DE655926C - Schaltung zur Erzielung einer Verteilung des Stromes auf zwei oder mehrere Anoden von mehrphasigen, ueber Stromteilerspulen gespeisten Quecksilberdampfgleichrichtern - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft das für Quecksilberdampfgleichrichter wichtige Problem der Vergrößerung der Dauer der Stromführung der Anoden des Gleichrichters bzw. die Verteilung des Stromes auf zwei oder mehrere Anoden. Ein bekanntes Mittel zur Lösung dieses Problems sind die sogenannten Stromteilerdrosselspulen, die entweder in den Anodenleitungen zwischen der Sekundärwicklung des Gleichrichtertransformators und dem Gleichrichtergefäß oder zwischen den Nullpunkten zweier Mehrphasensysteme liegen. Im letzteren Falle werden sie vielfach als Saugdrosselspulen bezeichnet. Diese Drosselspulen können ihre stromteilende Wirkung nur ausüben, wenn ein ausreichender Magnetisierungsstrom der dreifachen Netzfrequenz zur Verfügung steht. Diese Ströme sind, wenn nicht besondere Hilfsmittel angewendet werden, in ausreichender Größe nur dann vorhanden, wenn der Gleichrichter mit einem Mindeststrom belastet ist. Sinkt die Belastung unter diesen kritischen Grenzwert, so hört die stromteilende Wirkung auf, und wegen der damit verbundenen Änderung der Kurvenforin der den Anoden zugeführten Spannungen steigt die vom Gleichrichter abgegebene Spannung mit weiterer Belastungsverminderung außerordentlich steil an.

Um dieser bekannten Eigenschaft einer Gleichrichterschaltung mit Stromteilerspulen zu begegnen, sind Mittel bekanntgeworden, die dafür sorgen, daß auch bei Belastungsströmen des Gleichrichters, die unterhalb des kritischen Grenzwertes liegen, noch eine Stromteilerwirkung gegeben ist, daß also auch in diesem Bereich für die erforderlichen Magnetisierungsströme dreifacher Netzfrequenz gesorgt wird. Eines dieser bekannten Mittel besteht darin, daß an eines der beiden Mehrphasensysteme des Gleichrichters ein Transformator angeschlossen wird, der sekundärseitig im Dreieck geschaltet ist und eine Hilfswicklung der Saugdrosselspule speist. Diese Anordnung bedeutet eine wesentliche Verteuerung für die Anlage, die Gleichrichterschaltung wird kompliziert und, wie die Erfahrung gezeigt hat, ist ein verhältnismäßig großer Hilfstransformator erforderlich.

Gegenstand der Erfindung ist ein Hilfsmittel, welches das gleiche Ziel mit wesentlich einfacheren .Mitteln erreicht. Erfindungsgemäß sind auf der Sekundärseite des Gleichrichtertransformators die in der Phase benachbarten Wicklungsenden des Transformators über Verbraucher für Ströme dreifacher Netzfrequenz, z. B. Drosselspulen mit hochgesättigtem Eisenkern, miteinander verbun-

*) Von dem Patentsucher ist als der Erfinder angegeben worden:

Dr. Heinrich Jungmichl in Finkenkrug b. Berlin-Spandau.

den, und zwar derart, daß die Ströme dieser Verbraucher sowohl den Transformator als auch die Stromteilerspulen durchfließen. Für die Erfindung sind demnach zwei Merkmale von wesentlicher Bedeutung, nämlich erstens· das Merkmal, daß die Verbraucher für Ströme dreifacher Netzfrequenz an in der Phase benachbarte Wicklungsenden des Transformators angeschlossen sind. Das bedeutet, daß ίο sie mit solchen Wicklungsenden verbunden werden müssen, die in der Stromführung des Gleichrichters zeitlich aufeinanderfolgen. Das zweite Merkmal besteht darin, daß die Verbraucher für Ströme dreifacher Netzfrequenz so an die Sekundärseite des Gleichrichtertransformators angeschlossen werden, daß die in ihnen fließenden Belastungsströme sich über die Wicklungen des Transformators und über die Stromteilerspulen schließen. Nur wenn diese beiden Merkmale erfüllt sind, wird für die Saugdrosselspulen die der Stromteilung dienende Magnetisierung auch dann gesichert, wenn der Belastungsstrom des Gleichrichters einen bestimmten Grenzwert unterschreitet. Die Erfindung hat dabei den Vorteil, daß dieses Ziel lediglich durch hochgesättigte Drosselspulen oder ähnliche Verbraucher für Ströme dreifacher Netzfrequenz erreicht wird, die an zwei in der Phase benachbarte Wicklungsenden des Gleichrichtertransformators angeschlossen sind. Transformatoren mit besonderen Sekundärwicklungen, wie bei der bekannten Anordnung, sind nicht erforderlich, auch wird die Hilfswicklung an der Drosselspule der bekannten Anordnung durch die Erfindung vermieden.

