DE501871C

DE501871C - Anordnung bei einer Schaltung zur Umformung einer Wechselspannung in eine vervielfachte Gleichspannung, bei der zwischen den Gleichspannungs-Hochspannungsleitungen mindestens zwei hintereinandergeschaltete Kondensatoren liegen

Info

Publication number: DE501871C
Application number: DEK113682D
Authority: DE
Inventors: Dr Kurt Leistner
Original assignee: Koch and Sterzel AG
Current assignee: Koch and Sterzel AG
Priority date: 1929-02-26
Filing date: 1929-02-26
Publication date: 1930-07-08

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM 8. JULI 1930

REICH S PATENTAMT

PATENTSCHRIFT

KLASSE 21 d 2 GRUPPE

Koch & Sterzel Akt-Ges. Dresden*)

Patentiert im Deutschen Reiche vom 26, Februar 1929 ab

Bei Schaltungen zur Umformung einer Wechselspannung in vervielfachte konstante Gleichspannung besteht eine Schwierigkeit darin, daß die zur Aufnahme der konstanten Gleichspannung notwendigen Kondensatoren mit Rücksicht auf ihre Spannungssicherheit unterteilt werden müssen, sofern es sich um sehr hohe Gleichspannungen handelt. Es ist also notwendig, mehrere Kondensatoren hintereinanderzuschalten, wobei man annimmt, daß sich die Potentiale entsprechend den Kapazitäten auf die Kondensatoren verteilen bzw. jeder Kondensator einen gleichen Spannungsanteil erhält, wenn gleiche Kondensatoren verwendet werden. Dies ist jedoch nicht immer der Fall, da die Güte der Isolation gegen Erde auf die Potentialverteilung von großem Einfluß ist. Es kann deshalb vorkommen, daß ein Kondensator fast die gesamte Spannung erhält, während die übrigen mit ihm in Reihe liegenden nur geringe Spannungsbeanspruchungen erfahren. Dadurch ist die Betriebssicherheit der Anlage in Frage gestellt.

Um diese Schwierigkeiten zu beheben, ist es bekannt, die Verbindungsleitung zweier in Reihe liegender Kondensatoren zu erden, wenn man auf den Hochspannungsleitungen symmetrische, aber in ihrem Vorzeichen verschiedene Potentiale gegen Erde erhalten will. Weiterhin ist es bekannt, den herausgeführten Sternpunkt eines die Wechselstromquelle darstellenden Drehstromtransformators an die Verbindungsleitung von Kondensatoren zu legen, um schwankende Potentiale des Sternpunktes zwangläufig der Verbindungsleitung aufzudrücken. Diese Mittel können aber nicht immer angewandt werden. Im ersten Falle dann nicht, wenn eine Erdung der Anlage nicht vorhanden oder nicht gestattet ist, und im zweiten Falle, wenn der Sternpunkt des Drehstromtransformators nicht zugänglich ist.

Die Erfindung geht nun von der Erkenntnis aus, daß bei Vervielfachungsschaltungen an verschiedenen Punkten der Schaltung verschiedene wechselnde Potentiale auftreten, die zur Steuerung der Potentiale der Verbindungsleitungen der in Reihe geschalteten Kondensatoren benutzt werden könnten.

Und zwar wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, die zur Potentialsteuerung der hintereinandergeschalteten Kondensatoren geeigneten Spannungspunkte der Vervielfachungsschaltung mit den entsprechenden Verbindungsleitungen der Kondensatoren über ein Ventil mit Gleichrichterwirkung zu verbinden.

In den Abbildungen sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt.

Abb. ι zeigt eine bekannte Verdreifachungsschaltung, bei der angenommen wird, daß sich der Mittelpunkt der Hochspannungs-

*) Von dem Palentsucher ist als der Erfinder angegeben worden:

Dr. Kurt Leistner in Dresden

wicklung ζ, 3 des Transformators ι etwa auf Erdpotential einstellt. Mittels Kondensatoren 4, 5 und Ventilen 6, 7, 8 wird die Weehselspanung in eine konstante Gleichspannung umgeformt. Die Abnahme der konstanten Gleichspannung von 6 v, die gleich der dreifachen Transformatorscheitelspannung ist, erfolgt von den Hochspannungsleitungen 9 und 10, zwischen denen drei Kondensatoren 12, 17, 13 in Reihe liegen. Für jede Hochspannungsleitung und Verbindungsleitung sind die gegen Erde auftretenden Potentiale angeschrieben, wobei die Potentiale der zweiten Halbwelle des Wechseltrömes an zweiter Stelle stehen, sofern die Potentiale in beiden Halbwellen verschieden sind. Damit sich nun die Verbindungsleitungen 14 und 18 auf die Potentiale + ν bzw. — ν konstant einstellen, ist der Transformatorpol 2 über die Ventile 15 ao bzw. 11 mit den Verbindungsleitungen 14 bzw. 18 verbunden. In der ersten Halbwelle wird über das Ventil 11 der Verbindungsleitung 18 das Potential —ν zugeführt, in der zweiten Halb welle der Verbindungsleitung 14 über das Ventil 15 das Potential + v. Da die Potentiale der Verbindungsleitungen infolge der Ventile 15 und 11 erhalten bleiben, wird der Kondensator 17 immer mit einer Spannung von 2 ν beansprucht. Die gleiche Spannungsbeanspruchung von 2 ν erfahren auch die Kondensatoren 12 und 13.

Ein anderes Ausführungsbeispiel ist in Abb. 2 gegeben, in der ebenfalls eine Verdreifachungsschaltung dargestellt ist, welche ein konstantes Potential von — 6 ν auf der Hochspannungsleitung 10 gegen Erde erzeugt. Zur Herstellung der konstanten Gleichspannung sind die beiden in Reihe geschalteten Kondensatoren 12 und 13 notwendig, wobei der Kondensator 12 eine Spannung von 4.V₁ der Kondensator 13 eine solche von 2 ν erhalten soll. Bei dieser Verdreifachungsschaltung mit geerdeter Hochspannungsleitung 9 schwankt das Potential des Transformatorpoles 3 zwischen Null und — 4 v. Zur Potentialsteuerung der Verbindungsleitung 14 wird wieder das Ventil 15 in die Leitung 16 eingeschaltet. Die Verbindungsleitung 14 erhält dann dauernd das Potential — 40, wodurch die gewünschte Spannungsverteilung auf die beiden Kondensatoren 12 und 13 gewährleistet wird.

In Abb. 3 ist die gleiche Vervielfachungsschaltung dargestellt, nur sind hier, wie in Abb. i, drei Kondensatoren 12, 17, 13 in Reihe geschaltet, von denen jeder eine Spannung von 2 ν erhalten soll. Um diese Potentialverteilung festzulegen, wird wiederum der Transformatorpol 3 durch die Leitung 16 mit eingeschaltetem Ventil 15 mit der Verbindungsleitung 14 verbunden. Die Verbindungsleitung 18 kann erfindungsgemäß unmittelbar über die Leitung 19 an den Transformatorpol 2 angeschlossen werden, da dieser in beiden Halbwechseln des Wechselstromes immer das feste Potential — 2 ν besitzt.

Aus der Abbildung ergibt sich, daß an die Stelle des dritten Kondensators 12 auch der Kondensator 4 der Vervielfachungsschaltung treten kann, was durch die gestrichelte Linie angedeutet ist.

In Abb. 4 sind zwei Verdreifachungsschaltungen nach Abb. 2 bzw. 3 durch die Leitung in Reihe geschaltet. Dabei können wieder die Verbindungsleitungen 20 oder die Leitungen 9 geerdet sein. Es gelten dieselben Überlegungen, wie für die Abb. 3, nur mit dem Unterschied, daß ohne Schaden die Erdung der Leitung 9 hier wegfallen kann. Auch in diesem Falle behält die Leitung 20 ein festes Potential.

Claims

Patentansprüche:

1. Anordnung bei einer Schaltung zur Umformung einer Wechselspannung in eine vervielfachte Gleichspannung, bei der zwischen den Gleichspannungs - Hochspannungsleitungen mindestens zwei hintereinandergeschaltete Kondensatoren liegen, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsleitung der Kondensatoren durch ein in der Vervielfachungsschaltung vorhandenes wechselndes Potential über ein Ventil mit Gleichrichterwirkung potentialgesteuert ist.

2. Anordnung nach Anspruch 1, bei der eine Gleichspannungs-Hochspannungsleitung geerdet oder bei der ein Punkt der Vervielfachungsschaltung auf einem festen Potential gehalten wird, dadurch gekennzeichnet, daß bei Vorhandensein von mehr als zwei Kondensatoren derjenige Kondensator, der mit seinem einen Belag an die geerdete Hochspannungsleitung oder an den Punkt des festgehaltenen Potentials gelegt ist, von dem ein festes Potential besitzenden Transformatorpol unmittelbar potentialgesteuert ist.

Hierzu ι Blatt Zeichnungen