DE609296C - Vorrichtung zur Verringerung der Pulsationen eines gleichgerichteten Stromes - Google Patents

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf Vorrichtungen zur Verringerung der Pulsationen in einem gleichgerichteten Strom, durch welche dieser Strom· einem konstanten Gleichstrom mehr angenähert wird. ■

Die bekannten Glättungsvorrichtungen bestehen in der Regel aus Kondensatoren oder elektrolytischen Zellen. Ferner ist es bekannt, bei Vorrichtungen mit Vakuumröhren, deren

10- Anoden- und Heizstrom aus einer Gleichstromquelle geliefert werden, Elektronenröhren in den Anodenkreis einzuschalten, um Änderungen in der Spannung oder der Stromstärke zu verhindern oder auszugleichen.

Die Verwendung elektrolytischer Zellen für diesen Zweck hat den Nachteil, daß sie ständige Überwachung und Bedienung erfordern und viel Raum beanspruchen, während Vakuumröhren, abgesehen davon, daß sie die Zuleitung eines Heizstromes für die Anode benötigen, zerbrechlich und verhältnismäßig teuer in der Anschaffung sind.

Gemäß der Erfindung wird zur Verringerung der Pulsationen eines gleichgerichteten Stromes, um ihn einem konstanten Gleichstrom mehr anzunähern, ein von dem gleichgerichteten Strom in der Durchlaßrichtung durchflossencr Trockengleichrichter benutzt, der in einem solchen Gebiet seiner Charakteristik arbeitet, daß sein Widerstand im wesentlichen äugenblicklich mit den Veränderungen der ihm zugeführten Spannung im umgekehrten Sinn wie diese unabhängig von' Temperäturänderungen - · sich ändert, und der zwischen einer Reaktanz und der Belastung zur Belastung parallel geschaltet ist. -

Die Erfindung ist in einer beispielsweisen Ausführungsform in der Zeichnung veranschaulicht, und zwar zeigt

Abb. I eine schematische Ansicht einer Ausführungsform der Vorrichtung gemäß der Erfindung und

Abb. 2 ein Diagramm, das graphisch die Charakteristik des gemäß der Erfindung vorgesehenen Trockengleichrichters veranschau- 4S licht.

Bei der Ausführungsform nach Abb. 1 enthält die Vorrichtung eine Quelle für pulsierenden Strom, die hier als ein Gleichrichter R dargestellt ist, der von einer Sekundärspule 2 eines Transformators T mit Energie versorgt wird. Die Primärspule 1 des Transformators wird aus einer nicht dargestellten Quelle mit Wechselstrom versorgt. Der Gleichrichter R kann von

irgendeiner geeigneten Art sein und ist beim hier gezeigten Ausführungsbeispiel aus vier Gleichrichterelementen 3 in Graetzschaltung zusammengesetzt, deren jedes aus einem Metall und einer darauf gebildeten Verbindung bestehen kann. Gleichrichterelemente dieser Art sind die an sich bekannten Kupferoxydutgleichrichter.

Die durch den Transformator T zugeführte Energie wird durcli den Gleichrichter R in pulsierenden Strom umgewandelt, der einer schematisch bei L angedeuteten Belastung zugeführt wird.

Zwei Reaktanzen A und B sind mit der Belastung L in Reihe verbunden, und ein Trockengleichrichter K ist zwischen den Reaktanzen A und B zur Belastung L parallel geschaltet. Der Trockengleichrichter K umfaßt ein oder mehrere Elemente 4, deren jedes den Elementen 3 des Gleichrichters R ähnlich ist und die untereinander in Reihe verbunden sind, so daß Strom, welcher durch den Nebenschluß einschließlich der Reaktanz A und des Trockengleichrichters K fließt, jedes der Elemente 4 in der Richtung seines geringen Widerstandes durchfließt.

Gleichrichterelemente dieser Art haben die Eigentümlichkeit, ihren elektrischen Widerstand · entsprechend den Änderungen der zugeführten Spannung zu ändern. In Abb. 2 stellt nun die Kurve 5 die Werte des Widerstandes ,eines der Elemente 4 in Richtung des geringeren Widerstandes für verschiedene Werte· der zugeführten Spannung dar. Man sieht, daß für einen begrenzten Bereich der zugeführten Spannungen, der durch den bei X angegebenen Teil der Kurve 5 wiedergegeben ist, ein geringes -·-.". Anwachsen der dem Element zugeführten Spannung eine verhältnismäßig große Verminderung im Widerstand des Elementes verursacht. Der Trockengleichrichter K besteht aus einer . derartigen Zahl von Elementeinheiten 4, die in ■-' Reihe verbunden sind, daß der Spannungsabfall an jeder dieser Einheiten sich innerhalb jenes begrenzten Bereichs befindet. Obwohl Versuche gezeigt haben, daß Vorrichtungen ähnlich den bekannten Kupferoxydul- -: gleichrichten! am meisten zur Benutzung für die Elemente 4 geeignet sind, können doch andere Substanzen mit ähnlichen Eigenschaften statt dessen zur Anwendung kommen, wie z. B.

