DE659463C - Anordnung zur Speisung von Gleichrichtern - Google Patents

Description

Um die von Gleichrichtern, insbesondere von Mehrphasengleichrichtern, abgegebene Gleichspannung zu glätten, sind bereits verschiedene Mittel bekanntgeworden. Beispielsweise hat man in den Gleichstromkreis eine Drosselspule eingeschaltet, durch welche die Welligkeit herabgesetzt wird, Es ist auch bereits bekannt, durch besondere Ausbildung eines den Gleichrichter speisenden Generators dem Gleichrichter eine annähernd trapezförmige Spannung zuzuführen. Man erreicht dadurch, daß die Gleichspannung gut geglättet ist. Diese bekannte Anordnung ist aber sehr umständlich, weil ein Generator in besonderer Ausführung notwendig ist. Es ist auch bekannt, dem Feld des speisenden Transformators von außen her Oberwellen zu überlagern, um eine annähernd trapezförmige Anodenspannung zu erhalten.

Die Erfindung zeigt einen besonders einfachen Weg, wie man lediglich durch besondere Ausbildung der Speisetransformatoranordnung eine trapezförmige Anodenspannung erzielen kann. Gemäß der Erfindung wird ein im Sättigungsgebiet arbeitender Speisetransformator, der einen oder mehrere zusätzliche Schenkel besitzt und dessen primärer elektrischer Sternpunkt für die dreifache Netzfrequenz frei beweglich ist, verwendet und die Anodenspannung aus η um je — versetzten Phasenspannungen zusammengesetzt. Statt eines Speisetransformators mit einem oder mehreren zusätzlichen Schenkeln kann man auch einen Speisetransformator verwenden, der aus gesättigten Emphasen transformatoren besteht. Man erreicht durch die Anordnung nach der Erfindung ebenfalls, daß eine annähernd trapezförmige Anodenspannung und damit eine gute Glättung der Gleichspannung erzielt wird, so daß besondere Glättungsmittel nicht mehr notwendig sind oder viel kleiner ausfallen.

In der Zeichnung sind verschiedene Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt.

In Fig. ι liegen an einem Drehstromnetz 22 drei Einphasentransformatoren 1, 2 und 3. Die Primärwicklungen 4, 5 und 6 sind in Stern geschaltet. Sie könnten auch in Zickzack geschaltet sein. Die Transformatoren arbeiten im Knie oder oberhalb des Knies der Magnetisierungskurve. Infolgedessen sind, da der Sternpunkt der Primärwicklungen für die dreifache Netzfrequenz frei beweglich ist, die Kurven der Phasenspannung der einzelnen Transformatoren dreieckförmig. Um die Anodenspannung zu bilden, werden in dem betrachteten Atisführungsbeispiel je um 6o° ver-

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

Dr.-Ing. Erich Friedländer in Berlin-Siemensstadt.

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schobene Teilspannungen zusammengesetzt Zu diesem Zweck besitzt jeder Transformator drei Sekundärwicklungen 7, 10, 13 bzw. 8, 11, 14 bzw. 9, 12, 15. Die Wicklungen 7, 8 und 9 sind in Reihe geschaltet, und zwar derart, daß die Wicklungen 7 und 8 in gleichem Sinne geschaltet sind, während die Wicklung 9 in entgegengesetztem Sinne zu den Wicklungen 7 und 8 geschaltet ist. Das entsprechende gilt für die Wicklungen 10, 11 und 12 und die ,Wicklungen 13, 14 und 1.5. Die drei Anodenspannungen werden den Anoden 17/18 und 19 des Gleichrichters 16 zugeführt, zwischen dessen Kathode 20 und dem gemeinsamen Punkt der Sekundärwicklungen der Verbraucher 21 angeschlossen ist.

