DE548802C

DE548802C - Anordnung zur Erzeugung von hochgespanntem Gleichstrom aus Wechselstrom mittels Transformatoren und an deren Sekundaerwicklungen angeschlossenen Ventilen mit Gleichrichterwirkung

Info

Publication number: DE548802C
Application number: DES75329D
Authority: DE
Original assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens AG
Current assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens AG
Priority date: 1925-07-24
Filing date: 1926-07-17
Publication date: 1932-04-20

Description

Zur Erzeugung von hochgespanntem Gleichstrom aus Wechselstrom ist bereits eine Anordnung bekannt, bei der mehrere von einem Niederspannungsnetz gespeiste Transformatoren vorgesehen sind. Die Sekundärwicklungen der Transformatoren sind über Glühkathodenventilröhren in Reihe geschaltet. Außerdem sind parallel zu den einzelnen aus Transformatorsekundärwicklung und zwei Ventilröhren bestehenden Teilen dieser Reihenschaltung noch Kondensatoren für die Glättung der von den Transformatoren gelieferten und gleichgerichteten Spannungshalbwellen vorgesehen.

ig Die vorliegende Erfindung betrifft ebenfalls eine Anordnung zur Erzeugung von hochgespanntem Gleichstrom aus Wechselstrom mittels Transformatoren und an deren Sekundärwicklungen angeschlossenen Ventilen mit Gleichrichterwirkung, deren Gleichstromseiten in Reihe geschaltet sind. Erfindungsgernäß speist die Sekundärwicklung eines jeden Transformators die Primärwicklung des nächstfolgenden Transformators

as höheren Potentials. Man erreicht dadurch, daß sowohl die Isolation der einzelnen Gleichrichter speisenden Transformatoren gegeneinander als auch die ihrer Primär- und Sekundärwicklungen leicht zu bewerkstelligen ist, da das an jedem Transformator auftretende Spannungsgefälle nur gleich der Gesamtspannung dividiert durch die Anzahl der in Kaskade geschalteten Transformatoren ist. Mit der Anordnung nach der Erfindung ist es möglich, gleichgerichtete Spannungen von beliebiger Größe, z.B. von 100000 bis 1 000 000 Volt, herzustellen Es ist dazu nur erforderlich, entsprechend viel Transformatoren in Kaskade miteinander zu schalten und sie an Gleichrichter in der geschilderten Weise anzuschließen. Das an den einzelnen Transformatoren auftretende Spannungsgefälle kann dabei verhältnismäßig gering sein, z. B. kann es 50 000 Volt betragen. Der bei der Anordnung nach der Erfindung verwendete Gleichrichter kann ein mechanischer oder auch ein elektrischer Gleichrichter sein, insbesondere haben sich Glühkathodenventilröhren als geeignet erwiesen. An sich ist die Kaskadenschaltung von Transformatoren zwecks Erzeugung einer hohen Wechselspannung bereits bekannt. Bei dieser bekannten Anordnung sind aber auf jedem Transformator zwei Niederspannungs- und eine Hochspannungsent-

wicklung vorhanden, und die Niederspannungswicklungen der einzelnen Transformatoren sind in Kaskade geschaltet. Demgegenüber hat die Anordnung nach der Erfindung, die sich außerdem auf die Erzeugung von hochgespanntem Gleichstrom bezieht, den Vorteil, daß man dasselbe günstige Spannungsgefälle erreicht, ohne daß man auf jedem Transformator drei Wicklungen anordnen muß.

Die Zeichnung zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung. In Abb. ι sind ι und 2 die beiden den Gleichrichter speisenden Zuleitungen eines einphasigen Wechselstromnetzes. An die beiden Zuleitungen ist zur Regelung der zugeführten bzw. auch der gleichgerichteten Spannung ein einphasiger Drehtransformator 3 angeschlossen. Die abgegebene Spannung des Drehtransformators kann z. B. 110 Volt betragen. Der Drehtransformator speist die in Kaskade geschalteten Transformatoren 4, 5, 6 und 7. Der an den Drehtransformator unmittelbar angeschlossene Transformator 4 dient gleichzeitig zur Erhöhung der Spannung. Seine Sekundärwicklung liefert eine Spannung von 50 000 Volt. Die übrigen Transformatoren 5, 6 und 7 besitzen hingegen ein Übersetzungsverhältnis von 1:1. An die Sekundärwicklungen der einzelnen Transformatoren sind die Gleichstrom abgebenden Kreise 16, 17, 18 und 19 angeschlossen und zur Erhöhung der gesamten Gleichspannung hintereinandergeschaltet. Damit diese Kreise Gleichstrom abgeben können, ist in jeden eine Glühkathodenventilröhre 12 eingeschaltet. Um der abgegebenen Gleichspannung einen zeitlich möglichst konstanten Verlauf zu geben, ist zu jedem der Gleichstromkreise ein Kondensator8, 9, 10 und 11 parallel geschaltet. Die gesamte Gleichspannung, die in diesem Fall 4 X 50 000 = 200 000 Volt beträgt, kann an den Klemmen 14 und 15 abgenommen werden. Für die Lieferung des Heizstromes der Glühkathode 13 der einzelnen Ventilröhren besitzen die Transformatoren 4, 5, 6 und 7 an ihren Sekundärwicklungen je eine Anzapfung, die gegenüber dem einen Endpunkt der Sekundärwicklung eine entsprechend geringe Spannung besitzt. Die einzelnen Glühkathoden sind an diesen Endpunkt und an die Anzapfung angeschlossen.