Bleiglanz oder kristallisiertes Selen". •^: Zur Erläuterung der Wirkungsweise der Vorrichtung sei zunächst angenommen, daß die durch den Gleichrichter R gelieferte pulsierende Spannung sich auf ihrem Maximalwert befindet. Die den Klemmen des Trockengleichrichters K zugeführte Spannung ist daher auch in ihrem Maximum, und der Widerstand der Elemente 4 ist demgemäß verhältnismäßig niedrig. Infolgedessen fließt ein erheblicher Strom durch den Trockengleichrichter K und verursacht einen großen Spannungsabfall in der Reaktanz .4. Die Folge ist, daß die tatsächlich der Belastung!, zugeführte Spannung geringer ist, als sie sein würde, wenn der Trockengleichrichter K aus dem .Stromkreis wegbliebe. In dem Maße, wie die durch den Gleichrichter zugeführte Spannung infolge des pulsierenden Charakters der Leistung des Gleichrichters abnimmt, nimmt auch die dem Trockengleichrichter K zugeführte Spannung ab. Infolgedessen wird der Widerstand der Elemente 4 erhöht, und die daraus folgende Verminderung des durch den Trockengleichrichter K fließenden Stromes ist größer, als wenn statt dessen ein gewöhnlicher Widerstand verwendet werden würde. Infolge des geringeren Wertes des durch die Reaktanz A fließenden Stromes nimmt' der Spannungsabfall durch diese Reaktanz hindurch ab und- die der Belastung zugeführte Spannung nimmt zu.

Die Reaktanz B wirkt als Energiespeicher ausgleichend auf die etwa noch vorhandenen Pulsationen und ist bestrebt, den sie durchfließenden Strom konstant zu halten und demgemäß axich den durch die Belastung L fließenden'Strom.

' Man ersieht hieraus, daß die Reaktanzen A und B und der Trockengleichrichter K eine Filtervorrichtung darstellen, die bestrebt ist, die Pulsationen in dem der Belastung L zu- go geführten Strom auszuglätten und diesen Strom 'auf einem konstanten Wert zu halten. Die Reaktanz A kann von einem Widerstand gebildet werden, der vorzugsweise einen verhältnismäßig hohen Temperaturkoeffizienten besitzt.

Einer der Vorteile der Erfindung liegt darin, daß,infolge der Änderungen des Widerstandes der Elemente 4, welche Änderungen in der zugeführten Spannung entsprechen, die in dem Zweigstromkreis durch den Trockengleichrichter K verzehrte Energie nur ein kleiner Bruchteil derjenigen Energie ist, die __ durch einen gewöhnlichen Widerstand verbraucht werden würde. Mit anderen Worten, es kann mit Vorrichtungen gemäß der Erfindung für einen gegebenen Betrag verbrauchter Energie eine viel wirksamere Filtrierung stattfinden als mit Hilfe der bisher bekannten Filtervorrichtungen.

Claims (2)

1. Patentansprüche :

   i. Vorrichtung zur Verringerung der Pulsationen eines gleichgerichteten Stromes, durch welche dieser Strom einem konstanten Gleichstrom mehr angenähert wird, gekennzeichnet durch einen vom gleichgerichteten Strom in der Durchlaßrichtung durchflossenen Trockengleichrichter, der in einem solchen Gebiet seiner Charakteristik arbeitet, daß sein Widerstand im wesentlichen augenblicklich mit den Veränderungen der ihm zugeführten Spannung im umgekehrten Sinn wie diese unabhängig von Temperaturände-

   rangen sich ändert, und der zwischen einer Reaktanz und der Belastung zur Belastung parallel geschaltet ist.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Trockengleichrichter (K) aus mehreren Elementen (4) besteht.

   • 3: Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Reaktanz (A) von einem Widerstand gebildet wird, der einen verhältnismäßig hohen Tempcraturkoeffizienten besitzt, zum Zwecke, die Stromänderungen noch weiterhin zu vermindern".

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen