DE553936C

DE553936C - Rotating phase number transformer for feeding multi-phase metal vapor rectifiers

Info

Publication number: DE553936C
Application number: DES86538D
Authority: DE
Inventors: Alfred Marschall
Original assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens AG
Current assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens AG
Priority date: 1928-07-12
Filing date: 1928-07-12
Publication date: 1932-07-02

Description

DEUTSCHES REICHGERMAN EMPIRE

AUSGEGEBEN AM
2. JULI 1932ISSUED ON
JULY 2, 1932

REICHSPATENTAMTREICH PATENT OFFICE

PATENTSCHRIFTPATENT LETTERING

JVi 553936 KLASSE 21 d 2 GRUPPE JVi 553936 CLASS 21 d 2 GROUP

Patentiert im Deutschen Reiche vom 12. Juli 1928 abPatented in the German Empire on July 12, 1928

Die Erfindung betrifft einen umlaufenden Phasenzahltransformator zum Speisen von Mehrphasen - Metalldampfgleichrichtern aus einem Einphasennetz.The invention relates to a rotating phase number transformer for feeding Multiphase metal vapor rectifiers from a single-phase network.

Bei einer bekannten Anordnung dieser Art werden sämtliche Gleichrichteranoden durch eine mehrphasige Ständersekundärwicklung des Phasenumformers, dessen einphasige Ständerwicklung am Netz liegt, gespeist.In a known arrangement of this type, all rectifier anodes are through a multi-phase stator secondary winding of the phase converter, whose single-phase stator winding is connected to the network, is fed.

ίο Wenn diese Anordnung es auch erlaubt, in einfacher Weise ohne Hinzuziehung von zu-ίο If this arrangement also allows, in in a simple way without the involvement of

- sätzlichen Transformatoren die Symmetrie sämtlicher Gleichrichterphasen bei in weiten Grenzen veränderlichen Belastungen aufrechtzuerhalten, so ist es bei dieser Anordnung doch nicht möglich, eine kontinuierliche Regelung der Anodenspannung, wie sie von der Praxis gewünscht wird, zu erreichen.- additional transformers the symmetry of all rectifier phases in wide To maintain boundaries of changing loads, so it is not possible with this arrangement, a continuous regulation the anode voltage as desired by practice.

Zur Regelung der Einphasenspannung kann man am Transformator einseitig Anzapfungen vorsehen, denen die gewünschten Anodenspannungen entnommen werden können. Zweck der Erfindung ist es, eine stetige Regelung der Anodenspannung zu ermöglichen.One-sided taps on the transformer can be used to regulate the single-phase voltage provide, from which the desired anode voltages can be taken. The purpose of the invention is to provide continuous regulation to allow the anode voltage.

Erfindungsgemäß ist die die Gleichrichteranode über Schleifringe speisende mehrphasige Sekundärwicklung auf dem angetriebenen Läufer angeordnet, während die vorzugsweise auf ausgeprägten Polkörpern angeordnete Ständerprimärwicklung an das Einphasennetz angeschlossen ist.According to the invention, the one that feeds the rectifier anode via slip rings is multiphase Secondary winding arranged on the driven rotor, while the preferably stator primary winding arranged on pronounced pole bodies is connected to the single-phase network.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele dargestellt.Exemplary embodiments are shown in the drawing.

Abb. ι zeigt schematisch eine zweipolige Ausführung.Fig. Ι shows schematically a two-pole design.

Abb. 2 bis 4 zeigen weitere Ausführungsformen. Figs. 2 to 4 show further embodiments.

Bei der zweipoligen Ausführung nach Abb. ι sind die Primärspulen A und B nach Art der Feldspulen einer Einphasenkommutatormaschine in einem hier zweipoligen Feldgehäuse untergebracht. In der Magnetbohrung kann ein mehrphasig gewickelter Rotor r umlaufen, dessen einzelne Spulen I, II, III, IV, V und VI über Schleifringe 1 bis 6 mit den entsprechenden Anoden a_t bis α_β des Gleichrichters g verbunden sind, während der Sternpunkt O über den zu speisenden Gleichstromverbraucher m mit der Kathode k des Gleichrichters in Verbindung steht. Die Phasenzahl von Rotor und Gleichrichter kann natürlich beliebig hoch sein.In the two-pole design according to Fig. Ι, the primary coils A and B are accommodated in a two-pole field housing, like the field coils of a single-phase commutator machine. A multi-phase wound rotor r can rotate in the magnet bore, the individual coils I, II, III, IV, V and VI of which are connected to the corresponding anodes a _t to α _{β of} the rectifier g via slip rings 1 to 6, while the star point O is connected via the direct current consumer to be fed m is connected to the cathode k of the rectifier. The number of phases of rotor and rectifier can of course be arbitrarily high.

Steht nun der Rotor still, so werden in den einzelnen Spulenpaaren 1-0, O-IV sowie II-O, 0-V usw. durch den hindurchschwingenden Wechselfluß Φ prim, der Primärwicklungen A und B Wechselspannungen induziert, und zwar wird die größte Spannung in demjenigen Spulenpaar induziert, dessen Achse jeweils mit der Achse des Wechselflusses Φ prim, parallel liegt, also z. B. im Spulenpaar 1-0 und O-IV. An den Gleichrichteranoden O₁ If the rotor is now at a standstill, alternating voltages are induced in the individual coil pairs 1-0, O-IV and II-O, 0-V etc. by the alternating flux Φ prim passing through the primary windings A and B , namely the greatest voltage induced in that pair of coils whose axis is in each case parallel to the axis of the alternating flux Φ prim, so z. B. in the coil pair 1-0 and O-IV. At the rectifier anodes O ₁

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

Alfred Marschall in Berlin-Adlershof.Alfred Marschall in Berlin-Adlershof.

und α₄ wird somit ein einphasiger Wechselstrom zur ,Verfügung stehen, der den höchsten Spannungswert zeigt und mit der Netzfrequenz η = 5o Hertz schwingt. Hinter dem Gleichrichter ist dann, wie bekannt, ein mit 2M pulsierender Gleichstrom nachzuweisen.and α ₄ a single-phase alternating current will be available, which shows the highest voltage value and oscillates with the network frequency η = 50 Hertz. As is known, a direct current pulsating with 2M can be detected downstream of the rectifier.

Wird nun der Rotor r mit einer Drehzahl bewegt, die beispielsweise der halben synchronen entspricht, so wird im SpulenpaarIf the rotor r is now moved at a speed which, for example, corresponds to half the synchronous speed, then in the coil pair

to T-O, 0-IV, dessen Relativgeschwindigkeit jetzt die Hälfte derjenigen bei Stillstand beträgt, nur etwa die halbe Spannung induziert, gleichzeitig ist auch die Frequenz an den Anoden a_x und G₄ auf die Hälfte des ursprünglichen Wertes, also auf 25 Hertz, gesunken (Schlupfperiodenzahl). Ist nur dieses eine Spulenpaar vorhanden, so schwingt der Gleichstrom hinter dem Gleichrichter nur mit 2 · 25 = 50 Hertz, in der gezeichneten 6phasigen Schaltung gelangen aber, während das Spulenpaar 1-0, 0-IV eine volle Umdrehung macht, nacheinander die übrigen Spulenpaare in die in Abb. 1 von dem zunächst betrachteten Spulenpaar 1-0, 0-IV eingenommene Lage. Nach einer Drehung von 6o° wird z. B. das Spulenpaar VI-O, O-III in die FeIdachse Φ prim, gerückt, nach 120⁰ das Spulenpaar V-O, O-II. Das Aneinanderreihen der einzelnen sinusartigen Spannungskurven derto TO, 0-IV, whose relative speed is now half that at standstill, induces only about half the voltage, at the same time the frequency at the anodes a _x and G _{4 has also} decreased to half the original value, i.e. to 25 Hertz (Number of hatching periods). If only this one pair of coils is present, the direct current after the rectifier only oscillates at 2 · 25 = 50 Hertz, but in the 6-phase circuit shown, while the coil pair 1-0, 0-IV makes one full turn, the other coil pairs get through one after the other in the position assumed in Fig. 1 by the coil pair 1-0, 0-IV considered initially. After a rotation of 6o ° z. B. the coil pair VI-O, O-III in the field axis Φ prim, moved, after 120 ⁰ the coil pair VO, O-II. The stringing together of the individual sinusoidal voltage curves of the

Phasenpaare mit der zeitlichen Phasenverschiebung — = γ der Periodendauer ergibt also eine Pulsation hinter dem Gleichrichter, die gleich ist: Schlupffrequenz mal m. Wird der Rotor synchron angetrieben, dann ist weder Spannung noch Frequenz am Gleichrichter nachweisbar.Phase pairs with the temporal phase shift - = γ of the period result in a pulsation behind the rectifier that is the same: slip frequency times m. If the rotor is driven synchronously, neither voltage nor frequency can be detected at the rectifier.

Der Betrieb dieses Transformators in dem Grenzfalle des Stillstandes wird zweckmäßig nur dann erlaubt sein, wenn nicht, wie gezeichnet, eine offene Sternschaltung im Rotor vorhanden ist, sondern eine geschlossene (Gleichstrom-) Wicklung mit künstlichem Mittelpunkt 0. Die gezeichnete einfache offene Rotorschaltung ergibt jedoch durchaus günstige bauliche Abmessungen für den Fall, daß der Rotor sehr langsam aber stetig gedreht wird, da dann die einzelnen Spulenpaare stets gleichmäßig nacheinander unter Last genommen werden.The operation of this transformer in the borderline case of standstill is expedient only be allowed if not, as shown, an open star connection in the rotor is present, but a closed (direct current) winding with artificial Center 0. The drawn simple open rotor circuit does, however, result favorable structural dimensions in the event that the rotor rotates very slowly but steadily because then the individual coil pairs are always evenly taken one after the other under load.

Die beschriebene Einrichtung hat gegenüber der Regelung mit Stufenschaltern den Vorzug, im Hauptstromkreis keinerlei Schaltapparate zu erfordern und eine zwischen dem Höchstwert und dem geringsten, den Gleichrichterlichtbogen noch aufrechterhaltenden Spannungswert stetig regelbare Spannung in den Gleichstromkreis zu liefern.The device described has the opposite of the regulation with tap changers The advantage of not requiring any switching devices in the main circuit and one between the Maximum value and the lowest that can still sustain the rectifier arc Voltage value to supply continuously controllable voltage in the direct current circuit.

Die Regelung der Gleichrichterspannung erfolgt dabei lediglich durch Verändern der Drehzahl des Rotors.The rectifier voltage is only regulated by changing the Speed of the rotor.

Die Primärspulen dieses Transformators lassen sich auch für Hochspannung wickeln, so daß der sonst in Anwendung kommende Stufentransformator durch die beschriebene Bauform völlig ersetzt wird.The primary coils of this transformer can also be wound for high voltage, so that the step transformer otherwise used by the described Design is completely replaced.

Ein gewisser Nachteil der neuen Einrichtung besteht allerdings darin, daß ihr Leistungsfaktor ungünstiger ist als der eines ruhenden Transformators, und zwar infolge des Luftspaltes im Eisenweg und der mangelhaften Verkettung der Primär- und Sekundärwicklungsfelder, doch ist eine Aufbesserung des Leistungsfaktors durch eine Ausführung gemäß Abb. 2 möglich.A certain disadvantage of the new device, however, is that its power factor is less favorable than that of a stationary transformer, due to the air gap in the iron path and the poor Concatenation of the primary and secondary winding fields, but is an improvement of the power factor through a design possible according to Fig. 2.