Die geschilderte Speisung der Glühkathoden gemäß Abb. 1 der Zeichnung hat noch den Nachteil, daß mit der Veränderung der der Gleichrichteranordnung zugeführten Wechselspannung auch die Stärke der Heizung der einzelnen Glühkathoden beeinflußt wird, was namentlich bei starker Änderung der zugeführten Spannung unerwünscht ist. Dieser Nachteil ist bei der Anordnung nach Abb. 2 dadurch vermieden, daß für die Heizung der einzelnen Glühkathoden 13 vier wiederum in Kaskade geschaltete Hilfstransformatoren 20, 21, 22 und 23 vorgesehen sind, die über einen besonderen Drehtransformator 24 gespeist werden. An jede Sekundärwicklung dieser in Kaskade geschalteten Transformatoren ist eine Glühkathode angeschlossen. Die Stärke des Heizstromes der Glühkathoden ist nunmehr von der Größe der erzeugten Gleichspannung vollständig unabhängig. Außerdem läßt sich die Heizung mittels des Drehtransformators 24 bequem auf den gewünschten Wert einstellen. Das Übersetzungsverhältnis der einzelnen Transformatoren 20 bis 23 kann wiederum 1 : 1 betragen. Jeder einzelne der Hilfstransformatoren ist dabei für die gleiche Spannung zu isolieren wie die Transformatoren 4 bis 7. Die sonstige Ausbildung der Gleichrichteranordnung der Abb. 2 deckt sich mit der der Abb. 1.

Selbstverständlich kann man für die Gleichrichtung Ventilröhren benutzen, bei denen beide Hälften der Wechselstromspannung ausgenutzt werden; die Ventilröhre besitzt dabei zwei Anoden und eine Kathode. Ebenso kann man die beschriebene Gleichrichteranordnung für die Speisung mit mehrphasigem Wechselstrom ausbilden. Die einzelnen in Kaskade geschalteten Transformatoren sind dann Mehrphasentransformatoren, deren Wicklungen in bekannter Weise in Stern oder in Dreieck geschaltet sein können, und die Ventilgleichrichter sind durch mehrphasige Gleichrichter bekannter Konstrukton, z. B. mehrphasige Quecksilberdampfgleichrichter, zu ersetzen.

Claims

Patentansprüche:

1. Anordnung zur Erzeugung von hochgespanntem Gleichstrom aus Wechselstrom mittels Transformatoren und an deren Sekundärwicklungen angeschlossenen Ventilen mit Gleichrichterwirkung. deren Gleichstromseiten in Reihe geschaltet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Sekundärwicklung eines jeden Transformators die Primärwicklung des nächstfolgenden Transformators höheren Potentials speist.

2. Anordnung nach Anspruch 1, wobei als Gleichrichter Glühkathodenventilröhren dienen, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizstromkreise der Ventilröhren an An- n₅ zapfungen der zugehörigen Transformatorsekundärwicklungen angeschlossen sind.

3. Anordnung nach Anspruch 1, wobei als Gleichrichter Glühkathodenventilröhren dienen, dadurch gekennzeichnet, daß für die Speisung der Heizstromkreise der Ventilröhren in Kaskade geschaltete

Hilfstransformatoren vorgesehen sind, an deren Sekundärwicklungen je ein Heizstromkreis angeschlossen ist.

4. Anordnung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen die Wechselstromquelle und den ersten Trans

formator ein Drehtransformator eingeschaltet ist.

5. Anordnung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Über-Setzungsverhältnis der in Kaskade geschalteten Transformatoren gleich 1 ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen