DE759304C

DE759304C - Zur Speisung aus einem Wechselstromnetz dienende Einrichtung fuer eine Stromwendermaschine

Info

Publication number: DE759304C
Application number: DES134094D
Authority: DE
Inventors: Hermann Dipl-Ing Harz
Original assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens AG
Current assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens AG
Priority date: 1936-12-29
Filing date: 1936-12-29
Publication date: 1953-03-09

Description

Zur Speisung aus einem Wechselstromnetz dienende Einrichtung für eine Stromwendermaschine Rs sind Stromwendermaschinen für Gleich-oder Wechselstrom bekannt, bei denen sowohl die positive als auch die negative Bürste elektrisch aus zwei Einzelbürsten bestehen, die über je einen Trockengleichrichter parallel geschaltet sind, und von denen je eine positive und eine negative Teilbürste über je einen Stromwerder angeordnet sind, dessen Stege derart an die als geschlossene Wicklung ausgeführte Ankerwicklung angeschlossen und so angeordnet sind, daß beide Teilbürsten benachbarte Anschlußpunkte der Wicklung nur über die gegensinnig in Reihe liegenden und dadurch sperrenden Gleichrichter verbinden.
Die Erfindung betrifft nun eine Einrichtung zur besonders zweckmäßigen Speisung einer derartigen Stro.mwendermaschine aus einem Wechselstromnetz. Nach der Erfindung wird der zugeführte Gleichstrom durch einen synchron mit der Netzfrequenz umlaufenden Schaltstromrichter geliefert, der ebenfalls einen Stromwender und über Trockengleichrichter parallel geschaltete Einzelbürsten entsprechend der Anordnung einer Stromwendermaschine hat, dessen Stege jedoch über Schleifringe und gegebenenfalls über einen Transformator an eine Wechsels.tromquelle angeschlossen sind. Die Gleichspannung dieses Schaltstromrichters ist durch Verdrehen der Ständer- oder der Läuferachse des Scha.ltstromrichters oder durch Verstellen des einen oder beider Bürstensätze dieses Stromrichters regelbar.
Mit Hilfe dieser Einrichtung wird der Vorteil erzielt, der Stromwendermaschine eine stetig regelbare Spannung zuzuführen, ohne daß der Transformator auf der Wechselstromseite des Schaltstromrichters regelbar sein muß. Die Verwendung eines solchen mit Trockengleichrichtern arbeitenden Schaltstromrichters für die Speisung einer ebenfalls mit Trockengleichrichtern arbeitenden Stromwendermaschine ergibt den besonderen Vorteil, daß man alle Gleichrichterelemente (sowohl der Stromnvendermaschine als auch des Schaltstromrichters) so zu einer Einheit zusammenfassen kann, als ob es sich um einen einzigen Gleichrichter handeln würde. Dies ergibt eine große Vereinfachung der Gesamtanordnung, da die Trockengleichrichter nur noch einen Block bilden und dementsprechend auch in einem gemeinsamen Gehäuse untergebracht sind. Da die Trockengleichrichter für erhebliche Leistungen bemessen sein müssen, bedeutet dies einen großen Vorteil, u. a. auch deshalb, da für die Trockengleichrichter auch eine gemeinsame Kühlvorrichtung (Ventilator) vorgesehen werden kann.
Für die Erzeugung von Gleichstrom aus Wechselstrom sind an sich Scha.ltstromrichter bereits bekannt. Bei einer dieser bekannten Ausführungen ist jedoch nicht die Bedingung erfüllt, daß ebenso wie bei dem Schaltstromrichter der Erfindung sowohl die positive als auch die negative Bürste elektrisch aus zwei Einzelbürsten besteht, die über einen Trockengleichrichter parallel geschaltet sind. Bei der bekannten Einrichtung ist diese Schaltung nur für den einen Gleichstrompol vorgesehen, so daß am anderen Gleichstrompol die Kommutierungsschwierigkeiten nicht vermieden sind. Bei einem anderen bekannten Schaltstromrichter sind die dabei verwendeten Gleichrichter nicht an einen Gleichstrompol angeschlossen, sondern an Wechselstromwicklungen, so daß sie dementsprechend auch eine andere Funktion ausüben.
Im folgenden ist die Erfindung an Hand des Ausführungsbeispiels der Zeichnung näher erläutert. In dieser stellt i die Ankerwicklung einer normalen Gleichstrommaschine dar, die als geschlossene Trommelwicklung ausgeführt sein soll. Sie hat sechs gleichmäßig verteilte Anzapfungen, von denen nur zwei eingezeichnet sind. Die Anzapfungen führen zu den Stegen 8 bis 13. Die geradzahligen Stege sind auf einem Kreis in gleichem Abstand voneinander zu einem Stromwender zusammengefaßt, die ungeradzahligen Stege ebenfalls. Die Breite der Stege ist so groß, daß zwei geradzahlige Stege von einem ungeradzahligen um einen gewissen Betrag überlappt «erden und umgekehrt. Auf dem die geradzahligen Stege enthaltenden Stromwender schleifen zwei um eine Polteilung versetzte und als kleine Rechtecke dargestellte Bürsten, ebenso auf dem die ungeradzahligen Stege zusammenfassenden Stromwender. Diese Bürsten sind in der dargestellten Weise mit je einem Trockengleichrichter 18 und i9 bzw. 20 und 21 verbunden. 24 ist der synchron mit der Netzfrequenz umlaufende Schaltstromrichter mit den Bürsten 31 bis 34. Dieser ist ähnlich gebaut wie der der ATaschine i zugeordnete Stromwender. Die Schaltstege sind lediglich über Schleifringe nach außen an die entsprechenden Klemmen eines Drehstromumspanners -25 angeschlossen. Die dem Schaltstromrichter zugeordneten Gleichrichterzellen 26, -27, 28 und 29 übernehmen die Stromwendung und verhindern den Kurzschluß, wenn zwei Bürsten gleichzeitig auf benachbarten Stegen stehen. Durch Verdrehen der Ständerachse bzw. der Läuferachse des synchronen Antriebsmotors 30 gegenüber dem Netzspannungsvektor kann die Schaltzeit der Stege verschiedenen Abschnitten der Wechselspan nun- zugeordnet werden, was einer Regelung der Spannung gleichkommt. Ebenso kann die Spannung entweder durch gemeinsames Verschieben der beiden Bürstensätze 14, 15 und 16, 17 in der gleichen Richtung oder unter Stehenlassen des einen und Verschieben des andern oder durch gegenläufiges Verschieben der beiden geregellt werden. In all diesen Fällen kann die Spannung bis zu Null herunter geregelt und durch weiteres Drehen auch umgekehrt werden. Die Stromrichtung bleibt jedoch infolge der Gleichrichterzellen dieselbe. Kehrt man also das Feld a2 um, so kann die Maschine in der ursprünglichen Drehrichtung weiterlaufend generatorisch arbeiten.

Claims

PATENTANSPRUCH: Zur Speisung aus einem Wechselstromnetz dienende Einrichtung für eine Stromwendermaschine, in der sowohl die positive als auch die negative Bürste elektrisch aus zwei Einzelbürsten bestehen, die über je einen Trockengleichrichter parallel geschaltet sind und von denen je eine positive und eine negative Teilbürste über je einen Stromwender angeordnet sind, dessen Stege derart an die als geschlossene Wicklung ausgeführte Ankerwicklung angeschlossen und so angeordnet sind, daß beide Teilbürsten benachbarte Anschlußpunkte der Wicklung nur über die gegensinnig in Reihe liegenden und dadurch sperrenden Gleichrichter verbinden, dadurch gekennzeichnet, daß der zugeführte Gleichstrom durch einen synchron mit der Netzfrequenz umlaufenden Schaltstromrichter geliefert wird, der ebenfalls einen Stromwender und über Trockengleichrichter parallel geschaltete Einzelbürsten entsprechend der Anordnung einer Stromwendermaschine hat, dessen Stege jedoch über Schleifringe und gegebenenfalls über einen Transformator an eine Wechselstromquelle angeschlossen sind und dessen Gleichspannung durch Verdrehen der Ständer- oder der Läuferachse des Schaltstromrichters oder durch Verstellen des einen oder beider Bürstensätze am Schaltstromrichter regelbar ist. Zur Abgrenzung des Erfindungsgegenstands vom Stand der Technik sind im Erteilungsverfahren folgende Druckschriften in Betracht gezogen worden: Schweizerische Patentschriften Nr. 86 77:4, 86 92o; USA.-Patentschrift Nr. 1 224 689.