DE847773C - Einrichtung zur Vermeidung induktiver Rueckwirkungen - Google Patents

Description

• Einrichtung zur Vermeidung induktiver Rückwirkungen

  @@@n-liegeii@le I@:i-tindting bezieht sich im großen

  ganzen auf l@:inrichtungen zur Vermeidung bzw.

  f @eralisetzuitg der iii(lttktiveii Rückwirkungen auf

  l@entsl@rechlcitungen. die in der Niilie von Wechsel-

  stromhilchspanntingsleitungen verlegt sind und in

  welclleil harnuniisrhc l,' reiltteiizen ini LTberlage-

  rungsbereich zti den I@ernsllreclifreilttenzen attf-

  treteii. I)ic f@@rfiti@lung bezieht sich insbesondere auf

  brauchbare und wirksame Gleichrichtereinheit

  zurSpeisung viril Gleicllstrinnreillenschlttßfahrzeug-

  nl@@t@ircii eines sell>st;üulig angetriebenenFahrzetiges

  aus eiiicr Ilochspanntingseinphasenwechselstrom-

  falirleituiig. I?in übler einen Gleichrichter angetrie-

  I@eiies Fahrzeug der eben erwüliuten Bauart wurde

  schon ciiinial in Fm-in eitles einzelnen, im »Street

  railway jotirital« vom i9. Dezember igt4 auf

  S. 1143 tnlcl ebenso iln »Eirgineer, London«, Voni

  helirtiar iyt5 auf S. 142 und 143 1>eschrie-

  benen Fisenbalintriebwagens ausprobiert. Dieser

  Wageft wurde ani 14. Mai igi5 nach einer 4otäglgeit

  13etriebsdatier ini Jahre 191 und einer 2Utägigell

  Hetriehsdatier ini Jahre 1915 außer Dienst gestellt.

  Es hat sich erwiesen, daßdiehöherenlIarmonischen

  in der Energieiibertragungsanlage für diesen Wagen

  Fernspreclist<irungen in einem solchen Ausmaß

  verursachten. daß die ganze Länge der Strecke, auf

  welcher der Nagen betrieben wurde, in regel-

  mäßigen Abständen mit Zusatz- (Sang-) Trans-

  forniatoren ausgerüstet wurde, um den gesamten

  Fluß der Riickstrüine durch die Schienen zti leiten,

  wobei ihre Induktionsrückwirkungen in benachbarten Fernsprechleitungen bedeutend kleiner sind, als wenn die Rückleitung durch die Erde erfolgt.
• Viele Ingenieure, Fachleute auf dem Gebiet des Gleichrichter-, Motoren-, Eisenbahn- und Induktionselektrizitätswesen inbegriffen, sahen sich seit jenem ersten Versuch immer wieder zum Aufgeben im Verlauf ihrer Arbeit auf dem Gebiet von über Gleichrichter angetriebenenFahrzeugen gezwungen. Es war auch in der Tat schwierig, die für die Ent-\vicklung, die zu vorliegender Erfindung führte, erforderlichen Mittel aufzubringen.
• So sagte B. W. B 1 y e von der Ainerican Telephone and Telegraph Co. im Jahre 1933: »Im allgemeinen stellt sich das Problem der Wellenforrn-\-erzerrung im Wechselstromeingangskreis eines Gleichrichters schwieriger als im Ausgang des Gleichrichters dar. Mit der einzigen Ausnahme kleiner Gleichrichter hat sich bis heute, hauptsächlich wegen der großen Anzahl Harmonischer und der größeren Amplitude derselben im Vergleich zu denjenigen des Gleichstromausgangskreises, der Gebrauch von Filtern nicht bewährt. In einem Fall jedoch ...wurde ein aus einer ... in jedem Phasenleiter befindlichen Selbstinduktion und einer im Dreieck geschalteten Gruppe von Nebenschlußkondensatoren bestehendes Filter in den z3oo-Volt-Wechselstromeingangskreis gesetzt.« AIEE (American Institut of Electrical Engineers), 1933,S-98-.
• Im gleichen Zusammenhang wird auf einen kürzlich erschienenen, der ASME (American Society of Mechanical Engineers) in San Francisco im Juni 1949 von J. C. F o x von der Virginia Railroad, E. F. N. G a y n o r von der Great N orthern Railroad und F. D. G o w a n s von der General Electric Co. gemeinsam vorgelegten Bericht hingewiesen, der folgenden Absatz enthält: »Der Lokomotivdauer findet im Handel keine praktisch wirklich brauchbare feste Kombination eines Transformators mit einem Gleichrichter, mit welcher es möglich ist, hochgespannten, einphasigen Wechselstrom auf für den Gebrauch von einfachen Fahrzeugreihenschlußgleichstrommotoren erforderlichen niedergespannten Gleichstrom umzuformen. Der Quecksilberdampfgleichrichter wurde in letzter Zeit als aussichtsreicher Anwärter für diese Rolle betrachtet, jedoch machen die für den Betrieb von Einphasengleichrichtern typischen Korrekturvorrichtungen, die nötig sind, um die Wellenverzerrung im Primärkreis auf ein vom Standpunkt der Rück\virkung auf Fernmeldeleitungen aus ges-°hen erträgliches Maß zu begrenzen, diese Art vier Eliergieübertragung sowohl vom Standpunkt des Lokoinotivllauers als auch von demjenigen des Betriebsingenieurs aus unannehmbar.« Gemäß einem Erfindungsgegenstand findet, wenn ein Wechselstromfilterkreis erforderlich ist, was fast immer der Fall ist, ein vorteilhafterweise im Sekundärkreis statt im Primärkreis des die Gleichrichter von der Fahrleitung her speisenden Transformators angeordneter, besonderer Kondensatorkreis An\vendung. Auf diese Weise können sektin-<I:irseitig alle Gleichstronl\velligkeitskolnponenten

  mit Ausnahme derjenigen mit der niedrigsten Fre-

  quenz innerhalb eines Kreises mit niedrigem Schein-

  widerstand zirkulieren; und außerdem wird voraus-

  sichtlich bewirkt, daß diese zirkulierenden Kompo-

  nenten auch in gewissem Mali induktionslos sekun-

  därseitig in denlTransfortnatorkreis umlaufen. Aus

  diesen beiden Ursachen lleraus bleibt nur sehr

  wenig Grundspannung für die Erregung von uni-

  laufenden hochfrequenten harmonischen im Pri-

  märkreis oder der \Vecliselstroinzufiillruilgsleitung

  übrig. Die eben er\vühnte Verlegung des Filter-

  kondensators in den Sekundärkreis stellt tatsächlich

  eine Verbindung \-o11 Allode zu Allode dar; eitle

  solche ist so wenig üblich, daß andere Ingenieure

  rundwegprophezeiten,daß ein solcher, entsprechend

  der geforderten Verminderung der \\"ecliselstroin-

  oberschwingungen bemessener Kondensator die

  Gleichrichter dadurch sprengen würde, ciaß wegen

  der imFall eines Röhrenfehlers erfolgenden raschen

  Entladung des Kondensators unzulässig holte

  Ströme auftreten würden. Es gab einige Ingenieure,

  die glaubten, daß die Schaltung des Filterkonden-

  sators zwischen die Anoden eilte Instabilität oder

  ein zu frühes Abreißen des Röhrenstromes zur

  Folge haben wurde. Diese Meinung basierte auf

  der Erfahrung mit Gleichrichterspannun gsstößen

  und der Furcht und dein Aberglauben, daß ein

  Kondensator zwischen den Anoden ganz bestimmt

  diese Art von Stoßeffekt ganz gewaltig verstärken

  würde. Es war also zu beweisen, daß ein 111 ge-

  eigneter Weise konstruierter Filterkondensator

  zwischen den Anoden bestimmt funktionieren

  \vürde, sehr wirtschaftlich sein würde und außer-

  dem noch eine Anzahl anderer wichtiger und un-

  erwarteter Vorteile haben würde, die iin folgenden

  noch erläutert \verden.

  Bei einer Gleichrichteranlage für die Antriel>s-

  inotoren eines selbständig angetriebenen Fahr-

  zeuges beschränkt sich der Gleichstromausgangs-

  kreis der Gleichriclltereinheit auf (las Fahrzeug,

  innerhalb welches lilduktionsrückwirkungen infolge

  der Gleichstronl\velligkeit keine Unannehmlich-

  keiten bereiten, und infolgedessen braucht dieser

  wellenförmige Gleichstrom nicht, wie bisher bei

  über Gleichrichter gespeisten Gleichstromspeise-

  und Fahrleitungen not\\-endig, zwecks Vermeidung

  induktiver Rückwirkungen auf relativ niedrige

  Wellenamplituden lierabgeglättet zu \\-erden. In

  einem solchen Über Gleichrichter angetriebenen

  Fahrzeug besteht die ganze Belastung des Gleich-

  stromausgangskreises in den Gleichstroniantriells-

  motoren des Fahrzeuges, wobei diese <Motoren eine

  beträchtlicheWelligkeit desGleichstroins \-ertragen,

  während sie trotzdem noch keine Funkenbildung

  an den Kominutatoren aufweisen, frei von stören-

  dein ungleichförnligenl 1)rehinoinent oder Schwin-

  gungen sind und sich nicht unzulässig erwärmen.

  wie dies alles inl folgenden noch erläutert \verden

  wird; ein wichtiges 1,i-filicItiiigsinerlcnlal ist. dal.i

  Gleichstrom mit recht groliei- Wellig=keit An\vell-

  dung findet.

  In Ausführung der Erfilidung wird außerdem

  ge\v(lllllllch genügend lil(1t11Ltl\It;lt 111 (1e11 Wechsel-

  strultiztifiilirtiiigsl:reis gelegt, u111 einen ungewöhn-

  lich liolien L`1>er(leckutigs\witikel oder Kornunutie-

  rungswinkel der Gleichrichter zu erzielen, wie dies

  ins nachstehetldeu, mehr ins einzelne gehend, erklärt

  tvei-den wird. lies wirkt sich ist der Verringerung

  der \Vecli@elstruntolicrschwingungen auf Kosten

  der \'ergröl@crung der Welligkeit des Gleichstroms

  aus, wiibei die l'c"elttii(,sf:iltigl<eit erhöht, der Lei-

  stungsfaktur verkleinert und der 1Virkungsgrad nur

  sehr wenig verschlechtert wird. Die Gleichstrom-

  welligkeit kann leicht durch weitere, sp:iter erl:itt-

  terte Vurrichtttugen geregelt werden. t)urch die

  \'crweuclun g eines bereits ertw:iliiiten, i111 Sel:undär-

  kreis eingesclialtetenFilterkmidensatoirs können die

  Regelungsfälligkeit und der Leistungsfaktor beide

  verbessert und auf den Wert zurückgeführt \\-erden,

  \welclieii sie uline den griil3ereu l`1>er<leckun gswinkel

  lt:itteti.

  1?iit weiteres Erlindungsnierkinal ist. (lal3 die

  Spattnungsregclung nicht (itii Nwesetitliclieti `1a13)

  durch L.iclitllugesiverzö gerung, Gittersteuerung oder

  1'liasetnviiil<clver:inderung erzielt wird, wie (lies bei

  t1to(lerlietl Gleichrichtersysteinetl finit Sp<tliiitiiigs-

  regelung allgemein der Fall ist. Die Lichtbogen-

  VeTzii11erttiig ist ein beliebtes Mittel zur Erzielulig

  einer Spannen gsrcgelung für den Gleichstromkreis,

  weil ihre Kosten in dei- Kegel niedriger sind als

  diejenigen für irgendwelche Anzapfungen, die clen-

  selbett Zweck durch Ver:itiderutig des Unter-

  setzungsverhältnisses des Traiisturtnators, der die

  Energie zum Gleichrichter liefert, erreichen. Licht-

  1>ogetlwerzögerulig ingri>ßereiuAtisina13 führt jedoch

  zu weit größeren Schwierigkeiten infolge von In-

  duktionsrückwirkungen. Dieselbe hat, wie in nach-

  stehender noch erklärt werden wird, außerdem

  weitere Nachteile; sie kann infolgedessen lior-

  malerweise sticht in niit Gleichrichtern ausgerüste-

  ten Verkehrsmitteln gemäß Erfindung Anwendung

  finden. Infolgedessen wird die ist solchen Altlagen

  erforderliche Spatititnigsregelung ini gröliereti Teil-

  bereich oder in ihrem Gesamtbereich durch Stufen-

  anzapfung erzielt. Aus Gründen, die später erläu-

  tert werden, wird die Anzapfusig vorzugsweise itn

  Sekundärkreis anstatt ini Prini:irkreis so attge-

  wandt, daß (las "hi-@iiisforniaturetiutitersetzuiigsver-

  liültiiis, soweit dasselbe auf sekun(lärseitig ange-

  schlossene Wechselstronitilterkreise EinHuß liat,

  falls sulclic Aiitwendting finden, keinen weiteretl

  Änderungen unterworfen ist. .

  In wenigen l,:illeti kann als Teil der Erhtidung

  ein auf die zweite Hartnouische allgestimmter

  Filterkreis Amveudung finden, der etitweclei- alt die

  MotorUitifer oder an die ganze Moturenschaltung,

  einschliel')lich der I_ütifei-, lZeihesisch@ul.ife@(l@wicl:-

  httigen und K(ititl,etis@ttiullsfel(twicl:lungen utld

  tttaticlitttal auch all eilten Teil der Gleich-

  stronikreisiii<lttl:tivit:it oder 1)r(i@Sel, falls ein

  solches Kleinem :\uwen<luttg findet. angeschlossen

  wird. Diese 1.ö seng macht, zusamtlletl tnit anderen

  1?rtiticlungsinerktnaleu, clie:\nwc#tirlusig eiucr(@l;ich-

  rirhtcrausgaugsslianuung niiiglicli, die getlfigeild

  Welligkeit besitzt. uni (lic#\\-ccliselstrotnittdtiktiuiis-

  rückwirkutt@ett auf @la< gef@»@lerte \1a13 herahtiiiii-

  denn zu 1;(_')1111e11; wenn diese Welligkeit für irgend-

  eine besondere Motorkonstruktion zu stark sein

  sollte, kann ihre Hauptkomponente (die Gleich-

  stroinNvelligkeit mit der doppeltest Frequenz) von

  dem Motor über den ini Nebenschluß geschalteten,

  auf die zweite harnionische abgestimmten Filter-

  kreis abgeleitet werden.