Auf den Polschenkeln liegen hier außer den Primärwicklungen α und b noch kleine Hilfswicklungen c und d, deren Spannung auf die Bürsten e und f eines Kommutators h gegeben wird. Dieser Kommutator ist mit einer Gleichstromring- oder -trommelwicklung w des Rotors r verbunden, die die gleiche Anzahl Pole wie der Transformator hat.In addition to the primary windings α and b, there are also small auxiliary windings c and d on the pole legs, the voltage of which is applied to the brushes e and f of a commutator h . This commutator is connected to a DC ring or drum winding w of the rotor r , which has the same number of poles as the transformer.

Bei Stillstand des Rotors r, also auch der Wicklung w, induziert die in den Hilfswicklungen c und d erzeugte Spannung in der Wicklung w ein mit der Netzfrequenz schwingendes und mit dem Hauptfelde Φ prim, annähernd gleichgerichtetes Feld. Es ist leicht ersichtlich, daß die von den Spulen c, d und w erzeugten Einzelfelder sich gegenseitig aufheben, abgesehen natürlich von der geringen Phasenverzögerung, die durch die Eigenstreuung des Erregerkreises hervorgerufen wird. When the rotor r, including the winding w, is at a standstill, the voltage generated in the auxiliary windings c and d induces a field in the winding w that oscillates with the mains frequency and is approximately rectified with the main field Φ prim. It is easy to see that the individual fields generated by the coils c, d and w cancel each other out, apart of course from the slight phase delay caused by the intrinsic scattering of the excitation circuit.

Im Grenzfalle des Synchronismus von r ergeben sich dann folgende Verhältnisse: Die Hilfswicklungen c und· d erzeugen nach wie vor an den Bürsten e und / ein netzfrequentes Wechselfeld; da sich aber die Wicklung«; jetzt ebenfalls synchron dreht, wird in ihr eine Gleichspannung erzeugt, die ein Gleichstromfeld zur Folge hat. Da sich dieses Gleichstromfeld ebenfalls synchron in der Transformatorbohrung bewegt, liegt nunmehr der Fall eines reinen Synchronmotors vor, mit der Möglichkeit einer Phasenkompensation oder Phasenvoreilung des Netzstromes. Praktisch wird es genügen, die Abmessungen der Hilfswicklungen c und d und der Rotorerregung zu so zu berechnen, daß der Transformator bei synchronem Lauf seines Rotors r eine bestimmte primäre Phasenvoreilung aufweist. Der größte kapazitive Blindstrom wird nach dem Vorstehenden also z. B. beim Anlauf des zu speisenden Motors to aufgenommen werden.In the borderline case of synchronism of r , the following conditions then arise: The auxiliary windings c and · d continue to generate an alternating field at the brushes e and / with a mains frequency; but since the winding "; now also rotates synchronously, a direct voltage is generated in it, which results in a direct current field. Since this direct current field also moves synchronously in the transformer bore, there is now the case of a purely synchronous motor with the option of phase compensation or phase lead of the mains current. In practice it will suffice to calculate the dimensions of the auxiliary windings c and d and the rotor excitation in such a way that the transformer has a certain primary phase lead when its rotor r runs synchronously. The largest capacitive reactive current is thus z. B. be recorded when starting the motor to be fed to.

Im Beispiele des halben synchronen Laufes des Rotors r, also bei halber Spannung am Motor m, wird die Hilfserregung wie folgt arbeiten: In den HilfSwicklungen'c und d pulsiert ein bestimmter Strom mit der Netz-In the example of half synchronous running of the rotor r, i.e. with half the voltage on the motor m, the auxiliary excitation will work as follows: In the auxiliary windings' c and d a certain current pulsates with the mains

frequenz, ebenso an den Bürsten e und /. Da sich nun aber der Kommutator mit halber synchroner Drehzahl gegenüber den Bürsten e und / bewegt, so wird damit in der Rotorerregerwicklung w nur die halbe Netzfrequenz nachzuweisen sein. Auch jetzt wird ein in der Achse von Φ prim, liegendes und mit diesem stets gleichgerichtetes Magnetisierungsfeld gebildet, nur die Stärkefrequency, also on the brushes e and /. However, since the commutator now moves at half the synchronous speed with respect to the brushes e and /, only half the network frequency can be detected in the rotor excitation winding w. Also now a magnetization field lying in the axis of Φ prime and always in the same direction as it is formed, only the strength

ίο des Feldes ist naturgemäß geringer als im Falle des synchronen Rotorlaufs, da induktive Spannungsabfälle in der Wicklungw auftreten. ίο of the field is naturally smaller than in Case of synchronous rotor running, since inductive voltage drops occur in the winding.

Eine Betrachtung dieser Vorgänge zeigt bei allen Schlupfdrehzahlen, die zwischen Synchronismus und Stillstand des Rotors r möglich sind, daß der Leistungsfaktor kontinuierlich nach einer Kurve verläuft, die sich von einer (gewünschten; Phasenvoreilung bis zu einer Phasennacheilung erstreckt und die etwa derjenigen eines gleich großen Einphasen-Asynchronmotors bei Vollast entspricht.A consideration of these processes shows for all slip speeds that are possible between synchronism and standstill of the rotor r that the power factor runs continuously according to a curve that extends from a (desired; phase lead to a phase lag and that of an equally large single-phase) -Asynchronous motor at full load.

Bezüglich der Größe des Drehmomentes,Regarding the size of the torque,

das der Rotor r ausübt, sei folgendes bemerkt: that the rotor exerts r , note the following:

Das einachsig pulsierende Primärfeld Φ prim, kann ein konstant bleibendes Drehmoment nicht ausüben, wohl aber wird dem Versuch, die maximal induzierten.Spulen, z.B.The uniaxial pulsing primary field Φ prim cannot exert a constant torque, but the attempt to use the maximally induced coils, e.g.

1-0 und O-IV, aus der Feldachse zu verdrehen, Widerstand entgegengesetzt. Überschreitet die zwangsweise vorgenommene Drehung dieser Spulen den halben Winkel, den sie mit den in der Drehrichtung folgenden Spulen VI-O und O-III einnnehmen, also in Abb. 1 den Winkel von 30⁰, so werden die Spulen VI-O und O-III ihrerseits vom Primärfluß Φ prim, angezogen. Es tritt eine Beschleunigung der Rotordrehung auf. Bei einer Beschleunigung der Rotordrehung treten insofern Schwierigkeiten auf, als die Momentankräfte während einer vollen Umdrehung beispielsweise wie der Druck eines Rastenhebels auf die Rastenscheibe eines Kollektes wirken.1-0 and O-IV, to be twisted out of the field axis, resistance opposite. Exceeds forcibly made rotation of these coils half the angle which they-O III einnnehmen with in the direction of rotation following coil VI-O and, hence, in Fig. 1 the angle of 30 ^0, the coils VI-O and O- III in turn attracted by the primary flow Φ prim. The rotor rotation accelerates. When the rotor rotation is accelerated, difficulties arise insofar as the instantaneous forces act during a full rotation, for example, like the pressure of a detent lever on the detent disc of a collector.

Dies kann man dadurch vermeiden, daß man entweder die Rotornuten oder die Polflanken des Stators verschränkt, beispielsweise umThis can be avoided by using either the rotor slots or the pole flanks of the stator crossed, for example around

L'm die Verschränkung der Rotornuten in mäßigen Grenzen zu halten, sollte die Phasenzahl m der Rotorwicklung möglichst hoch sein, was an sich schon empfehlenswert ist wegen der bei wachsender Phasenzahl abnehmenden Gleichstrompulsationen. Nachteilig ist hierbei jedoch die Verteuerung des Schleifringsatzes, der z. B. bei 12 Phasen 12 Anodenschleifringe haben müßte.
Die Zahl der Schleifringe läßt sich aber erheblich verkleinern, wenn eine Schaltung nach Abb. 3 gewählt wird. Hier ist als Beispiel eine 12-Phasen-Rotorwicklung gezeichnet, die auf zwei 6-Phasen-Gleichrichter g_t ^und Si geschaltet ist. ■ Diese beiden Gleichrichter mögen auf zwei voneinander getrennte Gleichstrommotoren M₁ und 7% arbeiten.In order to keep the entanglement of the rotor slots within moderate limits, the number of phases m of the rotor winding should be as high as possible, which in itself is advisable because of the decreasing direct current pulsations as the number of phases increases. The disadvantage here, however, is the increase in the cost of the slip ring set, which z. B. 12 phases would have to have 12 anode slip rings.
The number of slip rings can be reduced considerably if a circuit according to Fig. 3 is selected. Here, a 12-phase rotor winding is shown as an example, which is connected to two 6-phase rectifiers g _t ^and d Si . ■ These two rectifiers may work on two separate DC motors M ₁ and 7%.

Der Rotorr trägt bei dieser Schaltung zwei 6-Phasenwicklungen, deren Nullpunkte 0 und 0' voneinander getrennt sind, nämlich die Wicklungssysteme 1-0, O-IV, H-O, 0-V, HI-O, 0-VI und I'-O'. 0'-IV, II'-O', 0'-V, III'-O', 0'-VI'. Je zwei aufeinanderfolgende Phasenwicklungen 1-0, 0-IV, Γ-0', 0'-IV usw. sind miteinander verbunden. Ihre Verbindungen V₁ bis V₀ sind wiederum mit den sechs Anodenschleifringen ^₁ bis s_e verbunden, von denen die Anoden G₁ bis a₀ des Gleichrichters g-j und die gleichen Anoden a\ bis a'_o des zweiten Gleichrichters g« gespeist werden. Der aus dem Gleichstromkreise des Motors Hi₁ kommende Rückstrom läuft zu dem Nullpunkte 0, der Strom aus dem Motor ni.₂ nach 0', beide Systeme stören sich also nicht. Wird der erste Nullpunkt 0 durch Erdung des ersten Rotorwicklungssystems und des Motors Wi₁ gebildet und nur der Gleichstromkreis von m₂ an einen Nullpunktschleifring s\ geführt, so sind statt zwölf Schleifringe nur noch deren sieben nötig, nämlich außer dem Nullpunktschleifring j'_o noch sechs Schleifringe S₁ bis s_B für die Anodenanschlüsse. Die Pulsationen des zweiten Gleichstromkreises m₂ haben natürlich eine Phasendifferenz von 3_2 gegenüber den Pul-In this circuit, the rotor carries two 6-phase windings whose zero points 0 and 0 'are separated from one another, namely the winding systems 1-0, O-IV, HO, 0-V, HI-O, 0-VI and I'-O '. 0'-IV, II'-O ', 0'-V, III'-O', 0'-VI '. Two successive phase windings 1-0, 0-IV, Γ-0 ', 0'-IV etc. are connected to one another. Their connections V ₁ to V ₀ are in turn connected to the six anode slip rings ^ ₁ to s _e , from which the anodes G ₁ to a _{0 of} the rectifier gj and the same anodes a \ to _{a'o of} the second rectifier g «are fed. The reverse current coming from the DC circuit of the motor Hi ₁ runs to the zero point 0, the current from the motor ni. ₂ to 0 ', so the two systems do not interfere with each other. If the first zero point 0 is formed by grounding the first rotor winding system and the engine Wi ₁ and out of the direct current circuit of m ₂ at a zero slip ring s \, so slip rings are only the seven required instead of twelve, namely, other than the zero slip ring j _'o six Slip rings S ₁ to s _B for the anode connections. The pulsations of the second DC _{circuit m 2} naturally have a phase difference of 3_2 compared to the pulse

