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Pendelwechselrichter in Gegentakt- oder Wendepolschaltung Die Erfindung
befaßt sich mit der Aufgabe, die Funkenläschung bei :einem Pendelwechselrichter
zu verbessern, der in der Gegentakt-oder Wendepolschaltung geschaltet ist.
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Es ist bekannt, 'zur Funkenläschung bei einem Pendel-,vechselrichter
die Reihenschaltung eines Kondensators und Gleichrichters parallel zum Kontakt oder
zum Verbraucher zu legen. Der Kondensator würde ohne den Gleichrichter zwar den
Öffnungsfunken verkleinern, der durch die Induktivität des Verbrauchers verursacht
wird, jedoch würde der Schließungsfunke vergrößert, weil im Falle der Parallelschaltung
des Kondensators zum Kontakt der Kondensator plötzlich entladen wird bzw. im Falle
der Parallelschaltung zum Verbraucher plötzlich aufgeladen wird. Der erwähnte Gleichrichter
verhindert bei richtiger Polung diese plötzliche Entladung bzw. Aufladung, weil
die Entladung bzw. Rufladung über den Sperrwiderstand des Gleichrichters oder einen
parallel geschalteten Widerstand langsam erfolgt. Bei Pendelwechselrichtern in Gegentakt-oder
Wendepolschaltung sind bekanntlich wegen des Vorhandenseins: von zwei b:zw. vier
Kontakten zwei Funkenlöscheinrichtungen notwendig. Bei der Gegentaktschaltung kann
man dabei bekanntlich den -einen Gleichrichter sparen. Derartige Funkenläscheinrichtungen
arbeiten jedoch noch nicht befriedigend.
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Die Erfindung zeigt, daß dieses: mangelhafte Arbeiten darauf zurückzuführen
ist, daß an den Kontakten jeweils durch den zu dem anderen Kontakt gehörigen Funkenlöscbkondensator
ein Schließungsfunke verursacht wird, und zwar ganz gleich, ob jedem der beiden
Kondensatoren ein besonderer Gleichrichter zugeordnet ist oder ein gemeinsamer Gleichrichter
vorhanden ist (Patent 68z 8i¢).
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Die Erfindung schlägt :aus diesem Grunde vor, daß in mindestens eine
der zu einem einzelnen Kontakt führenden Leitungen zwischen dem Anschluß der Funkenläschschaltung
und dem Verbraucher bzw. der Primärseite des
zum Verbraucher führenden
Transformators ein so großer Wirkwiderstand oder induktiver Widerstand geschaltet
ist, daß bei der Schließung eines Kontaktes der über den zu der anderen Schaltstellung
gehörigen Kondensator fließende Lade- oder Entladestrom auf ein unschädliches Maß
herabgesetzt wird. Bei Verwendung eines Transformators zwzt. scheu Pendelwechselrichter
und Verbrauchir wird zweckmäßig der Wirkwiderstand . tler. Primärwicklung und/oder
die Streuinduktivitäf größer als -bei normalen Transformatoren bemessen. Dann sind
keine besonderen Wirkwiderstände oder Induktivitäten erforderlich.
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Nachstehend wird die Erfindung an Hand der Abbildungen näher erklärt.
Abb. i dient nur zur Erläuterung, -während Abb.2 und 3 die Anwendung der Erfindung
bei Gegentaktpendelwechselrichtern und Abb. q. bis 6 die Anwendung bei Wendepolpendelwechselrichtern
zeigen.
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In Abb. i seien nur die Vorgänge am oberen Kontakt i näher betrachtet,
weil für den unteren Kontakt 2 sinngemäß dasselbe gilt. Daher ist die Zuleitung
zum Kontakt 2 gestldchelt dargestellt. Mit P ist das Pendel bezeichnet, mit Q die
Gleichstromquelle, mit T ein Transformator und mit V der Verbraucher. Parallel zu
den Kontakten liegen je eine Reihenschaltung eines Kondensators Cl und eines Gleichrichters
G1 bzw. C2 und G2, Wird der obere Kontakt i geöffnet, so fließt infolge der magnetischen
Energie des Transformators der Strom weiter zum Kondensator Cl über den Gleichrichter
G1, wie durch die gestrichelte Linie a angedeutet ist. Daher wird in bekannter Weise
ein. Öffnungsfunke vermieden. Wird der Kontakt i nun geschlossen, so wird durch
den Gleichrichter G, in bekannter Weise verhindert, daß sich der Kondensator Cl
plötzlich über den Kontakt entladen kann, weil der Sperrwiderstand des Gleichrichters
0l mir einen schwachen Strom über den gestrichelt gezeichneten Stromweg b zuläßt.