  Litt Erfindungsgegenstand ist die Anordnung

  einer brauchbaren Gleichrichtereinheit für Fahr-

  zeuge, die eines oder mehrere der verschiedenen

  tieuartigell, soeben kurz gestreiften Erfindungs-

  inerkinale aufweist und so die Vorteile sowohl der

  l:iuphasenwechselstromfahrleitun g als auch des

  tileiclistronf<tlirzeugniotors miteinander vereinigt,

  w:dirend die bisherigen k\V-Lcistungsgrenzen für

  selbst:indig angetriebene Fahrzeuge gleichzeitig

  überschritten werden und darüber hinaus (las Ge-

  wicht der Anlage verkleinert, die IIerstellungs-

  kusten erniedrigt und verschiedene betriebliche

  Vorteile erzielt werden, wie (lies itn folgenden er-

  l:iutert werden wird, wobei inan außerdem in der

  Lage ist, ein Mali an Sicherheit gegen Fernsprech-

  störtiiigen infolge von Induktionsrückwirkung zu

  erreichest, welches weit über (lern bisher bei ein-

  pliasigen \Vecliselstromreilietiscliltißniotorelektrifi-

  zierungen erreichten Maß liegt.

  Ein mehr allgemeiner Erfindungsgegenstand ist

  die Anwendung eines neuartigen @ektindiirfilter-

  systeins zum Gebrauch überall da, wo sich ein

  solches als erforderlich erweist, wie z. 13. bei von

  Wechselstrotnmotoren angetriebenen Eisenbahn-

  fahrzeugen oder mehrphasigen Gleichrichtersyste-

  men oder allgemein irgendwelchen Verbrauchern

  einer Konstruktionsart, deren Tendenz es ist, stö-

  rende Zuleitungsstronikreisharmonische im Fern-

  sprechinduktiorisrückwirkungsbereich zu erzeugen.

  Verschiedene bevorzugte Ausführungen der vor-

  liegenden Erfindung werden nun beispielsweise in

  Zeichnungen dargestellt.

  Fig. t ist ein Schemabild einer Schaltung und

  einer Apparatur zur Veranschaulichung der Er-

  titldultg ;

  Fig. 2 ist eine vereinfachte Schemaansicht, auf

  die bei der Beschreibung des Wecliselstromfilter-

  kreises Bezug genommen wird;

  hig. 3 und I sind Ausschnitte aus Oszillo-

  graphendiagrammen, die die Arbeitsweise der

  Schaltung mit und ohne Wechselstroinfilterkreis

  darstellen;

  Fig. _# ist eine weitere, vereinfachte Scheinadar-

  stelltiiig, die eine Gleichrichterbrückenschaltung

  zeigt, auf die ini Laufe der 13eschreibtiug der Kon-

  struktion Bezug genommen wird;

  Iig. (i ist ein Resonanzkurvendiagranini, auf

  welches im Laufe der Beschreibung der Abstiin-

  inung und der Entladungswiderstände des NVechsel-

  strotntilterl:reises Bezug genommen wird;

  Vig.; 1111(18 sind Ausschnitte aus Oszillographen-

  diagrainincii, die die Wirkungsweise der Schaltung

  finit tiii(l ohne (,leiclistronifilterki-ei. darstellen;

  tig. o ist ein Schemabild ähnlich (leinjenigen der

  hig. i. welches die Erfindung in :\uwendung auf

  eiii l:isettlialiufahrzettg zeigt, welches voti einem

  oder mehreren Einpliasenwechselstronireilieilschluß-

  niotoren angetrieben wird, und

  Fig. 10 und i 1 sind Diagramme, die die Anwen-

  dung der Erfindung auf -,Mehrpliasengleichrichter-

  svstelne erläutern.

  - Bei einer charakteristischen, in Fig. i dargestell-

  teil Ausführungsform der Erfindung ist mit i

  eitre Hochspannungseilipliasenwechselstromfahrlei-

  tung angegeben. Der Einpliasemvecliselstrotn wird

  der Fahrleitung an verschiedenen, voneinander

  räumlich getrennten Speisepunkten, beispielsweise

  2 und 3, über eine Einpliasenwecliselstromspeise-

  leitung 4 zugeführt, die ihrerseits voll einem Ein-

  Z' 5 gespeist wird. Uin

  die 'Möglichkeit von Schwierigkeiten infolge von

  Induktionsrückwirkungen oder l@ernslrrechstörun-

  gen aiizudetiteil, ist in Fig. i außerdem eine schema-

  tische Darstellung eines Ferlisprechsystenis oder

  einer Fernmeldeleitung 6 mit angegelrell, die in

  nächster Nähe der Speiseleitung d oder der Fahr-

  leitung i oder beider zusammen verlegt ist.

  Die Fahrleitung i speist über einen Scherenstl-orlt-

  al>nehnier j die elektrische Alitriebsalilage eines

  selbständig angetriebenen Eisenbahnfahrzeuges,

  welches schematisch in Fig. i angegeben ist. Der

  Scherenstroinabnehiner 7 ist finit einer hochspan-

  liungss.eitigen Klemme 8 der l'riinärwiclating9 eines

  die Spannung lieruntertransformier,enrdeii @titfell-

  tratisforinators verbunden, ,der tllit eirein Hisell-

  kern io und einer Sektindiirwicklting i t ausgestattet

  ist. Die niederspannungsseitige Klemme 12 der

  l'i-iniärwicklung (g ist über eine Schutzdrossel 13,

  die gemäß Abbildung mit einem ITnterbrecher-

  schalter 14 ausgestattet ist, mit Erde verbunden.

  Diese Schätzdrossel 13 ist mit einem Eisenkern mit

  Luftspalt 15 ausgerüstet.

  Die Sekundärwicklung i i des Transformators

  ist mit einer Mittelanzapfung i6 und außerdem

  an jedem ihrer Enden mit eitler Vielzahl voti Atl-

  zapfkleininen 17 versehen, die mit Kontrollerschalt-

  stücken i8 bzw. icl Kontakt haben, wodurch die

  Stufenanzapfung versinnbildlicht wird. Die Mittel-

  anzaptung i6 stellt die negative Klemme des

  Gleichstromkreises dar. Die beiden Sttifenanzapf-

  schaltelemente 18 und lcg der Sekundärwicklung i i

  sind mit den Anoden zweier Gleichrichter 2 t und

  22 verbunden, deren Kathoden miteinander ver-

  blinden sind, wobei der Verb» lidungspunkt die posi-

  tive Klemme 23 des Gleichstromkreises darstellt.

  In Fig. i sind die Gleichrichter 2 i und 22 s@ nl-

  holisch so angegeben, daß sie als jeder üblichen

  Gleichrichterbauart angehörig betrachtet werden

  können, was in der Tat durchaus möglich ist. Für

  die meisten praktischen Zwecke Nverden dieseGleich-

  richter am besten, entsprechend (lern gegenwärtigen

  Stand der Gleichrichtertechnik, der Quecksilber-

  danipfgleichrichterbauart angehören, wie z. 13. eine

  solche (las Ignitron oder irgendein anderer Queck-

  sillterdanipfgleichrichter darstellt, wobei dieselben

  entweder in getrennten oder in einem gemeinsamen

  Behälter untergebracht sein können.

  Gem:iß vorliegender Erfindung sollen diese

  Gleichrichter vorzugsweise einer Bauart angehören,

  die nicht in einem gri>lieren Bereich finit Zündver-

  zögerung, Gitterstetieruiig oder I'haseliwilikelrege-

  lung arbeitet, womit ein Bereich gemeint ist, der

  größer als der eine zehnprozentige lieral)setztilig

  der Gleichspannung wahrend der maximalen, ini

  Zuge der Beschleunigung des Fahrzeugs auftreten-

  den Stromstiirken in der Leitung umfassende Ver-

  zögerungsbereich ist. Theoretisch bewirkt ein Zünd-

  verzögerungswinkel voll 23 eine zehnprozentige

  Verminderung der Gleichspannung und gleichzeitig

  firn wesentlichen eine zelniprozentige Verminderung

  des Leistungsfaktors. Jeder der beiden Gleichrich-

  ter :: i und 22 wird infolgedessen rllit allderell

  Worten datiti leitend, wenn die iliin zugeführte

  Spannung eineu @leinstwert in kichtung der

  Durchgangspolarit:it erreicht. leine zellilprozelltige,

  durch Ziindverzögerung verursachte Spallillttlgs-

  erniedrigung würde nüiglicherweise die erforder-

  liche .Anzahl voll -;ll<iniitiligsregelsttifeii (Anzapf-

  regelstufen) und infolgedessen auch diejenige der

  Anzapfungen 17 aln kegelkolltroller und all' All-

  zapftransforniator auf etwa die [Hälfte vermindern;

  (lies kallti in einigen Rillen wünschenswert seilt.

  Irgendeine Vergi-i>I.iei-ting (res I'liasenregelwinkels

  ihrer den Betrag hinaus. der cilie ungefähr zehn-

  prozentige Spannuiig-serniudrignng zur Folge haben

  wiirde, würde den Anstoli zur Urregung (fies har-

  nionischen so\\()lil im Gleichstrom- als auch ini

  Wechselstromkreis gellen und wiii-de damit auch

  der Anstoß zur außerordentlich raschen Verschlech-

  terung des Leistungsfaktors, seile. Nachdem die

  Wechselstroniliarilionischen ungeheure Schwierig-

  keiten in bezng auf indukti@-e hiicktvii-kungen be-

  reiten können mid ein schlechter Leistungsfaktor

  ein so ernstliches Ilindernis bei der Drehzahl-

  regelung eines über einen Gleichrichter gespeisten

  Antriebsaggregates seilt kann, soweit eilt solches

  als praktischer Rivale anderer gängiger Antriebs-

  arten für Fahrzeuge in Hetraclit gezogen wird,

  inacllt die vorliegende l,;i-liiiduiig die Verwendung

  von Gleichrichtern zur Bedingung, die keinen

  weiten Zündverziigerungsllereich hallen, wie (lies

  bereits festgestellt wurde. Wenn ein geeigneter

  Wechselstroinfilterkreis 40 Anwendung findet, kön-

  nen seine vorteilhaften Wirkungen hinsichtlich der

  Beseitigung induktiver 1tiicl<wirktingen, der Ver-

  besserung des Leistungsfaktors und der Verbesse-

  rung der Spanntnigsregelungsfiilligkeit es inanch-

  nial auch zulassen, dal3 (,in weiterer Ziiiidverzöge-

  rungsbereich @nwenllnng findet, wodurch die üb-

  liche fiinfzellnlii-ozeiitigc oder eine weitere Er-

  niedrigung; der Gleichspannung durch Steuerung

  des Ziindverziigei-nngsliIiaseiiwinl;els in(*iglicli ge-

  macht wird.

  I )ei- (-#leicllstl-olllkreis23-ih dielst zur Vei-sorgtitig

  der Gleichstroniantriebsinotorausrüstung, die der

  Hinfach lieit halber in 1# ig. i nur als aus einem ein-

  zeihell Motor 2d bestehend angegessen ist, olnvohl

  natürlich gewiihillich eilt Fahrzeug illit eigenem

  Alltrieb eine Vielzahl voll Alltriebsniotoren besitzt,

  die gewölinlicli beim Anfahren irgendwie in Serie

  und ini Weiterlauf irgendwie in Parallelschaltung

  geschaltet sind. [)ei- A1otlir =1 ist gelll:iß Abli ldltllg

  mit einem ttf(-r 2#3 und einer in Reihe geschalteten

  li(»nl(e»sationswicl;lung 2(, die finit Hilfe eines

  \\-cn<lescltalter s 2; in jeder Stromrichtung in den

  (@leicllstn»nkreis 23-#i0 ei1ll)ezogen werden kann,

  ausgerüstet. I )ei- Motor besitzt -außerdem eine in

  keilI(' geschaltete 1l;1111rtfel(ltvicklttlig

  Dieser (@leichstr(mlnt(lt<ir 28.

  24 ()der irgendeine

  l@(»nl@itiati(»1 s(ilclier (ileichstr(»ninotoren kann liiti-

  siclltlich seitlcr Drehzahl (lach irgen(leinein lIe-

  kalltit('Ii \'erfalirctl geregelt werden, und die SI)aII-

  tiuttgsrege@ung. die sclicillatisch (ltil-cli den Alizapf-

  k(»ltr((Iler 1S hztv. i() angegehen ist, kann infolge-

  dessen als \'er:ittttitilillichung ir-eildeiner üblichen,

  11ekallntell Uoi-ni voll Uel<Iregeltttlg betrachtet

  wenlett.

  I)er (ill'Ie11@tR(Illtll(1T()I-2-+ besitzt eine besttntlnte

  III(Iltktivit:it, (hü tu>twen(ligerweise die Gleichstrom-

  in bestimmten Grenzen halt. In einigen

  U:illel1 kaifit es aus spiiter noch zu beschreibenden

  Gründen notwendig sein, ein noch weiteres Ati-

  steigell (ler l)r()ze1Itt1alc1t Welligkeit des Gleich-

  str(lnis ailzustrellcn, und in einem solchen Fall wir (1

  eilte (@lcirllstr<it»(lr(lsscl 30 vorgeselicn, die finit dein

  \1()t(il- 24 itn Gleichstronkreis in Serie geschaltet

  ist. I )icse (i1(#iclistr(tni(Ii-ossel ist finit einem mit

  eitlem Luftspalt vcrsehelten I?isenkern ausgestattet.

  \It; ihrer I)arstellutlg ist ersichtlich, daß sie außer-

  (lein mit einem @urzsclilul.i- oder Ülierbrückungs-

  sch:1lter 32 versehen ist, finit dessen Hilfe die

  (@leichstn»n(lrcrssel 30 aus (lern llotorstrotnkreis

  23-1( ) ausgeschaltet werden kann.

  lii einigetl F:illcn kann es, gewöhnlich unter kriti-

  schen ()(1('i- schwierigen Konstruktionsbedingungen,

  notwendig tverden, finit Rücksicht auf Fernsprech-

  sti(rullget@ inf(llgc \()1i li(*iliereii harmonischen in

  (lcu 1\'ccllselstr(»nlcitwtge». i und .I anzustreben,

  dal3 der Gleichatroinkreis 23-t6 einen höheren

  (@leicllstr(»nwelligheit>gra(1 besitzt, als (lies ini

  Mot(irstronikreis einschließlich des Läuferkreises

  2j und dein gr('it.lt(#ll ",Geil der finit ihtn in Reibe

  geschaltetetl \\'icl;Itillgell26 und 28 desselben er-

  wünscht ist. \\'eim (lies der Fall ist, wird ein

  Gleichstr(lliltilterkl-eis 33 vorgesehen, der durch Be-

  t:itigut@g eill(#s Schalters 34 die in krage kommen-

  (1(#ii "1-(#i1(# (les \Iot(lrstroniki-cises Überbrückt. Der

  (ileiclistn»ntilterkreis. falls ein solcher benötigt

  \vii-d, ist eilt abgestimmter Filterkreis, der aus

  -'Will 1@(»I(lettsat(»- 3,3 u11(1 einer in Serie damit ge-

  sclla@tetett I11dukti(1ll 3() 1)(#stellt, die, wie aus der

  \I(bil(littig ersichtlich, mit citietn l?isenkern 37 Init

  Luftspalt ausgestattet ist. Dieser allgestimmte

  (ileicllstr(»ntilterkreis 3; wir(1 tttlgefiillr auf die

  zweite @larnu»liscllc abgestilinnt, wie (lies In] ein-

  zelheil »nillstcliell<I noch erl<itttert werden wird.

