DE645157C - Device for converting high voltage direct current into low voltage - Google Patents

Device for converting high voltage direct current into low voltage

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DE645157C
DE645157C DEP65517D DEP0065517D DE645157C DE 645157 C DE645157 C DE 645157C DE P65517 D DEP65517 D DE P65517D DE P0065517 D DEP0065517 D DE P0065517D DE 645157 C DE645157 C DE 645157C
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voltage capacitor
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    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M3/00—Conversion of dc power input into dc power output
    • H02M3/02—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac
    • H02M3/04—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Rectifiers (AREA)

Description

Sehr hoch gespannter Gleichstrom, der bekanntlich als geeigneteste Energieform für die Überwindung größter Entfernungen zur Kraftübertragung in Kabeln gilt, kann ohne große technische Schwierigkeiten erzeugt werden. Schwierig dagegen ist es, den am Zielort ankommenden Gleichstrom höchster Spannung wirtschaftlich auf verwendungsfähigen Strom zurückzuführen.Very high voltage direct current, which is known to be the most suitable form of energy for the overcoming of great distances for power transmission in cables applies, can without great technical difficulties are generated. On the other hand, it is difficult to find the one at the destination incoming direct current of the highest voltage economically on usable current traced back.

Zur Entspannung von Gleichstrom höchster Spannung wurde neuerdings das Zerlegen des Gleichstroms mit Hilfe von Wechselrichtern in einzelne Stromstöße vorgeschlagen, die über Transformatoren auf gebrauchsfähigen Wechsel- oder Drehstrom gebracht werden sollen.The decomposition of the Direct current with the help of inverters in single current surges is proposed that can be brought to usable alternating or three-phase current via transformers should.

Mit dem nachstehend beschriebenen Verfahren soll die unmittelbare Entspannung des Gleichstroms mit Hilfe von Kondensatoren verschiedener Kapazität und dazwischengeschalteten Ventilröhren erreicht werden.With the procedure described below, the immediate relaxation of the Direct current with the help of capacitors of different capacities and interposed ones Valve tubes can be achieved.

Die früher für den gleichen Zweck und unter Verwendung ähnlicher Hilfsmittel vorgeschlagenen Verfahren konnten — abgesehen davon, daß beim damaligen Stand der Technik die Hilfsmittel noch nicht ausgebildet waren — den beabsichtigten Zweck nicht erreichen, weil die Anordnungen in keiner Weise den Bedingungen genügten, die für das erforderliche schnelle Unterbrechen des höchstgespannten und größere Energiemengen mit sich führenden Gleichstroms erfüllt sein müssen.Those previously suggested for the same purpose and using similar tools Procedures could - apart from the fact that with the then state of the art the aids were not yet developed were - did not achieve the intended purpose because the arrangements in none Manner, the conditions for the required rapid interruption of the Highest voltage and larger amounts of energy with direct current leading to be fulfilled have to.

Der neue Vorschlag beruht auf folgender physikalischer Erscheinung:The new proposal is based on the following physical phenomenon:

Wenn zwei hintereinandergeschaltete Kondensatoren von verschiedener Kapazität an eine Gleichspannung gelegt werden, so ist die Potentialdifferenz, die an den mit den Belägen verbundenen Klemmen des Kondensators mit der größeren Kapazität entsteht, gegenüber der gesamten Potentialdifferenz herabgemindert. Diese Eigenschaft der bezeichneten Kondensatörenanordnung soll zu dem neuen Verfahren benutzt werden, hochgespannten +5 Gleichstrom auf Gebrauchsspannung zu bringen. Das An- und Abschalten des hohen Potentials soll dabei gemäß den in Abb. 1 und 2 gezeigten Schaltweisen durch Ventilröhren G bewirkt werden. Da der Verschiebungsstrom eines Kondensators beim Anlegen eines konstanten Potentials nur von kurzer Zeitdauer ist, soll zur Erzielung eines möglichst stetigen Gleichstroms auf der Sekundärseite des Umformers nach der Erfindung das hohe. Potential der Zuleitung in schneller Folge abwechselnd an jede der beiden Klemmen P1 und P2 des Hochspannungskondensators C1 angelegt werden, während die jeweils gegenüberliegende, mit der Hochspannung^-If two series-connected capacitors of different capacities are connected to a direct voltage, the potential difference that arises at the terminals of the capacitor with the larger capacitance connected to the pads is reduced compared to the total potential difference. This property of the capacitor arrangement referred to is to be used for the new method of bringing high-voltage +5 direct current to the service voltage. The switching on and off of the high potential should be effected by valve tubes G in accordance with the switching methods shown in FIGS. Since the displacement current of a capacitor is only of a short duration when a constant potential is applied, the high value should be used to achieve the most constant possible direct current on the secondary side of the converter according to the invention. Potential of the supply line can be applied alternately to each of the two terminals P 1 and P 2 of the high-voltage capacitor C 1 in quick succession, while the opposite one, with the high voltage ^ -

zuleitung über den Kondensator C1 in Verbindung stehende Klemme mit der Klemme P3 des Niederspannungskondensators C2 verbunden wird, an dessen Klemmen P3 und P1 der Stromverbraucher 5 angeschlossen ist.supply line via the capacitor C 1 connected terminal to the terminal P 3 of the low-voltage capacitor C 2 is connected to the terminals P 3 and P 1 of the power consumer 5 is connected.

