DE760086C - Anordnung zur gleichmaessigen oder verhaeltnisgleichen Aufteilung des Gesamtstromes auf mehrere gleichphasige Anoden von Mehrphasen-Stromrichtern - Google Patents

Description

• Anordnung zur gleichmäßigen oderverhältnisgleichen Aufteilung des Gesamtstromes auf mehrere gleichphasige Anoden von Mehrphasen-Stromrichtern Bei Stromrichtern größerer Leistung ist es häufig erforderlich, zwei oder mehr Anoden parallel zu schalten, d. h. an ein und dieselbe Phase anzuschließen. Mit Rücksicht auf die fallende Charakteristik des Lichtbogens müssen dabei besondere Maßnahmen ergriffen werden, um eine gleichmäßige oder verhäItnisgleiche Stromaufteilung auf die parallel geschalteten Anoden zu erreichen. Es ist-bekännt, zu diesem Zweck in die einzelnen Anodenzuleitungen die Erstwicklungen von Stromtransformatoren zu schalten, von denen die jeweils zu gleichen Primärphasen gehörigen Zweitwicklungen in Reihenschaltung kurzgeschlossen sind. Würde man nun auf jedem Stromtransformatorkern nur eine mit einer Anode in Reihe geschaltete Erstwicklung anbringen, so erführe der Kern wegen der stets gleichen Richtung des Anodenstromes eine einseitige Vormagnetisierung, die die Transformatorwirkung zwischen der Erstwicklung und der Zweitwicklung erheblich beeinträchtigen würde. Für Stromrichter mit gerader Phasenzahl ist deshalb bereits vorgeschlagen worden, auf jedem Kern zwei Erstwicklungen anzuordnen, die von Anodenströmen durchflossen werden, welche um iSo3 in der Phase gegeneinander verschoben sind. Dadurch erfährt der betreffende Kern eine reine Wechselstrommagnetisierung.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde. eine- einseitige _Magnetisierung der Stromtransformatorkerne auch dann zu vermeiden. wenn der Stromrichter eine ungerade Phasenzahl besitzt. Gemäß der Erfindung wird in diesem Fall die Anordnung so getroffen, daß der Strom jeder Anode hintereinander mindestens zwei Erstwicklungen durchfließt, welche auf verschiedenen Stromtransformatorschenkeln derart und mit solcher Windungszahl angeordnet sind, daß die auf ein und demselben Schenkel liegenden Erst-,vicklungen einander entgegengesetzt gerichtete Durchflutungswellen etwa gleichen Zeitintegral-,,vertes erzeugen. Zweckmäßig werden hierbei, wenn die Phasenzahl größer als drei ist, die auf ein und denselben Stromtransformatorschenkel magnetisierend einwirkenden Anodenströme so ausgewählt, daß ihre gegenseitige Phasenverschiebung möglichst wenig von 1863 abweicht. Die 1lagnetisierung des Kerns nähert sich dann. soweit es in dem betreffenden Fall möglich ist, einersymmetrischenWech.selstrommagnetisierung. was zur Erzielung einer möglichst großen transformatorischen l#"erkettung zwischen den Erstwicklungen und der Zweitwicklung des betreffenden Kerns günstig ist. Bei fünfphasigen Anordnungen beispielsweise können Anodenströme mit 1..14 bzw. 216° und bei neunphasigen Anordnungen solche mit 16o bzitv. Zoo' Phasenunterschied benutzt werden. Auf diese Weise werden die Stromtransformatoren gut ausgenutzt. Durch die Reihenschaltung der phasengleichen Zweitwicklungen wird bei allen übrigen Stromtransformatoren gleicher bzw. verhältnisgleicher Strombelag erzwungen und dadurch die gewünschte Aufteilung des Gesamtstromes auf die parallel arbeitenden Anoden bewirkt.