In der Zeichnung ist in Fig. 1 die Schaltung eines Sechsphasengleichrichters dargestellt, bei dem die Erfindung angewendet ist. Ein Gleichrichter 2 wird aus einem Wechselstromnetz über den Transformator 1 gespeist, an dessen Sekundärwicklung eine Stromteilerspulenanordnung 3, sogenannte Saugdrosselspulen, angeschlossen ist. Der Plusleiter 5 des Gleichstromnetzes ist mit der Kathode 4 und der Minusleiter 6 des Gleichstromnetzes mit der Stromteilerspulenanordming 3 verbunden. Die einzelnen Klemmen der Sekundärwicklung des Transformators 1 sind mit den Ziffern 11 bis 16 und die an diese angeschlossenen Anoden mit den Ziffern 21 bis 26 bezeichnet. Zwischen die Anodenleitungen von je zwei in der Phase aufeinanderfolgenden Anoden sind Drosselspulen 7, 8 und* 9 geschaltet, die mit einem hochgesättigten Eisenkern ausgerüstet sind. 0 Die Wirkungsweise der Schaltung sei an

Hand des in Fig. 2 dargestellten Diagramms näher erläutert: An den Anoden 21 und 22 des Gleichrichters 2 liegen beispielsweise die Spannungen E₁₁ und B₁₂, so daß für diese beiden Anoden eine verkettete Spannung E₃ gilt. Die Spannungen E₁₁ und E₁₂ sind um 60 elektrische Grade gegenüber der Spannung E₃ ■verschoben. Die verkettete Spannung E₃ wird in der gesättigten Eisendrossel 7 einen um * '9,0;-' elektrische Grade nacheilenden Strom J₁ 'hervorrufen, der eine dritte Oberwelle J₃ führt. Diese dritte Oberwelle erzeugt einen Hilfsfluß, der in Phase mit dem Strom J₃ ist. Dieser Fluß erzeugt seinerseits eine um 90 elektrische Gerade nacheilende Spannung Em von gleicher Frequenz wie der Hilfsfluß. Diese Spannung E_1n verzerrt die Spannung E₃ derart, daß sich ein mehr rechteckförmiger Verlauf E_n,' ergibt. Infolge dieser rechteckförmigent Kurvenform verteilt sich der Strom auf zwei Anoden. Verbindet man also die mit einem hochgesättigten Eisenkern versehenen Drosselspulen 7 bis 9 derart mit den Anodenleitungen, daß jede Drosselpule zwischen zwei im Arbeitszyklus aufeinanderfolgenden Anoden liegt, so wird nicht nur eine dritte Oberwelle J₃ erzeugt, sondern diese Oberwelle besitzt gleichzeitig die richtige Phasenlage zur Erzeugung des Hilfsflusses zwecks Verzerrung der Phasenspannungen. Außerdem wird durch die erfindungsgemäße Schaltung dafür gesorgt, daß nicht nur der Gleichrichtertransformator, sondern auch die Stromteiler spulenanordnung mit den Strömen der dreifachen Netzfrequenz belastet wird, so daß ohne Rücksicht auf die Höhe der Belastung des Gleichrichters stets eine Verteilung des Stromes auf zwei oder mehrere Anoden eintritt.

Es sei noch erwähnt, daß Hilfsverbraucher für Magnetisierungsströme der dreifachen Netzfrequenz bereits vorgeschlagen worden sind, um einen Spannungsabstieg bei Lastabsenkung oder Leerlauf eines Quecksilberdampfgleichrichters zu verhindern. Dieser Vorschlag erstreckte sich jedoch auf solche Gleichrichter, bei denen durch Stern-Sechsphasensternschaltung des Transformators Stromteilung erzwungen wird. Die Erfindung bezieht sich demgegenüber auf Gleichrichterschaltungen, bei denen zur Erzielung einer Verteilung des Stromes auf zwei oder mehrere Anoden besondere Stromteilerspulen vorgesehen sind.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Schaltung zur Erzielung einer Verteilung des Stromes auf zwei oder mehrere Anoden von mehrphasigen, über Stromteilerspulen gespeisten Quersilberdampfgleichrichtern unter Verwendung von Hilfseinrichtungen, die auch bei geringer Belastung des Gleichrichters eine ausreichende Magnetisierung der Stromteiler-

   spule mit Strömen dreifacher Netzfrequenz sichern, dadurch gekennzeichnet, daß sekundärseitig die in der Phase benachbarten Wicklungsenden des Transformators über Verbraucher für Ströme dreifacher Netzfrequenz, z. B. Drosselspulen mit hochgesättigtem Eisenkern, miteinander verbunden sind, durch die der Transformator und die Stromteilerspulen mit Strömen dreifacher Netzfrequenz und vorbestimmter Phasenlage zusätzlich belastet werden.

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen