DE638362C - Einrichtung zur Beseitigung von ueberlagerten Wechselstromkomponenten im Gleichstromverbraucherkreis eines mit einer Batterie konstanter Spannung in Pufferschaltung arbeitenden Gleichrichters - Google Patents

Description

Es ist bekannt, die von Gleichrichtern abgegebene Gleichspannung durch vormagnetisierte Drosseln zu regeln, die im Anodenkreis liegen. Es läßt sich auch durch eine lastabhängige Vormagnetisierung eine Spannungscompoundierung beliebiger Charakteristik erzielen. Die Erfindung macht von dieser Anordnung Gebrauch, und sie bezieht sich im besonderen auf eine mit einer Batterie in Pufferschaltung arbeitende Gleichrichteranordnung, bei der in den Speiseleitungen des Gleichrichters Anodendrosseln liegen, die zur Erzielung einer konstanten Verbraucherspannung durch Überlagerungswicklungen vom gesamten der Batterie entnommenen Verbrauchergleichstrom vormagnetisiert werden. Eine solche Anordnung hat im Gegensatz zu den Pufferschaltungen, bei denen die Überlagerungswicklungen im Lade-Stromkreis liegen, den Vorteil, daß die Batterie möglichst geschont wird. Bei der praktischen Benutzung dieser Schaltung, insbesondere bei Fernsprechämtern, treten jedoch Schwierigkeiten dadurch auf, daß der Verbraucherkreis noch erhebliche Wechselstromkomponenten führt, die in den Überlagerungswicklungen auf den Anodendrosseln auf induktivem Wege entstehen und in die Sprechverbindungen störend eindringen.

Grundsätzlich ist es bekannt, beliebige Wechselstromkomponenten durch gegenelektromotorische Kräfte zu unterdrücken, aber meist sind hierzu Resonanzkreise o. dgl. erforderlich, die die Anlage verteuern.

Die Erfindung besteht darin, diese störenden Wechselströme ohne Resonanzkreise zu beseitigen, indem in bei Transformatorschaltungen bekannter Anordnung gegenwirkende Zusatzwicklungen mit je einer Anodendrossel magnetisch verkettet und derart in Reihe geschaltet werden, daß die durch die Anodenströme in den Zusatzwicklungen aufeinanderfolgend induzierten elektromotorischen Kräfte die Oberwellen in den vormagnetisierenden Überlagerungswicklungen aufheben.

Gemäß einer anderen Ausführung der Erfindung sind Zusatzwicklungen, die je mit einer Anodendrossel magnetisch verkettet sind, an die Primärwicklungen einer gleichen Anzahl von Einzeltransformatoren angeschlossen, deren Sekundärwicklungen im Gleichstromkreis zwischen Batterie und Verbraucher derart in Reihe liegen, daß die Richtung der in den Sekundärwicklungen der Einzeltransformatoren induzierten elektromotorischen Kräfte der Richtung der störenden Wechselspannungen in den Überlagerungswicklungen entgegengesetzt ist.

Auf der Zeichnung ist die Erfindung näher veranschaulicht.

In Abb. ι ist ein Gleichrichter (beispielsweise für Drehstrom) schematisch ange-

deutet, α sei der Netztransforma'tpr, dessen Nullpunkt b den Minuspol des Gleichrichters darstellt. Die Klemmen des Transformators führen über Anodendrosseln d, e, f zu den': Anoden des Gleichrichters g, h, i. An Φίξ-·. mit k bezeichnete Kathode ist eine Gleich-";' stromdrossel / mit Klemme ο angeschlossen.'"; Zwischen den Punkten b und ο liegt die Batterie m, deren eine Zuleitung unmittelbar mit ιό dem Verbrauchernetz verbunden ist, während die andere Zuleitung über Überlagerungswicklungen auf den Anodendrosseln d, e, f, welche deren Induktivität beeinflussen, zum Verbrauchernetz führt. Jede der Anodendrosseln d, e, f ist erfmdungsgemäß mit einer auf ihr angeordneten Zusatzwicklung s, t, u verkettet, und zwar in der Art, daß diese Zusatzwicklungen gleichsinnig in Reihe liegen. Die Anodendrosseln sind in der Zeichnung in bezug auf den Gleichrichter gleichsinnig gewickelt gedacht, so daß also die durch den entstehenden Anodenstrom in den Zusatzwicklungen aufeinanderfolgend induzierten elektromotorischen Kräfte sich addieren und die induzierten Ströme in stets gleicher Richtung verlaufen. Parallel zu den Verbrauchern η ist· eine angemessen große Kondensatorbatterie r geschaltet. Die dämpfende Wirkung der kurzgeschlossenen Zusatzwicklungen kommt in folgender Weise zustande. Nimmt man zur Vereinfachung zunächt an, der Verbraucher η wäre ohne Zwischenschaltung der Gleichtromüberlage-■rungswicklung mit der Batterie verbunden, so würden in dem Verbraucherkreis der Batterie m-n keine Wechselströme fließen, da die geringen in einem Gleichrichterstromkreis noch vorhandenen Wechselstromwellenreste durch die Batterie ausgeglichen werden. Wird jedoch in die Verbraucherzuleitung 0, p die Gleichstromüberlagerungswicklung einge-" schaltet, §0 treten neue Wechselgpannungen ■auf, welche dadurch entstehen, daß die Überlagerungswicklung nicht nur die Anodenströme beeinflußt, sondern die Anodenströme auch auf die Überlagerungswicklung zurückwirken und in ihr (jede Anode nach der anderen) eine Wechselspannung von höherer Frequenz als die Betriebsfrequenz erzeugen. Diese Wechselspannung überlagert sich mit der Gleichspannung der Batterie, und somit erhält der Verbraucher einen pulsierenden Gleichstrom ähnlich dem Gleichrichter strom, jedoch anderer Kurvenform. Diese Wechsel-Stromkomponente im Verbraucherkreis der Batterie wird durch die erfindungsgemäßeri. Zttsjatowicklungen s, t, u beseitigt. In diesen miteinander verbundenen Wicklungen entsteht bei jedem Stromstoß, der während eines Periodenteils durch eine Anode fließt, ein Wechselstrom, so daß die in Reihe geschalteten Wicklungen eine Frequenz von derselben dreifachen Grundperiode nebst drei «-fächer Oberschwingungsfrequenz führen, di.e, wie oben erwähnt, im Verbraucherkreis q'-föm-m induziert wird. Die Kurzschlußwliäclung bedeutet nun aber für die -Anoden-"'drösseln keinen vollständigen Kurzschluß, da die Anodendrosseln zeitlich nacheinander arbeiten, so. daß beim Arbeiten einer der Anodendrosseln als Stromtransformator die beiden jeweils anderen Anodendrosseln als Drosseln arbeiten und auf diese Weise die erfindungsgemäße Gegenwirkung gegen die induzierten Wechselströme ausüben.

Abb. 2 stellt eine andere Anordnung zu gleichem Zweck dar. Den Teilen der Abb. 1 entsprechende Teile sind mit den gleichen Buchstaben, jedoch mit dem Index 1 bezeichnet worden. Abweichend von Abb. 1 sind die zusätzlichen Wicklungen S₁, t_v U₁ nicht in Reihe geschaltet, sondern mit den Primärwicklungen der Transformatoren v, ία, χ verbunden. Die Sekundärwicklungen dieser drei Einzeltransformatoren liegen in Reihenschaltung in dem Zweig O₁-^₁. Die Transformatoren v, w, χ sind so bemessen, daß sie bei voller Magnetisierung noch nicht in der magnetischen Sättigung arbeiten. Die Wirkung spielt sich dann in folgender go W^Teise ab:

Beim Arbeiten jeder Anode wird die störende Wechselspannung dem Gleichstromzweig O₁-^₁ überlagert, wobei die Richtung der Wechselspannung so gewählt ist, daß sie der Richtung der Wechselspannung in den Überlagerungsspulen S₂, t₂, U₂ entgegengesetzt ist. Die beiden Wechselspannungen heben sich daher gegenseitig auf, und zwar gilt dies für jede Größe der Belastung..

Claims (2)

1. Patentansprüche:

   ι. Einrichtung zur Beseitigung von überlagerten WechselstiOmkomponenten im Gleichstromverbraucherkreis eines mit einer Batterie konstanter Spannung in Pufferschaltung arbeitenden Gleichrichters, in dessen Speiseleitungen Anodendrosseln liegen, die zum Zweck der Spannungskonstanthaltung mit vormagnetisierenden Überlagerungswicklungen \'ersehen sind, die vom gesamten der Batterie entnommenen Verbraucherstrom durchflossen werden, gekennzeichnet durch in Reihe geschaltete, in sich kurzgeschlossene Zusatzwicklungen (s, t, u), die mit den Anodendrosseln (d, e, f) magnetisch so verkettet sind, daß sie in den jeweils nicht vom Anodenstrom durchflossenen Wicklungen der Anodendrosseln elektromotorische Kräfte erzeugen, welche

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   die von den Überlagerungswicklungen transformatorisch aufgenommenen Oberwellen ausgleichen.
2. 2. Einrichtung zur Beseitigung von überlagerten Wechselstromkomponenten im Gleichstromverbraucherkreis eines mit einer Batterie konstanter Spannung in ' Pufferschaltung arbeitenden Gleichrichters, in dessen Speiseleitungen Anodendrosselh liegen, die zum Zweck der Spannungskonstanthaltung mit vormagnetisierönd.en Überlagerungswicklungen versehen sind, die vom gesamten der Batterie entnommenen Verbraucherstrom durchflossen werden, dadurch gekennzeichnet, daß mit je einer Anodendrossel magnetisch verkettete Zusatzwicklungen an die Primärwicklungen einer gleichen Anzahl von Einzeltransformatoren angeschlossen sind, deren Sekundärwicklungen im Gleich-Stromkreis zwischen Batterie und Verbraucher derart in Reihe liegen, daß die Richtung der in den Sekundärwicklungen der Einzeltransformatoren induzierten elektromotorischen Kräfte der Richtung der störenden Wechselspannungen in den Überlagerungswicklungen entgegengesetzt ist.

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen