DE631277C - Einrichtung zur Speisung von Quecksilberdampfgleichrichtern mit gegenueber der Phasenzahl des den Gleichrichter speisenden Transformators vermehrter Phasenzahl - Google Patents
Einrichtung zur Speisung von Quecksilberdampfgleichrichtern mit gegenueber der Phasenzahl des den Gleichrichter speisenden Transformators vermehrter PhasenzahlInfo
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Description
Um die Welligkeit des in Quecksilberdampfgleichrichtern
erzeugten Gleichstromes zu verringern, ist man bestrebt, die Phasenzahl
der dem Gleichrichter zugeführten Mehrphasenspannung möglichst hoch zu wählen. Ist primär ein Dreiphasennetz gegeben, so
wird in üblicher Weise zunächst dieser Dreiphasenstrom in einem Transformator in 6-
oder 6w-Phasenstrom (n = ganze Zahl) umgewandelt
und der mehrphasige Sekundärstrom dem Gleichrichter zugeführt. Man hat
vielfach η = 2, also eine ζ wolf phasige Sekundärwicklung
gewählt, weil die Welligkeit dabei schon sehr gering ausfällt, ohne daß die Anodenzahl übermäßig groß ist. Die Erzeugung
von zwölf Sekundärphasen im Transformator hat aber insofern einen großen Machteil,
als mindestens die halbe Zahl der Phasenwicklungen durch Kombination von auf
ao verschiedenen Transformatorschenkeln liegenden Wicklungen gewonnen wird, nämlich
die Wicklungen derjenigen sechs Phasen des Zwölfphasensystems, deren Spannungsvektoren
nicht in die Richtung der Vektoren der Primärspannungen fallen. Ein Transformator
dieser Art wird dadurch kompliziert und teuer.
Diese Nachteile können vermieden werden, daß die Zwölfphasigkeit der Gleichrichterspannung
außerhalb des Transformators mit Hilfe besonderer Spulen erzeugt wird, welche die Stromkreise der Anoden benachbarter
Phasen verketten, und es ist Gegenstand der Erfindung, eine Einrichtung zur Speisung von Quecksilberdampfgleichrichtern
mit gegenüber der Phasenzahl des den Gleichrichter speisenden Transformators vermehrter
Phasenzahl, bei welcher jede Phase der Sekundärwicklung des Transformators mit mehreren Anoden des Gleichrichters verbunden
ist und in die Stromkreise der Anoden (entweder in die Anodenleitungen selbst oder
in den Nullpunkt des sekundären Transformatorsystems) Verkettungsspulen eingeschaltet
sind, die mit den Verkettungsspulen der von anderen Sekundärphasen gespeisten Anoden1
induktiv mittels derartiger Phasenkombinationen ihrer Wicklungen gekoppelt sind,
daß die in ihnen induzierten Spannungen die Spannungen der von der gleichen Sekundärphase
gespeisten Anoden derart gegeneinander verschieben, daß die im Zyklus benachbarten
Vektoren aller Anodenspannungen etwa gleiche Winkel miteinander bilden.
Die Erfindung sei an Hand der Ausführungsbeispiele
der Fig. 1 bis 3 näher erläutert.
In Fig. ι ist die Sekundärwicklung Q des
Transformators T sechsphasig, während der Gleichrichter G zwölf Anoden besitzt, welche
zwölfphasig gespeist werden. Die Primärwicklung P des Transformators wird aus
dem Dreiphasennetz N gespeist. Die Zwölfphasigkeit der Gleichrichterspannung wird
nun dadurch erreicht, daß jede Sekundärphase (ζ. B. η) durch getrennte Verbindungs-
leitungen mit je zwei Anoden (at, a2) des
Gleichrichters verbunden ist, daß aber in jeder dieser Verbindungsleitungen eine Verkettungsspule
%, ·μ2 eingeschaltet ist. Die bei^!
den mit der gleichen Sekundärphase verbund
denen Verkettungsspulen liegen auf verschle-*
denen dreiphasigen Verkettungstransforma;£\
toren T1 und T2. Auf den gleichen Schenkeln
der Verkettungstransformatoren liegen auch ■ to die * Verkettungsspulen X1, x2 der um i8o°
gegen die erste phasenverschobenen Sekundärspannung x. Die auf gleichem Schenkel
liegenden Verkettungsspulen sind so gegeneinander gerichtet, daß zwei von den Phasen
η und χ zu den Anoden al7 a2 und dit d2
fließende, gleich starke Gleichströme in den Verkettungstransformatoren kein Gleichstromfeld
erzeugen. In gleicher Weise sind die Verkettungsspulen der Sekundärphasen ν
und y bzw. w und s auf den' anderen
Schenkeln der Verkettungstransformatoren T1 und T2 angeordnet. Um nun aber in den der
gleichen Sekundärphase zugeordneten Spulen U1, U2 (bzw. .1T1, x2...) gegeneinander phasenverschobene
Spannungen zu erzeugen, die • in Kombination mit der zugehörigen Sekundärspannung
zwei um 30° gegeneinander phasenverschobene resultierende Spannungen für das Zwölfphasensystem ergeben, werden
die beiden Verkettungstransformatoren durch besondere auf ihnen angebrachte Wicklungen
Uf1, H2 so miteinander verkettet, daß die
Ausgleichsströme in diesen Wicklungen einen Phasenwinkel miteinander einschließen. Im
Falle der Fig. 1 ist die Wicklung H1 in Stern,
die Wicklung H2 in Dreieck geschaltet. Die Wicklungen sind aufeinander geschaltet, und.
der Strom in der Wicklung H1 ist somit um 30° gegen den Strom in der Wicklung H2
phasenverschoben. In entsprechender Weise " ist auch die in den Spulen U1, U2 induzierte
EMK um den Phasenwinkel von 30° verschoben. Entsprechend schiebt sich der Anodenstrom der einen Anode gegenüber der
angeschlossenen Phase des Gleichrichtertransformators um 15 elektrische Grade vor,
der andere um 15 elektrische · Grade nach. Die hierfür notwendigen Spannungen werden
als Ausgleichsspannungen in den Verkettungsdrosselspulen erzeugt. Bei ausreichender
Bemessung der Verkettungsspulen ergibt sich so eine angenäherte Zwölfphasenspannung
zur Speisung des Gleichrichters unter Verwendung eines Dreiphasentransformators mit nur sechsphasiger Sekundärwicklung. ·.
Die für die obengenannten Ausgleichspannungen nötigen Magnetisierungsströme der!
Verkettungsspulen sind Wechselströme und. fließen über die gleichzeitig brennenden An-;
öden, verstärken die einen und schwächen? die anderen. Sie können sich nur dann frei! 1
ausbilden,' wenn der Hauptbelastungsstrom der betreffenden Anode größer ist als die
Amplitude des überlagerten Wechselmagneti-I-jsierungsstromes.
Wird der Belastungsstrom •^Meiner, so schaltet die betreffende Anode den
ativen Ast des überlagerten Wechselstroab, da sie ja negativen Strom nicht führen
kann. Die für die zwölfphasige Wirkung der Einrichtung notwendigen Ausgleichspannungen
in den Verkettungsspulen können sich daher nicht mehr frei ausbilden, und die Einrichtung
entspricht dann der normalen sechsphasigen Schaltung des Haupttransformators. Bei kleinen Belastungen und bei Leerlauf
arbeitet daher die Anordnung nicht, ergibt vielmehr Sechsphasenbetrieb. Da die Magnetisierungsströme
der Verkettungsspulen durch geeignete Konstruktion klein gehalten werden können, läßt sich das Versagen der
Anordnung auf sehr kleine Belastungen (1I2 bis ι °/0 der Vollast) beschränken, die
praktisch kein Interesse haben.