sationen von m_u was praktisch ohne Bedeutung ist. Jeder Gleichstromkreis mitsamt dem zugehörigen Gleichrichter ist für sich betriebsbereit, so daß bei Störungen einer Gleichrichtergruppe die andere verwendungsfähig bleibt.sations of m _u which is practically irrelevant. Each DC circuit together with the associated rectifier is ready for operation, so that if one rectifier group malfunctions, the other remains usable.

Diese Schaltung ist beliebig zu erweitern; ζ. B. werden bei drei parallel geschalteten Gleichrichtergruppen auch drei sinngemäß ineinandergesteckte 6-Phasenwicklungen verwendet mit drei getrennten Nullpunkten, also praktisch mit acht Schleifringen, d. h. mit sechs Anoden- und zwei Nullpunktschleifringen. This circuit can be expanded as required; ζ. B. are connected in parallel with three Rectifier groups also use three 6-phase windings that are mutually nested with three separate zero points, i.e. practically with eight slip rings, d. H. with six anode and two zero point slip rings.

Der Antrieb des Rotors r kann auf belie- no bige Art geschehen; es ist jedoch möglich, dem Rotor eine eigene regelbare Drehzahl zu geben, wenn folgende Anordnung vorgesehen wird (Abb. 4).The drive of the rotor r can be done in any way; However, it is possible to give the rotor its own controllable speed if the following arrangement is provided (Fig. 4).

Auf dem Kommutator h für die Erregerwicklung w sitzen außer den Erregerbürsten e und / noch Bürsten j und t, die mit e und f verbunden sind. Die Bürsten/ und t sind am Kommutatorumfang verschiebbar. Es handelt sich also hier um einen Einphasenkommutator mit doppeltem Bürstensatz. Beim Verschieben der Bürsten j und ί um den Win-In addition to the exciter brushes e and / or brushes j and t, which are connected to e and f , sit on the commutator h for the excitation winding w. The brushes / and t can be moved along the circumference of the commutator. This is a single-phase commutator with a double set of brushes. When moving the brushes j and ί around the

kel α. gegenüber den Erregerbürsten wird das Rotorerregerfeld Φ« den Winkel — gegenüber dem Hauptnuß Φ prim, haben, und es entsteht ein Drehmoment wie beim bekannten Repulsionsmotor. Mit der Änderung des Winkels α erhält man eine Änderung der Drehzahl, so daß man auch auf diese einfachste Weise den Rotor vom Stillstand bis ίο zur höchsten verlangten Drehzahl betreiben kann.kel α. compared to the exciter brushes, the rotor exciter field Φ «will have the angle - compared to the main nut Φ prime, and a torque arises as in the known repulsion motor. With the change of the angle α one obtains a change in the speed, so that the rotor can also be operated in this simplest way from standstill to ίο to the highest required speed.

Die hier geschilderte Spannungsregelung durch Umformung bietet namentlich für elektrisch angetriebene Fahrzeuge, z. B. schwere Vollbahnlokomotiven, eine Reihe wichtiger Vorzüge.The voltage regulation by transformation described here offers specifically for electrical powered vehicles, e.g. B. heavy mainline locomotives, a number of important advantages.

Sie bestehen gegenüber Ausrüstungen mit Einphasenkommutatormotoren in dem Gebrauch der 50 H.-Frequenz, dem Fortfall funkenempfindlicher Kommutatoren, einem besseren Leistungsfaktor, namentlich während der Anlaßperiode, einem besseren Wirkungsgrad bei Teillasten infolge der Benutzung von Gleichrichtern, in der Möglichkeit einer as stetigen Regelung und einer vom Netz unabhängigen Widerstandsbremsung. They persist in use over equipments with single phase commutator motors the 50 H. frequency, the elimination of spark-sensitive commutators, a better power factor, especially during the starting period, better efficiency at partial loads due to use of rectifiers, with the option of continuous regulation and resistance braking that is independent of the network.

Im Vergleich zu der bekannten Phasenumformung erzielt man damit die Vorteile, daß keine hohe Umdrehungszahl des Umformers während der Fahrt nötig ist, eine größere Unempfindlichkeit gegenüber Netzspannungsschwankungen, Netzstromunterbrechungen und zeitlicher Phasenüberlappung beim Einfahren in ein Netz mit fremder Speisung besteht, keine Starkstromschaltapparate mit dem unvermeidlichen Kontaktabbrand gebraucht werden und keine Anlaßverluste auftreten.Compared to the well-known phase transformation, the advantages are achieved that no high number of revolutions of the converter is necessary while driving, greater insensitivity to mains voltage fluctuations, Mains power interruptions and temporal phase overlap when entering a network with another There is a power supply, no high-voltage switchgear with the inevitable contact erosion are needed and no starting losses occur.

Gegenüber Motorgeneratoren ist es von Vorteil, daß keine dauernd umlaufenden großen Maschinensätze notwendig sind und die elektrische Ausrüstung ein wesentlich geringeres Gewicht hat.Compared to motor-generators, it is advantageous that there are no continuously rotating large ones Machine sets are necessary and the electrical equipment is much lower Has weight.

Gegenüber Gleichrichterlokomotiven mit Stufentransformator sind schließlich folgende Vorzüge zu beachten: Phasenkompensation auf weitem Regelbereich, kontinuierliche Regelung, keine Starkstromschaltapparate mit Leistungsunterbrechung.Compared to rectifier locomotives with step transformers, the following are finally Advantages to note: phase compensation over a wide control range, continuous Regulation, no high-voltage switchgear with power interruption.

Claims

Patent claims:

i. Rotating phase number transformer for feeding multiphase metal vapor rectifiers from a single-phase network, characterized in that the rectifier anodes via slip rings feeding polyphase secondary winding is arranged on the driven rotor, while the preferably on pronounced Pole bodies arranged stator primary winding is connected to the single-phase network.

2. rectifier transformer according to claim i, characterized in that the Rotor winding designed as an open multi-phase 2 p-pole star winding in this way is that each individual phase winding, when its winding axis coincides with the primary field axis, the total flux wraps around the primary winding.

3. Rectifier transformer according to claim ι and 2, characterized in that auxiliary windings (c and d) are on the resting part of the transformer, which are connected to two brushes (e and /) of a commutator (K) , which is used to generate a constantly in the main field axis pulsating compensation field is connected to a DC ring or drum winding (w) arranged on the rotor (r) .

4. Rectifier transformer according to claim ι to 3, characterized in that the rotor winding is composed of ζ (eg two) w-phase star windings such that these windings result in a star with ζ times m evenly distributed beams, in which each m-phase winding has its own zero point (0, 0 ') and the rays of the same type (I, I' and II, II 'etc.) of all 3 winding systems with each other to a common phase lead (V ₁ , v ₂ etc.) that serves as anode feed. are connected, while the s cathode derivatives of the lead to be fed rectifier separated from each other to the 3 nodes (Fig. 3).

5. rectifier transformer according to claim ι and 3, characterized in that to regulate the speed of the rotor (r) on the commutator (K) connected to it along its circumference displaceable with the exciter brushes (e, f) connected auxiliary brushes (/, t) are arranged so that the excitation field axis is adjusted with respect to the main field axis by changing the brush position on the excitation commutator (K) in the manner of a repulsion motor and a torque is generated.

1 sheet of drawings