DE543584C

DE543584C - Device for distributing the current to several anodes in multi-phase vacuum rectifiers

Info

Publication number: DE543584C
Application number: DES83722D
Authority: DE
Inventors: Felix Baron V Kleist
Original assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens AG
Current assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens AG
Priority date: 1928-01-20
Filing date: 1928-01-20
Publication date: 1932-02-06

Description

Seit längerer Zeit ist man bestrebt, den Betrieb von Mehrphasengleichrichtern dadurch zu vervollkommnen, daß immer gleichzeitig zwei oder mehrere Anoden zur Stromabgabe herangezogen werden, also- eine teilweise Überlappung aufeinanderfolgender Phasen im Gleichrichter erzwungen und dadurch eine bessere Verteilung der Belastung auf die Anoden, eine günstigere AusnutzungFor a long time, efforts have been made to enable the operation of polyphase rectifiers to perfect that always two or more anodes for current delivery at the same time can be used, i.e. a partial overlap of successive ones Forced phases in the rectifier and thus a better distribution of the load on the anodes, a more favorable utilization

ίο des Transformators und eine Steigerung des Wirkungsgrades des Gleichrichters sowie eine Vergleichmäßigung des gelieferten Gleichstromes erzielt wird. U. a. sind Einrichtungen zum Betriebe von Mehrphasengleichrichtern bekannt geworden, bei denen die Anoden eines oder mehrerer Gleichrichter von phasenverschobenen Mehrphasensystemen gespeist werden, deren Ströme vor oder hinter den Gleichrichtern durch besondere Transformatoren, sogenannte Saugdrosselspulen, magnetisch miteinander verkettet sind, so daß die von den Gleichstromkomponenten des Wellenstromes erzeugten magnetomotorischen Kräfte einander entgegenwirken.ίο the transformer and an increase in the Efficiency of the rectifier as well as an equalization of the supplied direct current is achieved. I.a. are facilities for operating multi-phase rectifiers become known in which the anodes of one or more rectifiers of phase-shifted Multi-phase systems are fed, the currents of which before or after the rectifiers are supplied by special transformers, so-called suction choke coils, are magnetically linked to one another, so that the direct current components of the wave current generated magnetomotive forces counteract each other.

Die Erfindung macht die Anwendung solcher phasenverschobenen Mehrphasensysteme zum Speisen der Anoden entbehrlich und ermöglicht es, in einfacherer und doch günstigerer Weise die Anoden, die hierbei von einem gewöhnlichen Gleichrichtertransformator gespeist werden können, so miteinander zu verketten, daß eine weitreichende Überlappung von mindestens zwei Phasen verschiedenen Potentials gesichert wird. Diese Verkettung wird durch den Anoden vorgeschaltete Stromteiler erreicht. Sie bestehen aus geschlossenen Eisenkernen, die wenigstens zwei zu Phasen verschiedenen Potentials gehörige Wicklungen tragen. Erfindungsgemäß werden an jede Sekundärphase des Transformators zwei oder mehrere parallel geschaltete Wicklungen angeschlossen, die auf diesen Kernen mit den gleichartigen Wicklungen der benachbarten Phasen verkettet werden. Die Teilwicklungen jeder Sekundärphase werden dabei in cyclisch-symmetrischer Reihenfolge auf verschiedenen Stromteilerkernen mit Teilwicklungen der in der Phase unmittelbar benachbarten Sekundärkreise so angeordnet, daß der Wickelsinn der beiden Wicklungen entgegengesetzt ist. Diese Wicklungen sind entweder je an eine Anode angeschlossen, oder gleichphasige, jedoch auf verschiedenen Eisenkernen sitzende Wicklungen sind zusammen an die gleiche Anode gelegt, und zwar können auch drei oder mehr solcher verschiedenen Stromteilern angehörige Wicklungen zu einer Anodenzuführung vereinigt sein. Im übrigen ist es möglich, solche Drosseln vor oder hinter demThe invention makes the use of such phase shifted multiphase systems dispensable for feeding the anodes and makes it possible in a simpler and yet cheaper way So the anodes, which can be fed by an ordinary rectifier transformer, so with one another to concatenate that extensive overlap of at least two phases different Potential is secured. This chain is connected upstream by the anode Stream divider reached. They consist of closed iron cores, at least that carry two windings belonging to phases of different potential. According to the invention two or more windings connected in parallel are connected to each secondary phase of the transformer, which are concatenated on these cores with the similar windings of the neighboring phases will. The partial windings of each secondary phase become more cyclically symmetrical Sequence on different current divider cores with partial windings of the immediately adjacent secondary circuits in the phase arranged so that the winding direction of the two windings is opposite. These windings are either connected to one Anode connected, or in-phase, but seated on different iron cores Windings are put together on the same anode, and there can be three or more such different current dividers associated windings to an anode lead be united. In addition, it is possible to have such throttles in front of or behind the

■') Von dem'Patentsucher ist als der Erfinder angegeben worden:■ ') The patent seeker has indicated as the inventor:

Felix Baron v. Kleist in Berlin-Siemensstadt.Felix Baron v. Kleist in Berlin-Siemensstadt.

Nullpunkt oder auch in der Wicklung des Haupttransformators selbst anzuordnen. Der besondere Vorteil der Schaltung besteht darin, daß sämtliche Anodenkreise vollständig symmetrisch und gleichwertig miteinander verkettet sind, so daß sich keinerlei Unsymmetrien in den Anodenströmen ergeben können.Zero point or to be arranged in the winding of the main transformer itself. Of the The particular advantage of the circuit is that all anode circuits are complete are symmetrically and equally chained to one another, so that there are no asymmetries whatsoever in the anode currents.

Mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung sind durch die Zeichnungen veranschaulicht. Several embodiments of the invention are illustrated by the drawings.

Gemäß Abb. ι sind für einen sechsphasigen Gleichrichter mit sechs Anoden %, a₂ . .. sechs Stromteiler d_x ... d_e vorgesehen, die vor den Anoden zwischen den Sekundärphasen I, II, III, IV, V, VI des Gleichrichtertransformators liegen. Dessen Sekundärwicklung s ist in Stern geschaltet, ebenso seine Primärwicklung/), die aber auch in Dreieck ao geschaltet sein könnte. Die Stromteiler haben geschlossene, beispielsweise ringförmige Eisenkerne, die je zwei Wicklungen tragen. Die eine dieser Wicklungen, z. B. ι des Stromteilers d_lt liegt an der Sekundärphase I, die zweite, 2, an der Sekundärwicklung 2. Von letzterer geht gleichzeitig die eine Wicklung 2' des nächstfolgenden Stromteilers d₂ aus, dessen zweite Wicklung 3 ebenso wie eine Wicklung des dritten Stromteilers Abzweige der Sekundärphase III darstellen usw. Die von der gleichen Sekundärphase des Haupttransformators ausgehenden Wicklungen der Stromteiler oder Drosselspulen sind dann wieder zu einer Anodenstrotnzuführung vereinigt, so daß z. B. die Anode a₂ über die Stromteiler ^₁, d₂ an der Sekundärphase II liegt, die Anode a_s über je eine Wicklung der Stromteiler d₂, d_s an der Sekundärphase III usf.According to Fig. Ι are for a six-phase rectifier with six anodes%, a ₂ . .. six current dividers d _x ... d _e provided, which are in front of the anodes between the secondary phases I, II, III, IV, V, VI of the rectifier transformer. Its secondary winding s is connected in star, as is its primary winding /), which could also be connected in triangle ao. The current dividers have closed, for example ring-shaped iron cores, each of which has two windings. One of these windings, e.g. B. ι of the current divider d _lt is on the secondary phase I, the second, 2, on the secondary winding 2. From the latter, the one winding 2 'of the next current divider d ₂ goes out, the second winding 3 as well as a winding of the third current divider Branches of the secondary phase III represent, etc. The outgoing windings of the current divider or inductor coils from the same secondary phase of the main transformer are then combined again to form an anode supply so that, for. B. the anode a _{2 is} connected to the secondary phase II via the current divider ^ ₁ , d ₂ , the anode a _s via a winding of the current divider d ₂ , d _s to the secondary phase III and so on.

