DE676170C - Anordnung zum Ausgleich des Spannungsabfalles von Gleichrichtern - Google Patents

Description

• Anordnung zum Ausgleich des Spannungsabfalles von Gleichrichtern Die Erfindung bezieht sich auf eine An#ordnung zum Ausgleich des Spannungsabfalles von Gleichrichtern, die einen mit wachsender Belastung ansteigenden Spannwigsabfall hesitzen, insbesondere von Tr#ockengleichrichtern, und bei der in Reihe mit dem Gleichrichter ein Widerstand mit negativem Tomperaturkoeffizienten liegt, dessen Klemmenspannung in einem gewissen Bereich bei steigendern Strom abnimmt. Unter Spannungsabfall ist dabei nicht nur der Spannungsabfall im inneren Widerstand des Gl-eichrichters selbst, sondern auch in den zur Gleichrichtera,nordnung zugehörigen Teil-en, wie den Zuleitungen und gegebenenfalls dem Transformator, zu verstehen, über welchen der Gleichrichter mit dem Wechselstromnetz verbunden ist.
• Gemäß der Erfindung wird bei einer derartigen Anordnung zur Dauerladung, von Batterien der Widerstand mit negativem Temperaturkoeffizienten so gewählt, daß die Änderung dies Spannungsabfalls des Gleichrichters von einem gewissen Stromwert an über-und dann unterkompensiert oder nur unterkompe:nsiert -wird. Im !ersten Fall erreicht nian Bein Kippen des Ladestromes derart, daß der Ladestrom bei einer bestimmten Höchst-und Mindestspannung der Batterie sprung-C ZD haft seine Größe ändert. Im zweiten Fall ,erhält man eine stetige Abhängigkeit des Ladestrom-es von der Batterlespannung in der Weist, daß bei kleinen Änderungen der Batteriespannung sich der Ladestrom sehr stark ändert. Durch die Anordnung nach der Erfindung wird erreicht, daß bei dauernd an das Wechs,elstromnietz angeschlossenen Batberieln der Ladestrom selbsttätig der Belastung und dem Ladezustand der Batterien stets oder in größeren Zeitabständen angepaßt wird.
• In Fig. i ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung für eine derartige selbsttätige Dauerladeeinrichtung dargestellt. Vom Wechselstromnetz i wird über einen Transformator6 Beine Gleichrichteranordn.ung2 gespeist, die im Ausführungsbeispiel aus vier Trockengleichrichtern, z. B. Kupfer-Kupferoxyd-Gleichrichtern. in Graetzscher Schaltung besteht. In Reilie mit der Gleichrichteranordnung liegt ein Widerstand 18 mitnegativem Temperaturkoeffizientien, bei dem in einem gewissen Bereich bei zunehmendem Strom die Klemmenspanming fällt. Als einen solchen Widerstand kann man beispielsweise einen Urandioxydwiderstand verwenden, der im Vakuum oder in einem indifferenten Gas eingeschlossein is - t und eine nicht zu große Wärmeträgheit besitzt. Die Gleichrichteranordnung speist eine Batterie 7, beispielsweise eine Hilfshatterle, wie sie für Kraftwerke und Schaltstationen Anwendung findet.
• Wie die Anordnung bemessen werden damit ein Kippvorgang eintritt, zeigt Fig. 2-. In Fig. 2 ist die Spannung UB är-Batterie und der Spannungsabfall J - R im Trockengleichrichter dargestellt. Beide Spannungen sind auf die am Gleichrichter herrschende WechselspannUng umzurechnen. Die Spannung UB, stellt die Spa4nung der Batterie dar, wenn die Spannung 1,9 Volt je Zelle beträgt. Die H.oriziontale UU2 stellt die Batteriespannung dar, wenn die Spannung je Zelle 2,5 Volt beträgt. Der Spannungsabfall im Trockengleichrichter ist dem Strom proportional angenommen worden. Die obere Horizontale U" ist die Netzspannung.
• Damit ein Kippvorgang eintritt, muß man den Widerstand ig so bemessen, daß der Spannungsabfall an diesem Widerstand dem Abstand der in vollen Linien gezeichneten Kurve von der Horizontalen U" -entspricht. Der Abstand dieser Kurve von der Abszissenachse ist dann gleich der Spannung am Gleichrichter, wie er durch den Widerstand 18 bestimmt wird. Andererseits ist die Spannung am Gleichrichter gleich der Batteriespannung und dem Spannungsabfall im Gleichricht#er. Ist z. B. die Spannung der Batterie gleich UBI, so sieht man, daß die untere ansteigende Gerade, welche den Spannungsabfall J - R darstellt, mit der gezeichneten Kurve nur einen Schnittpunkt besitzt, so daß ,nur dieser Punkt stabil ist. Es tritt daher, wenn die Spannung der Batterie gleich UBI ist, ein großer Ladestrom 12 auf. Durch diesen großen Strom wird die Batterie geladen, der Ladestrom nimmt ab, bis die Spannung je Zelle 2,5 Volt beträgt, dann springt der Ladestrom plötzlich auf einen kleinen Wert Jp da, wie aus der Figur ersichtlich, nur dieser Betriebspunkt stabil sein kann. Diese Größe des Ladestromes verändert sich bei Änderung der Batterlespannung nur wenig, und erst wenn die tatteriespannung auf j,9 Volt je Zelle gefallen ist, springt der Ladestrom auf den Wert J2. Die Grenz-."#gp'annungen, bei denen das Umspringen stattdet, kann man durch entsprechende Wahl s Widerstandes bestimmen.
• Will man keinen Kippvorgang, soiidern eine stetige Abhängigkeit des Ladestromes von der Batteriesparmung in der Weise erhalten, daß bei geringen Änderungen der Spannung eine große Änderung des Stromes auftritt, so kann man die Kurve der an dem Gleidhrichter herrschenden Wechselspannung durch entsprechende Wahl des Widerstandes 18 so legen, wie es in der Figur gestrichelt angedeutet ist.
• Die übQn angegebenen Grenzwerte der Kippladespannung von 1,9 und 2,5Volt je Zelle sind diejenigen Werte, welche mit Rücksicht auf die Batterie ungefähr noch zulässig sind. Erlaubten es die an die Batterie angeschlossenen Verbraucher -, z. B. Schützen, Auslösespulen u. dgl., daß solche Spannungsschwankungen auftreten, so kann man die angegebenen Werte für den oberen und unteren Kippunkt beibehalten. Werden für den Verbraucher jedoch strengere Anforderungen gestellt, so wird man den oberen und unteren Kippunkt in ihrer Spannungshöhe näher zusammenlegen.

Claims (1)

1. P.ATENTANSPRUCH: ' Anordnung zum Ausgleich des mit wachsender Belastung zunehmenden Spannungsabfalls von Gleichrichtern mit Hilfe eines in Reihe mit dem Gleichrichter liegenden Widerstandes mit negativem Temperaturkoeffizienten, dessen Spannungsabfall bei steigendem Strom in einem gewissen Bereich abnimmt, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung des Gleichrichters zum Laden von Batterien die Änderung des Spanniungsabfalles des Gleichrichters von einem bestimmten Stronrwert an zunächst über- und dann unterkompensiert oder nur unterkompensiert -wird.