• Einige Ausführungsbeispiele lassen den Erfindungsgedanken besser erkennen. In Fig. i bedeutet i einen Dreipitasenumspanner, der mit seinen drei Phasen LT, I-', Il' die zwei parallel arbeitenden Gefäß' e,2 und 3 speist. In die Zuleitungen der Anoden ist je ein dreiphasiger Uni spanner4 und 3 geschaltet (Eisenkerne gestrichelt angedeutet). Auf jedem Schenkel befinden sich zwei Erstwicklungen und eine Zweitwicklung. Die Zuleitung zu je einer Anode erfolgt über je zwei Erstwicklungen, die auf verschiedenen Schenkeln liegen und in Zickzack geschaltet sind, wie es Fig. i zeigt. Die Zweitwicklungen der beiden Umspanner sind in Reihe geschaltet. Der besseren Übersichtlichkeit wegen ist dies in Fig. i nur für eine Phase durchgeführt. Fig. 3 zeigt den zeitlichen Verlauf der Ströme in den Anoden bz«-. in den Umspannern d und 3. und zwar stellt Fig. 3 a die Anodenströme der drei Phasen L", b`, IV bei Belastung auf Ohmschen Widerstand dar, Fig. 3 b den Strom in der Zweitwicklung des ersten Schenkels, dessen zugehörige Erstwicklungen von den Phasen L' j und IV gespeist werden. Da die Urnspanner keinen Luftspalt haben, kann ihr Erregerstrom nahezu vernachlässigt werden. so daß der Strombelag der Zweitwicklung stets entgegengesetzt gleich dem der Erstwicklung sein muß. In der Zweitwicklung entsteht daher der durch Fig. 3 b wiedergegebene Stromverlauf. Die beiden Halbwellen erstrecken sich über 24o'. Es folgen dann i-lo:, in denen die Wicklung stromlos ist, bis die neue Periode beginnt. Da infolge der Reihenschaltung alle Zweitwicklungen den gleichen Strombelag führen, wird in allen Erstwicklungen ebenfalls der gleiche Strombelag gezwungen. In ähnlicher `reise ist bei 3-, 7-, 9- usw. Phasen-Schaltungen zu verfahren. Stets wird der Strom einer Anode über wenigstens zwei Schenkel in Zickzacksehaltung geführt. derart, daß die zwei Erstwicklungen auf jedem Schenkel von Anodenströmen durchflossen °@verden, deren Phasenwinkel, soweit es die jeweilige Phasenzahl zuläßt, möglichst nahe an i8o@ herankommt. In mehreren Fällen kann es auch vorteilhaft sein, die Erstwicklungen mehr als zweifach zu unterteilen. Zum Beispiel sind in Fig. z die Erstwicklungen eines solchen Ausgleichumspanners für einen dreiphasigen Stromrichter angedeutet. Der Strom einer Anode, z. E. der Anode LT, wird über alle drei Schenkel geführt, auf dem ersten Schenkel mit einfacher Windungszahl (Wicklung 6) von unten nach oben, auf dem zweiten und dritten Schenkel mit halber Windungszahl (Wicklung ; und 8) von oben nach unten.
• Fig.4b zeigt den Stromverlauf in der Zweitwicklung 9, die in der gleichen Weise wie früher mit den entsprechenden Wicklungen der übrigen Umspanner in Reihe geschaltet ist. In ähnlicher Weise kann man auch bei j-, 7- usw. Phasen-Umspannern die Erstwicklungen aus einer entsprechenden Anzahl von Phasen zusammenschalten.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Anordnung zur gleichmäßigen oder verhältnisgleichen Aufteilung des Gesamtstromes auf mehrere gleichphasige Anoden von Mehrphasenstromrichtern mit Hilfe von mit ihren Erstwicklungen in die einzelnen Anodenzuleitungen eingeschalteten Stromtransformatoren, von denen jeweils die zu gleichen Primärphasen gehörigen Zweitwicklungen in Reihenschaltung kurzgeschlossen sind, dadurch gekennzeichnet. daß bei Stromrichtern mit ungeraden Phasenzahlen der Strom jeder Anode hintereinander mindestens zwei Erstwicklungen durchfließt, welche auf verschiedenen Transformatorschenkeln derart und reit solcher Windungszahl angeordnet sind, daß die auf ein und demselben Schenkel liegenden Erstwicklungen einander entgegengesetzt gerichtete Durchflutüngswellen etwa gleichen Zeitintegralwertes erzeugen.
2. 2. Anordnung nach Anspruch i für Stromrichter mit fünf oder mehr Phasen, dadurch gekennzeichnet, daß die auf ein und demselben Schenkel liegenden Erstwicklungen in Phasen geschaltet sind, deren Phasenunterschied von i8o° möglichst wenig abweicht.
3. 3. Anordnung nach Anspruch i oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß auf jedem Schenkel eine mit der Phasenzahl des Stromrichters übereinstimmende Zahl von Erstwicklungen vorhanden ist. ZurAbgrenzung des Erfindungsgegenstands vom Stand der Technik sind im Erteilungsverfahren folgende Druckschriften in Betracht gezogen worden: Österreichische Patentschrift Nr. 146 76o; Elektrotechnische Zeitschrift igi8, S.321 ff.