  (@(in:ili l@.rtitt(lutlg ist es gewöhnlich ()livcö1il viel-

  leicht nicht unter allen Unistanden, wenn die

  anderen i:rtitt<lu»gsmcrkmale unter günstigen Be-

  (IiII,gtIIIgt#11 sorgf:iltig beobachtet werden) licitig,

  einett \\'echsclstronitilterkreis4o anzuordnen, der,

  wie (lies litt f() lgeil(1eii ei-Lititert werden wird,

  s(#kttii(lüi-scitig ;in den Transformator geschaltet

  wirvl. 1 )icser \\-ecliselstr(»nfilterkreis 40 ist (leI-

  I )etttliclil;eit halber il) 1 so dargestellt, daß er

  über Kleiniren l#i und S_ der Sekundärwicklung r r

  des Transformators, vorzugsweise nicht über die

  Regelanzapftttig 17, 'die für die Versorgung der

  :\no(lenztileitungen 18 und 1g Verwendung findet,

  angeschlossen ist. Diese Schaltung soll allgemein,

  wie iin folgenden erläutert werden wird, sekutid:ii--

  seitige Nelienschlußschaltungen versinnbildlichen.

  1 )er Wechselstrotrifilterkreis .4o ist eilt flicht ab-

  gestinmiter Filterkreis, der aus einem Konden-

  sator C- und einem Ableitwiderstand K hestelit, die

  v(trzugsweise miteinander in Serie geschaltet sind

  wild deretl I?inzelheiten ini folgenden noch vollst:iii-

  dig (#i-l:itltei-t werden.

  I)ie erfolgreiche Konstruktion eitles über eitlen

  Gleichrichter angetriebenen Fahrzeuges gemäß Er-

  findung scliliet.it die Berücksichtigung einer Anzahl

  voii I#`akt(>ren ntit ein, die nunmehr im einzelnen

  ei-l:ititert werden. In erster Linie wird in diesem

  Zusammenhang der Induktionsinterferenzfaktor er-

  weil dieser Faktor nach Ansicht der meisten

  Fachleute bisher der Stein des Anstoßes war, der

  die Entwicklung der vorliegenden Bauart von An-

  triel>ssvsteinen für elektrisch hetriebenc Eisenbahn-

  anlagen heininte.

  l?s hat sich gezeigt, daß die Schwierigkeit der

  Ausschaltung von Fernsprechstörungen, die infolge

  von induktiven Rückwirkungen bei über Gleich-

  richter gespeisten Eisenbahnfahrzeugantrieben auf-

  treten, nicht, wie die meisten Fachleute vermuteten,

  (las Hauptproblem darstellt. Nichtsdestoweniger

  scheint es nötig zu sein, dein Gebiet der Vermei-

  dung von Fernsprechstörungen infolge induktiver

  Rückwirkung, und zwar in höherem als zunächst

  nötigen -Maße, sozusagen etwas übertriebene Auf-

  merksanikeit zu schenken, um zu Antriebsinotor-

  atlsriistungen zu kommen, die von allen daran

  interessierten Kreisen gutgeheißen werden. Nach-

  dem ntininehr die Vorführung von über Gleich-

  richter angetriebenen Triebwagen und Lokomotiven

  zur allseitigen Zufriedenheit erfolgte und bewiesen

  wurde, daß solche Konstruktionen wirtschaftlich

  sind sowie daß dieselben in bezug auf Telephon-

  leitungen außerordentlich niedrige Induktionsriick-

  \virktingen zeigen, ist zu erwarten, daß künftig von

  einer Konstruktionsbasis ausgegangen wird, inner-

  hall) welcher die zahlreichen anderen Vorteile der

  l?rfindung in der Regel weit mehr richtunggebend

  sein werden als die Rücksichtnahme auf die indttl:-

  tiven kückwirkungen.

  l,'ür jede gegebene Verteilung von Harmonischen

  in deii \\'echselstronileittun.gsströnie i einschlielilich

  der kückströine steht die Telep'lioninterferenzgröße

  fit Abhiingigkeit zu der Telephoninterferenzkoppe-

  lungsgrül.ie. (lie ihrerseits weitgehend von der Ver-

  teilung der Rückströme auf Schienen und Erde al>-

  liiiigt; sie h:itigt jedoch in noch weit höherem Maße

  von der Art der Telephondrähte und Teleplionkabel

  sowie vorn ihrem Abstand von und der Uinge ihres

  Verlaufs Dings den Fahrleitungsstronikreisen und

  Speiseleitungen ab.

  Die irgendeiner gegebenen Harin(»nisclien zuge-

  ordnete Teleplioninterferenzgröße für eitiv Leistung

  1(-i eiriei bestimmten, unverän(lerliclt@(#it Teleplion-

  interferenzkoppelungsgröße ist gleich dem Produkt der Stromstärke I in der Leitung und einem Einflußfaktor T, der den Pegel des bei der Frequenz dieses Harmonischen erzeugten Störgeräuschs versinnbildlicht, wobei weitere Faktoren, wie Koppelung, Geräteempfindlichkeit und Empfindlichkeit des menschlichen Ohrs für die verschiedenen Frequenzeii bereits berücksichtigt sind.
• Der Telephoninterferenzeinflußfaktor T ist für verschiedene Frequenzen stark verschieden, wie dies in Fig.6 an Hand einer Teleplioninterferenzeinflußkurve dargestellt ist; eine ähnliche Kurve wurde von B a r s t o w und Gen. im Jahre 1935 in der AIEE auf S. 1312 veröffentlicht. Bei einer neueren Ausführung einer solchen Telephoninterferenzeinflußkurve, von der zuweilen Gebrauch gemacht wird, hat der Einflußfaktor am Anfang bei Frequenzen von 6o Hz und darunter den Wert i, wobei die der Kurve zugrunde liegenden Telephoninterferenzkoppelungsverhältnisse eigens so gewählt wurden, daß sich dieser Wert ergibt. Der Einflußfaktor erreicht 7' = 2,7 bei ioo Hz, T = 7,6 bei 15o Hz, T = 1000 bei 500 Hz und wächst dann zu einem Maximum von T = 12100 bei 107o Hz an, wonach der Einflußfaktor T langsam bis auf einen Wert von T = 50o bei 4615 Hz abnimmt und bei höheren Frequenzen auf noch niedrigere Werte Heruntergeht, während, von T = 350o bis T = 3930 und zurück auf T = 350o, bei Frequenzen von jeweils 195o, 295o und 3350 Hz ein nochmaliger leichter Anstieg erfolgt. Die Einflußkurve für 7' steigt bei Frequenzen über 4615 Hz nochmals an, jedoch sind gewöhnlich so hohe Harmonische hinsichtlich ihrer Amplitude so unbedeutend, daß das Produkt der induktiven Interferenz 1 - T vernachlässigbar klein wird, lange bevor solche Frequenzen erreicht werden.
• Die Gesamtgröße der T'elephoninterferenz, die sich aus den Einzelfrequenzen des Leitungsstromes zusammensetzt, wird unter Zugrundelegung der vorerwähnten unveränderlichen Telephoninterferenzkoppelungsverhältnisse mittels eines sog. mit TIF bezeichneten Telephoninterferenzfaktors gemessen, welcher das Verhältnis der Ouadratwurzel der Summe der Quadrate aller Telephoninterferenzgrößen I - T der einzelnen sinuswellenförtnigen Komponenten, sowohl der Grundwelle als auch der Harmonischen, zu dem rms-Wert des Stroms darstellt.
• Die Berechnung von TIF war, wie bereits festgestellt wurde, ein Grundvorgang bei bisherigen vergleichsweisen Ermittlungen der relativen Fernsprecliinterferenzwirkungen verschiedener Systeme. Sie basiert, wie ebenfalls bereits bemerkt wurde, auf der Zugrundelegung einer unveränderlichen Teleplioninterferenzkoppelungsgröße, die infolgedessen ihrer Definition nach eine 1>e1 allen Frequenzen konstante Koppelung darstellt. Der tatsächliche Telephoninterferenzgeräuschpegel wurde als Produkt von TIF und dem Leitungswechselstrom, multipliziert mit einer der tatsächlichen Teleplioninterferenzkoppelungsgröße Rechnung tragenden Konstanten, definiert.

  Die Zugrundelegung einer für alle Harmonischen

  konstanten Telephoninterferenzkol>pelungsgröße ist

  hei Eisenbahnelektrifizierungss@,stenien jedoch nicht

  ganz richtig, weil die sinus£ortn;ilinlichen Strom-

  komponenten verschiedener I,requenzen bei der

  Rückkehr vom Fahrzeug zur I?rregerquelle nirgend-

  wo gleichmäßig auf Schienest und I?rde verteilt

  sind. Dies ist vor allem iiif<ilge der "l,atsaclie, daß

  die Schienen aus Stalil hestelien mid dieselben in-

  folgedesseti eine wesentliche hiduktivitä t besitzen,

  der Fall, wodurch infolgedessen auch der Scliieneii-

  scheimviderstand lies höheren Frequenzen größer ist.

  Natürlich laufen die meisten lioclifrequetiteti Har-

  monischen bzw. diejenigen liö lierer Ordnung durch

  die Erde zurück, während die (irtiiidwelle und die

  Harmonischen niedriger Ordnung liaulitsäclilicli

  durch die Schienen zurücklaufen. Der Teleplion-

  interferenzkoppelungsfaktor ändert sich infolge-

  dessen hauptsächlich in :@1>hängigkeit von der rela-

  tiven Verteilung der Rückströme auf Schiene tiiid

  Erde. Infolgedessen ist <lei-lZolil>eltingsfaktoi-, wetisi

  der gesamte Rückstrom durch die Erde und kein

  Rückstrom durch die Scliieneii -zurückläuft, unge-

  fälir 76mal größer als der hoppeltnigsfaktor, der

  sich ergibt, -,wenn alle Stroinrücklä tife durch die

  Schienen erfolgen.

  Die die Zulässigkeit jeder Stroniverteilungs-

  schaltung bestimmende Größe ist der Geräuscli-

  pegel derFernspreclistörscli\viiigttngeii imBetriel>s-

  zustand, während welchem die meisten StÖr-

  geräusclie erzeugt Nverden, was bei einem über einen

  Gleichrichter angetriebenen I?isenl>ahntriel>wagen

  während des Atifahrens oder @@äliren<1 des höchst-

  zulässigen kurzzeitigen l,'<tlirleittingssti-onies bzw.

  Höchstlast der Fall ist. Dieser (#eräusclil>egel iiitei--

  essiert und nicht irgen<iwelclie theoretischen

  TIF-Berechnungen, welchen ein konstanter, unver-

  änderlicher Telephonkoppelusigsfaktor zugrunde

  liegt. Zur wirklich einwandfi-eieii l:rinittlung des

  1'elel>lioninterferenzgeräuscliliegels sollte infolge-

  dessen das von jeder einzelnen der llarinonisclieti

  hervorgebrachte Gerätiscli eigens tintersuclit wer-

  den, indem der Wert dieses IZeso iianzstrotnes, d. 1i.

  des Stromes dieser llarsnonisrlien, s,>wolil mit dem

  Faktor T als auch mit dein zu dieser Harinonis#7hen

  gehörigen Koppelungsfaktor multipliziert wird.

  Nachdem eine solche Berecliiiting für alle Har-

  monischen, deren Amplitude iiiclit vernaclilässigl>ai-

  klein ist, durchgefiilirt wurde, kaiirr aiisclilielieiic1

  der Telel>liotiinterfei-eiizgei-"itisclifaktor durch Be-

  rechnung des Quotienten aus derQuadratwurzel der

  Stimme der einzelnen Quadrate dieser für alle

  Harmonischen (einschließlich der (@run<li@elle) vrr-

  schiedenen Gerättsclipegelprodukte dtircli den

  rms-Wert des Stromes bestimmt werden.

  Im folgenden wird der klassische bzw. allgemein

  anerkannte Weg der 13ereclinung des Telephon-

  interferenzfaktors TIF, der einen für alle Frequen-

  zen konstanten Koppelungsfaktor zugrunde legt,

  einer Kritik unterzogen. Dies ist notwendig, weil

  dieser 1,- aktor auf diesem Wege relativ leicht zu

  bestimmen ist und weil der Großteil der bisher 1>e-

  katinten lZechntingsgi-iißen auf <lirser I,asis liereclin;#t

  wu1-(lv. I)icse \lctho(lc (,#r 1,'i-niittlittig der Fela-

  tiven "felel)li()uiiiwrferetiz ist jedoch hinsichtlich

  ihrer Anwendung im (Zahmen vorliegender Ertin-

  dung unbrauchbar bzw. sie ergibt zti ungiinstige

  Werte, (la, wie (lies ini folgenden erläutert werden

  wirf.. die I:riin(lultg die weitgehende Verringerung

  der Harnil»iischvil h<'tlierer Ordnung zum Ziel hat.

  w:iliren(1 die Harmonischen niederer Ordnung züi-

  gel,tssen wer(1en. I )artms folgt, (lall die geräusch-

  erzeugencien Wirkttttgen der lii)hereu llarmonischeil.

  (l. 1i. derjenigen Harmonischen, die itti Verein tnit

  (letz gri)l.itctt Koppelungsfaktoren auftreten, ver-

  mindert werden. Wenn das neue System infolge-

  dessen tnit anderen l':isciil)alittelektrifizierttngs-

  svstetlten verglichen tvird, sollte all diesen Punkt

  gedacht w@r(len, (1.1i. ii:itnlicli daran, daLi hier in

  weit liiilierem Maße. als ein gewiilItficher Vergleich

  der T/F-\\'ertc der verscliie(lenen Systeme initein-

  att(ler uitvai-tcii l;il.it. der (;er:itisclil)egel ertiic(lrigt

  wirf(. (l;1 (lci- Wert der li(tchfre(luenten 1 larniotlischen.

  die nicht unmittellmr durch die Schienen zurück-

  laufen, s() stark beschnitten wird.

  1)cr maximale rrrLC-1_citutigsstrum (während flus

  lic'schleitiligungszustandes) beträgt für eine .;leine

  GIcichrichterin()t()rausrüstung eines kleinen \Iehr-

  fachtrirl)wagells voll 4(i0 frs hei I i 000 V Fahr-

  leittnigsspanuung titigetiilir 7,5 _\. Bei einer Lok()-

  in()tive von 3ooo 1)S, die mit 24000V Fahrleitttngs-

  sl)annung betrieben wir(.. hetr;igt (ler maximale

  rrn,c-I'alirleitungsstrom (w<ilireitd des l;eschletiiii-

  gtt11gszIlst@til(Ics) ttligef;illr 400 _\. I)ics gibt einett

  ungcf;dircit l@egriti der (@rülieuur<Inung der Fahr-

  lcituitgsstriinte, Init w('lclicii der "Cclel)llollitltel-_

  iercltzfakt()r T//,' multipliziert tverden tnuß, tun die

  relative 1)zw. vergleichsweise (@esamtgrül.ie der Ge_

  r:iuschl)egcl (.er vcrschic(lcitcii Ausrüstungen zu he-

  rechnen.

  1?ine zul:issig(# Hauart eines I:inph@senwec@isel-

  str(»nrcihetischlul@ciseiil)ahnfalirzcugml)t(»-s (ohne

  Zielnutzung v()11 (ileichrichtcru) hat lwkailntlich

  unter \laxiiiialstroin, (1.1i. 1>'i lieschlettnigulig.

  einest "Iclel)it(»tiltteriercltzfal;t(»- TIF vnii ;hr

  (iriil.ie11()1-(lntltlg 27 ; derselbe I)cl:ittft sich unter

  \orinallast. (l. h. um-malen Fahrbedingungen, auf

  T1 F - 7.

  Bei eitler \I(rt@)relllusrüstuiig, <11c iiber einen

  (Acichrichtrr litgctriel)eit wir(.. rührt der gri@l.itc

  "feil (lci- Teleph()listiir-allg(,tt eher von der Gleich-

  richtung, als v()111 I«)lllllltltat()rf(#ticr und (ICII a11-

  deren I' akt()rcil innerhalb (l-, Motors selbst fier.

  Infolgedessen ist anzunehmen. (lall (ler Telephl)n-

  ir@tcrfercnzf@ kt(>r I /Fellics über eineiiGleichrichter

  @('ll)@1aI111ig angetrichclielt I'ahl'/.t'Llges sowohl wall-

  ren(I des @lcschleuliigelts als auch unter normalen

  1'1ür1)e(lillguiigeti ultter fiel- \ ()ratissetztittg, (111.i

  (sie anderen (irüliclt glrichbleiben, dieselbe Griil.)c11-

  ordnung hat. ()liiie irgendeinen Filter wird ein über

  einett (Teichrichter betriebener l' ahrzeugtnotor, der

  k()iistrtikti()iistn:il.iig stl-(#iig nach Erfindung ausge-

  führt ist und der gemäl.i I':rtiit(ltiiig betrieben wird,

  urfiter Hcrücksichtigung der (@riit.ien der Gleich-

  des l"1>cr(lcckttngswinkels und

  1111 @ttlill@'(`III),,@(#tttlig\t@Iitl\ll@. ttle in] tl)Igeti(lett

  erläutert werden wird, einen Telep'honinterferenz-

  faktor v(ni der (iri>13eliordnttng TIF = So, unter

  Umständen 1)edeutend darunter haben. NA einem

  Filter getnäl3 (ler 1-,-rhtr(lutig kann. der Telephon-

  iiiterfci-ciizfa1#t(#r 1'1F fast ganz nach Wunsch ge-

  wählt werden, wobei wirtschaftliche Werte von fier

  Grütomr(lntnig TIF = 7 ohne weiteres herstellhar

  sind.

  Um in einem theoretischen Grenzfall einen voll-

  kommen gegl:itteten Ausgangsgleichstroin aus

  einem Vollweg- (bil)hasigen) Eitipliaseugleichrich-

  ter, wie ein solcher in Fig. i gezeigt ist, zu 1)e-

  kommen, niiil.ite in (lern Gleichstromkreis eine un-

  endlich große Induktivität vorhanden sein, ferner

  inübte der ('berdeckungswinkel in den Gleich-

  richtern gleich Null sein und eine Induktivität von

  der GrilGcnordnung Null in dem Wechselstrom-

  eingangskreis vorhanden sein, und ferner miißte der

  l:ing;tiigstvecliselstrom l,,eclitecks- oller Qttadrat-

  wellenf()rin haben. Es ist bekannt, dal.i eine Itecht-

  ecl;swechseistroinwelle, die rechteckige Halbwellen

  besitzt, inatheinatischwiefolgtdurchdieFouriersche

  leihe dargestellt «-erden kann, wobei die hm fol-

  gcIlden für die Spannung gegebene Formel ge-

  iiau so für den Strom Gültigkeit hat:

  \vorin t' der Augenblickswert der 1Zechteckswelle,

  I: die Amplitude (kr 1Lechteckswelle (,) = 2 ' z - f

  = die hi-eisfi-e(Itienz der Grundwelle, w()1)ei im fol-

  geudct1 aus Gründen der leichteren Schreibung der

  Buchstabe (,) durch den ßuchstabeii 7c ersetzt ist,

  f die (@r1tlt(1- oder Leitungsfrequenz, t die Zeit und

  rt irgendein ganzzahliger Faktor zwischen t und

  unendlich ist.

  Infolgedessen NN-1(1 eine IZechteckswelle eines

  l.citungsstr()rnes von der Frequenz 23 11z. der eine

  rnt.c-(@rurt(lfrc(lucnzstr(»nstürke von 1 :\ 1>esitzt,

  eine Kerlitcckswellcuanil)litude von

  F_ = o,25 - -7 ( 2 = r,iii =\

  haken, ()hei (liesell)e eine unendlich große Anzahl

  von h()111l)oll('tltetl besitzt, voll welchen (sie folgen-

  den zalilciiniiitii" ;,legeheil werden:

  ()r(tnungszat)I t CC(1nCnZ

  (Zur Ilarnumisclwn \

  u f

  i 25 I,1)()()

  ().333

  _i 75

  125 (),'2( )()

  7 17,5 (),142()

  225 (), I I I I

  I I 275 (),O()()9

  13 325 (),()76d

  1j 37,5 (),(;667

  .7 425 (),o585

  1() 475 0,0320

  21 5 25 0,().476

  2:1, S75 0,0435

  Ordnungszahl Frequenz

  der Harmonischen

  n f

  25 625 0(`4

  27 675 0,0370

  29 725 (),()344

  31 775 0,0 3z3

  41 1025 0,o244

  51 1275 0,o1961

  61 1525 0,o1639

  71 1775 0,01o8

  8z 2s25 0,0123

  Der "Celeltliotiititerfe.retizfaktor T1/7 einer solchen

  Welle wird ungefähr etwas gröl.ier als 7@)0 (;der

  c,ttt

  710 seit].

  In einem anderen theoretischen Grenzfall, (l.11.

  frei dein nur mit Ohnischen Widerstand belasteten

  Stromkreis des obengenanntün Gleichrichters wird

  der Ausgatigsgleichstroni hallt so groll sein, (la der

  1?ingangswecliselstroni Sintiswellenfortn und in-

  folgedessen keine Harmonischen halten wird. I?ine

  gleichgerichtete Sitiuswelle hat bekanntlich die

  Effektivstromstärke 10 =21/.7 = 0,637 - I, wobei I

  der tlöclistwert des Stromes der Sinuswelle ist;

  diese gleichgerichtete Sitiuswelle besitzt eine unend-

  lich große Anzahl ganzzahliger Harmonischer, die

  jeweils gleich

  sind, wol ) ei 1n jede niögliclie ganze Zahl v011 2 bis

  unendlich sein kann. Unter Zugrundelegung der

  prozentualen Welligkeit als der Hälfte der Diffe-

  renz zwischen dem Maximum und dem Minimum

  der Augenblickswerte der Gleichstromwelle, divi-

  diert durch die halbeSumme dieser:Xtaxinittin- und

  \lininiuniwerte,ist die prozentualeWelligkeit einer

  Gleichstronnvelle einer itn Rahmen dieser Frin-

  dung benutzten Wellenfortn gleich

  (1-0) / (I + (() = 1 = l00%

  Dies ergibt einen Telepliotiinterferenzfaktor TIF

  = r, wolpei genannter Faktor mir für die Grund-

  frequenz desLeitungswechselsbromesGÜltigkeit hat.

  Notwendigerweise fallen alle praktisch ausge-

  führten, über Gleichrichter angetriebenen 1\lotoran-

  lagen in den Bereich zwischen (fiesen beiden Grenz-

  fällen.

  Eines der ersten Erfordernisse einer zweck-

  i äßigen Konstrukti gemäß 1, rfindung ist dieAii-

  n ' on

  Wendunng der größtmöglichenGleichstromwelligkeit,

  die von dein Gleichstrommotor 24 noch störungs-

  frei verarbeitet werden kann, in (lern Gleichstrom-

  kreis 23-i6, oder, falls in einem Grenzfall der

  Motor die hohe Welligkeit nicht verträgt, die er-

  forderlich ist, um eine Verringerung der Harmo-

  nischen in der Wechselstromzuleitung auf einen so

  niedrigen Wert zu erreichen, daß der Telephon-

  interferenzpegel in annehmbaren Grenzen bleibt,

  mini indiesemFalldieGleichstroniwelligkeitsogroß

  gemacht \\-erden, als dies finit kücksicht auf die

  Unterdrückung der "I@elcl@lu»tst@>ruttgen, die auf

  Grund der I larnionischen in (ruft \\'ecliselstt-o ]nzti-

  leitungett t und 4 auftreten, n(ttwen(lig ist, und die

  Pberwelligkeit n]ul.1) von dem (Aeichstrctnin]cttor 24

  durch Altleitung über ein unter Bezugsziffer 33 in

  Fig. t angegebenes (@leicltstr(»ntilter ferngehaltert

  werden.

  Versuche haltert ergeltelt. dal3 die I'1I;-Ktirve,

  aufgetragen in \I>Itün gigl;cit v()tn Anstieg der

  Welligkeitswerte im (ilcichstro]ikreis, 1>e1 einer

  Welligkc-it zWischet] 23 Und 73°/u ziet]ilich flach

  verläuft, woraus folgt, dal.i sich eine Steigerung der

  \Velligkeit über 25('/o hinaus atlf 30% als Mittel

  zur lleral>setzung der sich aus der Verringerung

  der Harmonischen in der Wechselstrotnzuleitung

  ergebenden "helephoninterferettz nicht lohnt.

  Der Welligkeitsgrad, der noch ohne Störung von

  (lern ('#leiclistroniniotot- 24 aufgettot1111]ett bzW. Ver-

  tragen wird, hängt davon alt, (tl ) es sich titn einett

  kleinen oder grol3(#ti Motor, einett l.angsa tlüufcr

  oder Schnelläufer handelt bzw. von weiteren ho t1-

  struktionseigenarten des, Motors alt. Die kleineren

  Gleichstrotnfahrzetigtn(ttoren sind normalerweise

  vierpolig und besitzen eitre in Reibe geschaltete

  Läuferwicklung und eilt aus einem Stück bestehen-

  des 1\-lagnetgeliätise. Die großen Gleichstrom-

  fahrzeugmotoren sind gewöhnlich sechspolig, Haben

  eine Verhundwicklung und besitzen tiornialerw(#ise

  ein aus Schichtlagen einzelner (\lagnethleche be-

  stellendes i\'lagnetgelüiu.(#. Kitte in heilie geschaltete

  I.'iufet-wickltitig hat zwischen den Kotnniutat(»-seg-

  metiten jeweils so viele l.ä uferwilt(lungen, als Pol-

  paare vorhanden sind, wiihrend ein Läuferkreis i]iit

  Verbundwicklung nur je eine i.ä uferwin<tung

  z\vischetl den Kotiltlltltat(t1'Segtiletltetl besitzt. DM,

  (71eichstrotnkotnponente des .Motorstrot]]es bewirkt

  einen bestimmten magnetischen Kraftfluß itn Feld

  des -Motors, während die Welligkeit des Motor-

  stromes einAnsteigen undAbfallen des Kraftflusses

  über und. unter diesen Wert 1>ewirht. 1)e1- Kraft-

  flußwechsel infolg(# (fieser \\'ecliselkomlu»iente oder

  Welligkeit bewirkt eine bestimmte iti(ltiziert(#

  Wechselspannung in jeder mit (icr Kommutation

  zusannnenh<ingen<ieti I.äuferwitt(lultg. Die Läufer

  tnit Verlnllidwicklung, bei welchen sielt jeweils nur

  eine \\'indtitig zwischen (Iett #,egineitteti befindet,

  werden infolgedessen frei li(ilterer \\'clligheit eher

  eitle feuerfreie K(tminutati<»t gew;ilirleisteti als eine

  Reilienschltitiläuferwick11111g.

  h.ine 3()%ige\\'elligkeit bewirkt utiterltüclistl:tst

  in einem Gleichstrommotor nur sehr geringe Kraft-

  flußäiidertiligen, (la (let- Motor in diesem Fall jen-

  seits des Knickes seiner ni@tgn(#tisclicn Sättigungs-

  kurie arbeitet. Bei nie(ligcretn .Motorstrom wird

  ein stärkeres Funken titir eitle vernachlässigbar

  kleine Störung darstellen, (la der Strom all sich ja

  klein ist. Die Schwierigkeiten. die sich hinsichtlich

  des Motors aus einem et]tsl)rechetid holen \Vellig-

  keitsgrad ergeben, halten ihren Ursprung nicht in

  der Kolntntit:ition, sondern in den Nlagnetisiertitigs-

  Verlusten.

  Der n(trniale Gleichstrotnfahrzeugmotor ist eine

  \laschitte finit eitwtn alis eilletll '-;tiick bestehenden

  \lagnetgelt:iuse, so da19, \\e1111 sich der Hauptkraft-

  111113 in diesem ( @eh:iuse verä n<lert, dieser theoretisch

  zusätzlich hierdurch Warnte erzeugt. .Als solche

  I?isettlrthtifaltrzengmot(»-en finit Gleichstriitneit, die.

  tvie in Vig. i, von Gleichrichtern geliefert wurden.

  geprüft tvurclett. stellte sich heraus, (laß, wend die

  1)t-(tzetttuale \\'elligheit 2(i bis 25% betrug, der

  Itierv(nt lterrüliretidc \I()torertt-:irintitigsgra(1 bei

  Patierlretricb nicht grtrettttt von (Irr I?rtvürmung

  getnossett tver(lett konnt(#, die von -dein reinen

  (ileichstrotn ohne irgen<ltvelche Welligkeit liel-

  rü@rte. \\'e1111 (lie prozentuale Welligkeit auf Werte

  bis 75(1/o gesteigert tvird. tvird atigetionitnen, daß,

  falls die \\-elligheit diesen Betrag erreicht, bei

  \lotctt-ett. (leretl Gell:iuse aus einetll Stück bestellt,

  ltes(m(lerc Kühlmaßnahmen getroffen Nverden

  müssest. \\-e1111 (ler 1lotorst:in(ler aus einzelnen

  Scllichtelt voll \lagnetl)lecll besteht, wird die

  \\''elligkeit des Gleichstrotiles keinerlei unzulässige

  I@:rtv:irmung licrheiführen, nicht einmal bei diesen

  holten Werten.

  1)1c Schwankutigett (les niagnetischenKraftflusses

  itifolgc (ler \\-elligl:cit des \lotorstronies betvirken

  ontsltrechott(lc Sclitvingungen im \lotordrehmotnent,

  tvas sich in getvisseil Vibrationserscheinungen des

  Motors ausdrückt. Wenn die Welligkeit von. 5 auf

  25"/o crlti>ht tvird, ist eilt kaum merkliches Art-

  der Motorvibration feststellbar. Wenn

  die Welligkeit noch tveiter, beispielsweise von 25

  auf ; 5 "/o, erliiilit wird, ist das Atltvachsen der

  Motorvibration bereits sehr starkfühlbar; bei 750/0

  Gleichstronltvelligkeit könnte auch diese erhöhte

  Motorvibration als solche vielleicht gerade noch als

  ztil:issig allgescheit tvet-dell, wenn sie nicht voll

  anderen stüreti(len I?rsclieintttigen begleitet wird.