Nun ist aber zu, beachten, daß der beim Schließen des Kontaktes in der oberen Hälfte
der Primärwicklung des Transformators fließende Strom in der unteren Hälfte der
Primärwicklung eine Spannung induziert, die sieh gleichsinnig zur Batteriespannung
addiert. Diese beim Schließen des Kontaktes i induzierte Spannung treibt daher über
den gestrichelt gezeichneten Stromweg deinen Strom über den Kondensator C. und den
Gleichrichter G,. Dieser Ladestrom wird transforinatorisch auf den oberen Stromkreis
c2 übertragen, so daß infolge der plötzlichen Aufladung des. Kondensators C2 ein
Schließungsfunke am Kontakt i entsteht.
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Dieser Ladestrom -wird erfindungsgemäß z. B. durch Einschalten einer
Induktivität L1 oder L2 in Abb.2 herabgesetzt und dadurch der Schließungsfunke verkleinert.
Man wird im allgemeinen beide Induktivitäten L1 und L. einschalten, damit der Pendelwechselrichter
in den beiden Schaltstellungen gleich starke Ströme liefert. Bemißt man die Streuung
des Transformators größer als normal (größer; als etwa i %), so kann man besondere
Induktivitäten ersparen.
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- In Abb.3 ist die Anwendung der Erfinäüng bei der bekannten Schaltung
mit einem einzigen Gleichrichter G für beide Kondensatoren Cl und C.i dargestellt.
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In Abb. 4. ist eine Wendepolschaltung dargestellt, in der die Funkenlöscheinrichtwngen
parallel zum Verbraucher liegen. Man kann nicht eine einzige Funkenlöscheinrichtung
parallel zum Verbraucher V schalten, -weil die Spannung der Gleichstromquelle Q
abwechselnd mit verschiedener Polung an den Verbraucher geschaltet wird und daher
in der einen Schaltstellung der Gleichrichter unwirksam wäre. Daher ist eine Funkenlöächeinrichtung
Cl, GI zur Vermeidung des öffnungsfunkens für die Kontakte i und 3 und eine zweite
Funkeiilöscheinriclitung C2, G2 zur Vermeidung des Öffnungsfunkens für die Kontakte
2 und 4. vorgesehen. Auch hier vermeidet der Gleichrichter G1, daß eine starke Einschaltstromspitze
beim Schließen der Kontakte i und 3 auftritt, weil der Ladestrom für den Kondensator
Cl über den gestrichelt gezeichneten Stromweg b durch den Sperrwiderstand des Gleichrichters
Cr, geschwächt wird. Der Kondensator C2 liegt jedoch gleichzeitig übe: den zugehörigen
Gleichrichter G2 in Durchlaßrichtung und über die Kontakte i und 3 an der Stromquelle,
wie durch den gestrichelt gezeichneten Stromweg c dargestellt ist, so daß der Kondensator
C2 plötzlich aufgeladen wird und aus diesem Grunde ein Schließungsfunke auftritt.
Schaltet man jedoch erfindungsgemäß -wenigstens in eine der zum Verbraucher führenden
Leitungen eine Drossel ein. z. B. Li, so wird der Ladestromstoß geschwächt. Man
-wird zweckmäßig in wenigstens zwei Leitungen je eine Drossel L1 und L2 einschalten,
damit in den beiden Schaltstellungen ein gleich großer Strom geliefert wird.
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In Abb. 5 liegt je eine Funkenlöscheinrichtung parallel zu den vier
Kontakten. Für die Kontakte i und 3 sollen die Verhältnisse näher beschrieben werden.
Beim Öffnen des Kontaktes i verursacht das magnetische Feld des Verbrauchers (Transformators),
daß der Strom gemäß dem gestrichelt gezeichneten Stromwega über den Kondensator
Cl und den zugehörigen Gleichrichter G, weiterfließt, i so daß ein Öffnungsfunke
verhindert wird. Beim Schließen des Kontaktes i kann sich
der Kondensator
Cl über den gestrichelt gezeichneten Stromweg b nicht plötzlich entladen, weil der
Gleichrichter G1 dies verhindert. Es tritt jedoch ohne Anwendung der Erfindung aus
einem anderen Grunde ein Schließungsfunke am Kontakt i auf, nämlich weil über den
gestrichelt gezeichneten Stromweg c, der Kondensator CQ plötzlich aufgeladen wird.
Diese Aufladung wird durch die erfindungsgemäß eingeschaltete Drossel L1 verlangsamt.
Gleichzeitig wird über den Kontakt 3 der Kondensator C2 aufgeladen. Diese Aufladung
wird durch die Drossel L2 verlangsamt. Es sind hier also mindestens nvei Drosseln
erforderlich.
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Abb.6 unterscheidet sich von Abb.5 nur dadurch, daß je zwei Gleichrichter
zu einem einzigen Gleichrichter zusammengefaßt sind.