Die Fig. 1 ist der Übersichtlichkeit halber rein schematisch unter Weglassung von Konstruktionsdetails
gezeichnet. Bei der gezeichneten Schaltung des Haupttransformators können sich z. B. die in den Anodenströmen
vorhandenen dritten Harmonischen in der linken Verkettungsspule frei ausbilden, während
sie durch die Dreieckswicklung der rechten Spule kompensiert werden. Fällst die
dritten harmonischen Streufelder der linken Verkettungsspule eine unerwünschte Größe
annehmen, stehen die bekannten Hilfsmittel zu ihrer Beseitigung zur Verfügung (z. B. die
Hinzufügung einer nicht angeschlossenen Dreieckswicklung). Dasselbe gilt auch für
die Fig. 2, die ein anderes Ausführungsbeispiel zeigt.
In Fig. 2 besitzt der den Gleichrichter speisende Transformator T sekundär zwei
phasengleiche Sechsphasenwicklungen Q1, Q2
(Doppelsechsphasenwicklung), und die Verkettungsdrosselspülen sind zwischen dem Nullpunkt O und den senkundären Phasenwicklungen
angeordnet. Ferner sind die beiden, den zwei phasengleichen Sechsphasenwicklungen
Q1, Q2 zugeordneten Verkettungsspulensysteme
auf einem gemeinsamen dreischenkligen Transformatorkern untergebracht,
aber derart, daß sie gegeneinander um (180 + 30)° versetzt angeordnet sind. So
ist also z. B. die Spule der Anode 1 gegen die Spule der Anode 1' um (180 + 30)° elek- 115 ,
trisch verschoben. Dementsprechend weisen auch die in diesen Spulen fließenden Ströme
einen Phasenwinkel von 300 gegeneinander auf, wie es ein Zwölfphasensystem verlangt.
Auch im Ausführungsbeispiel der Fig. 3 besitzt der den Gleichrichter speisende Transformator
sekundär eine Doppelsechsphasen-
wicklung. Diese ist hier in drei gegeneinander phasenverschobene Vierphasensysteme
mit gesonderten Sternpunkten O1, O2, O3 zerlegt.
Man erhält so die Systeme i, 4, 3', 6'#
3> 6, 2', 5'; 2, 5, 1', 4'. Diese Zerlegung άψ-Doppelsechsphasenwicklung
in Teilsysteme«" (die übrigens nicht auf drei Vierphasensysteme
beschränkt ist, es können auch vier Dreiphasensysteme oder sechs Zweiphasen-
jo systeme gebildet werden) gestattet eine Vereinfachung
des Verkettungssystems, indem die Ströme der von der gleichen Sekundärphase gespeisten Anoden in einer dreiphasig
in Zickzack-Stern geschalteten Drossel D verkettet werden, deren Klemmen mit den
Nullpunkten O1,02,03 verbunden sind und
deren Sternpunkt mit dem negativen Leiter des Gleichstromnetzes verbunden ist. Durch
die Zickzackschaltung der Verkettungsdrossei werden z. B. die Ströme der Phasenwicklungen
ι und 1', obwohl sie auf dem gleichen Schenkel des Transformators angeordnet sind,
gezwungen, einen Phasenwinkel gegeneinander zu haben, so daß die von ihnen gespeisten
Anodenl des Zwölfphasen-Gleichrichters ungleichphasige Ströme erhalten, deren Phasenwinkel bei entsprechender Bemessung
der Verkettungsdrossel etwa 30 elektrische Grade betragen kann.
In all den beschriebenen Fällen ist esi also
möglich, den Haupttransformator sekundär sechsphasig, ohne Phasenkombination· auszuführen
und den Gleichrichter dennoch zwölf- oder mehrphasig zu speisen. Gleichzeitig wird
durch die beschriebenen Verkettungsdrosseln eine Verlängerung der Brenndauer der einzelnen
Anoden, d. h. eine Saugdrosselwirkung, erzielt.
Claims (4)
- *° Patentansprüche:ι . Einrichtung zur Speisung von Quecksilberdampfgleichrichtern mit gegenüber der Phasenzahl des den Gleichrichter speisenden Transformators vermehrter Phasenzahl, dadurch gekennzeichnet, daß jede Phase des Sekundärsystems des .Transformators mehrere Anoden des Gleichrichters über Verkettungsspulen speist, die entweder unmittelbar vor den Anoden oder im Nullpunkt des Sekundärsystems des Transformators eingeschaltet sind, und mit den Verkettungsspulen der von den anderen Sekundärphasen gespeisten Anoden induktiv in derartigen Phasenkombinationen ihrer Wicklungen gekoppelt sind, daß die Vektoren der von der gleichen sekundären Phasenwicklung oder von phasengleichen Sekundärwicklungen gelieferten Anodenspannungen miteinander und mit den Vektoren der im Zyklus benachbarten Anodenspannungen annähernd gleiche Winkel bilden.
- 2. Einrichtung nach Anspruch 1 zur Speisung eines Zwölfphasengleichrichters von einem Transformator mit sechsphasiger Sekundärwicklung, dadurch gekennzeichnet, daß jede Sekundärphase des Transformators mit zwei Anoden des Gleichrichters durch getrennte Verbindungsleitungen verbunden ist und daß in jeder dieser Verbindungsleitungen sich Verkettungsspulen befinden, die auf verschiedenen dreiphasigen Verkettungstransformatoren angeordnet sind, die durch besondere Wicklungen, von denen die eine in Stern, die andere in Dreieck geschaltet ist, so miteinander verkettet sind, daß die Ausgleichströme in diesen Wicklungen einen Phasenwinkel von 30 elektrischen Graden miteinander einschließen.
- 3. Einrichtung nach Anspruch 1 zur Speisung eines Zwölfphasengleichrichters von einem Transformator mit doppelsechsphasiger Sekundärwicklung, dadurch gekennzeichnet, daß die Verkettungsspulen zwischen dem sekundären Nullpunkt und den sekundären Phasenwicklungen angeordnet sind und daß die beiden den zwei phasengleichen Sechsphasenwicklungen zugeordneten Verkettungsspulensysteme auf einem gemeinsamen dreischenkligen Transformatorkern um 180 -f· 300 gegeneinander versetzt untergebracht sind.
- 4. Einrichtung nach Anspruch 1 zur Speisung eines Zwölfphasengleichrichters von einem Transformator mit doppelsechsphasiger Sekundärwicklung, dadurch gekennzeichnet, daß die Doppelsechsphasenwicklung in drei mit gesonderten Nullpunkten versehene Teilsysteme gleicher Phasenzahl zerlegt ist und daß an die Nullpunkte der Teilsysteme eine in Zickzack geschaltete Verkettungsdrossel entsprechender Phasenzahl angeschlossen ist, deren Nullpunkt mit dem negativen Leiter des Gleichstromnetzes verbunden ist, während die zwölf freien Klemmen der Doppelsechsphasenwicklung mit den zwölf Anoden des Gleichrichters verbunden sind.Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DEA63551D DE631277C (de) | 1931-09-27 | 1931-09-27 | Einrichtung zur Speisung von Quecksilberdampfgleichrichtern mit gegenueber der Phasenzahl des den Gleichrichter speisenden Transformators vermehrter Phasenzahl |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DEA63551D DE631277C (de) | 1931-09-27 | 1931-09-27 | Einrichtung zur Speisung von Quecksilberdampfgleichrichtern mit gegenueber der Phasenzahl des den Gleichrichter speisenden Transformators vermehrter Phasenzahl |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE631277C true DE631277C (de) | 1936-06-18 |
Family
ID=6943225
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DEA63551D Expired DE631277C (de) | 1931-09-27 | 1931-09-27 | Einrichtung zur Speisung von Quecksilberdampfgleichrichtern mit gegenueber der Phasenzahl des den Gleichrichter speisenden Transformators vermehrter Phasenzahl |
Country Status (1)
Country | Link |
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DE (1) | DE631277C (de) |
-
1931
- 1931-09-27 DE DEA63551D patent/DE631277C/de not_active Expired
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