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Anordnung zur Erzeugung einer hohen Gleichspannung Die Erfindung bezieht
sich auf eine Anordnung zur Erzeugung einer hohen Gleichspannung mit Hilfe. eines
mechanisch angetriebenen Hochspannungsgleichrichters für verketteten Mehrphasenstrom,
insbesondere Drehstrom, für Stromverbraucher geringer Energie, z. B. Elektrofilter,
mit Synchronschaltung der einzelnen Phasen :auf ,einen Zweileiterkreis und hintereinandergeschalteten
Kondensatoren. Der Erfindung liegt das Bestreben zugrunde, unter Verwendung eines
Hochspannungsgleichrichters der angegebenen Art ein preiswertes Kleingerät zu schaffen,
das die von der Mehrphasenstromquelle, z. B. einem Transformator, kommende Hochspannung
vervielfacht, also bei verdreifacht und ein Mehrfaches der verketteten Effektivspannung
als Gleichspannung liefert. Zu diesem Zweck sind der Erfindung gemäß die Kondensatoren
oder Kandensatorgruppen in einer der Phasenzahl entsprechenden Anzahl derart hintereinandergeschaltet,
daß ihre Aufladung durch je eine der verketteten Spannungen in cyclischer
Reihenfolge nacheinander .erfolgt und nach einem Mehrphasenzyklus vollendet ist.
Auf diese Weise ist es möglich, bei einer verminderten Transformatorenspannung von
z. B nur 18,5 kV, also reit einem entsprechend billigeren Transformator kleinerer
Leistung, eine konstante Gleichspannung von 78 kV zu erzeugen. Es bedeutet dies
eine Übertragung der für Hochspannungseinphasenstrom bekannten D.elons,chaltung
auf das Prinzip der mechanischen Mehrphasen-, insbesondere Drehstromgleichrichtung
mit dem Ergebnis einer Spannungsvervielfachung bei Verwendung eines Transformators
;geringerer Leistung und entsprechender Billigkeit.
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Die Erfindung unterscheidet sich grundsätzlich von einer bekannten
Anordnung, bei der für jede -einzelne Phase immer dieselbenr zwei hintereinandergeschalteten
Kondensatoren benutzt werden, so daß man, im Gegensatz zur Anordnung mach der Erfindung,
die eine Vervielfachung der verketteten Spannung ermöglicht, im Höchstfalle nur
eine doppelt verkettete Spannung erzielen kann. Eine andere bekannte Anordnung setzt
Transformatoren in Sonderbauart voraus und erreicht eine Kondensatoraufladung höchstens
mit dem Maximalwert der Phasenspannung, so daß sich z. B. bei drei Kondensatoren
an den Klemmen der dreifache Maximalwert der Phasenspannung
ergibt,
während sich gemäß der Erfindung in diesem Fall der dreifache Maximalwert der verketteten
Spannung, also ein weit höherer Wert, -erreichen läßt.
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Auf der Zeichnung ist an mehreren Beispielen veranschaulicht, wie
die Erfindung ausgeführt werden kann.
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Nach Abb. i führen bei einem mechanischen Hochspannungsgleichrichter
für Mehrphasen-, insbesondere Drehstrom die Neiden umlaufenden Segmente bi. und
b2 die abzunehmende Gleichspannung. Jeder dieser Kontakte ist dauernd mit ein und
demselben Potential, z. B. b1 mit dem positiven und b2 mit dem negativen, verbunden.
An die Mehrphasenhochspannung sind die ortsfesten Pole ei, c2 und c3 ;angeschlossen.
Wenn man nun der Erfindung gemäß j e einen von drei hintereinandergeschalteten Kondensatoren
mit je einem der drei Pole cl, c2 und c3 zusammenarbeiten läßt, und zwar so, daß
der .positive Belag des ersten Kondensators gerade dann mit dem Segment.bl verbunden
ist, wenn dieses denn Pol ei gegenübersteht, ebenso der negative Belag dieses Kondensators
'm- diesein Augenblick mit denn Segment b2 verbunden ist, während die übrigen beiden
Kondensatoren keine Verbindung mit den umlaufenden Segmenten haben; so wird in diesem
Zeitpunkt der erste Kondensator aufgeladen. Dasselbe geschieht nacheinander auch
für die anderen beiden Kondensatoren. Auf diese Weise ist es möglich, mit Hilfe
der dargestellten Schaltung fortlaufend in cyclischer Reihenfolge drei. lläntereinandexgeschal,tete
Kondensatoren ,aufzuladen, und es ist daher an den Klemmen dieser Kondensatorserie
der dreifache Maximalwert der von dem Stromerzeuger (Transformator) geliefertenverketteten
Effektivspannung als Gleichspannung abzunehmen, In Abb. ä ist eine der Erfindung
entsprechende Schaltung gewählt. Hier sind wieder ei, C2 und c3 die Anschlüsse der
drei Wicklungen des Drehstromtransformators und b@l und b2 die umlaufenden Segmente,
bestehend aus je zwei elektrisch miteinander verbundenen Kontakten. Von den drei
hintereinandergeschalteten Kondensatoren kt, k2, k3 besteht zwischen k2 und k1 eine
Verbindung nach dem feststehenden Kontakt dl, ebenso zwischen k2 und k3 nach dem
ortsfesten Kontakt,d2. Hingegen sind die Endeng:, und g2 der Kondensatorreihe je
mit einem feststehenden Pole, und e2 (z: B. Erde) verbunden. Diese Pole ei und e2
sind in Abb. 2 schematisch unmittelbar nebeneinander gezeichnet, in Wirklichkeit
ist die Anordnung so getroffen, daß das Segment b1 bei seiner Umdrehung nur ,an
dem Pole, vorbeikommt und das Segment b2 nur an dem Pol e2, wobei die Pole ei und
e2 räumlich voneinander (ihrer Spannungsdifferenz gemäß) getrennt sind. Man kann
das beispielsweise dadurch erreichen; daß die Segmente bi und b2 je ;in einer Parallelebene
mit gleicher Drehungsachse angeordnet sind, wobei für jede Ebene die Pole cl, c2,
c3 und @äi, d'2 vorgesehen sind, während der Pole, nur in der einen und der Pol
e2 nur in der anderen Ebene der umlaufenden Kontakte vorhanden ist. Beim Umlauf
der Segmente bi und b. bleibt das Segment bi z. B. immer positiv, das Segment b2
immer negativ. Der Kondensator kt wird daher an seiner linken Belegung positiv und
an seiner rechten Belegung negativ aufgeladen. Die beiden Kondensatoren k2 und k
3 sind dabei mindestens an einer ihrer Belegungen von den Polen cl, c'2 und c3 isoliert.
Man erkennt ohne weiteres, da.ß bei synchroner Drehuing im Uhrzeigersinn auch die
Kondensatoren k2 und k3 unter denselben Bedingungen, wie eben an k1 gezeigt, aufgeladen
werden, und zwar sind j@edesmal die linken Belegungen positiv und die rechten negativ.
Es kann daher zwischen den Poleng, und g2 die dreifache Spannung abgenommen werden.
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Man kann bl und b2 unter entsprechender geometrischer Ausdehnung der
feststehenden Kontakte in an sich bekannter- Weise auch als Nadeln ,ausbilden, was
der leichteren Bauart des Gleichrichters zugute kommt.
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Die beiden umlaufenden Kontaktsegmente oder Nadeln b1, b2 können gemäß
Abb. 3 und q. zu beiden Seiten eines Synchronmotors Mauf dessen Wellenstümpfen
L; v und die Pole cl, c2, c3 sowie 9h und d2 mit Hilfe von Durchführungsisolatoren
J auf einem zwischen den beiden Kontaktsegment- oder Nadelebenen am Motor M befestigten
Kranz l( angeordnet sein. Die Abnahmepole ei, e2 sind an demselben Kranz I< mittels
gegenüläerlmegender Stützisolatoren Sl, S2 befestigt: In Äbb. 3 sind die hinteren;
nicht sichtbaren Kontakte,t12, c3 in Klammern gesetzt. Ebenso ist dies in Abb. q.
für den StützisolatorS2 der Fall.