DE626174C - Reihenschaltung zur Erzielung einer vorbestimmten Spannungsverteilung auf die einzelnen Glieder einer Reihenschaltung gleichrichtender Ventile - Google Patents

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM 21. FEBRUAR 1936

REICHSPÄTENTAMT

PATENTSCHRIFT

M 626174 KLASSE 21 d 2 GRUPPE 12

Patentiert im Deutschen Reiche vom 17. Dezember 1929 ab

Es ist bekannt, Wechselstrom mit Hilfe von elektrischen Ventilen, vorzugsweise mit Hilfe von Glühkathodenröhren, gleichzurichten. Dabei ist die erreichbare Spannung begrenzt; denn bei Überschreitung einer bestimmten Betriebsspannung tritt in der Röhre ein Durchschlag oder Überschlag auf, und die gleichrichtende Wirkung der Ventile hört auf. Um höhere Spannungen gleichrichten zu können, hat man vorgeschlagen, statt eines Ventiles deren mehrere in Hintereinanderschaltung zu verwenden. Hierbei besteht jedoch die Schwierigkeit, daß die an der Ventilanordnung liegende Spamumg sich während der Sperrzeit in ungünstiger Weise auf die einzelnen Ventile der Anordnung verteilen kann. Beispielsweise kann bei Anwendung von zwei in Reihe geschalteten Ventilen gleicher Überschlagsspannung die Spannung an dem einen Rohr von der am anderen Rohr erheblich abweichen. Der Überschlag der Ventilanordnung wird dann durch den Überschlag des am ungünstigsten beanspruchten Rohres eingeleitet, so daß mit einer solchen Anordnung nicht das Doppelte der mit einem Rohr erreichbaren Spannung erzielt wird. Um eine gleichmäßige Verteilung der Spannung auf die einzelnen Ventile zu erreichen, ist bereits vorgeschlagen worden, parallel zu jedem einzelnen Ventil einen Kondensator anzuordnen. Jedoch wird auch hierdurch die angestrebte Wirkung nicht vollständig erzielt, weil sich die an den Ventilen liegende Spannung aus einem Gleichspannungsund einem Wechselspannungsglied zusammensetzt und durch die Kondensatorenreihe nur die Wechselspannungskomponente in der angestrebten Weise aufgeteilt wird, nicht aber die Gleichspannungskomponente.

Die Erfindung betrifft nun eine Schaltungsanordnung zur Erzielung einer vorbestimmten Spannungsverteilung auf die einzelnen Glieder einer Reihenschaltung gleichrichtender Ventile, die darin besteht, daß die Verbindungspunkte zwischen den Ventilen über Kondensatoren mit Anzapfungen der den gleichzurichtenden Strom liefernden Transformatorwicklung verbunden sind. Diese sind so gewählt, daß die zweifache zwischen zwei benachbarten Anzapfungen auftretende Scheitelspannung die Überschlagsspannung des zugehörigen Ventils nicht überschreitet.

Die Schaltungsanordnung gemäß der Erfindung hat außer dem Vorteil, daß tatsächlich, die Spannung auf die einzelnen Rohre in der angestrebten Weise verteilt werden kann, folgende weitere Vorteile gegenüber der bekannten Schaltungsanordnung mit parallel zu den Rohren gelegten Kondensatoren. Während bei der bekannten Anordnung für jedes Rohr ein Kondensator erforderlich ist, kommt man bei der Schaltungsanordnung gemäß der Erfindung mit

*) Von dem Patentsucher ist als der Erfinder -angegeben zvorden:

Dipl.-Ing. Oskar Möller in Berlin-Charlottenburg.

Claims (2)

einem Kondensator weniger aus. Außerdem ist der Kondensatormaterialaufwand, was dieDurchschlagsfestigkeit und die Bemessung der Kondensatoren betrifft, bei der Anordnung gemäß der Erfindung bei der praktisch in Frage kommenden Anzahl von in Reihe geschalteten Rohren wesentlich geringer als bei der bekannten Anordnung, insbesondere wenn man bedenkt, · daß die .Kondensatoren bei der bekannten An-Ordnung mit pulsierender Gleichspannung beansprucht werden, während die Beanspruchung der Kondensatoren einer Anordnung gemäß der Erfindung durch reine Gleichspannung erfolgt, für die die Herstellung der Kondensatoren auf einfachere und leichtere Weise möglich ist als für eine Spannung mit Wechselspannungskomponente. Ein weiterer Vorteil der Anordnung gemäß der Erfindung ist der, daß sich mit ihr tatsächlich eine reine Gleichspannung erzielen läßt, während die durch die bekannte Anordnung erhaltene Gleichspannung stets durch eine Wechselspannungskomponente verfälscht wird, weil die Ventile während ihrer Sperrzeit durch die spannungsteilenden Kondensatoren .überbrückt sind. In der Abb. 1 ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Darin ist 2 die den gleichzurichtenden Strom liefernde Wicklung des Transformators 1. 11 und 12 sind die beiden in Reihe geschalteten Ventilrohre, 3.ist der -Kondensator, -der die -gleichgerichtete Spannung aufspeichert. 4 ist die zum Kondensator 3 parallel liegende Belastung. 22 ist ein Hilfskondensator, dessen eine Klemme mit der Verbindungsstelle 122 der Tiintereinanderg^schalteten -Rohre 11 und 12 verbunden ist, während seine zweite Klemme in diesem Falle, in dem zwei gleiche Rohre vorhanden sein sollen, am 'Spanjiungsrnittelpuiakt 222 der TTansformatorwicklung 2 liegt. Durch diese Anordnung wird ,erreicht, daß .die Spannung am Punkt 122 stets den mit der ,Spannungsteilung beabsichtigten Wert hat. Um dies nachzuweisen, sei zunächst mit 221 die Klemme zwischen Transformatorwicklung 2 und Rohr 12, mit 223 die Klemme «wischen dem Kondensator 3 und der Transformatorwicklung 2 und mit 113 die Verbimdungsleitung zwischen Rohr 11 und Kondensator 3 bezeichnet. Der Kueis· 2-221-12-122-22-222 stellt nun einen Gleichrichterkreis dar, der .am der fealben Transformatorspannung liegt, so •daß ,also der Hilfskondensator 23 auf .die halbe Scheitelspannung der Transformatorwicklung 2 -aufgeladen wird. Die an der Reihenschaltung der Rohre zwischen 221 und 113 liegende Spannung setzt sich aus der Tiansforaiatorwechselspannung und der Gleichspannung des Kondensators 3 zusammen, wobei die Spannung am Kondensator 3 gleich der Scheitelspannung der Transformatorwicklung 2 ist. Die am Rohr 12 zwischen 122 und 221 liegende Spannung setzt sich aus der halben Transformatorwechselspanming und der Spannung des Hilfskondensator 22 zusammen, wobei die Spannung amHilfskondensator 22 gleich der halben Scheitelspannung der Transformatorwicklung 2 ist. Durch diese Anordnung wird demnach erreicht, daß am Rohr 12 zwischen 122 und 221 stets die Hälfte der Gesamtspannung beider Rohre vorhanden ist. Auch falls sich durch irgendwelche störenden Einflüsse die Spannung des Hilfskondensator 22 vergrößern oder verkleinern sollte, wird sie, wie leicht nachzuweisen ist, in jeder Periode einmal, und zwar im Augenblick der Nachladung des Haupfkondensators 3, wieder auf den riehtigen Wert gebracht, so daß praktisch tatsächlich stets die angestrebte Spannung im Punkt 122 vorhanden ist. Bei Reihenschaltung von mehr als zwei Rohren bzw. yon Rohren verschiedener Über-Schlagsspannung sind die Teüspannungen an der Transformatorwicklung 2 entsprechend dem Verhältnis der Überschlagsspannungen der Ventilrohre abzugreifen. Anstatt die erforderlichen Teüspannungen an der Transformatorwicklung2 selbst abzugreifen, kann man auch eine Kaskadenschaltung -verwenden, wobei sich die Anzapfungspunkte ohne weiteres ergeben. Man kann die Schaltung gemäß der Erfindung als Schaltungselement auffassen und mit ihr in gleicher Weise, wie es für Einrohrgleichrichter bekannt ist, zusammengesetzte Schaltungen aufbauen, beispielsweise Spannungsverdoppelungsschaitungen (Abb. 2) und Zweihalbwellengleichrichterschaltungen. Patentansj-rüchje ·.

1. Schaltungsanordnung zur Erzielung einer vorbestimmten Spannungsverteilung auf die einzelnen Glieder einer Reihenschaltung gleichrichtender Ventile, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungspunkte zwischen den Ventilen über Kondensatoren mit Anzapfungen der den gleichzurichtenden Strom liefernden Transformatorwicklung verbunden sind, die so gewählt sind, daß die zweifache, zwischen zwei benachbarten Anzapfungen auftretende Scheitelspannung die Überschlagsspannung des zugehörigen Ventiles nicht !Überschreitet.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufteilung der Spannung durch Benutzung einer Kaskadenschaltung erfolgt.

Hierzu ι Blatt Zeichnungen