DE537789C

DE537789C - Copper oxide plate rectifiers consisting of four groups of units connected in series, arranged in a Graetz circuit

Info

Publication number: DE537789C
Application number: DES89491D
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Otto Irion
Original assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens AG
Current assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens AG
Priority date: 1929-01-19
Filing date: 1929-01-19
Publication date: 1931-11-06

Description

DEUTSCHES REICHGERMAN EMPIRE

AUSGEGEBEN AM 6.N0VEMBER1931ISSUED ON NOVEMBER 6, 1931

REICHSPATENTAMTREICH PATENT OFFICE

PATENTSCHRIFTPATENT LETTERING

KLASSE 21 g GRUPPECLASS 21 g GROUP

bestehender Kupferoxydplattengleichrichterexisting copper oxide plate rectifier

Patentiert im Deutschen Reiche vom 19. Januar 1929 abPatented in the German Empire on January 19, 1929

Kupferoxydplattengleichrichter, deren Zellen aus abwechselnden Schichten eines Me-Copper oxide plate rectifiers, the cells of which consist of alternating layers of a metal

■ tails und einer festen Metallverbindung bestehen, werden häufig unter Hintereinanderschaltung einer Mehrzahl solcher Zellen zum Gleichrichten von Wechselstrom höherer Spannung verwendet, und es werden, um beide Halbwellen der Wechselstromspannungskurve ausnutzen zu können, vier Gruppen■ tails and a solid metal connection are often connected in series a plurality of such cells for rectifying alternating current higher Voltage is used, and it will be used to generate both half-waves of the AC voltage curve to be able to take advantage of four groups

«o hintereinandergeschalteter Einheiten in der bekannten Graetz-Schaltung miteinander vereinigt. Dabei werden in der Regel die Gleichrichtereinheiten zu einer oder mehreren Säulen zusammengeschichtet und unter verhältnismäßig starkem Druck gegeneinandergepreßt. In den unter Druck zusammengeschichteten Gleichrichterplatten entstehen beim Betriebe des Gleichrichters Stromwärmeverluste, die Wärmeausdehnungen der Platten und damit Drucksteigerungen zur Folge haben. Wird der Gleichrichter überlastet, so können sich auf diese Weise örtliche Wärmestauungen bilden, die zum Durchschlag der einzelnen Gleichrichterplatten und letzten Endes zum Kurzschluß einer ganzen Gleichrichtergruppe führen können. Sind mehrere der in Graetz-Schaltung miteinander verbundenen Gruppen von Gleichrichtereinheiten zu einer Säule vereinigt, so kann es vorkommen, daß alle an den Gleichstromverbraucher angeschlossenen Gruppen und damit dieser selbst kurzgeschlossen werden.«O cascaded units in the known Graetz circuit combined. The rectifier units are usually used stratified into one or more pillars and under proportionate pressed against each other under strong pressure. In the rectifier plates stacked together under pressure, the Operations of the rectifier current heat losses, the thermal expansion of the plates and thus lead to pressure increases. If the rectifier is overloaded, so In this way, local heat accumulations can form, which lead to the breakdown of the individual rectifier plates and ultimately to short-circuit an entire group of rectifiers being able to lead. Are several of the groups of rectifier units connected to one another in a Graetz circuit united in a column, it can happen that all are connected to the direct current consumer Groups and thus this itself can be short-circuited.

Ist nun der Gleichstromverbraucher eine Sammlerbatterie oder ein anderes empfindliches Gerät, das vor Kurzschluß bewahrt werden muß, so muß bei der Bildung der Gleichrichtersäulen mit besonderer Vorsicht verfahren werden. Man kann z. B. nicht in der an sich bekannten Weise alle vier Gruppen der Graetz-Schaltung zu einer einzigen Gleichrichtersäule vereinigen, da es sich in diesem Falle nicht vermeiden läßt, daß beim Schadhaftwerden mehrerer Gruppen ein Kurzschluß über den Gleichstromverbraucher zustande kommt.Is the direct current consumer a collector battery or another sensitive one? Equipment that must be protected from short circuits must be used with particular care when forming the rectifier columns be proceeded. You can z. B. not all four groups in the manner known per se of the Graetz circuit to form a single rectifier column, as it is in In this case one cannot avoid that when several groups become damaged Short-circuit occurs via the direct current consumer.

Ebensowenig wäre es zweckmäßig, in ebenfalls an sich bekannter Weise die Gleichrichterplatten auf zwei gleichachsige Säulen zu verteilen, zwischen denen zwecks Ausübung des Anpressungsdruckes eine mit Vorspannung versehene Druckfeder angeordnet ist. Denn auch in diesem Falle könnte wegen der mechanischen Abhängigkeit der beiden Säulen voneinander in allen Gleichrichtereinheiten eine solche Drucksteigerung eintreten, daß bei starker Überlastung des Gleichrichters ein Kurzschluß beider Säulen und damit eine Gefährdung des Gleichstromverbrauchers nicht zu vermeiden wäre.Nor would it be expedient to use the rectifier plates in a manner which is also known per se to be distributed over two coaxial columns, between which one with pre-tensioning for the purpose of exerting the contact pressure provided compression spring is arranged. Because in this case, too, could be due to the mechanical dependence of the two pillars on each other in all rectifier units such an increase in pressure occur that with severe overloading of the rectifier a short circuit of both pillars and thus a risk to the direct current consumer could not be avoided.

Verteilt man dagegen gemäß der ErfindungOn the other hand, if distributed according to the invention

'*] Von dem Patentsucher ist als der Erfinder angegeben worden:'*] The patent seeker stated as the inventor:

Dipl.-Ing. Otto Irion in Erfurt.Dipl.-Ing. Otto Irion in Erfurt.

die Gleichrichtergruppen der Graetz-Schaltung auf zwei in an sich bekannter Weise gebildete mechanisch voneinander unabhängige Gleichrichtersäulen, deren jede aus zwei Gruppen unter Druck zusammengeschichteter Gleichrichterplatten besteht, zwischen deren Verbindungspunkten der Gleichstromverbraucher angeschlossen ist, so ist der vorerwähnte Nachteil vollständig vermieden. ίο Tritt nämlich - jetzt in einer der" beiden Säulen ein Kurzschluß innerhalb einer Gleichrichtergruppe auf, so kann sich dieser nur auf die zu derselben Säule gehörige zweite Gleichrichtergruppe, nicht aber auf die Gleichrichtergruppen der anderen Säule ausdehnen. Infolgedessen kann zwar die Wechselstro-mquelle, beispielsweise die Sekundärwicklung eines den Gleichrichter speisenden Transformators, kurzgeschlossen und dadurch der Gleichstromverbraucher zeitweise außer Betrieb gesetzt werden. Dagegen kann es nicht vorkommen, daß der Kurzschlußstrom über den Gleichstromverbraucher fließt und diesen beschädigt, oder daß die Gleichrichtereinheiten der vom Kurzschluß nicht betroffenen Säule der doppelten Betriebsspannung wie vor dem Kurzschluß ausgesetzt sind, dadurch überlastet werden und ebenfalls durchschlagen. the rectifier groups of the Graetz circuit in two in a manner known per se formed mechanically independent rectifier columns, each of which consists of two Groups of rectifier plates stacked together under pressure, between their Connection points of the direct current consumer is connected, so is the aforementioned Disadvantage completely avoided. ίο Step namely - now in one of the "two pillars If a short circuit occurs within a rectifier group, this can only occur the second rectifier group belonging to the same column, but not to the rectifier groups of the other column. As a result, although the alternating current source, for example the secondary winding of a transformer feeding the rectifier, short-circuited and thereby the direct current consumer temporarily put out of operation. It can't do anything about that it can happen that the short-circuit current flows through the direct current consumer and this damaged, or that the rectifier units are not affected by the short circuit Column of double the operating voltage as before the short circuit are exposed, thereby are overloaded and also break through.

An Hand der Zeichnung soll das vorstehend Gesagte näher erläutert werden. An ein Wechselstromnetz 1 ist über einen Ausschalter 13 die Primärwicklung 2 eines kurzschlußsicheren Transformators angeschlossen. Die Klemmen der zugehörigen Sekundärwicklung 5 sind an zwei gegenüberliegende Eckpunkte 4 und 5 eines aus vier Gleichrichtergruppen 6, 7, 8 und 9 zusammengesetzten Vierecks angeschlossen, während die beiden anderen Eckpunkte 10 und n des Schaltungsvierecks mit einer Sammlerbatterie 12 verbunden sind. Die vier Gruppen sind nun in der Weise zu zwei Gleichrichtersäulen vereinigt, daß die im Punkte 10 zusammenstoßenden Gleichrichtergruppen 6 und 7 die eine und die im Punkt 11 zusammenstoßenden Gleichrichtergruppen 8 und 9 die andere Säule bilden. Die Einheiten jeder Gruppe sind so angeordnet, daß sie in den jeweils zu einer Säule gehörigen Gruppen den Strom in zueinander entgegengesetzten Richtungen durchlassen.What has been said above will be explained in more detail with reference to the drawing. On a AC network 1 is connected to the primary winding 2 of a short-circuit-proof transformer via a circuit breaker 13. The terminals of the associated secondary winding 5 are on two opposite one another Corner points 4 and 5 one composed of four rectifier groups 6, 7, 8 and 9 Square connected, while the other two corner points 10 and n of the circuit square are connected to a collector battery 12. The four groups are now united in such a way to two rectifier columns that those in point 10 collide Rectifier groups 6 and 7 one and the one that collides in point 11 Rectifier groups 8 and 9 form the other column. The units of each group are arranged in such a way that they feed the current in the groups belonging to each column let through in opposite directions.

Tritt nun beispielsweise in einer Gleichrichtereinheit der Gruppe 6 ein Kurzschluß auf, so kann sich dieser unter Umständen zwar auf alle Einheiten der Gruppe 6 und gegebenenfalls auch der zu derselben Säule gehörenden Gruppe 7 fortpflanzen, so daß. schließlich die Sekundärwicklung 3 des Transformators kurzgeschlossen ist und der Trans- So formator spannungslos wird. Dasselbe kann sich auch ereignen, wenn etwa eine Einheit der Gruppe 8 durchschlägt und nun nach und nach alle Einheiten der Gruppen 8 und 9, die zusammen eine Gleichrichtersäule bilden, kurzgeschlossen werden. Dagegen kann es nicht vorkommen, daß beispielsweise ein Kurzschluß der Gruppe 6 sich auf die Gruppe 9 oder ein Kurzschluß der Gruppe 7 sich auf die Gruppe 8 ausdehnt, da die Gruppen 9 bzw. 8 anderen Gleichrichtersäulen angehören als die Gruppen 6 bzw. 7. Es ist also ausgeschlossen, daß die Sammlerbatterie 12 in einem Kurzschlußstromkreise liegt und daher der Gefahr der Zerstörung durch völlige Entladung ausgesetzt ist, wie es z. B. der Fall sein würde, wenn die beiden Gleichrichtersäulen durch Zusammenfügen der Gruppen 6 und 9 einerseits bzw. 7 und 8 andererseits gebildet wären. In diesem Falle wären nämlich in jeder Säule die Gruppen so miteinander vereinigt, daß die Anschlüsse für den Gleichstromverbraucher an den Enden der Gleichrichtersäulen liegen müßten, statt an den Verbindungspunkten der Gruppen, die jeweils zu einer Säule gehören. Werden dagegen die Gleichrichtergruppen gemäß der Erfindung zu Gleichrichtersäulen vereinigt, so kann es niemals vorkommen, daß der Gleichstromverbraucher, im vorliegenden Falle also die Sammlerbatterie 12, an dem Kurzschluß beteiligt ist und beschädigt wird.If, for example, a short circuit occurs in a rectifier unit of group 6 on, this can under certain circumstances affect all units in group 6 and possibly also propagate group 7 belonging to the same column, so that. finally the secondary winding 3 of the transformer is short-circuited and the Trans- So formator is de-energized. The same thing can happen if there is a unit of group 8 and now gradually all units of groups 8 and 9, the together form a rectifier column, are short-circuited. Against it it can it does not happen that, for example, a short circuit in group 6 relates to group 9 or a short circuit in group 7 extends to group 8, since groups 9 or 8 belong to other rectifier columns than groups 6 or 7. It is therefore impossible that the collector battery 12 is in a short circuit and therefore the risk of destruction by complete Discharge is exposed, as it is e.g. B. would be the case if the two rectifier columns formed by joining the groups 6 and 9 on the one hand and 7 and 8 on the other hand would be. In this case, the groups in each column would be combined with one another in such a way that the connections for the direct current consumer should be at the ends of the rectifier columns instead of at the connection points of the groups that each belong to a pillar. On the other hand, the rectifier groups according to the invention become too Combined rectifier columns, it can never happen that the direct current consumer, in the present case so the collector battery 12 involved in the short circuit is and will be damaged.

Claims

Claim:

From four groups arranged in a Graetz circuit, one behind the other Units of existing copper oxide plate rectifiers, characterized in that in order to avoid damage to the rectifier and thus to the DC consumers connected to it the rectifier units in two mechanically formed in a manner known per se independent rectifier columns are distributed, each of which consists of two groups stacked together under pressure Plates exist, between the connection points of which the direct current consumer is connected.

1 sheet of drawings