Dies wird gemäß Abb. ι oder 2 dadurch erreicht, daß die Gitter der Ventilröhren G entsprechend mit Wechselspannungen von geeigneter Periodenzahl gesteuert werden. Der Verschiebungsstrom des Kondensators C1 fließt dabei abwechselnd in den Richtungen der ausgezogenen oder der gestrichelten Pfeile. Der hierzu erforderliche Steuerspannungstaktgeber ist in den Abbildungen weggelassen. Der in Abb. 1 gezeigte Hochspannungskondensator C1 kann auch in beliebig viele Teilkondensatoren zerlegt werden, die durch dazwischengeschaltete gesteuerte Ventilröhren G zu trennen sind. In Abb. 2 besteht z. B. der Hochspannungskondensator aus drei Teilen, und zwar aus den Kondensatoren C1, C2 und C3. Die Gitter der dazwischengeschalteten Ventilröhren G werden hier wie bei dem Ausführungsbeispiel nach Abb. 1 durch einen (in der Zeichnung weggelassenen) Wechselspannungstaktgeber so gesteuert, daß die Verschiebungsströme der Hochspannungskondensatoren C1, C2 und C3 abwechselnd in den Richtungen der ausgezogenen oder der gestrichelten Pfeile fließen. Der Vorteil dieser Anordnung gegenüber der Anordnung gemäß Abb. ι liegt darin, daß die Durchschlagsgefahr sowohl für die Kondensatoren wie für die Ventilröhren auch bei Anwendung höchster Spannungen praktisch beseitigt ist.This is achieved according to Fig. Ι or 2 in that the grids of the valve tubes G are controlled accordingly with alternating voltages of a suitable number of periods. The displacement current of the capacitor C 1 flows alternately in the directions of the solid or dashed arrows. The control voltage clock generator required for this is omitted in the figures. The high voltage capacitor C 1 shown in Fig. 1 may also be in any number of sub-capacitors are broken down, which are separated by intervening controlled valve tubes G. In Fig. 2 z. B. the high-voltage capacitor from three parts, namely from the capacitors C 1 , C 2 and C 3 . The grids of the valve tubes G connected in between are here, as in the embodiment according to Fig. 1, controlled by an AC voltage clock generator (omitted in the drawing) so that the displacement currents of the high-voltage capacitors C 1 , C 2 and C 3 alternate in the directions of the solid line or the dashed line Arrows flow. The advantage of this arrangement compared to the arrangement according to Fig. 1 is that the risk of breakdown is practically eliminated both for the capacitors and for the valve tubes, even when the highest voltages are used.

Die Kapazität der Hochspannungskondensatoren und die Frequenz der Steuerspannung bestimmen außer der Höhe der Spannung die elektrische Leistung der beschriebenen Anordnungen. The capacity of the high voltage capacitors and the frequency of the control voltage determine, in addition to the level of the voltage, the electrical output of the described arrangements.

Claims (2)

Patentansprüche:Patent claims: i. Einrichtung zur Umformung von Gleichstrom hoher Spannung in solchen von niedriger Spannung mit' zwei hintereinandergeschalteten Kondensatoren verschiedener Kapazität in Verbindung mit Ventilröhren, deren Gitter durch Wechselspannungen von geeigneter Periodenzahl gesteuert werden, dadurch gekennzeichnet, daß das hohe Potential der Stromzuleitung in schneller Folge abwechselnd an jede der beiden mit den Belägen des Hochspannungskondensators (C1) verbundenen Klemmen (P1, P2) gelegt wird, während von der Klemme, die der gerade mit der Hochspannungszuleitung verbundenen Klemme des Hochspannungskondensators (C1) gegenüberliegt, der Verschiebungsstrom dieses Kondensators an den Niederspannungskondensator (C2) und zugleich an den an die Klemmen (P3, P4) des Niederspannungskondensators angeschlossenen Stromverbraucher weitergeleitet wird.i. Device for converting high voltage direct current into low voltage with 'two series-connected capacitors of different capacities in connection with valve tubes, the grid of which are controlled by alternating voltages of a suitable number of periods, characterized in that the high potential of the power supply in quick succession alternately to each of the two terminals (P 1 , P 2 ) connected to the linings of the high-voltage capacitor (C 1 ), while the displacement current of this capacitor to the low-voltage capacitor is applied to the terminal opposite the terminal of the high-voltage capacitor (C 1) connected to the high-voltage lead (C 2 ) and at the same time to the power consumer connected to the terminals (P 3 , P 4 ) of the low-voltage capacitor. 2. Einrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Hochspannungskondensator (C1) aus mehreren in Reihe geschalteten Teilkondensatoren (C1, C2i ci) gebildet wird, zwischen denen die Ventilröhren (G) als Steuerorgane eingeschaltet sind und derart gesteuert werden, daß die Verschiebungsströme in den Teilkondensatoren ebenfalls periodisch ihre Richtung wechseln.2. Device according to claim i, characterized in that the high-voltage capacitor (C 1 ) is formed from several series-connected partial capacitors (C 1 , C 2i c i) , between which the valve tubes (G) are switched on as control elements and are controlled in this way that the displacement currents in the partial capacitors also change their direction periodically. Hierzu ι Blatt ZeichnungenFor this purpose ι sheet of drawings BtRLfN. CI-.DHICKI IN DtHBtRLfN. CI-.DHICKI IN DtH
DEP65517D 1932-05-07 1932-05-07 Device for converting high voltage direct current into low voltage Expired DE645157C (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE762707C (en) * 1937-12-15 1944-12-21 Philips Patentverwaltung Device for converting high DC voltage into lower AC voltage

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE762707C (en) * 1937-12-15 1944-12-21 Philips Patentverwaltung Device for converting high DC voltage into lower AC voltage

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