Die Schaltung der Spulen ist so gewählt, daß die in den Stromteilern beim Stromduichgang vom Haupttransformator zu den Anoden auftretenden Ströme i_u i₂ bzw. i_&, I₄. usw. einander magnetisch entgegenwirken. Ein Strom i_z erfordert also, um durch die Wicklung fließen zu können, zur Kompensation einen Strom i₃. Vermindert sich infolge der abnehmenden Transformatorspannung 4 dann, so wird auch i_B geringer, gleichzeitig wächst i_t und i_s usw. Demnach müssen bei genügend großen Drosselspulen stets zwei oder mehrere Anoden gleichzeitig Strom geben, und damit wird die gewünschte Wirkung, d. h. die Überlappung von Phasen verschiedenen Potentials und die Steigerung des Wirkungsgrades des Gleichrichters, erreicht. Da im Gleichrichter bestenfalls nur die Hälfte der Anoden gleichzeitig Strom liefern können, so ist es nicht notwendig, bei sechs Anoden auch sechs Stromteiler oder Drosselspulen zu verwenden, sondern man kann die Zahl der Eisenkerne verringern, so daß z. B. bei sechs Phasen drei solcher Kerne genügen, die dann je vier Wicklungen aufnehmen. Andererseits kann es, namentlich bei größerer Phasenzahl, zweckmäßig sein, mehr als zwei Anoden zui gleichzeitigen Stromlieferung zu zwingen, also auf jedem Eisenkern drei oder auch mehr Wicklungen verschiedenen Potentials anzubringen; so ist z. B. in Abb..2 eine Schaltung wiedergegeben, wo jeder Kern J₁ . .. d_e drei Wicklungen trägt, also jede Sekundärphase des Gleichrichtertransformators dreifach verzweigt ist, und andererseits je drei Spulenwicklungen wieder zu einer Anodenzuführung vereinigt sind. Betrachtet man z. B. die Sekundärphase II, so gehen von dieser drei Spulenwicklungen 1, 2, 3 aus. Die Wicklung 1 liegt auf dem Drosselkern d_u die Wicklung 2 auf dem Kern d₂ und die Wicklung 3 auf dem Kern d_s. Der Kern d₂ der Drosselwicklung 2 trägt gleichzeitig eine Wicklung der Sekundärphase I und als dritte Wicklung einen Zweig der Sekundärphase III. Hinter der Drossel sind die Wicklungen 1, 2, 3 wieder vereinigt und bilden die Stromzuführung zur Anode a₂. Ebenso verhält es sich mit der Verzweigung der übrigen Sekundärphasen, so daß die Verbindungen cyclisch aufeinanderfolgen. The circuit of the coils is chosen in such a way that the currents i _u i ₂ or i _& , I ₄ occurring in the current dividers when the current is passed from the main transformer to the anodes . etc. counteract each other magnetically. A current i _z _{therefore requires a current i 3} for compensation in order to be able to flow through the winding. If, as a result of the decreasing transformer voltage 4, i _B decreases, i _t and i _{s increase} at the same time of phases of different potential and the increase in the efficiency of the rectifier. Since at best only half of the anodes can supply current in the rectifier at the same time, it is not necessary to use six current dividers or inductors with six anodes. B. with six phases three such cores are sufficient, which then take up four windings each. On the other hand, especially with a larger number of phases, it can be useful to force more than two anodes to supply current at the same time, that is to say to apply three or more windings of different potential to each iron core; so is z. B. in Fig..2 shows a circuit where each core J ₁ . .. d _e carries three windings, so each secondary phase of the rectifier transformer is triple branched, and on the other hand, three coil windings are combined again to form an anode feed. If one considers z. B. the secondary phase II, so go from this three coil windings 1, 2, 3 from. The winding 1 lies on the choke core d _u, the winding 2 on the core d ₂ and the winding 3 on the core d _s . The core d _{2 of} the choke winding 2 simultaneously carries a winding of the secondary phase I and, as the third winding, a branch of the secondary phase III. The windings 1, 2, 3 are reunited behind the choke and form the power supply to the anode a ₂ . The same applies to the branching of the other secondary phases, so that the compounds follow one another cyclically.

Bei dem Ausführungsbeispiel, nach Abb. 3 endlich handelt es sich um die Speisung eines zwölfanodigen Gleichrichters durch einen Transformator mit sechs Sekundärphasen. Auch hier sind je zwei Phasen verschiedenen Potentials miteinander verkettet, z. B. die Sekundärphasen I und II durch den Stromteiler O₁, die Sekundärphasen II und III durch den Stromteiler d₂ usw. Der Kern jedes Stromteilers trägt zwei Wicklungen, ζ. Β. ι und 2, deren eine von der Sekundärphase I ausgeht, während die andere einen Zweig der Sekundärphase II darstellt, deren zweiter Zweig zum nächsten Stromteiler führt. Zum Unterschied von den früheren Beispielen ist dann jede einzelne Spulenwicklung an eine besondere Anode, also die Wicklung 1 an die Anode a_v die Wicklung 2 desselben Stromteilers an die Anode a₃ gelegt usf.In the exemplary embodiment, according to Fig. 3, a twelve-anode rectifier is fed by a transformer with six secondary phases. Here, too, two phases of different potential are linked to one another, e.g. B. the secondary phases I and II through the current divider O ₁ , the secondary phases II and III through the current divider d ₂ etc. The core of each current divider has two windings, ζ. Β. ι and 2, one of which starts from the secondary phase I, while the other represents a branch of the secondary phase II, the second branch of which leads to the next current divider. In contrast to the previous examples, each individual coil winding is then connected to a special anode, i.e. winding 1 to anode a _v, winding 2 of the same current divider to anode a ₃ , and so on.

Claims

Patent claims:

i. Device for distributing the current to several anodes in multi-phase vacuum rectifiers with the help of choke coils, their windings in the anode lines or in the transformer neutral point are arranged and magnetically linked together so that the direct current magnetization is completely or approximately canceled in the iron core, characterized in that either to the

Anode or to the line leading to the zero point of each secondary phase of the transformer two or more parallel windings are connected, with similar windings of the neighboring Phases on special cores are arranged in such a way that two windings directly following one another in the phase counteract each other.

2. Arrangement according to claim i, characterized in that each in-phase Lead parallel windings to one and the same anode.

3. Arrangement according to claim 1, characterized in that each of the parallel windings is led to only one anode via a Diosselkern, which at the same time at least still carries a parallel winding of a different phase connected to an adjacent anode.

4. Arrangement according to claim 1, characterized in that each of the same Phase associated three or more parallel windings over three or more cores to one and the same anode to lead.

1 sheet of drawings