reiche vom 2. Februar 1927 ab . Das Hauptpatent hat angefangen am 29. Dezember 1922.Patented in the German Empire on February 2, 1927. The main patent started on December 29, 1922.

Die Erfindung betrifft eine weitere Ausbildung des mechanisch, angetriebenen Mehr,-phasenGtromgleichrichtersnach. Patent 399 165, bed dem die einzelnen Phasen der Stromquelle (Transformator, Generator o. dgl.) vorübergehend miteinander verbunden und auf einen Zweileiterkreis geschaltet werden, in welchem angenähert der Effektivwert der verketteten Mehrphasenspannung als nahezu konstante Gleichspannung zur Geltung kommt. Nach dem Hauptpatent werden die zeitweise vom 'Zweileiterkreis abgeschalteten Pole des Mehrphasenstromerzeugers während der Zeitdauer ihrer Abschaltung über einen Hilfswiderstand, der in der Größenordnung des scheinbaren Belastungswiderstandes gewählt ist, mit dem Phasenmittel- oder Neutralpunkt des Mehrphasenstromerzeugers in Verbindung gebracht. Auf diese Weise erreicht man, daß der Zwei-The invention relates to a further embodiment of the mechanically driven multi-phase current rectifier according to. Patent 399 165, which describes the individual phases of the power source (Transformer, generator or the like.) Temporarily connected to each other and on one Two-wire circuit can be switched, in which approximately the effective value of the chained Multi-phase voltage comes into its own as an almost constant DC voltage. To the main patent are the poles of the multi-phase generator that are temporarily disconnected from the 'two-wire circuit during the duration of their disconnection via an auxiliary resistor of the order of magnitude of the apparent Load resistance is selected, with the phase center or neutral point of the multi-phase generator connected. In this way one achieves that the two-

ao leiterkreis synchron von den Mehrphasenpolen abgeschaltet wird, diese aber die im Augenblick des Absichaltens über sie fließenden Ströme mit dem für den Mehrphasenstrom charakteristisichen Kurvenverlauf beibehalten, eine Abschaltung der Ströme in den Phasen des Stromerzeugers also nicht auftreten kann.ao conductor circuit is switched off synchronously by the polyphase poles, but the im The moment at which the currents flowing through them are switched off with that for the multiphase current characteristic curve shape retained, a shutdown of the currents in the Phases of the power generator can therefore not occur.

Es hat sich gezeigt, daß die Bauweise eines Gleichrichters nach dem Hauptpatent, bei welchem die sekundäre Mehrphasenspannung in an sich bekannter Weise an die umlaufenden Kontakte gelegt ist, wesentlich vereinfacht werden kann, wenn gemäß der Erfindung jede Phase in dauernder Verbindung mit dem gleichen umlaufenden Kontakt steht und außerdem die feststehenden, den umlaufenden Kontakten gegenüber angeordneten Kontakte sowohl den abzunehmenden Gleichstrom als auch den bei Unterbrechung der Phasenströme auftretenden, über den Hilfsiwiderstand zum Neutralpunkt der Mehrphasenstromquelle fließenden Ausgleichsstrom führen. Wie diese Anordnungsweise im einzelnen getroffen sein kann, ist im nachstehen;-den beschrieben und in der Zeichnung beispielsweise dargestellt.It has been shown that the construction of a rectifier according to the main patent, at which the secondary polyphase voltage is applied in a known manner to the circulating Contacts is placed, can be simplified significantly if according to the invention each phase is in permanent connection with the same circumferential contact and also the fixed ones, the circumferential ones Contacts arranged opposite contacts both the direct current to be drawn and that when the Phase currents occurring via the auxiliary resistor to the neutral point of the multiphase power source lead flowing equalizing current. How this arrangement can be made is shown below; described and shown in the drawing, for example.

Abb. ι ist das aus der neuen Bauart sich ergebende Schaltungsschema undFig. Ι is the circuit diagram resulting from the new design and

*) Von dem Patentsucher sind als die Erfinder angegeben^worden:*) The patent seeker indicated that the inventors were:

Walther Deutsch und Wilhelm Hoss in Frankfurt a. M.Walther Deutsch and Wilhelm Hoss in Frankfurt a. M.

Abb. 2 das Schaubüd des Gleichrichters. Abb. 3 und 4 veranschaulichen im Quer- und Längsschnitt Einzelheiten zu Abb. 2.Fig. 2 the schematic of the rectifier. Figs. 3 and 4 show details of Fig. 2 in cross-section and longitudinal section.

Nach Abb. 1 führen von der Sekundärwickkmg ι eines Drebstrom-Hochspannungstransformators die Phasenleitungen 2, 3, 4 an eine umlaufende Kontafctvorricht!ung 5, die den Drehstrom durch die Leitungen 6, 7, 8 an die Kontakte H₃ 12, 13 und 14,15,16 der umlaufenden Isolierscheifaen 9, 10 weitergibt. Von den feststehienden Kontakten 17,18,19,20 wird der hochgespannte "Gleichstrom durch die Leitung 21 der Verbrauchsstelle zugeführt. Die feststehenden Kontakte 22, 23, 24, 25 leiten den in den umlauf enden Kontakten ii, 12,. 13 !entstehenden Ausgleichsstrom im Sinne des Hauptpatentes über den Widerstand 26 an den Sternpunkt 27 des Transformators. Nach diesem Schema .entspricht der Vorao gang des Gleichrichtens und die Verbindung mit dem Phasenmittelpunkt des Stromerzeugers genau den Angaben des Hauptpatentesij nur daß der Gleichstrom und der Ausgleichsstrom von den feststehienden Kontakten abgenommen und die · Mehrphasenspannung den den festen Kontakten gegenüber umlaufenden Kontakten zugeführt wird, und zwar derart, daß jede Phase in dauernder Verbindung mit dem gleichen umlaufenden Kontakt steht.According to Fig. 1, the phase lines 2, 3, 4 lead from the secondary winding of a three-phase high-voltage transformer to a rotating contact device 5, which supplies the three-phase current through the lines 6, 7, 8 to the contacts H ₃ 12, 13 and 14, 15, 16 of the rotating Isolierscheifaen 9, 10 passes on. The high-voltage direct current is fed from the stationary contacts 17, 18, 19, 20 through the line 21 to the point of consumption. The stationary contacts 22, 23, 24, 25 conduct the equalizing current generated in the peripheral contacts II, 12, 13! in the sense of the main patent via the resistor 26 to the neutral point 27 of the transformer. According to this scheme, the process of rectifying and the connection with the phase center point of the power generator corresponds exactly to the information in the main patent, except that the direct current and the equalizing current are taken from the fixed contacts and the multiphase voltage is supplied to the contacts rotating opposite the fixed contacts in such a way that each phase is in permanent connection with the same rotating contact.

Gemäß Abb. 2 gliedert sich der Gleichrichter der .erfindungsgemäßen Bauart in dreJL leicht zu übersehende Teile: 1. den Antrieb, 2. den eigentlichen Gleichrichter und 3. den der Kontaktvorrichtung 5 des Schemas Abb. 1 entsprechenden Teil zur 'Zuführung des Mehrphasenstromes. According to Fig. 2, the rectifier of the design according to the invention is divided into three Parts that are easy to miss: 1. the drive, 2. the actual rectifier and 3. the the contact device 5 of the scheme Fig. 1 corresponding part for 'supplying the multiphase current.

Alle diese Teile sind auf einer Grundplatte 28 aufgestellt, die bei 29 geerdet ist. Der Antrieb besteht in bekannter Weise aus dem Synchronmotor 30, dessen Gehäuse mittels des Handgriffes 31 in einer auf dem Unterteil 32 ruhenden Führung 33 verdrehbar ist. 'Zur Polaritätsanzeige dient der mitumlaufende Kollektor 34.All of these parts are set up on a base plate 28 which is grounded at 29. The drive consists in a known manner from the synchronous motor 30, the housing by means of the handle 31 in a on the Lower part 32 resting guide 33 is rotatable. '' The rotating one is used to display the polarity Collector 34.

Der Gleichrichterteil umfaßt die auf der Motorwelle3S befestigten Isoliersicheiben 9, 10 mit den Kontaktstücken 11, 12, 13 bzw. 14, 15, 16. Gemäß dem Schema der Abb. 1 sind auch in Abb. 2 die Kontakte 11-13 mit 14-16 durch die Leitungen 6, 7,· 8 verbunden, haben also je unter sich das gleiche Potential. Infolgedessen kann man alle umlaufenden Kontakte auch auf .einer einzigen Isoliersicheibe oder -trommel unterbringen.The rectifier part comprises the insulating washers 9, 10 attached to the motor shaft 3S with the contact pieces 11, 12, 13 or 14, 15, 16. According to the scheme of Fig. 1, the contacts 11-13 with 14-16 are also in Fig. 2 connected by the lines 6, 7, · 8, so each have the same potential among themselves. Consequently you can also put all the surrounding contacts on a single insulating disk or drum.

Konzentrisch zur Scheibe 9 und die Kontakte 11-13 umgebend ist ein Ring 36 angeordnet, der auf der geerdeten Grundplatte 28 steht und die Gegenkontakte 17-20 trägt. Die isoliert am Ring 36 gelagerten Kontakte 19,20 sind durch eine Leitung 37 leitend verbunden, die zu der hier einpoligen Verbrauichierleitung 21 führt, während die leitende Verbindung zwischen den Kontakten 17, 18 durch den leitenden Ring 36 selbst hergestellt "wird, der über die Grundplatte 28 an Erde liegt und damit den Gegenpol zu 21 bildet. Natürlich kann man die Kontakte 17, 18 auch isoliert am Ringständer 36 anordnen. . Arranged concentrically to the disk 9 and surrounding the contacts 11-13 is a ring 36 which stands on the grounded base plate 28 and carries the mating contacts 17-20. The isolated contacts 19, 20 mounted on the ring 36 are conductively connected by a line 37 which leads to the single-pole consumer line 21 here, while the conductive connection between the contacts 17, 18 is established by the conductive ring 36 itself, which is connected via the Base plate 28 lies on earth and thus forms the opposite pole to 21. Of course, the contacts 17, 18 can also be arranged on the ring stand 36 in an isolated manner .

Ein ähnlicher Ring 38 umgibt die Scheibe 10 mit den Kontakten 14-16, nur ist dieser Ring 38, der die Kontakte 22-25 leitend verbindet, durch Isolatoren 39 gegen die Grundplatte 28 und damit gegen Erde isoliert. Von dem Ring 38 führt die im Schema der Abb. 1 dargestellte Leitung über den Ausgleichswiderstand 26 zum Sternpunkt 27 des Drehstromtransformators. A similar ring 38 surrounds the disc 10 with the contacts 14-16, only this one is Ring 38, which conductively connects the contacts 22-25, through insulators 39 against the base plate 28 and thus isolated from earth. The one shown in the diagram in FIG. 1 leads from the ring 38 Line via the balancing resistor 26 to the star point 27 of the three-phase transformer.

Die Kontaktvorrichtung zur 'Zuführung des sekundären Drehstromes besteht aus einer IsolierweUe 40, die durch .ein Gelenk 41 mit der Motorwelle 35 gekuppelt und durch den Zapfen 42 im Lager 43 drehbar gelagert ist. Das Lager 43, das zweckmäßig als Gelenklager ausgebildet wird, ist von einem Isolator 44 getragen. Auf der IsolierweUe 40 sitzen die Kontaktringe 45, 46, die mit den z. B. als Schleifbürsten ausgebildeten Kontakten 47, 48 zusammenwirken. Die Kontakte 47, 48 sitzen auf den Isolatoren 49, 50 und sind an die Dnehstrom-Hochspannungsleitungen 2, 3 angeschlossen. Die Leitung 4 führt an das Lager 43. Die Kontaktverbindungsleitungen 6, 7, 8 sind in der aus Abb. 3 und 4 ersichtlichen.Art zum Teil im Innern von 40 mit den Schleifringen 45 und 46 und dem Drehzapfen 42 verbunden. Damit ergibt sich der aus Abb. 1 ersichtliche Stromverlauf.The contact device for 'supplying the secondary three-phase current consists of one IsolierweUe 40, which by .ein joint 41 with the motor shaft 35 is coupled and rotatably supported by the pin 42 in the bearing 43. The bearing 43, which is expediently designed as a spherical bearing, is made of an insulator 44 worn. On the IsolierweUe 40 sit the contact rings 45, 46, which with the z. B. as Contacts 47, 48 formed by grinding brushes cooperate. The contacts 47, 48 are seated on the insulators 49, 50 and are connected to the low-voltage high-voltage lines 2, 3. The line 4 leads to the bearing 43. The contact connecting lines 6, 7, 8 are shown in Fig. 3 and 4 Art partly inside 40 with slip rings 45 and 46 and pivot 42 tied together. This results in the current curve shown in Fig. 1.

Abb. 2 zeigt, daß der geerdete Teil 30-34 (Motor) vor den Scheiben 9,10 liegt und leicht zugänglich ist, so daß er ohne weiteres während des Betriebes bedient werden kann, was für die Phasenverstellung und die Polaritätsanzeige von besonderem Vorteil ist. Auch daß die MotorweUe 35 nicht stromführend ist, bedeutet einen wesentlichen Fortschritt, weil dadurch in einfachster Weise die Messung des hochgespannten Gleichstromes ermöglicht wird. Die zentrale 'Zuführung der Drehstromhochspannung an die Kontaktvorrichtung 5, 40 hat den Vorteil, daß die Gleichstromabnahmieleitungeinai, 37 bzw. die vom Ring 38 abgehende Ausgleichsleitung oder die Kontaktverbindungen 6-8 nicht gekreuzt zu werden brauchen. Eine weitere Vereinfachung., ergibt sich aus der Möglichkeit, die beiden Scheiben9, 10. zu einer. .einzigen zu vereinigen. Im einzelnen können selbstverständlich noch Abänderungen getroffen sein; so kann z. B. die 'Zuführung des hochgespannten Mehrphasenstromes an die Kontaktvor-Fig. 2 shows that the earthed part 30-34 (motor) is in front of the disks 9,10 and is easily accessible so that it can be easily operated during operation, what for the phase adjustment and the polarity display is of particular advantage. Also that the motor shaft 35 is not live is, signifies a significant advance, because it simplifies the Measurement of the high voltage direct current is made possible. The central 'supply of three-phase high voltage to the contact device 5, 40 has the advantage that the direct current collection line 37 or the compensating line extending from the ring 38 or the contact connections 6-8 are not crossed need to become. Another simplification., Results from the possibility of using the two disks9, 10th to one. .single to unite. Of course, changes can still be made in detail; so can z. B. the 'supply of the high-voltage multiphase current to the contact pre-

richtung S, 40 auch in an sich bekannter Weise über eine Funkenstrecke erfolgen.direction S, 40 also known per se Way via a spark gap.

Claims

Patent claims:
5

i. Mechanically driven rectifier for multiphase current for high or Low voltage according to patent 399 165, in which the secondary polyphase voltage is placed on the circumferential contacts, characterized in that each Phase is in permanent connection with the same circumferential contact and also the fixed, the circumferential Contacts arranged opposite contacts both the direct current to be drawn and that in the event of an interruption lead to compensating current occurring in the phase currents.

2. Rectifier according to claim 1, characterized in that the secondary Polyphase voltage is fed to the revolving contacts through a contact device, which is composed of a rotating with the revolving system, provided with loop rings There is an insulating shaft through which the 'supply lines are connected to the circumferential Lead contacts of the rectifier.

3. Rectifier according to claim 1 and 2, characterized in that the one secondary Multi-phase feed is placed on the bearing carrying the insulating shaft.

4. Rectifier according to claim 1 and 2, characterized in that the insulating shaft of the contact device with the motor shaft is connected by an articulated coupling.

5. Rectifier according to claim 1 to 4, characterized in that the bearing carrying the insulating shaft is articulated is.

1 sheet of drawings