In Fig. 2 sind die in den Wicklungen 7, 8 und 9 erzeugten Spannungen in idealisierter Form dargestellt. 23 ist die Spannung in der Wicklung 7, 24 die Spannung in der Wicklung. 8 und 25 die um iSo° verschobene Spannung der Wicklung 9, wobei die drei Spannungen durch anders geartete Linienzeichen in der Figur voneinander unterschieden sind. Durch die Zusammensetzung dieser drei um 6o° gegeneinander verschobenen Spannungen erhält man, wie die Fig. 2 zeigt, eine Anodenspannung, die eine längere Zeit annähernd konstant ist. Die Rückenlänge dieser Spannung während einer Halbwelle beträgt ungefähr 120⁰. Infolgedessen ist auch die erzeugte Gleichspannung bereits im Leerlauf sehr gut geglättet.

In entsprechender Weise, wie es in Fig. 1 für einen Dreiphascngleichrichter dargestellt ist, könnte man auch einen Sechsphasengleichrichter speisen. Jeder Transformator würde dann noch jeweils drei weitere Wicklungen erhalten.

Die Schaltung ist für zwei Anoden 17 und 17', die um 1S o\ gegeneinander versetzt brennen, in Fig. 3 dargestellt. Jeder Transformator besitzt sechs Sekundärwicklungen, von denen nur die Wicklungen 7, 7', 8, 8- und 9, 9' der Transformatoren i, 2 und 3 gezeichnet sind. Die Wicklungen 7, 8 und 9 liefern die Spannung für die Anode 17; die Wicklungen 7', S' und 9', die jeweils entgegengesetzt wie die entsprechenden Wicklungeii 7, S und 9 geschaltet sind, liefern die Anodenspannung für die Anode 17' des in Fig. 3 nicht- dargestellten Sechsphasengleichrichters.

In Fig. 4 ist ein Ausführungsbeispiel für die Speisung eines Zwölf phasengleiehrichters dargestellt. Es sind zwei Sätze von je drei Eihphasentransformatoren 31, 33 und 35 und ο².- 34> 36 vorgesehen. Die an die drei PhasenRST des speisenden Drehstromnetzes angeschlossenen Primärwicklungen 37, 38, 39, 40, 41 und 42 sind in Doppelzickzack derart geschaltet; daß in je zwei Transformatoren 31 und 32 bzw. 33 und 34 bzw. 35 und 36 die Grundwellen der. Flüsse um 30° gegeneinander versetzt sind. Statt eine Zickzack-Zickzack-Schaltung zu verwenden, könnte man auch den einen Satz der Transformatoren in Stern und den der anderen in Zickzack mit 3 o° Phasen Verdrehung schalten. Die Transformatoren arbeiten wieder im Sättigungsgebiet. Jeder Transformator besitzt je eine Wicklung für eine Anode. Im Ausführungsbeispiel sind nur die Wicklungen für zwei Anoden gezeichnet. Die Anodenspannung für die erste Anode des nur schematisch dargestellten Zwölfphasengleichrichters 55 setzt sich zusammen aus den Phasenspannungen der Transformatoren 31, 32, 35 und 36 und den mit entgegengesetztem Vorzeichen verwendeten Phasenspannungen der Transformatoren 33 und 34. Zu diesem Zweck sind die Wicklungen 43, 44, 45, 46, 47 und 48 in Reihe geschaltet, xmd zwar derart, daß die Wicklungen 45 und 46 mit entgegengesetztem Wicklungssinne zu den Wicklungen 43, 44, 46 und 47 angeschlossen sind. Die Spannung für die zweite Anode setzt sich zusammen aus den Phasenspannungen, der Transformatoren 32, 35 und 36 und den Phasenspannungen der Transformatoren 33, 34 und 31, die mit entgegengesetztem Vorzeichen verwendet sind. Zu diesem Zweck sind die Wicklungen 49, 50, 51, 52, S3 und 54 in Reihe geschaltet, wobei die Wicklungen 49, 51 und 52 mit entgegengesetztem Wicklungssinn zu den Wicklungen 50, S3 und 54 angeschlossen sind. In entsprechender Weise werden durch zyklische Vertauschung die Anodenspannungen für die übrigen Anoden gebildet. Jede Anodenspannung setzt sich also aus sechs um je 30' gegeneinander versetzte Phasenspannungen zusammen, die aus je einer positiven und einer dazu um 1 So⁰ verschobenen negativen Spitze bestehen.

Im Ausführungsbeispiel sind beide Transformatorensätze in Reihe geschaltet. Man kann sie aber auch parallel schalten.

Statt dreier Transformatoren eines Transformatorensatzes kann man auch einen Drehstromtransformator verwenden, welcher einen oder mehrere überzählige Schenkel erhält. Verwendet man bei der Anordnung nach Fig. 4 zwei solche Drehstromtransformatoren, so kann man diesen beiden auch ein gemeinsames Joch geben.

Der so erregte Gleichrichter eignet sich insbesondere zur Speisung einer Röntgepröhrc, die an Stelle des Widerstandes 21 tritt. Aber auch zur unmittelbaren Speisung von Röntgenröhren kann die Anordnung Anwendung fin den, indem an Stelle des Gleichrichters 16 z. B. drei Röntgenröhren oder auch eine drei-

Claims (4)

1. anodige Röntgenröhre mit gemeinsamer Kathode tritt. Auch die Erregung einer einzelnen Röntgenröhre mit einer so gebildeten Wechselspannung bietet Vorteile. Da die Härte der Strahlung der Röntgenröhre stark von der an ihr herrschenden Spannung abhängig ist, so erreicht man sowohl bei unmittelbarer Speisung durch den Transformator als auch bei Speisung über den Gleichrichter eine konstante Strahlungshärte, solange die Spannung an der Röntgenröhre annähernd konstant bleibt.

   Die Anordnung nach der Erfindung kann auch angewandt werden zur Speisung eines

   is Einphasengleichrichters, da auch hier die Anwendung einer rechteckförmigen Anodenspannung Vorteile besitzt.

   T³A Ϊ K X T A X S P R Ü C H E :

   ?.o i. Anordnung zur Speisung von Gleichrichtern, insbesondere Mehrphasengleichrichtern, mit trapezförmiger Anodenspannung, dadurch gekennzeichnet, daß der primäre elektrische Sternpunkt des im Sättigungsgebiet arbeitenden Speisetrans-, formators, der einen oder mehrere zusätzliche Schenkel besitzt oder aus Einphasentransformatoren besteht, für die dreifache Netzfrequenz frei beweglich ist und daß sich die Anodenspannung aus η

   um je — versetzten Phasenspannungen zusammensetzt.
2. 2. Anordnung nach Anspruch 1 zur Speisung eines Dreiphasengleichrichters, dadurch gekennzeichnet, daß die Primärwicklungen dreier gesättigter Einphasentransformatoren oder eines gesättigten dreiphasigen Transformators mit zusätzlichem Schenkel in Stern oder Zickzack geschaltet sind, und daß die Spannung einer Anode gebildet wird durch die Reihenschaltung der sekundären Phasenwicklungen, von denen zwei Wicklungen in gleichem Sinne geschaltet sind, während die dritte in entgegengesetztem Sinne zu den beiden anderen Wicklungen geschaltet ist.
3. 3. Anordnung nach Anspruch 1 für Zwölfphasengleichrichter, dadurch gekennzeichnet, daß zwei dreiphasige Transformatoren, von denen jeder mindestens einen zusätzlichen Schenkel besitzt oder zwei Sätze von je drei Einphasentransformatoren vorgesehen sind und die Primärwicklungen der beiden Transformatoren bzw. der beiden Transformatorsätze in Stern-Zickzack oder Zickzack-Zickzack so geschaltet sind, daß die Grundwellen der Flüsse in den beiden dreiphasigen Transformatoren bzw. in den beiden Transformatorsätzen um 30⁰ gegeneinander verschoben sind, und daß die Spannung jeder Anode sich aus sechs um je 30⁰ verschobenen Phasenspannungen zusammensetzt.
4. 4. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Primärwicklungen der beiden dreiphasigen Transformatoren bzw. der beiden Transformatorsätze in Reihe geschaltet sind.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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