DE505306C

DE505306C - Device for converting alternating current into uninterrupted direct current by means of primary windings of transformers connected to the alternating current line in two parallel branches, which in pairs only allow currents of one direction to pass through periodic short-circuiting of the secondary windings

Info

Publication number: DE505306C
Application number: DEW55538D
Authority: DE
Original assignee: ISIDOR WAJDENFELD WADECKI
Current assignee: ISIDOR WAJDENFELD WADECKI
Priority date: 1920-06-23
Filing date: 1920-06-23
Publication date: 1930-08-16

Description

Bei allen bekannten Anwendungen elektrischer Ventile zum Gleichrichten von Wechselströmen fließt der gleichgerichtete Strom durch diese Ventile, weshalb ihre Abmessungen und Einrichtungen der Stärke und Spannung des gleichgerichteten Stromes angepaßt sein müssen.In all known applications of electrical valves for rectifying alternating currents The rectified current flows through these valves, which is why their dimensions and facilities of strength and voltage the rectified current must be adapted.

Die Erfindung bezweckt, die Abmessungen und Einrichtungen der elektrischen VentileThe invention aims at the dimensions and devices of the electric valves

ίο von der Stärke und Spannung des gleichgerichteten Stromes unabhängig zu machen ι lurch eine Schaltung, bei der der gleichgerichtete Arbeitsstrom nicht durch die Ventile fließt, sondern letztere besondere Stromkreise bilden.ίο on the strength and tension of the rectified To make the current independent by a circuit in which the rectified Working current does not flow through the valves, but the latter special circuits form.

Mit der bisher bekannten Schaltung zum Gleichrichten von Wechselströmen durch induktive Kupplungen gewinnt man keinen gleichmäßigen Gleichstrom, sondern man erhält einen schwankenden Gleichstrom, der sich von Wechselstrom nur dadurch unterscheidet, daß seine Halbwellen gleichgerichtet sind. Bei dem Gegenstand der Erfindung sind dagegen die induktiven Kupplungen der-With the previously known circuit for rectifying alternating currents by inductive Couplings you don't get a steady direct current, you get a fluctuating direct current, the differs from alternating current only in that its half-waves are rectified are. In the subject matter of the invention, however, the inductive clutches of the

s5 art angeordnet, daß ein dauernd gleichmäßiger, ununterbrochener Gleichstrom
wird.s5 art arranged that a steady, uninterrupted direct current
will.

Danach werden die Transformatorspulen der bekannten Schaltanordnung in Brückenschaltung angeordnet, d. h. es werden die anThe transformer coils of the known switching arrangement are then connected in a bridge circuit arranged, d. H. it will be on

erzeugt ungleichen Wechselstromklemmen liegenden Ströme ein und derselben Richtung durchlassenden Primärwicklungen nicht in die gleichen, sondern in verschiedene Stromzweige eingeschaltet. Die Verbindungspunkte je zweier Transformatorspulen verschiedener Stromrichtung bilden dann den negativen und positiven Pol der Gleichstromseite. Es ist dabei darauf zu achten, daß vorzugsweise gleiche Transformatoren zur Verwendung kommen. Um den Gleichstrom weiter zu vergleichmäßigen, wird eine derartige Brückenschaltung in jeder Phase einer Mehrphasenleitung vorgesehen und die erhaltenen Teilgleichströme in einer gemeinsamen Leitung vereinigt.generates unequal alternating current terminals in lying currents in one and the same direction Primary windings not switched into the same, but into different branches of the current. The connection points Two transformer coils each with different current directions then form the negative and positive pole on the DC side. It is important to ensure that preferably the same transformers are used. To further equalize the direct current, such a bridge circuit is provided in each phase of a polyphase line and the partial direct currents obtained united in a common line.

Die aus induktiven Kupplungen bestehende Brückenschaltung hat den Vorteil, daß der Gesamtstrom den sekundären Kreis der magnetischen Kupplungen nicht beeinflußt, so daß die sekundären Ströme nur ganz geringe Wärmeverluste veranlassen.The bridge circuit consisting of inductive couplings has the advantage that the Total current does not affect the secondary circuit of the magnetic clutches, so that the secondary currents cause only very small heat losses.

Das Kurzschließen der Sekundärspulen könnte durch bekannte mechanische Vorrichtungen geschehen. Um jedoch eine vollständig ruhende Anordnung für das Gleichrichten des Wechselstromes zu schaffen, werden elektrische Ventile dazu benutzt.The short-circuiting of the secondary coils could be by known mechanical devices happen. However, in order to create a completely stationary arrangement for rectifying the alternating current, electrical Valves used for this.

In der Zeichnung ist Abb. 1 das bekannte Schema zum Gleichrichten eines dreiphasigenIn the drawing, Fig. 1 is the known scheme for rectifying a three-phase

Wechselstromes, wobei jede Phase an eine Brücke angeschlossen ist, deren einzelne Zweige beispielsweise durch Quecksilberdampf- oder andere elektrische Ventile gebildet sind. Die Pfeile geben die Stromrichtungen der Halbwellen an, die von den Gleichrichtern durchgelassen werden.Alternating current, each phase being connected to a bridge, its individual Branches formed, for example, by mercury vapor or other electrical valves are. The arrows indicate the current directions of the half-waves that are sent by the rectifiers be let through.

Abb. 2 zeigt ein Schema, bei dem die Gleichrichter erfindungsgemäß nicht unmittelbar in den Brückenzweigen liegen, sondernmit ihnen induktiv durch Transformatoren gekuppelt sind, wobei die zu den Brückenzweigen A gehörigen sekundären Spulen der Transformatoren hintereinandergeschaltet sind, also von derselben (positiven) Halbwelle des Wechselstromes durchflossen werden. Ebenso sind die zu den Brückenzweigen B gehörigen Sekundärwicklungen der Transformatoren, die von der anderen (negativen) Halbwelle des Wechselstromes durchflossen werden, hintereinandergeschaltet. Während nun der eine Gleichrichter die positive Halbwelle durchläßt, hat er in diesem Stromweg einen sehr kleinen Widerstand, so daß auch der scheinbare Widerstand der primären Wicklung A klein ist, also ein entsprechend starker Strom durchfließt und in die Gleichstromleitung b gelangt. Der andere mit den sekundären Teilen der Brückenzweige B hintereinandergeschaltete Gleichrichter, der die positiven Halbwellen nicht durchläßt, bietet dagegen im gleichen Zeitabschnitt einen großen Widerstand dar. Infolgedessen ist auch der scheinbare Widerstand der primären Wicklungen B groß, und kann bei geeigneter Wahl der Wicklungen nur ein schwacher Strom durchfließen. Im nächsten Augenblick läßt dieser Gleichrichterweg die andere (negative) Halbwelle durch, hat dann nur einen kleinen Widerstand, so daß nun während dieser Halbwelle der scheinbare Widerstand der primären Wicklung B klein ist und ein starker Strom hier durchfließen kann. Dagegen läßt jetzt der erste Gleichrichterweg diese Halbwelle nicht durch, und sperrt durch den hohen scheinbaren Widerstand der primären Wicklung^ den Stromdurchgang. Da die Wahl der Windungen und Drahtstärken in jedem der beiden induktiv gekuppelten Teile jedes Brückenzweiges freigestellt ist, so können die primären Windungszahlen der Spannung der Stromquelle, die sekundären Windungszahlen der günstigsten Arbeitsweise der Gleichrichter angepaßt werden, ohne daß eine besondere Transformierung des zufließenden Wechselstromes notwendig ist. So ist z. B. die Gleichrichtung sehr starker Ströme von niedriger Spannung, deren unmittelbare Gleichrichtung Schwierigkeiten macht, hierdurch leicht möglieh, weil der Gleichrichter nicht im Arbeitsstromkreis selbst liegt. Fig. 2 shows a scheme in which the rectifiers are not according to the invention directly in the bridge branches, they sondernmit inductively by means of transformers are coupled, said associated with the bridge arms A secondary coils of the transformers are connected in series, that is from the same (positive) half cycle of the alternating current are flowed through. Likewise, the secondary windings of the transformers belonging to the bridge branches B , through which the other (negative) half-wave of the alternating current flows, are connected in series. While one rectifier now lets the positive half-wave through, it has a very small resistance in this current path, so that the apparent resistance of the primary winding A is also small, i.e. a correspondingly strong current flows through it and reaches the direct current line b. The other with the secondary parts of the bridge branches B series-connected rectifier which does not pass the positive half-waves, on the other hand has in the same time period a large resistance is. As a result, also the apparent resistance of the primary windings B large, and may with a suitable choice of the windings only a weak current flow through it. In the next moment this rectifier path lets the other (negative) half-wave through, then has only a small resistance, so that now the apparent resistance of the primary winding B is small during this half-wave and a strong current can flow through it. On the other hand, the first rectifier path does not allow this half-wave to pass through, and blocks the passage of current due to the high apparent resistance of the primary winding ^. Since the choice of turns and wire thicknesses in each of the two inductively coupled parts of each bridge branch is free, the primary number of turns of the voltage of the power source and the number of secondary turns can be adapted to the most favorable mode of operation of the rectifier without a special transformation of the incoming alternating current being necessary . So is z. B. the rectification of very strong currents of low voltage, the direct rectification of which makes difficulties, hereby easily possible because the rectifier is not in the working circuit itself.

Da die Rückleitungen eines symmetrischen Mehrphasensystemes zu einer gemeinsamen Leitung vereinigt werden können, so kann dies auch hier geschehen, ohne daß an den induktiven Kupplungen, Gleichrichtern und angeschlossenen Stromverbrauchern etwas geändert wird. Abb. 3 zeigt diese Schaltung für 9 Phasen, wobei außerdem die Brücken hintereinandergeschaltet sind, so daß sich eine Addition der gleichgerichteten Spannungen ergibt. Es kann natürlich auch eine Kombination von Parallelschaltungen und von Hintereinanderschaltungen angewendet werden, wodurch sich eine weitere Anpassungsmöglichkeit an die Spannung der Stromquelle und die günstigste Arbeitsweise der Gleichrichter ergibt.Since the return lines of a symmetrical multi-phase system to a common Management can be united, this can also be done here without the inductive couplings, rectifiers and connected power consumers something will be changed. Fig. 3 shows this circuit for 9 phases, with also the bridges are connected in series, so that there is an addition of the rectified voltages results. A combination of parallel connections and series connections can of course also be used which means there is a further possibility of adapting to the voltage of the power source and gives the most favorable operation of the rectifier.

Claims

Patent claims:

i. Device for converting alternating current into uninterrupted Direct current by means of switched into the alternating current line in two parallel branches Primary windings of transformers which are preferably identical to one another and which are cycled in pairs through periodic Short-circuit the secondary windings only allow currents to pass through in one direction, characterized in that in each phase of a polyphase AC line the two transformers of each pair connected to unequal AC terminals of the phase are arranged in different branches and the direct current is drawn in the middle of the bridges.

2. Device according to claim 1, characterized in that the periodic Short-circuiting the secondary windings of the transformers are electrical valves with a rectifier effect.

1 sheet of drawings