DE710924C

DE710924C - Arrangement for converting constant direct current into alternating current of constant voltage and technical frequency or vice versa

Info

Publication number: DE710924C
Application number: DEA86348D
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Heinz Puppe
Original assignee: AEG AG
Current assignee: AEG AG
Priority date: 1938-03-31
Filing date: 1938-03-31
Publication date: 1941-09-23

Description

Anordnung zur Umformung von konstantem Gleichstrom in Wechselstrom konstanter Spannung und technischer Frequenz oder umgekehrt Es sind Schaltungen bekannt, die es erlauben, einen konstanten Gleichstrom in konstante Wechselspannung oder umgekehrt mittels eines Wechselrichters mit Boucherotschaltung umzuformen. Bei Verwendung von technischem Wechselstrom mit 5o Hz haben diese Schaltungen den Nachteil, daß die eingebauten Schaltelemente sehr groß sind, weil sie mindestens für die doppelte übertragene Scheinleistung ausgelegt werden müssen.Arrangement for converting constant direct current into alternating current constant voltage and technical frequency or vice versa. They are circuits known that allow a constant direct current in constant alternating voltage or vice versa by means of an inverter with a Boucherot circuit. When using technical alternating current with 50 Hz, these circuits have the Disadvantage that the built-in switching elements are very large because they at least must be designed for twice the transmitted apparent power.

Man kann nun in Anlehnung an bekannte Konstantspannungsumformungen die Umformung in der Weise durchführen, -daß, man den Wechselrichter für eine erhöhte Frequenz auslegt und .alsdann den Wechselstrom erhöhter Frequenz mittels eines Umrichters in Wechselstrom technischer Frequenz umformt. Man erreicht dadurch, daß die Größe der Kapazitäten und Induktivitäten beträchtlich vermindert wird, hat aber .den Nachteil, daß zweimal umgeformt werden muß, und daß daher Entladungsstrecken für beide Umformungen benötigt, werden.It is now possible, based on known constant voltage transformations carry out the transformation in such a way, -that, the inverter for an increased Frequency and then the alternating current of increased frequency by means of a converter converted into alternating current of technical frequency. This is achieved by having the size the capacitance and inductance is considerably reduced, but has the disadvantage, that it must be formed twice, and that therefore discharge paths for both forms are required.

Die Erfindung bezweckt eine Verbesserung dieser Umformung, und zwar wird einerseits der wechselstromproportionale Teil der Verluste gespart und andererseits unter gewissen Bedingungen auch der Aufwand der Entladungsstrecken verkleinert. Erfindungsgemäß werden für die Wechselrichtung des konstanten -Gleichstromes in Hochfrequenzstrom konstanter Spannung und für die Umrichtung des Hochfrequenzstromes konstanter Spannung in Wechselstrom technischer Frequenz und konstanter Spannung bzw. für die Umrichtung des Wechselstromes technischer Frequenz und konstanter Spannung in Iiochfrequenzstrom konstanter Spannung und für die Gleichrichtung des Hochfrequenzstromes konstanter Spannung in konstanten Gleichstrom die gleichen Entladungsstrecken verwendet. Vorteilhaft wird dabei in bekannter Weise die Schaltung derart getroffen, daß sämtliche Entladungsstrecken gemeinsames Kathodenpotential ,aufweisen und somit zu einem gemeinsamen Entladungsgefäß zusaminengefaßt werden können.The invention aims to improve this transformation, namely On the one hand, the AC-proportional part of the losses is saved, and on the other hand under certain conditions, the expenditure on the discharge paths is also reduced. According to the invention, for the alternation of the constant direct current in High-frequency current of constant voltage and for converting the high-frequency current constant voltage in alternating current of technical frequency and constant voltage or for the conversion of the alternating current of technical frequency and constant voltage in high frequency current of constant voltage and for the rectification of the high frequency current of constant voltage in constant direct current the same Discharge routes used. The circuit is advantageous in a known manner taken in such a way that all discharge paths have a common cathode potential , and are thus combined to form a common discharge vessel can.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt Abb. i. Der dem Gleichstromnetz über einen Stromteiler 13 entnommene Gleichstrom l, fließt im Leerlauf zu gleichen Teilen auf den stark gezeichneten Wegen. In der Wicklung a des Transformators i fließt ein Strom proportional der Summe der beiden Teilströme. Bei jeder Kommutierung wechselt die Richtung der Durchflutung, die der Strom Jä im Transformator i hervorruft. Es fließt daher in der Wicklung 2 ein Rechteck-41 von der Frequenz 5o Hz . `z , worin a z die Anodenzahl bedeutet. Durch das Siebglied 4 wird dieser Rechteckstrom von seinen Oberwellen befreit. In der Boucherotschaltung 5 wird das Konstantstromsystem in ein Konstantspannungssystem umgeformt. Die konstante Spannung wird über das Siebglied 6 der Wicklung 8 des Transformators 7 zugeführt.An embodiment of the invention is shown in Fig. I. The direct current network Direct current I drawn via a current divider 13 flows at the same rate when idling Share on the strongly marked paths. In the winding a of the transformer i a current flows proportional to the sum of the two partial currents. With every commutation changes the direction of the flow caused by the current Jä in the transformer i. A square 41 with a frequency of 50 Hz therefore flows in winding 2. `z, where a z is the number of anodes. This rectangular current is passed through the sieve member 4 freed from its harmonics. In the Boucherot circuit 5, the constant current system transformed into a constant voltage system. The constant tension is across the sieve member 6 is fed to the winding 8 of the transformer 7.

Solange die Wicklung 12 des Transformators i o keinen Strom führt, sind die beiden Teilströme einander gleich, weil die Wicklungen i I des Transformators io als Saugtransformator wirken. Die Wicklungen 9 des Transformators 7 erzeugen dann entgegengesetzt gleiche Durchflutungen, so daß; die Wicklung 8 keinen Strom führt. Wird die Wicklung i a belastet, so werden die Teilströme in den Wicklungen i i verschieden, die Differenz der Ströme erzeugt über die Wicklungen 9 im Transformator 7 eine Durchflutung, die durch eine entgegengesetzte Durchflutung in der Wicklung 8 aufgehoben werden muß. Der Strom in der Wicklung 8 ist daher dem Strom in der Wicklung 12 des Haupttransformators io proportional. Über die Boucherotschaltung tritt dann eine diesem Strom proportionale Spannung am Transformator i auf, die mit immer gleichen Vorzeichen über die Wicklungen 3 in die Gleichstromleitung 3 eingefügt ist, die also dem Gleichstromnetz Energie entnimmt.As long as the winding 12 of the transformer i o is not carrying any current, the two partial currents are equal to each other because the windings i I of the transformer io act as a suction transformer. The windings 9 of the transformer 7 generate then oppositely equal flows, so that; the winding 8 does not have any current leads. If the winding i a is loaded, the partial currents in the windings i i different, the difference in the currents generated via the windings 9 in the transformer 7 a flux caused by an opposite flux in the winding 8 must be repealed. The current in the winding 8 is therefore the current in the Winding 12 of the main transformer io proportional. Via the Boucherot circuit then a voltage proportional to this current occurs at transformer i, which always with the same sign via the windings 3 into the direct current line 3 is inserted, which therefore takes energy from the direct current network.

Die Spannungen der gerade stromführenden Wicklungen 9 sind über die beiden brennenden Anoden in gleichem Sinn in Reihe geschaltet und liegen an den beiden benutzten Wicklungen i i des Haupttransformators i o. Wegen der Konstanz der Spannung am Transformator 7 ist auch die Spannung am Transformator i o konstant. Das Siebglied 6 soll die- durch die Rechteckform des Stromes in der Wicklung 8 entstehenden Oberwellen von `der Boucherotschaltung fernhalten. Die kleine Drosselspule 13 dient zur Stabilisierung der Stromverhältnisse während der Kommutierungen.The voltages of the current-carrying windings 9 are about the two burning anodes connected in series in the same sense and are connected to the both windings i i of the main transformer i o used. Because of the constancy the voltage across the transformer 7, the voltage across the transformer i o is constant. The filter element 6 is intended to be produced by the rectangular shape of the current in the winding 8 Keep harmonics away from the Boucherot circuit. The small choke coil 13 is used to stabilize the current conditions during commutations.

Die Schaltung nach Abb. z stellt eine weitere Vereinfachung dar. Der Haupttransformator und der erste Hilfstransformator sind beiden 'I'ells3-stemen gemeinsam. Vorbedingung für die Anwendung dieser Schaltung ist eine durch vier teilbare Phasenzahl.The circuit according to Fig. Z represents a further simplification The main transformer and the first auxiliary transformer are both 'I'ells3-stems together. A precondition for using this circuit is one that is divisible by four Phase number.

Wenn die Belastung der Anordnungen nach den Abb. i oder 2 zwischen Null und einem Höchstwert schwankt, ohne daß Vorzeichen zu wechseln, dann muß die eine Anodengruppe für den halben Gleichstrom bemessen werden (für den Leerlauffall). Die andere Gruppe muß bei Vollast den ganzen Gleichstrom übernehmen, sie ist also für diesen Wert zu bemessen. Wenn die Schaltung auch für einen Vorzeichenwechsel der zu übertragenden Leistung geeignet sein soll, sind beide Anodengruppen für den gesamten Gleichstrom zu bemessen. Besonders günstig ist die Anordnung, wenn nur geringe Leistungsschwankungen vorkommen; die eine Anodengruppe ist dann für Vollast zu bemessen, während die andere , nur für die Laständerungen auszulegen ist.If the loading of the arrangements according to fig. I or 2 between Zero and a maximum value fluctuates without changing the sign, then the an anode group can be dimensioned for half the direct current (for the no-load case). The other group has to take over the whole direct current at full load, so it is to be measured for this value. If the circuit is also for a sign change the power to be transmitted is to be suitable, both groups of anodes are for the to measure the entire direct current. The arrangement is particularly favorable, if only there are minor fluctuations in performance; one anode group is then for full load to be dimensioned, while the other is to be designed only for the load changes.

Claims

PATENT CLAIMS Arrangement for converting constant direct current in alternating current with constant voltage and technical frequency or vice versa With the help of a Boucherot circuit, which is operated at an increased frequency, thereby characterized in that for the alternation of the constant direct current in high-frequency current constant voltage and for the conversion of the high frequency current constant voltage in alternating current of technical frequency and constant voltage or for conversion the alternating current of technical frequency and constant voltage in high-frequency current constant voltage and for the rectification of the high frequency current more constant Voltage in constant direct current the same discharge paths can be used.