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Einrichtung zur Kühlung eines Htihrenglöichrichters mittels eines
an - das - Wechselstromnetz angeschlossenen Ventilators Um bei Röhrengleichrichtern
eine Überhitzung bei höheren Belastungen zu verhüten und einen guten Wirkungsgrad
zu sichern, ist bereits vorgeschlagen worden, einen Ventilator vorzusehen, der die-Röhre
bei höher Belastung entsprechend stark kühlt; -während bei, niederen Belastungen
die -Kühlung entsprechend gering ist. Man hat zu diesem Zweck die Stromzuführung
zu dem elektrisch angetriebenen. Ventilator in der Weise von Reglerrelais abhängig
gemacht, - daß diese durch Schließung ihrer Ankerkontakte verschiedene Widerstände
in den Stromkreis einschalten und dadurch eine stufenweise Veränderung der Drehgeschwindigkeit
des Ventilators herbeiführen. Es ist ferner vorgeschlagen worden,. den Wechselstrommotor,
von dem der Ventilator angetrieben wird, -mittels eines Stromtransformators mit
- der Wechselstromzuleitung des Gleichrichters: zu koppeln. Hierbei wirkt der Stromtransformator
wie ein dem Gleichrichter vorgeschalteter Ohmscher Widerstand, und die Gleich= Stromspannung
fällt bei zunehmender Nutzlast stark ab, wodurch das Aggregat für die Stromversorgung
von Gleichstromnetzen unbrauchbar wird. -Die Erfindung betrifft eine Einrichtung
zur Kühlung' eines Röhrengleichrichters, bei welcher Relais und Relaiskontakte-
vollkom= men vermieden sind -und eine kontinuierliche Regelung des Ventilators in
der Weise. stattfindet, daß derselbe -anstatt an einen Stromtransformator in der
Gleichrichterzuleitung, unmittelbar an die Netzleitung angeschlossen wird. Erfindungsgemäß
sind bei einer derartigen Kühleinrichtung in den vom Wechselstromnetz-(oder von
einem Vorschalttransformator) zum Antriebsmotor des Ventilators führenden Zuleitungen
Drosselspulen angeordnet, deren Drosselkraft durch vom Kathoden-oder Anodenstrom
des Gleichrichters durchflossene und auf dem oder den Eisenkernen der Drosselspulen
angeordnete Windungen selbsttätig im Sinne einer bei steigendem Nutzstrom steigenden
Kühlwirkung geregelt wird.- Beispielsweise ist in den Betriebsstromkreis des Ventilators
eine Doppeldrosselspule mit dreischenkligem Eisenkern eingeschaltet, wobei die beiden
Drosselwicklungen je auf einem Schenkel des Eisenkernes so angeordnet sind, daß
sie sich magnetisch unterstützen, während der dritte (mittlere) Sehenkel des Eisenkernes
eine aus wenigen Windungen bestehende,- im Gleichstromkreis der Röhre liegende Wicklung
trägt. Durch einen parallelgelegten sehr 'niedrigohmigen Regulierwiderstand ist
der diese letzteren Windungen durchfließende Gleichstrom regulierbar. Wenn kein
Nutzstrom abgegeben wird, so wird durch die beschriebene Vorrichtung der Betriebsstrom
des Ventilators derart stark, gedrosselt, daB der Ventilator sehr wenigUmläufe macht
und praktisch überhaupt
keine Kühlung bewirkt. Je mehr der Nutzstrom
der Röhre steigt, desto mehr wird die Drosselkraft der Anordnung durch die Glcichstromwindungen
verringert und infolgedessen der Betriebsstrom des Ventilators erhöht. Falls der
Ventilator einen Drehstrommotor besitzt, wird in jede Phase der Zuleitung eine Drosselspule
mit geschlossenem EiserJi:ern eingeschaltet und der Nutzstrom des Gleichrichters
hintereinander über Spulen geführt, die auf jedem dieser Eisenkerne sitzen.
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Eine Anordnung der erstbeschriebenen Art ist in Abb. i veranschaulicht.
Die mit drei Anoden a,, a2, a3 und einer Kathode k ausgerüstete Gfeichrichterröhre
R ist düreh einen Dreiphasentransformator T an das Drehstromnetz I, II, III angeschlossen.
Der Nutzstrom für den Verbraucher wird an den Klemmen i, z abgenommen. Der Ventilator
ist bei Il angedeutet. Er ist mit einem Einphasenmotor ausgerüstet, der an die Phasen
II, III des Netzes angeschlossen ist. In die eine Zuleitung m sind zwei Spulen Si,
S2 eingeschaltet, die auf die beiden Außenschenkel eines geblätterten Eisenkernes
E derart aufgewickelt sind, daß ihre Induktionswirkungen im Eisen, wie die Pfeile
andeuten,. sich summieren und somit eine starke Drosselwirkung hervorrufen. Auf
dem mittleren Schenkel des Eisenkernes E sitzt eine Spule G, die parallel zu einem
Regulierwiderstand W in den Gleichstromkreis der Röhre R eingeschaltet ist. Der
Wicklungssinn dieser Spule G im Verhältnis zu den beiden anderen ist gleichgültig.
Durch die Spule G wird je nach der Stärke des sie durchfließenden Stromes die Induktivität
des Eisenkernes verringert und der Drosselwiderstand herabgesetzt. Der Strom in
der Spule G muß die hierfür geeignete Richtung haben.
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In Abb. z ist eine Gleichrichterröhre derselben Art wie in Abb. i
dargestellt und an das Drehstromnetz I, II, III angeschlossen. Der Ventilator V
besitzt hier jedoch einen Drehstrommotor und es ist beispielsweise angenommen, daß
derselbe mit Dreieckschaltung versehen ist. Die drei Zuleitungen m; n, o
des Motors sind an das Drehstromnetz I, II, III angeschlossen. An jeder Zuleitung
liegt eine Drosselspule S,, bzw. SZ bzw. S3, die je mit einem eigenen geschlossenen
Eisenkern versehen sind. Auf einem freien Schenkel der Eisenkerne ist außerdem je
eine Windung Gi bzw. G2 bzw. G3 angeordnet, welche Windungen in Reihe miteinander
im Gleichstromkreis der Röhre liegen. Die Wirkungsweise ist nach dem Vorhergehenden
ohne weiteres verständlich.
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Der Drehstrommotor des Ventilators in Abb. a könnte auch mit einer
beliebigen anderen Phasenwicklung versehen sein. Die bauliche Anordnung des Ventilators
gegenüber .der Röhre ist ebenfalls beliebig und richtet sich je nach den sonst noch
gestellten Anforderungen. Anstatt die Gegenspulen G, G, G2, G3 auf die Kathodenseite
der Röhre zuschalten, kann man sie auch in die Anodenzuleitungeneinschalten, da
der in diesen fließende pulsierende Gleichstrom eine genügende Stärke im Verhältnis
zu den Phasenströmen des kleinen Ventilators besitzt.
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Die mit der erfindungsgemäßen Einrichtung erzielte Kühlwirkung ist
in Abb. 3 als Schaulinie dargestellt. Als Abscisse ist der Gleichstrom der Röhre
in Ampere, als Ordinate die Geschwindigkeit des Kühlwindstromes in Metern pro Minute
und zugleich der Spannungsabfall zwischen Anode und Kathode der Röhre aufgetragen.
Die Schaulinie T stellt den Spannungsabfall dar, der bei urigekühlter Röhre bei
den verschiedenen Belastungen derselben auftritt. Die Schaulinie II zeigt den Verlauf
des Spannungsabfalls bei derselben Röhre, wenn dieselbe dauerfad reit einer Windgeschwindigkeit
von 5$o m pro Minute gekühlt wird. Es zeigt sieh, daß bei geringen Belastungen der
Röhre diese Kühlung einen sehr ungünstigen hohen Wert des Spannungsabfalls herbeiführt.
Umgekehrt tritt bei der urigekühlten Röhre (Schaulinie I) oberhalb einer Belastung
von etwa 6o Anlpete ein ungünstig hoher Spannungsabfall auf. Die Schaulinie III,
welche durch die erfindungsgemäße Kühleinrichtung erzielt wird, verläuft in einer
günstigen mittleren Lage, und es ist ersichtlich, daß sie im Anfang sich den bei
einer urigekühlten Röhre bestehenden Verhältnissen anschmiegt, während sie im Belastungsbereich
von 6o bis i co Ampere eitlen günstigen Spannungsabfall aufrechterhält. Der Schaulinie
III entspricht die Schaulinie IV der Windgeschwindigkeit. Letztere Schaulinie beginnt
erst bei einer Belastung von 2o Ampese und steigt in dem Bereich zwischen 5o und
7o_ Ampere stark an. Die Form der Schauliie entspricht der bekannten Hysteresiskurve
des Eisens. Läßt matt die Kühlung durch geeignete Bemessung der Drosselanordnung
später beginnen, so liegt der Anstieg der Schaulinie IV bei höheren Werten des Nutz-
i stromes, wodurch die Schaulinie III bei diesen Werten gesenkt wind. Der Verlauf
der Schaulinie III ist dann flacher und einer Geraden sich annähernd, doch muß hierbei
eine stärkere Erhitzung der Anodenahne in Kauf genommen bzw. der Belastungsbereich
der Röhre etwas eingeschränkt werden, um eine örtliche Überhitzung der Anodenstützen
zu verhüten.
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Es ist nicht notwendig, in sämtliche Zuleitungen des Ventilatormotors
Drosseln der beschriebenen Art einzufügen, vielmehr genügt es, eine Drossel bei
Einphasenventilatoren
nur in einer Zuleitung, wie in Abb. t veranschaulicht,
bzw. bei Drehstromventilätoren nur in zwei Zuleitungen anzuordnen.