DE750489C

DE750489C - Arrangement for direct voltage conversion

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Publication number: DE750489C
Application number: DEM143627D
Authority: DE
Priority date: 1938-12-14
Filing date: 1938-12-14
Publication date: 1945-01-15

Description

Anordnung zur Gleichspannungsumformung In dem Hauptpatent 740 303 ist eine Anordnung zur Gleichspannungsumformung beschrieben, bei der ruhende Kondensatoren über umlaufende Kontakte periodisch einzeln oder in kleinen Gruppen mit einem Netz von niedrigerer Spannung . verbunden werden. Hierbei werden dieseKondensatoren ebenfalls überumlaufende Kontakte periodisch in Reihe geschaltet, und die dadurch entstehenden Reihenschaltungen von Kondensatoren jeweils mit dem Netz von höherer Spannung verbunden. Gemäß einem weiteren Vorschlag können noch zur möglichsten Vermeidung einer Funkenbildung an den Kontakten auf der Unterspamungs- und .Oberspannungsseite der Umformungseinrichtung Ventile eingeschaltet werden. Bei großen Kondensatoren wird jedoch durch die Uniladung der Kapazitäten gegen Erde eine gewisse Funkenbildung bei der Berührung der Bürsten mit den Segmenten unvermeidlich sein. Die-Kondensatoren müssen, insbesondere bei der Reihenschaltung, wechselnde Spannung gegen Erde annehmen. Dieser Spannungswechsel geht dann vor sich, wenn die Kontakte und Bürsten sich berühren oder bei hoher Spannung in die Nähe kommen.Arrangement for direct voltage conversion In the main patent 740 303 an arrangement for direct voltage conversion is described in which resting capacitors periodically individually or in small groups with a network of lower voltage via circumferential contacts. get connected. In this case, these capacitors are also periodically connected in series with overcirculating contacts, and the resulting series connections of capacitors are each connected to the network of higher voltage. According to a further suggestion, valves can be switched on to avoid spark formation at the contacts on the under-voltage and over-voltage side of the conversion device as much as possible. In the case of large capacitors, however, a certain amount of sparking when the brushes touch the segments is inevitable due to the uni-charging of the capacitors to earth. The capacitors, especially when connected in series, must accept alternating voltage to earth. This voltage change occurs when the contacts and brushes touch or come close when the voltage is high.

Die Erfindung vermeidet diese Nachteile in weitgehendem Maße dadurch, daß Hilfskontakte und Hilfsbürsten vorgesehen werden, die mit den Hauptsegmenten und/oder Hauptbürsten über hohe Widerstände oder über Induktivitäten verbunden sind.The invention avoids these disadvantages to a large extent by that auxiliary contacts and auxiliary brushes are provided with the main segments and / or main brushes are connected via high resistances or inductances.

Die Erfindung ist in der Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel veranschaulicht. Die in der Abbildung mit ausgezogenen Linien dargestellten Einrichtungen laufen im Sinne des Uhrzeigers rasch um. Die gestrichelt gezeichneten Teile stehen still. Es sind drei Kontaktscheiben vorgesehen, auf denen sich die beiden Gruppen der Hauptkontakte IL und die Hilfskontakte B befinden. Die Durchmesser dieser Kontaktscheiben werden im allgemeinen gleich groß gemacht. In der Abbildung erscheinen sie aus Darstullungsgründett verschieden groß. Die stillstehenden Kondensatoren Cl bis Cis sind über die Hauptbürsten A kurzzeitig mit je zwei Kontakten h verbunden. Die Kondensatoren sind in drei Gruppen eingeteilt. Te einer der Kondensatoren einer Gruppe, nämlich Cl, C; und C", wird in dein dargestellten Augenblick gerade über die Zuleitungsschleifringe L. und D aufgeladen. Die Kondensatorcn C, bis (::i sowie d`@ entsprechenden hond%nsatoren der anderen Gruppen werden in cfer bereits bekannten Weise durch die Schalteinrichtung in Reihe geschaltet. Die Schleifringe 1und F stellest die Verbindung mit dein -Netz oder der Belastung der Oberspannungsseite her. I>ei einer Umdrehung der Schalteinrichtung wird bei dem in der Abbildung dargestellten Ausführungsbeispiel jeder Kondensator dreimal aufgeladen und dreimal entladen.The invention is illustrated in the drawing using an exemplary embodiment. The devices shown in the figure with solid lines rotate quickly in a clockwise direction. The parts shown in dashed lines stand still. There are three contact discs on which the two groups of main contacts IL and auxiliary contacts B are located. The diameters of these contact disks are generally made the same size. In the illustration, they appear in different sizes for reasons of clarity. The stationary capacitors Cl to Cis are briefly connected to two contacts h via the main brushes A. The capacitors are divided into three groups. Te one of the capacitors of a group, namely Cl, C; and C ", is being charged at the moment shown via the supply slip rings L. and D. The capacitors C, bis (:: i and d` @ corresponding hond% nsatoren of the other groups are in the already known manner by the switching device in series The slip rings 1 and F establish the connection with the network or the load on the high-voltage side. In the embodiment shown in the figure, each capacitor is charged three times and discharged three times during one revolution of the switching device.

Bei dem in der Abbildung i-eranschaulichten Ausführungsbeispiel sind Hilfsbürsten h vorgesehen, mit denen die Spannung der Kondensatoren gegen Erde an die Spannung der betreffenden hontaktseginente h angeglichen wird, schon ehe die Hauptbürsten _--1 die Koistaktseginente A' berühren. Zwischen der Hilfsbiirste Il und der zugehörigeft Hauptbürste . befindet sielt der @%_i(lerstand R, der aticlt durch eine Induktlvlt:it ersetzt werden kann. Beim C'ntlaufen der hoittakteinrichtung stellt die Hilfsbürste H durch Berühren des Hilfskontaktes 1.;, der mit einem 3-Iaupths-)ittakt 1i verbrunden ist. übet- den jViderstand I=' bereits Verbindung her, elte die llürsteit _1 die Kontakte l berühren. Der D,utlichkeit halber ist der Widerstand P und die Hilfsbürste Il nur einanal, nämlich bei dein Kondensator (;r, eingezeichnet. DieHilfskontakte könnest als Vor-oder als Nachkontakte angeordnet sein. Ebenso können die Hilfsbürsten vor oder hinter den Ilatiptlifirst@-it stellen.In the embodiment illustrated in Figure i, auxiliary brushes h are provided, with which the voltage of the capacitors to earth is matched to the voltage of the relevant contact segments h before the main brushes 1 touch the coaxial segments A '. Between the auxiliary brush II and the associated main brush. If the @% _ i (reading R, which can actually be replaced by an inductor: it. When the hoittakteinrichtung runs away, the auxiliary brush H is set by touching the auxiliary contact 1 is. If the resistance I = 'already establishes a connection, the llürsteit _1 touch the contacts. For the sake of clarity, the resistor P and the auxiliary brush II are only single-channel, namely at your capacitor (; r, drawn in. The auxiliary contacts can be arranged as pre- or post-contacts. The auxiliary brushes can also be in front of or behind the Ilatiptlifirst @ -it .

Wenn trotz dieser Hilfseinrichtungen noch Funken auftreten, so können an den Kontakten und an Lear Bürsten kleine zusätzliche seitliche Antiarten angebracht werden, durch die die Aufladefunken gegen Erde vorn Isolierstoff ferngehaltert ;;erden. --Man kann fertter den Isolier@tofi zwischen nvei Segmenten als Halbleiter ausbilden. Diese Maßnahme wirkt sich darin in ähnlicher Weise wie die Verwendung von Hilfsbürsten und hohen Widerständen dahingehend aus, da ß sich die Potentiale der Bürsten und Segments bereit vor ihrer Berührung einander genähert oder völlig aneinander angeglichen haben.If sparks still occur despite these auxiliary devices, so can on the contacts and on the Lear brushes, small additional anti-types are placed on the side by which the charging sparks are held away from the insulating material ;; earth. - You can manufacture the Isolier @ tofi between nvei segments as a semiconductor. This measure has a similar effect as the use of auxiliary brushes and high resistances to the effect that the potentials of the brushes and Segments ready to be approached or fully aligned with one another before they touch to have.

Es ist bereits bekannt, in die Schaltkreise Induktivitäten einzuschalten, um die Strontstöße klein zu halten. Zur Verbesserung der erfindungsgemäßen Einrichtung kann ntan von dieser bekannten Malsnalmte dadurch Gebrauch machen, daß bei gro gen Leistungen diese Induktivitäten an mehreren Stellen der Hauptstromkreise verteilt werden, nämlich z. B. in beide Zuleitungen zum Netz oder zur Belastung oder zwischen die einzelnen Kondensatoren, um die bereits vor dem Schließen des Hauptstromkreises auftretender. Aufladefun-Iceit an allen Stellen klein zu halten. In entsprechender Weise können mehrere Ventile an @-erscltiedeneit Stellen des Oberspannungskreises eingebaut werden. Wenn diese Ventile zwischen je zwei Kondensatoren vorgesehen werden, so wird auch bei höchsten Leistungen eine Funkenbildung vermieden.It is already known to switch inductors into the circuits, to keep the current surges small. To improve the device according to the invention can ntan make use of this well-known painting ink by using large Power these inductances are distributed at several points in the main circuits be, namely z. B. in both supply lines to the network or to the load or between the individual capacitors to those already before closing the main circuit occurring. To keep the charging fun-Iceit small at all points. In appropriate In this way, several valves can be at @ -erscltiedeneit points in the high-voltage circuit to be built in. If these valves are provided between two capacitors each, in this way, spark formation is avoided even at the highest power.

Die Stromstärke auf der Unterspannungs-:seite beträgt ein Mehrfaches von der Stromst;. rke auf der Oberspannungsseite- Die erf "#uii-sgemäßel,inrichtiln-lz'aniidalierzwecl,:-111 el el mäßig noch dadurch verbessert werden, daß die Bürsten und die Kontaktteile auf der Urterspannungsseite entsprechendgrößerausgebildet werden als. auf der Oberspattnungsseite, oder es können mehrere Bürsten in Parallelschaltung auf der Unterspannungsseite angeordnet werden. Bei Verwendung gleichartiger Ventile auf der Oberspanmings- und auf der Unterspannungsseite wird man ferner auf der Unterspannungsseite mehrere Ventile in Parallelschaltung vorsehen. Der Scheitelwert der Stromstärke ergibt sich aus den elektrischen Daten der Schwingungskreise. Uni den Strotnscheitelwert auf der CTttterspannungsseite nicht zu groß werden zu lasen, kann die Schwingungsdauer bei der 1_.ritladtiitg größer gemacht werden als die Schwingungsdauer des Oberspannungskreises.The amperage on the undervoltage side is a multiple from the power station ;. rke on the high tension side - the erf "# uii-s according to, inrichtiln-lz'aniidalierzwecl,: - 111 el el can be moderately improved by the fact that the brushes and the contact parts on the lower voltage side are correspondingly larger than. on the Oberspattnungsseite, or several brushes can be connected in parallel on the low voltage side to be ordered. When using similar valves on the Oberspanmings- and on the low voltage side, there are also several on the low voltage side Provide valves in parallel connection. The peak value of the current strength results from the electrical data of the oscillation circuits. Uni on the Strotn peak value on the CTttterspannungsseite not to let become too large, the period of oscillation at which 1_.ritladtiitg can be made greater than the oscillation period of the high-voltage circuit.

Bei vielen Umformungseinrichtungen ist eine L ntkeltrbarkeit der Energierichtung erwünscht. Die erfindungsgemäßen Einrichtungen sind ohne weiteres in beiden Richtungen verwendbar, wenn Ventile vorgesehen werden, die je nach Zündzeitpunkt Strom sowohl in der einen wie in der anderen Richtung durchlassen können (unechte Ventile). Bei Verwendung von echten Ventilei, kann man auf der Unterspannungs- und auf der Oberspannungsseite je zwei Ventile mit entgegengesetzter Durchlaßrichtung parallel schalten, wenn wechselweise in der einen und in der anderen Richtung umgeformt werden soll.In the case of many conversion devices, the direction of energy can be infiltrated he wishes. The devices of the invention are readily bidirectional Can be used if valves are provided which, depending on the ignition timing, have both current can pass in one direction as well as in the other (fake valves). at You can use real valve eggs on the low-voltage side and on the high-voltage side Connect two valves in parallel with opposite flow directions, if alternately is to be formed in one and in the other direction.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Arrangement for equal voltage shaping, in which resting capacitors are periodically connected individually or in small groups with a last of lower voltage via circumferential contacts and then connected in series, according to patent 740 303, characterized in that auxiliary contacts and auxiliary brushes are provided, which with the Main segments and / or main brushes are connected via high resistances or inductances.

2. Arrangement according to claim i, characterized in that the auxiliary contacts as pre-contacts or as post-contacts .are arranged.

3. Arrangement according to claim i or the following, characterized; that either in front of or behind those leading the main stream Brushes Auxiliary brushes are provided. q ..

Arrangement according to claim i or the following, characterized in that between individual contact segments as an insulating means Semiconductors are provided to avoid charging sparks.

Arrangement according to claim i or the following, characterized in that on the segments and / or brush holders additional attachments are provided between which charging sparks away from the Insulating material can occur.

6. Arrangement according to claim i or the following, characterized in that the contact segments and / or the brushes on the low voltage side are made larger than on the high-voltage side.

7. Arrangement according to claim i or the following, characterized in that several on the low voltage side Brushes and / or segments are arranged in parallel. B. arrangement according to Claim i or the following, characterized in that for charging or discharging the capacitors on the low voltage side is provided for a longer time than for charging the capacitors on the high-voltage side. To delimit the Subject of the prior art are none in the granting procedure Pamphlets have been considered.