  Mit anderen \\'orten braucht ein über einen Gleich-

  richtet- gespeister Gleichstronifahrzeugmotor im

  Gegensatz zu einem l@_itil)liasen,#vecliselstromfalir-

  zeugniotor nicht finit einer drehnachgiebigen (nicht

  dargestellten) Antriebszalinraduntersetzung vier-

  selten zu werden, auch dann nicht, welin der Gleich-

  stroililliot(ir eitle 7 j5%ige Welligkeit besitzt.

  Allgenteitt kann als Merkmal der einen bevor-

  zugten :Ausführungsart festgestellt werden, daß die

  gesamte lti(Itiktit-ität des l;leiclistromkreises 23-r6

  s(> klein sein soll, dali zumindest während der kurz-

  zeitigen I Iiicli;tlastlietrielhlteditigungen, wie z. B.

  tv:illrcti(1 (1c1- Beschleunigungsperioden, eine 25%ige

  \Velligl<cit zugelassen \\-erden kann; in manchen

  Viilleti 1\1r(1 eine 2()%ige Welligkeit, malichmal

  s(>gar die übliche t @"/0ige Welligkeit, während der

  kurzzeitigen 11<rrhstlastlrerio(len in dem Gleich-

  stroinkrei; 23-1(t zugelassen N%-er(letl kölinetl.

  Weim die ztveite Ilarnionische der Frequenz des

  I;ingang:strrntikreises voll der Motortvicklun.g al>-

  gelcitet tvir(l, was der Fall ist, tventt der Gleich-

  33 t-et-tt-en(let wird, sind nur die-

  jen@gen I larni(tnischen, die ist (lein Motorstromkreis

  verl(IoilKit, lti@ltcre, gera(lzahlige llarm(inische.

  Diese sind aus zwei Gründen nicht wesentlich:

  erstens ist die Größe der Harmonischen umgekehrt

  proportional zu ihren Ordnungszahlen, so daß die

  vierte Harmonische beispielsweise nur ball> so groß

  ist wie die zweite usw. ; zweitens ist die Erhöhung

  des Scheinwiderstandes des Gleichstromkreises

  einschließlich der Drosselspule, falls eine solche

  vorlialiden ist"(lirekt proportional zu der Ordnungs-

  zahl der Harmonischen, so da.ß dieser Scheinwider-

  stand (beispielsweise) für die vierte Harmonische

  doppelt so groß wie für die zweite Harmonische

  ist tisw. Die höheren, ganzzaliligen Harmonischen

  verschwinden sehr schnell und haben gewöhnlich

  auf die Welligkeit des Motorgleichstroms nicht

  genug Einfluß, um in einem über einen Gleich-

  richter gespeisten, selbständig angetriebenen Fahr-

  zeug irgendwelche praktische Auswirkungen zu

  haben.

  Der Überdeckungswirkel oder Kommutierungs-

  winkel der Gleichrichter 21 und 22 hat einen un-

  erwartet großen Einfluß auf den Grad der in den

  Wechselstrotnzuleitungskreisen eitles über einett

  Gleichrichter gespeisten Eisenllalinfahrzeuginotor-

  aggregats auftretenden induktiven IZiiclavit-ktitigeii.

  D e

  r t"berdeckungstt-inl:el eines ist 1, ig. t dar-

  gestellten zweiphasigen Gleichrichters ist die Funk-

  tion eines honiniutierungsfaktors, der selbst wieder-

  um gleich der Stärke des von einem zum anderen

  Gleichrichter kotninutierten bzw. transferierten

  Gleiclistronis, multipliziert mit derp Äquivalent L

  der sekundärseitigen Induktion desTransfortnators,

  und der gesamten, von den Sekundärklenitnen aus

  gesehen Hinter dem Transformator liegenden Zu-

  leitungskreise, dividiert durch die Sekundärspan-

  nung, ist. Der LTherdeckungswinkel wird größer,

  wenn die effektive Transformatorinduktivitä t L

  erhöht wird.

  Wenn der Überdecktingswilikel oder Kommu-

  tationswinkel vergrößert wird, werden die \Vechsel-

  stromharmonischen im Leitungsstrom zuerst rasch

  vermindert, jedoch werdest, wenn der Überdeckungs-

  wilikel .Io' erreicht bzw. zwischen 35 und 45°, die

  Neigungen der Kurven der Harmonischen all-

  inählich flacher, so daß ein weiteres Vergrößern (los

  Ü berdeckungswinkels hinsichtlich derVerminderung

  der Harmonischen im Wechselstromkreis zu wenig

  bringt, utn die hohen Kosten der hierfür erforder-

  lichen Induktivität im Primär- oder Transformator-

  kreis und die llitinkaufnahine der sich daraus er-

  gebenden Nachteile der schlechteren Regelfähigkeit,

  eitles kleineren Leistungsfaktors und eines schlech-

  teren Wirkungsgrades zu rechtfertigen. Vorzugs-

  weise wird ein Cberdeckungswinkel von ungefähr

  4o° und, während der Fahrzeughesclileunigung

  unter ffüclistlast oder kurzzeitigem Leitungshöchst-

  strotn bzw. Idöclistla.st, was in bezug auf induktive

  lZüclctt-irkungeli die schwierigsten Bedingungen

  sind, ein solcher zwischen 35 und .45° angewandt.

  Während Dauerbetrieb, d.li. Dauerleitungsstrom

  unter Dauerlastbe.dingungen, bei welchem sowohl

  der 1\lotorstrotn als auch der Leitungsstrom un-

  gefähr 5o% des --Maximalstromes während der

  Beschleunigung ausmacht, bewirkt die Erniedrigung

  des Leitungsstromes eine Verkleinerung des Über-

  deckungswinkels auf ungefähr 25 bis 30°. In der

  bisherigen Gleichrichterpraxis betrug der Über-

  deckungswinkel 2o bis 25°. Vorzugsweise wird. der

  X-Iindestüberdeckungswinkel bei Ihichstlast un-

  gefähr 20 bis 25° groß gemacht.

  Die Induktivität in dem Primärstromkreis 5-.I-2-

  1-9-13 wird vorzugsweise allgemein so groß

  gehalten, daß die einzelnen Leitperioden sich iliner-

  halb der Arbeitsfolge der Gleichrichter bei kurz-

  fristiger Höchstlast bzw. Leitungshöchststrom, z. B.

  während des Beschleunigens, während jeder Halll-

  periode um mindestens etwa 2o° überdecken.

  Dieser größer als normalerweise üblich gewählte

  Überdeckungswinkel begingt eine Vermehrung der

  Harmonischen im Gleichstromkreis; jedoch kann,

  wie dies bereits ausgeführt wurde, der Motor 24 im

  allgemeinen die verstärkten Harmonischen im

  Gleichstromkreis vertragen und in der relativ

  kleinen Zahl der Fälle, in welchen dies nicht der

  Fall ist, können die zweiten Harmonischen, welche

  die stärksten Harmonischen des Gleichstromkreises

  sind, von dem Motor mit Hilfe des Gleichstrom-

  filters 33 abgeleitet werden.

  Um einen Begriff voll der Wirkung des Über-

  deckungswinkels auf die Gleichspannung zu geben,

  sei bemerkt, daß ein um 25 bis 3i° vergrößerter

  Kommutierungswinkel ohne Zündverzögerung eine

  Regelungsmöglichkeit um 6 bis 8% ergibt.

  Wie soeben bemerkt wurde, wird eine Vergröße-

  rung des überdeckungswirikels mit fortschreiten-

  dem Spannungserniedrigungs- bzw. Regelungsgrad

  der Gleichspanliung voll einem Absinken des

  Leistungsfaktors des Leitungswechselstroms be-

  gleitet. DieAnwendung des sekundärseitigen Filters

  4o ermöglicht es wegen der um einen wesentlichen

  Betrag voreilenden Scheinleistung, mit höheren

  Überdeckungswilikeln zu arbeiten, als dies sonst

  mit Rücksicht auf den Leistungsfaktor zulässig

  wäre. Eben diese über den Blindwiderstand des

  Stromzuführungssystems (einschließlich des Trans-

  formators) geführte voreilende Scheinleistung er-

  höht die Wechselspannung und somit auch die

  Gleichspannung; dadurch ist es möglich, den Blind-

  widerstand im Wechselstromkreis zu erhöhen, wo-

  durch wiederum das Arbeiten mit einem höheren

  Überdeckungswinkel möglich wird, als dies sonst

  mit Rücksicht auf die Regelungsfähigkeit zulässig

  wäre. Es ist wünschenswert, einen gewissen

  Spannungsabfall bzw. Regelungsmöglichkeit in der

  Gleichspannungskurve zu haben, um die Anzahl

  der Geschwilidigkeitssteuerungs- oder Beschleutii-

  gullgsschaltkolitakte in nornialenGrenzen zu halten,

  jedoch kann andererseits eine zu hohe Regelungs-

  möglichkeit unerwünscht sein, da dieselbe die

  zusätzliche Anordnung zu vieler Windungen in der

  Transformatorsekundärwicklungerforderlich macht

  und bei geringer Belastung eine zu hohe Sekundär-

  spannung herrschen würde, die mit Rücksicht auf

  die Aufrechterhaltung der gewünschten Spannung

  während der Beschleunigungsperiode notwendig

  wäre.

  Die :liiwendtiiig eines ungewöhnlich hohen Ü ber-

  deckungswinkels gemäß Erfindung bedingt die An-

  wendung eines ungewöhnlich großen sekundär-

  seitigen Induktivitätswertes L des Gesamtsystems

  Transformator-Speiseleitung, d. 1i. der Indtik-

  tivität der Sekundärseite. Dies bedeutet entweder

  die Anwendung einer hohen Induktivität im Primär-

  stromkreis 13 in Reihe mit der Zuführungsleitung

  oder, was gewöhnlich wirtschaftlicher ist, den Ein-

  bau einer ungewöhnlich hohen Ableitinduktivität in

  den Transformator io, so daß die Induktivität im

  Primärkreis 13 vermieden oder durch Schließung

  des Kurzschlußschalters 14 kurzgeschlossen werden

  kann.

  Die Induktivitä t ini I'i"liniii"lii'els kann durch Be-

  tätigung des Schalters 14 bei Belastungen, die unter

  der maximalen Belastung der Leitung beim All-

  fahren liegen, erhöht werden, um zu verhindern, daß

  der Kommutierungs- oder Üllerdeckungswinkel

  kleiner wird, wenn der Leitungsstrom abnimmt.

  `'Fenn der Kommutierungswitikel zunimmt, nimmt

  der Telephoninterfereii77fal;tor TIF zu; die Gesamt-

  telephoninterferenz ist jedoch das Produkt von TIF

  und dem Leitungsstrom, so claß iin allgemeinen

  eine Erhöhung von TIF bei abnehmendem Leitunl.Ts-

  strom, den Geräuschpegel der Telelilioninterfereilz

  nicht erhöht.

  Die Wirkungsweise des sekundärseitig geschal-

  teten Wechselstromfilters 4o mit all seinen Ver-

  zweigungen ist, insbesondere hinsichtlich seiner

  Größenordnung, etwas schwer zu erfassen; es ist

  praktisch unmöglich, dieselbe auf exakter niatlie-

  matischerBasis ohne die Verwendung von empirisch

  ermittelten Werten der einzelnen Konstanten vor-

  her zu berechnen. Ein dem Ti-ansfoi-niatorsekundäi--

  kreis, dem Gleichrichter und dem Gleichstromkreis

  ungefähr gleichwertiger Stromkreis ist in Fig.2

  dargestellt, der in seinem Aufbau ungefähr dem der

  Fig. i ähnelt und in welchem dieselben Bezugs-

  zeichen verwendet sind. Eine der Scliwierigkeiteti

  ist die Bestimmung des genauen Wertes der effek-

  tiven sekundärseitigen Induktivität, die in die

  Meiden Sekundärhälften oder die ganze Sekundär-

  wicklung ii zu legen ist, sowie die Bestimmung

  des genauenWertes der veränderlichen Iiiduktivitä t

  zwischen den beiden Hälften des Sekundär-

  kreises.

  In Fig.2 ist der Stromfluß in dem Augenblick

  gezeigt, in ",-elcliem der obereGleichrichtel- 22 einen

  Strom I führt und in welchem der andere Gleich-

  richter 21 stromlos ist. Der Stroni I fließt von der

  Transformatorenklemme ic durch den Gleichrichter

  22 zu der positiven Gleiclistrolliklenilne 23 und von

  da durch die Gleiclistronidrosselsliule 30 und den

  Gleichstrommotor 24 zu der negativen Gleichstrom-

  klemme 16, welche am -Mittelpunkt der Trans-

  formatorsekundärwicklung i i liegt. All diesem

  Punkt teilt sich der Strom. Eine Haul>tkomlio-

  nenteF des Gesamtstromes fließt durch die obere

  Sekundärhälfte voll dein Mittelteil 17 zur olleren

  Klemme l9, weil die Polarität der ';ekuiidärsliaii-

  nung der Leitungsfrequenz so ist, daß die ollere

  Klemme l9 in b ezug auf den "littelpunkt i6 positiv

  ist und, der Mittelpunkt i0 in bezug auf die untci-e

  Kleinnte 1-f; p()sitiv ist. Es ist jedoch vermutlich

  eine kleine Str(»nkomponente eis der einen oder

  anderen 1Ziclitung v(lrhariden, die innerhalb des

  Stromkreises v(n] dem Mittelpunkt t6 durch die

  untere E l:ilfte derIratisformatorsekun(hirseite zu

  (h#1- unteren Klemme t s und (ltircli (In Filterkreis

  .I) zurück zur Oberen Klemme lo Hiel.it, tvie (lies

  (111-c1 (1e11 Pfeil l" in Fig. 2 (bargestellt ist.

  1)ie Str(»nkrcisk(»ist<inten für fliesen Str(»nl:reis

  sind für jede f're@litenz der 1larn]olischeri llzw.

  jeden Welligkeitsgrad des llauptstr(intes / ver-

  schieden, s() daG in Wirklichkeit für jede liar-

  in(mische eine eigene Ersatzschaltung gezeicl]net

  werden »iiillte, wobei jeweils der leitende Gleich-

  AM 22 durch einen I?rsatzscheinwi(lerstand dar-

  gc#stcllt wer(letl müßte und der nichtleitende Gleich-

  i-iclitc#i- 21 ganz weggelassen tverden müflte. 13,i

  jeder einer 1larrn((nischen zugeordneten Frequenz

  wei-(Leii zwei Tranfortnat()rspannungen zwischen

  den Punkten t (> un(1 1 8 erzeugt. I)ie eine dieser

  "Iransf()rmatorsl)atirltnrgen ist eine einer ungerad-

  zaliligeii llrtrt]iotiiscl]eti ztigc()r(llicte Spannung. du

  durch die eutsprechcn(le ungeradzahlige llarnu)-

  AM (lrs Stnnnes in (leni 'hransf(,)rniator induziert

  wird: dieselbe hat über slic ganze Sekundärwiclaung

  11 hilsweg dieselbe P(tlarität, so daß, wenn die

  Polarität (per ()bereit Klemme i(o der olleren Hiilft(@

  der Sckun<l:irseitc infolge dieser im 'Cransformator

  in(ltiziei-tcii, eileer ungeradzahligen 1larn]()tiiscltcil

  Zugeordiletet1 Spannung I)()sitiv ist. die Polarität

  (pes \littelprinktes 1b. (1e1- die ollere Kleinirre der

  unteren lliilfte (1e1- Sel:undürseite darstellt, ist]

  selben Augenblick für diese Wilfte der Sekundär-

  seite chenfalls I1(mitiv ist. Aul.ier dieser Spannurig

  tritt n(lcli ,-ins ( @cgensl)annung auf, die durch (lcii

  -eri -lio:Iien Scleinwi(Lerstan(1 zwischen (IL-13

  \ iiii(lei

  beiden Wilften der Transf(»-lnatorsektindärspule t i

  erzeugt tvird und (Lee die Tendenz 1]at, der] 'ttn

  Mittelpunkt t<) eintretenden Strom I in Zwei glei(l)

  groß(: "heilstr<ime aufzuspalten, so dali derselbe irr

  zwei eiitgegeilg(,setztcll l:icl]tttiigen, nämlich in (l; r-

  (>l)eren Wicklungshälfte nach oben und in (h#1-

  unteren \\'ickltiiigsl]iilfte nach unten Hießt.

  I)ie effektive Induktivität der unteren Wicklungs-

  hä lfte tvir(1 falls dieseHie erl]]ittelt werden karrt] zu

  (lern I@ ilte@rkreisscheintviderstand des @on(@en-

  sators C und (lern Widerstand R hinzugezählt, uni

  die hicl]tulig, I'I]aseillage und Amplitude des

  Stromes l" in der unterer] NFickltingsl]iilfte be-

  stimmen zu künnen, während die Phasenlage und

  die _\n]plittide des l lauptteilstrornes I' intr von der

  effektiven Ili(litktivitiit dieser \\'icklttilgslliilfte

  (wenn dieselbe bestimmt werden kann) und der

  Nesultierenden (lcr v()i] (lein Transf()rn]ator in(lu-

  7.lerten Spanliting('ll abhangt.

  1)ic eben gegebene I:rl<läi-tiiig setzt voraus, dali

  die crwühnten l l:ii-tiio iiiscl]en ungeradzalilige Har-

  n]onisclie sind. die im 1'rin]:irstro n]krcis (pes Tralls-

  fonnat(@rs auftreten. bin Gleichstromkreis sind

  ie(locll die 1larrilmlischen, die zurrt Teil die \\'ellig-

  keit des eigentlichen Gleicl]strm]]s I bedingen. gerad-

  zaldige liarn]onisclie. 1)ie ungeradzahligcn I-Iar-

  ni(»lischen einstellen (Itircli (1e11 Gleichriclitungsvor-

  gang, wie dies später noch erläutert «-erden wird;

  dieser Gleichrichtungsvorgang vollzieht sich wäh-

  rend jeder Halbperiode der Grundwelle der Strom-

  zufülirtuig im Primärstromkreis. Darüber hinaus

  kann die Wirkung des Filterkondensators C nicht

  genau mittels eines Ersatzwechselstronikreises be-

  stimmt werden, (la dieser Filterkondensator kurz-

  geschlossen ist und sich während jeder Komn-m-

  tierungsperiode, d. 1i. zweimal während jeder Leit-

  periode vollständig entlädt, wie (lies tunt im ein-

  zelnen besprochen werden wird.

  Während der Kommutierungsperiode, weint Iwide

  (Ileicltt-ichter 21 und 22 der Fig. i und 2 Strom

  führen ist die Sekundärspannung zwischen den

  Kleintneu 1, und i9 praktisch gleich Null, da sie je

  nach den in den jeweiligen Gleichrichtern herrschen-

  den Strornhe(Iingungen die Summe der Spannungs-

  abfälle der beiden Gleichrichter darstellt. Dies be-

  deutet, (1a( der Filterkondensator C während dieser

  11)mmittiertirigsl)erio(le praktisch kurzgeschlossen

  ist, s( t daß er sich vollkommen entlädt, w()hei sein

  I?ittl<t(Itiitgsstromkreis durch die Ariode 1S des

  Gleichrichters 2 r, den gemeinsamen Kat@oden-

  stromkreis 23, den Gleichrichter 22, die Anode 19

  urid firn zum Kondensator C zurückführenden Ab-

  leitwiderstan(1 R gebildet wird. Die Induktivität 1,1)

  dieses 1?rttladungsstromkreises ist sehr klein, da sie

  praktiscl] nur aus der Induktivität der Leiter be-

  stellt. In einem Sonderfall wurde diese Entladungs-

  strm]]kreisinduktivität mit I_D = o,oooo6 Henry er-

  mittelt. Weilii der Entladungswiderstand R kleiner

  als der kritische Widerstand für diesen die Kapazi-

  tät C und die lnduktivität LD enthaltenden Stnim-

  kreis ist, dann wird die Entladung des Kon(lensators

  während jeder Kommutierungsperiode mit einer

  jeweils von (lern NVert des Produktes C - 1_D abhän-

  genden Hochfrequenz oszillatorisch sein. Wenn der

  l:ritladungswiderstand R gleich oder grii1.ler als der

  kritische Wert ist, wird die Kondensatorentladurig

  nicht oszillatoriscl] sein.

  I# ig. 5 stellt eine Gleichrichterbrückenschaltung

  dar, di(# im Gegensatz zu der in Fig. 2 dargestellten

  `clialtung einigermaßen leichter zu analysieren ist:

  bei dieser Schaltung hat dieTransfort]]atorselun(liir-

  wicklung i i' im wesentlichen dieselbe Anzahl v(»i

  Windungen als eine Hälfte der Transformator-

  tvicklung t t der Fig. i oder 2. In Fig. 5 sind die

  oben beschriebenen )leiden Gleichrichter 21 und 22

  durch vier in Brückenschaltung angeordnete Gleich-

  richter- 22". 21', 22" und 21" ersetzt, die so ge-

  schaltet sind. (lall sie die Sekundä rspannung von den

  Klemmers i o' und i S' abgreifen und den Klemmen

  23' und i(,' Gleichspannung liefern, so daß der

  Motor 2d init Gleichstrom aus den Gleichrichtern

  gespeist wird. In Fig. 5 wird in den].Augenblick, in

  welchen] die (llwrklemine i9' positiv ist, der Strom 1

  von dieser Klemme i9' durch den Gleichrichter 22'

  ztt (lern Gleichstromkreis 23'-i6' und von (la durch

  den Gleichrichter 22" zti der anderen Sekundär-

  klemme i S' geleitet.

  Es wird itonnalerweise angenommen, daß, gleich-

  richterseitig gesehen, die Gleichrichterbrücken-

  schaltung der Fig. 5 der fall>wellengleichrichter-

  Schaltung der Fig.2 gleichwertig ist, jedoch ist <fiese

  Gleichwertigkeit der beiden Schaltungen bisher

  ohne \litinbetrachtziehung ihrer Wirkung auf den

  I# ilterstrolnkreis 4o, der neu hinzugefügt wurde, he-

  urteilt worden. Ein praktischer Unterschied zwi-

  schen den beiden Schaltungen ist, daß die Brücken-

  schaltung der Fig. 5 die lienutztnig einer Hälfte der

  Transforinate» -sekunelä rseite, die bei denSchaltungen

  eler Fig. t und 2 ei-forderlichlvar,überflüssig macht;

  dieser Vorteil hinsichtlich der Tiansformate>rkosten

  wird jedoch durch die Kosten für die doppelte Aii-

  zahl vorn Gleichrichterbehältern wieder zunichte gc#-

  inacllt, \v()bei aullerdem noch zu beachten ist, daß die

  Gleichrichterverluste sich verdoppeln und bei prak-

  tisch ausgeführten Schaltungen die Gleichrichter-

  hellä lter bei \veitent teurer sind als die gr<itiere

  sekutulärseiti@@e Wicklung, \voratis hervorgeht, dali

  ilie Dippelmellengleichrichterschaltungen der Fig. 1

  1111<l 2 bei \veitein wirtschaftlicher sind.

  Wenn die Wirkung der Winkelüberdeckung,

  durch \velche derFilterkondensator C während jeder

  I_eitilligsfl-ednellzllel-io<le zweimal entladen \vird,

  \-(#rii;tclil:issigt \\'trd, kann die Wirkinig des Wechsel-

  strilmfilters Io in der Brückenschaltung nach hig. 5

  berechnet werden- Zuerst wird die Gleichrichter-

  brückenschaltung betrachtet weil diese in bezug

  auf ihre I-fannonischen leichter zu analysieren ist.

  l:s wird zunächst vorausgesetzt, daß ein eitler Ilar-

  nitiniscllen zugeordneter Strom 1, in dein Sekundär-

  kreis des Transformators eine bestinnuteStä rke hat.

  I )a1111 \vird ohne Sekundärfilter und unter der Vor-

  ;ttissetzuiig eines vernachlä ssigbar kleinen Magneti-

  siennigsstrolnes des Transformators, die Gri>13e der

  von genannter zweiten Harmonischen I, erzeugten

  Transforinatorspannung (sekundärseitig) gleich der

  sckut;rlürseitigfn Abnahme des Scheinwiderstands

  der f:i-S:itzitilltiktivitä t 1. der Gesainteinlieit Trans-

  formatorpriinäi-zuleitilngssti-omki-eis sein, (l. h. es

  wird sein:

  EI =- z1 . L - 1X (2)

  Wenn niin der sekundärseitige Filterkonden-

  sator C finit dein finit ihin in leihe geschalteten

  1)ä nlllfiuigsmiderstand R, wie in Fig. 5 dargestellt,

  hinzugefügt wird, wird die zur Aufrechterhaltung

  derselben @trotnharnu»liscllen 1, in dein Eingatlgs-

  stromkreis der (@leichricltterl»-ücl:e erforderliche

  Spannung gleich

  sein.

  Die Alliplitude dieser "l@ransftirmatorsllannung

  \vird, weint <las l"iltei- :1I1\\ellcltiiig thidet, gleich

  sein.

  Die Wirkung det- l linzlifügung des Filters wird

  infolgedessen die sein (WO 1")c11 vorausgesetzt

  wird, daß die 1lttrinonische ain llriickeneingang

  durch den Glcicllstromausgallg (ler Brücke bestimmt

  \vird), da13 die ursprüngliche Transfi@rmati@rspan-

  nung 1:l mittels eitles I@;1kt@irs K ilililtil)lizic#i-t \\-ird.

  welcher gleich

  Ist.

  Wenn w. als IZrcisfre<gunz von 2 - x' f, der

  L'arallelresontinzfi-edtic#nz ftl gent»nmen wird, kann

  die Kapazität C durch

  C - = 111 - I (G)

  ersetzt \verden, \vilbei sich ergibt:

  Wenn ini» vorausgesetzt wird, da19 der Fflit-

  laditngsstroinkreis eine Induktivitä t Lp von o,oooo0

  Hein-.v besitzt und daß der 1?niladungswiderstand

  @cinen kritischen Wert besitzt, dann wird

  und es ergibt sich

  Der Wert des hlultiltlikationsfaktors bei Reso-

  Ita filz ist, wie aus den (@leicllnilgetl (>) tilid (7) zu er-

  sehen ist:

  wobei derselbe finit Anwachsest des Entladungs-

  widerstandes R kleiner w ird.

  Wenn vorausgesetzt wird( dah die l?nWachmgs-

  stromkreisindtiktivitiit 1_)) gleich o.oooo (') ist und

  ilal.i der 1#:Ittla<iungswielcrstand scitlen hritischeit

  \-Verthat, wie sich dies aus derGleichung (S) ergibt,

  dalli) m-ird der ,Multiplikationsfaktor bei kest»ianz:

  wobei derselbe unabhängig v<» t der Resonanz-

  frequenz f, ist und Illit artsteigender 1a-satziiiditl<-

  hvitüt L für die Wich ZuleituiWslransfiwnmttir,

  sekun<l:irseitiggeselien, größer wird, jedoch mit dein

  Anwachsen der Lntla(lungsstromkreisinduktivi-

  t<it 1_t) zu extremen \\'erten kleiner wird.

  111 den hur ven(liagrammen der Fig. 6 sind die er-

  rechneten \\'erte des 'Multiplikationsfaktors K in

  \1(li;ingigl;cit von der Frequenz aufgetragen, wobei

  (1i(. Gleichung (9) zugrunde gelegt wurde, und wo-

  hei, wie in (Aeichung (()), vorausgesetzt wurde, dal)

  ciii kritisclicr \\'ei-t (lcs 1_ntladttngswiderstands R

  erreicht wird, wobei weiter drei verschiedene Er-

  satztransf(@rniatorcn zugrunde gelegt wurden, die

  (11c folgenden 1,.i-."Iitzsektiiidärln(Iuktlvltäteti l)esltzen

  (eilischliel3lich de,' Zuleitungssystems):

  L1 = 0,004

  L= - o,005 (12)

  L;1 = 0,006

  Us ergehen sielt dann die folgenden drei Gleichun-

  geti

  0,z4 4 w.

  rt w:

  4 w1'1 w2

  (),24 -1_ - - 1)2

  w-

  5

  0,24 -t_

  w=

  z (13)

  ((,a4 -;-

  -1 w2 W-1

  6 zew;1 . (-w= 2

  0,a4 +_ -1

  w1 w..

  )

  () 7P1, w2 - 2

  (1,z4 -f-I

  2'U' Zo@I

  lii jedem lall wurden jeweils drei verschiedene

  I'arallelresmiatizfrequenzen zugrunde gelegt, nätn-

  lich:

  f1 = 100

  f2 # 2<10 .

  (14)

  f3 - 400

  lii Uig. 6 sind die (frei Kurven für eine Resonanz-

  von 1 oo Perioden bei 414. .411 und 41s

  darg(-stellt, wobei die vorausgesetzten sekundär-

  seitigen l@rsatzin(lttl;tivitüten I jeweils in Milli-

  Ilciirc angegeben sind. \\'ie aus Gleichung (ii) zu

  ert@arten war, wächst der Matiinalwert des Multi-

  plikationsfaktors A, der bei Resonanzfrequenz auf-

  tritt, wenn die sekundärseitige Ersatzinduktivität I_

  zuiiiinnit. l)ie entsprechenden Kurven für die Reso-

  ii:llizfre(luenzeli Volt 200 und 400 Hz sind bei 424,

  425, .426 bzw. ;44,1. 445 und 44, angegeben. Wie eben-

  falls aus (Gleichung (i1) zu erwarten war, bleibt,

  \\e1111 die Indtiktivität L konstant gehalten wird und

  (lic (@r@il@c des Filterkondensators C geändert wird,

  tim (lie 1Zesonanzfrequenz zu ändern, wobei immer

  noch der l:ntla(Itingswiderstand R bei seinem kri-

  tischen Wert unverändert gehalten wird, der

  \la@imalwert des :Multiplikationsfaktors K unver-

  ;iii(lert, N\ ic dies aus (leni Vergleich der Kurven .+14.

  -121 t111(1 .14; zu ersclt(it ist.

  In Fig.6 sind außerdem zwei jeweils mit 452

  und 45, bezeichnete weitere Kurven aufgetragen,

  die den errechneten Wert bei der Verwendung von

  verschieden großen Entladungswiderständen R

  unter der Voraussetzung zeigen, daß für diesen

  Z"veck ein I?iitladtingskondensator C eine Kapazität

  von 0,000012 Farad besitzt, wobei ein Transforma-

  tor nach Fig. i Verwendung findet, der eine Leer-

  laufspannung von 2344 V in der Primärwicklung 9

  und 1330 V an der gesamten Sekundärwicklung i i

  ])ei einer Speiseleitungsfrequenz von 25 Hz besitzt.

  1)er Scheinwiderstand des Primärstromkreises ein-

  schließlich des Transformators io, der Wechsel-

  stromspeiseleitungen i und 4 und der Stromquelle 5

  beträgt bei einer Frequenz von 25 Hz unter Zu-

  grundelegung der reinen Primärspannung 5,5o011111.

  I)er Wechselstromscheinwiderstand beträgt in

  diesem Fall auf der Sekundärseite (2344J2 . 5,59

  = i,8oo O'hni, bei einer Frequenz von 25 Hz. Die

  Ordnungszahl der Harmonischen, auf welche der

  1, ilterkoudensator abgestimmt wird, ist

  1,8 # o,oo6 # :r - 5'420

  und die Parallelresonanzfrequenz beträgt

  fo = 5429 ' 25 = 1357 Hz.

  Die- sekundärseitige Ersatzinduktivität dieses

  Transormators ist für die Kurven 452 und 45e:

  1,800

  L = _ - 0,011457 Henry (15)

  5o

  Mn Fig. 6 ist die Kurve 452 für einen Entladungs-

  al>leitwiderstand R berechnet, welcher den Wert

  3,o1;.4 Ohni besitzt, Alls Gleichung (5) ergibt sich

  der Multiplikationsfaktor für die verschiedenen

  Harmonischen als (las Ergebnis der Addition der

  Filterkapazität C = 0,00012 und des Entladungs-

  widerstandes R = 2,08,4, so daß

  _ -17590o0-

  4,34 + f2

  ____ ) (I6)

  13z6,3 z

  4,34 + (007I99 f - f

  wird.

  Kurve 452 ist nach dieser Gleichung aufgetragen.

  Der kritische Wert des Entladungswiderstands

  würde, wenn der der Rechnung zugrunde gelegte

  Wert der Entladungsinduktivität Lt, = (),00000i zu-

  trittt, sich zu

  Ihr //0,00024_

  / -- 2 = 1,414 Olim (17)

  0,00012

  ergeben und mit diesem kritischen Wert des Ent-

  ladungswiderstands wurde der Multiplikations-

  faktor

  _2 +-175_9000

  _ f2 (I8)

  2 -1- (0,07199f - -Z326=3 )2

  f

  sein.

  Kurve 45, ist nach dieser Gleichung aufgetragen.

  Es ist aus den Kurven 452 und 45, in Fig. 6 zu ersehen, daß die Wirkung des Gebrauchs von Entladungswiderständen R von verschiedener Größe die aus der Gleichung (io) zu entnehmende ist, nämlich, daß der Spitzenwert des Multiplikationsfaktors K bei Resonanz kleiner wird, wenn der Entladungswiderstand R erhöht wird.
• Es wird bemerkt, daß zuerst die Kurven 41, 42 und .14 mit ihren verschiedenen Bezeichnungen aufgetragen wurden, wobei die für eine Gleichrichterbrückenschaltung nach Fig. 5 berechneten Gleichungen Anwendung fanden und dann dieselben Formeln benutzt wurden, wie sie für eine Vollweggleichrichterschaltung nach Fig. i oder 2 Anwendung finden, nachdem die Kurven 452 und 45, für die Gleichrichterschaltung aufgetragen wurde, die in Fig. i dargestellt ist. Bei Anwendung der Formeln wurde das Kurzschließen der Filterkapazität C während der Kommutierungsperioden vernachlässigt, wie dies bereits näher ausgeführt wurde; die beinahe unüberwindlichen Schwierigkeiten im Zusammenhang mit der teilweisen, nicht induktiven Verteilung der Gleichstromharmonischen auf die beiden Hälften der Sekundärwicklung i i in Fig. 2 wurden ebenso vernachlässigt, wie das nahezu unüberwindliche Problem der Umwandlung der gleichgerichteten geradzahligen Harmonischen des Gleichstromkreises in die äquivalenten ungeradzahligen Harmonischen der Speiseleitungen i und 4 unter jedweder Berücksichtigung der relativen Längen der Energieumsetzungsperioden und der Kommutierungsperioden der Gleichrichter. Außerdem wurde die Kapazität C und die Sekundärinduktivität L auf der Basis der gleichen Sekundärspannungen berechnet was zweifellos genau ist. Um anzugeben, mit welcher Genauigkeit die Formeln auf die in Fig. i und 2 dargestellten Schaltungen Anwendung finden können, ist in Fig. 6 zu der Kurve 452 eine Artgabe der wirklichen Werte des Multiplikationsfaktors K hinzugefügt, die bei verschiedenen ungeradzahligen Harmonischen des Leitungsstromes erhalten wurden, wobei diese wirklichen Werte durch kleine, in das Diagramm eingetragene Kreise angedeutet sind. Der Vollweggleichrichter mit sekundärer Mittelanzapfung nach Fig. i weicht nach zwei Gesichtspunkten von den theoretischen Formeln für die Gleichrichterbrückenschaltung der Fig. 5 ab. Augenscheinlich zwingt die periodische Kurzschließung des Filterkondensators während der Kommutierungsperioden die Schaltung nach Fig. i teilweise in der Nachbarschaft der Resonanzfrequenz zu arbeiten, und bei niedrigen Frequenzen würde, wenn der Kondensator etwas kleiner wäre, als er wirklich ist, diese Wirkung durch das scheinbare Verschieben der Resonanzfrequenz zu einem etwas höheren als dem berechneten Wert angezeigt. Ein zweiter Gesichtspunkt nach welchem die wirklichen für Fig. i erhaltenen Werte von den `'Werten, die aus der Formel berechnet wurden, abweichen ist in der Kurve .15., der Fig. 6 dargestellt, aus welcher zti ersehen ist, daß scheinbar der Spitzenwert der lZesonanzkurve von dem für die 1>erechcieti" Kurve 45, in Fig.6 leicht abweicht. Es wird angenotninen daß diese Wirkung infolge der Veränderung der Stromverteilung auftritt, die in Verbindung mit Fig. 2 und den Teilströmen I' und I", ,die offenbar in entgegengesetzten Richtungen innerhalb der beiden Hälften der Transformatorsekundärseite fließen, besprochen wurde. liei höheren Frequenzen nähert sich der Spannungsabfall über den Filter-Kondensator C sehr kleinen Werten, so claß die beiden Sekundärklemmen 18 und icg in Fig. 2 durch den Filterkondensator C für Harmonische höherer Ordnung praktisch kurzgeschlossen werden. Diese Kurzschlußwirkung bei höheren Harmonischeu oder Frequenzen würde nicht erreicht, wenn der Filterkreis 4o abgestimmt wäre, d. h. wenn er einen wesentlichen Induktivitätswert in Reihe mit dein Kondensator C und dein Widerstand R enthalten würde.
• Bei niedrigeren Frequenzen hat der Scheimviderstandsabfall in dem Kondensator C, der in Serie mit der Ersatzinduktivität der einen Hälfte der Transformatorsekundärseite liegt, einen endlichen Wert und ändert sich sowohl hinsichtlich seiner Größe als auch seines Vorzeichens (oder Phase) bei verschiedenen niedrigen Frequenzen. Diese Wirkungen sind praktisch unmöglich mit irgendwelchem Genauigkeitsgrad vorherzuberechnen. Glücklicherweise sind diese Wirkungen hinsichtlich der in Fig. i und 2 dargestellten Schaltungen günstig, indem sie offenbar die Schärfe der Spitzenwerte abschwächen, die den Maximalwert des Multiplikationsfaktors K darstellen, mit welchem die niederfrequenten Harmonischen infolge der Hinzufügung des Wechselstromfilterkreises 40 in Fig. i multipliziert werden müssen.
• Ein besserer Einblick in die Wirkungsweise der Erfindung ergibt sich durch <las Studium der Wiedergabe der abgenommenen Oszillographendiagramme, die in den Fig. 3, 4, 7 und 8 wiedergegeben sind.
• Fig. 3 und 4 zeigen die Ergebnisse, und zwar zuerst ohne das Wechselstromfilter 4o der Fig. i (in Fig. 3) und dann die Ergebnisse, die mit eingeschaltetem Filter (in Fig.4) erhalten werden. Die bei der Abnahme dieser Oszillogramme benutzte Anordnung war dieselbe wie diejenige, die der Zeichnung der in Fig. 6 gezeigten Kurve 452 zugrunde liegt, mit der einzigen Ausnahme, daß der Ableitwiderstand R in diesem Fall einen Wert von 1,o63 Ohm anstatt des Wertes von 2,081 Ohm, der im Fall der erwähnten Kurve ;152 zugrunde gelegt wurde, hatte. Der Ableitwiderstandswert R = 1,o63 ist infolgedessen kleiner als der berechnete kritische Wert des Ableitungswiderstands, welcher sich nach Gleichung (17) zu R, = 1,414 Ohm ergeben hatte; infolgedessen sollte die Kondensatorentladung während der Kommutierungsperiode oszillotorisch sein, was sie, wie in Fig. 4 gezeigt, und wie sogleich erklärt werden wird, auch wirklich war.
• Fig. 3 und 4 zeigen jeweils vier auf gleiche Weise erhaltene Diagramme, die die relativen Phasenlagen des Leitungsstroms (oder des Stroms in der Primärleitung 12), des Filterwechselstroms (oder des Stroms in dem Filterkreis 40), der Sekundär-

  Spannung (die z\vischetl (Iett Klemmen 1 ` t111( 1 9

  auftritt) 11i1(1 endlich die kombinierten _@noci:n-

  Arüme ((uler die Strüine in den beiden Anoden-

  leitungen i S und cc) zeigen. Die t 1>erdeckungs-

  peri()de ()der der Kominutierungswinkel sind 1)e1

  Nullwerten der @ekuli(1<iräpannung dargestellt, Wo-

  hei eitw rIche I)eriode sich in jeder der genannten

  l" ig. 3 1111c1 4 will Punkt cl 1>1s zum 1)L1tlICt 1) er-

  sti-eri<t. 1's (@ ird 1)eillel-kt, (131.i in l' ig. 3 der Filter-

  strom gleich Null ist, weil (las I#ilter abgeschaltet

  ist. ferner iwird bemerkt, (1a13 in zig. 1 der Ent-

  ladungsstr(»n des I# ilterkondensators am Beginn

  jeder Konnnuticrttngsl)crio<le a. /# oszillatorisch ist,

  wie dies durch den Polarität.,- ()der kichtungs-

  tweclts-el (k-.s Filterstrouis, bevor (l@rsell>e nw-,ihren(1

  dieser li()iniiittticrungsperiode auf Null zuriickgelu.

  angedeutet wird. Diese 1aitl<t(lungslwriode des

  Filterkommutators erstreckt sich vom Punkt a in

  Fig. -1 1>1s Zimt Punkt c. Es wird bemerkt. daß (las

  Filter "-ältren(1 des hcstes vier Kornmutierungs-

  Ikriode, (l.11. von c 1)1s h unwirksam ist und dann

  w:ihreild der I.:nergietlinsetzungsperioden der jewei-

  ligen Gleichrichter, heispielsneise voll l) 1)1s d, in

  I# ig. 4 wie(ler n irksatn Wird.

  Die VergröLierungs- bziv. Erweiterungswirkung

  des Wechselstronltilters in hezug auf die nieder-

  frequeilten l lartnonischen sowohl im LeitmWs-

  wechseIstr()in als auch im Gleichstrom, welcher eine

  (;leicliriclittitig des _\no(lenstronis ist, ist in den

  Vig.3 und 1 deutlich dargestellt. 1>1e Form des

  l.eitttilgssti"()ill", nach 1'1g. -1 11:i eingL#schaltetenl

  Filter Wirkt auf (las Auge bedeuteiul ungünstiger

  als die Stromform in I# ig. 3 1)e1 ausgeschaltetem

  l@ilter. Dies ist derFall, weil die niedrigen, ungerad-

  zahligetl Harmonischen, die leicht voll dem Auge

  herausgefunden lverden, in der Tat in Fig. 4

  schlechter liegen als in Fig. 3, weil jedoch die hoch-

  frequenten 1 tarnionischen, die nur durch sorgfältige

  Analvse herausgefun(Ien wer(len klmen, in 1114

  mit zunehmender Ordnungszahl der Harmonischen

  rasch abnehmen, so daß diese Harmonischen bei der

  Ordnungszahl 3o, entsprechend 79511z, hei einer

  I? re(luenz von 25 I 1z_ in ((#r SI)cisc@leitting praktisch

  verschwinden.

  hierin liegt die l:rkl;iruug für den guten \Vir-

  kungsgrad des Wechsclstronlfilterkreises 4o, näm-

  lich dafür, (1;11.i dassell)e die 1lartnonischen des

  Leitungswechselstroms stark ti1r(1 vollständig

  unterdrückt, wohl es 1)e1 einer I7 re(luenz beginnt,

  die nicht wesetitlicli Tiber der Resonanzfrequenz des

  Filters liegt. Dies ist unter (lern (Gesichtspunkt der

  Iclel)lunlittterfereitzwirkungen wicllti:;, weil . die

  aulicror(fentlich rasche Abnahme des \Artes des

  IntederenzeinHul.ifrtkt()rs "/@ insbesondere in (lern

  Frequenzbereich voll beispielsweise Zoo 11z. 1)e1

  welchem 7'= 16 ist, 1)1s 107o 11z, 1)e1 Welchem

  %@= 121oo ist, liier mit licreinspielt.

  Die Auswirkung der llerausnahine (der \li@ein-

  beziehung des (Gleichstrointilterkreises ist in den

  Fig. 7 und 8 dargestellt, die Teile von gleichartigen

  Oszillographendiagraninien lvic(lergelwn, in welchen

  die relativen Phasetllagen des 1# iltet-gleiclistr()tlis

  (i111 StrOinkreis 33) und des \Iot(»-stronls /d(. (im

  Stromkreis 25-28-27) gezeigt sind. In Fig.7 ist

  <las (-#leichstrotlfilter ausgeschaltet, so daß der

  Filterstrom Null ist, und es ist zu selten, (fall die

  prozentuale bVelliglkeit des _Lotorstroms 29% be-

  trägt. In Fig. ` ist das (Gleichstromtfilter in den

  Str(unkreis, Imrallel zum Motor, mit einhez()gen,

  und es ist zu ersehen, daß das Filter einen praktisch

  sinusflirinigen Strom doppelter Frequenz zieht und

  da[.) die prozentuale Welligkeit des \Iotorstroins

  hierdurch auf 9% herabgemindert wird. Diese

  Herabminderung wird erzielt, weil die zweite Ilar-

  monische 1)e1 weitem die größte aller der I Iarttund-

  schen in (lern (Gleicllstronikreis 23-c6 ist, und nel1ll

  diese Harmonische beseitigt wird, wird die Gleich-

  stroniivelligkeit immer auf relativ niedrige Werte

  heral)gemindert, wie dies vorher erläutert wurde.

  Die Konlinutierungsperiode in den Fig. 7 ttrn(I 8 ist

  in den Fig. 3 und 4 durch die lotrechten Linien a

  und j) angegeben.

  Es wird 1)emerkt, daß die prozentuale Welligkeit

  in Fis,. 7 ohne Verwendung des Gleiclistroinfilters

  vollst:itt(1ig innerhalb der üblichen, zulässigen (Gren-

  zen liegt, die ursprünglich als zwischen 25 und 300/0

  liegen(, angegeben wurden. Einige :Motoren können

  eitle Welligkeit von do% und manchmal sogar eine

  solche 1>1s herauf in den Bereich von 750/0 ohne

  )wesentliche Störungen ertragen, während in anderen

  I# ällett. wo die \lotorkonstruktion empfindlicher ist,

  mehr oder minder eine Welligkeit von weniger als

  25% imtwendig sein kann wie dies olwn 1)ereits

  angegeben wurde. Das abgestimmte Gleichstrom-

  hltk#r 33. welches in Fig. t gezeigt ist und welches

  im Vergleich mit den Fig. 7 und 8 betrachtet wird,

  stellt eine %rrichtung dar, mit deren Hilfe diese

  (Gleichstromwelligkeit leicht auf irgendeinen Wert

  herabgesetzt werden kann, der für die jeweilige

  Bartart des Wichstrominotors 21 erforderlich ist,

  während sie gleichzeitig gestattet, ciaß der Wert der

  Gesamtwelligkeit in dem ('Gleichstromkreis 23-16

  mit Rücksicht auf den zulässigen InAuktiongtele-

  plioninterferenzfaktor TIF genügend groß ist.

  Es erscheint nötig oder -zumindest äußerst

  wichtig, (1a1.3 (las (Gleichstromfilter 33 insofern itn

  (Gegensatz zu dein Wechselstrotnfilter (o ein ab-

  gestimmws Filter ist, als dieses sowohl eitle Induk-

  tivität 3f) als auch eine Kapazität 35 besitzt, \wiill-

  rend letzteres, welches nicht abgestimmt ist, eine

  Kapazität C und im wesentlichen keine hiduktivität

  besitzt. Es wurde ein nicht abgestintnites Gleich-

  stromfiher ausproldert welches lediglich aus cinetn

  Kondensator 35 ohne InduktiVität 36 bestand, wie

  (lies bisher in der Praxis, nach welcher es blich

  war, einett Filterkondensator zur Glättang der

  Welligkeit der (Gleichspannung im Nebenschluß zum

  Gleichrichter zu schalten, der Fall war; dalwi hat

  sich herausgestellt, daß sich sehr häufig sichwierig-

  keiten ergaben, weint der Belastungsstromkreis des

  Gleichrichters aus einer Motorschaltung mit hoher

  Induktivität bestand, wie dies im vorliegenden Bei-

  spiel der Fall ist, weil ein Glättungsfilterl.ondetisa-

  tor 35, wenn er allein Anwendung findet, d. h. wenn

  derselbe nicht abgestimmt ist, ohne wesentliche, mit

  ihin in Serie geschaltete Induktivität sehr oft, weint

  nicht sogar regelmäßig, bei annähernd harmonischer

  Frequenz in Parallelresonanz mit der im Neben-

  scliluß zu ihm liegenden Motorinduktivität geraten

  wurde, wodurch sich unerwünschte Wirkungen er

  geiten würden.

  In normaler Anwendung der Erfindung wird <lern

  Wecliselstroinzuleitungskreis ein bestimmter lti-

  iItiktivit:itsw@ert zugrunde gelegt, der ani wirtscliaft-

  liclisteii in den Transformator io mit einbezogen

  wird, der dann einen größeren als sonst i.ibliclien

  l`liei-decl;tingsw-iitl;el oder Koinintitiertitigsw iiikel

  der Gleichrichter, wie dies weiter oben erl:ititert

  wurde, erzeugt, während der Gleichstromkreis ?3-t6

  gew-olinlich mit einer kleineren als üblichen Indtil;-

  tivit:it (einschließlich der Induktivität des Motors

  selbst, zuzüglich der Induktivität irgendwelcher in

  Serie zugeschalteter Induktivitäten 30, die evtl.

  ,@nwcndung finden können) versehen wird. Iinallge-

  meinen stellt sich heraus, daß es wirtschaftlich ist,

  den Motor mit dem größtmöglichen Prozentsatz an

  Gleiclistrornwelligkeit, welchen derselbe noch ohne

  unzulässige Störungen aufnimmt arbeiten zu lassen

  und in manchen Fällen, wenn der Motor ungewöhn-

  lich einpfindlicli auf Gleielistromwelligkeit ist, mit

  Rücksicht auf Telep'lionstörungen den Gesatntgleicli-

  stronikreis 30-i6 mit einer höheren Welligkeit zu

  versehest, als eine solche der Motor aufnehmen kann,

  und die Ülserwelligkeit von dein Motorstromkreis

  mittels des auf die zweite Harmonische ansprechen-

  den Gleichstromfilters 33 fernzuhalten.

  Mit den beiden oben festgestellten Konstruk-

  tionsmerkmalen, nämlich mit einer höhen, primär-

  seitigen Induktivität (oder großem Übercieckungs-

  winkel) und eurer kleinen Gleichstrornin,duktivitä t

  (oder hohen Welligkeitsprozentsatz) wird an-

  genommen, daß sich der Telephoninterferenzfaktor

  hlh normalerweise innerhalb zulässiger Grenzen

  bewegt; sollte dies jedoch nicht der Fall sein, so

  stellt der Wechselstromfilterkreis 4o ein Mittel dar,

  mit dessen Hilfe der Telephoninterferenzfaktor TIF

  auf wirtschaftlic'lie Weise auf jeden gewünschten

  Wert herabgemindert werden kann.

  Die Wichtigkeit und die Vorteile der Schaltung

  des y\"ecliselsti-oinfilters 40 zwischen den Anoden

  bzw. die sekundärseitige Schaltung desselben sind

  sc@ 111-<i1.9, daß angenommen wird. (12t13 dieses Uilter

  11c wfilitilicli imm"-r finit Vorteil verwendet wird,

  auch datiti, wenn es voni Standpunkt der llerab-

  setzting der 'Celelilionstörrücl<w-ii-kinrgen aus nicht

  nötig wäre. l?s -,vird angenommen, daß es ein wich-

  tiges ßrhndungsinerkinal ist, dieses Filter anzu-

  weuden, inslreson-clere unter l3-erücksiclitigung <Iei-

  strcu@eii I?inlialtung der vorgeschriebenen Grenzen

  iti ltezug auf den Kointntitiertingswiril;el und die

  Gleiclistroniwelligkeit und noch mehr unter l3eriicl;-

  sichtigung der 1'elephoninterferenzrücl;wirkungs-

  erfordernisse. Einige der Vorteile des Wechsel-

  strotnfilters 4o können kurz im folgenden an-

  gegelien werden.

  Das zwischen die Anoden oder sekundärseitig

  geschaltete Filter 4o verhindert den Aufbau der

  .=Anodenspannung am Beginn jeder l.eitl>ei-icscle,

  während der Filterkondensator, wie dies Are i -.1 in

  Fig. 46 gezeigt ist, sich auflädt und dadurch mehr

  De-Ionisationszeit zur Verfügung stellt, die die

  Rückzündungen auf ein Maß beschränkt, welches bis

  her in der Gleicliriclitei-praxisnahezuunbekanntwar

  In erster Linie liegt die Ursache für die flarrno-

  nischen in der Wechselstromslieiseleitun g in der

  gleichgerichteten resultierenden Wellen, die von dei

  Verringerung des theoretischen 1Velligkeitsgrades

  einer gleichgerichteten Sinuswelle aus dem Gleich-

  stromkreis herrühren, d. 1i. in der gleichgerichteten

  Resultierenden des tlieoretisclictt Welligkeitsgrades

  des \ei-1)i-aticlierstronies und irgcntlw-elcher Ydartno-

  nischer itn UTechselstroineirig:ingsl;reis, die durch

  die oder während der Koniniutierung verursacht

  ;-erden. Diese resultierende @'`'elligl;cit in <lein

  Gleichstromkreis wird durch die beiden Gleich-

  richter so gleichgerichtet, daß citie Umkehrung der

  Wertigkeit des resultierenden @'\'elligkeitsgrades

  stattfindet, die nicht bei jeder Halbperiode jeder

  Frecluetizwelligkeitsl;otnl>oriente (Schwebungskom-

  ponente) auftritt, sondern bei jeder Halbperiode der

  Primärwelle oder wiihrend der jeweiligen Leit-

  peri@den der beiden CJleichricliter. Die Harmoni-

  sclien in dem Sel;tind:irwecliselstrom in den Aus-

  gangsleitungen 18 und icg des Transformators er-

  geben sich aus der Fouriersclien Reihenentwicklung

  für diese Scliwebusigen.

  Wenn für diese gleichgerichteten Resultierenden

  ein Niederitnpedanzfilterweg 4o itn Nebenschluß

  zur Sekundärseite des Transformators vorgesehen

  wird, dann ist die einzige, einer Harmonischen zu-

  geordnete, in dem Transformator induzierte Span-

  nung der Spannungsabfall, des- infolge des Fliel3ens

  dieser glcichgericliteteti lZesultiereiicleii durch die

  Niederimpedanz dieses 1' iltcrwegcs 4o auftritt.

  Dieser Weg hat einen tiicdrigercn SclieiriNvid.et--

  stand als ein etwa prini:ii-s@@itig ritigtordnetes hil-

  ter, weil im letzteren Fall die auf (;rund der gleich-

  gerichteten lZestiltierendcn auftretenden Harmo-

  nischen durch clie Induktivit:it des Transformators

  hindurchlaufen müßten, Bevor sie den Primärfilter-

  koridensat(-)r err@eiclieri würden sind infolgedessen der

  Gesamtscheinwiderstand des 1#ilterweges viel

  gt-ößei- wäre als det-jenige des erstgenanntetr

  Sel;unci:irültcrs. 1@'eiterhin wirkt, wenn der Filter-

  kondensator an die @el;uud:irseite des Transfc@r-

  inators @tii,gesclilosseit w-ir(1, die liidtiktivität des

  Transformators als I-'uticr zw-ischeu der Filter-

  spannitng und den I.eituttgsstr@imen, wodurch die

  Größe der I-larmotiisclicn, die cltii-cli irgendeine gc-

  gebene Filterspannung in der \\'echsclstr<»nlcitung

  ci-regt werden, heralsgcsetzt wird.

  Wenn die l?rfor<lertiisse einer I leralisetzung der

  llarinotiisclieii so sind. (1a1.1 eifit groLi@er Filterk@n-

  densator niit großem @clicinlcistungsw-ert n<itig

  wird, ist zur `V'erhin<krttiig cxlei- zumindest zur

  Ilcral)setzttng der @chw-ingutigeu des l,_sitladini"s-

  stroms des @ondeiisatcir> w-:iliretid der Konitnu-

  tierungsperioden des (ilciclii-icliters ein in Reihe ge-

  schalteter Widerstand nötig. 1>icse Schwingungen

  können, wenn sie entslirechend groll sind, scliäd-

  liclic l'lrtrslianitungcu erzcugcsi. rlic (ileichricliter

  instabil ni@icltcit tiii(l (liesrllwii evettittell l:ttrz-

  schließen. Die erwähnten Schwingungen überlagern

  sich außerdem den Harmonischen der Anoden-

  ströme und werden in den Leitungsstrom zurück-

  reflektiert. \\'etin verlangt wird, daß die Größe des

  Filterkondensators einen Ztvisclienwert einnimmt,

  kann die Amplitude der Schwingungen einer un-

  gedämpften Entladung so klein werden, daß es s@cli

  iliclrt mehr 'rentieren würde, lediglich in In-

  hetracht der Kondensatorentladung den Ei,,rgie-

  verlust, der infolge der Ilinzufiigung eines in Serie

  geschalteten Widerstands zu (lern Filterkonden-

  sator auftreten würde, noch in Kauf zu nehmen.

  Die /oulesclien Verluste des 1)ämpfutigswider-

  stands R für das parallel geschaltete@Wechse lstrom-

  tilter.4o sollten hinsichtlich ihrer Höhe t Iris 2°/0

  der Ausgangsleistung der Gleichrichter nicht über-

  steigen; normalerweise sind diese Widerstands-

  verluste viel kleiner.

  Die günstige Wirkung des Filters hinsichtlich

  der Unterdrückung der höheren Harmonischen in

  <lern Transformator ist außerdem noch insofern

  von Vorteil, als die sehr wesentlichen Eisenver-

  loste, die anderenfalls auf Grund der unterdrückten

  höheren Ifarmonischen durch die Kraftflüsse in

  <lern Transformatorkern erzeugt würden, vermieden

  werden, was sich in einer Eriergieersliarriis äußert,

  die unter besonderen Bedingungen gleich oder

  grö13er als der \Viderstandsverlust in dem

  Dämpfungswi<lerstand des Filters ist.

  Statt den Filterkondensator an die beiden hletn-

  inen .S'l und S, der Sekundärwicklung anzuschließen,

  kann derselbx#, vorzugsweise svrnmetrisch, an eine

  beliebige Zahl weiterer Sekundärwindungen ange-

  schlossen werden, wodurch die Spannung des Kon-

  densators veränderlich wird. Die Bezeichnung sym-

  nietrisch gibt in diesem Fall an, daß der Mittel-

  punkt dei- Schaltung finit der N1 ittelanzapfung der

  Sekundärseite zusammenfällt. FEs muß in dieseln

  Zusammenhang noch bemerkt werden, daß, insbe-

  sondere tvelin das \Vechselstronihlter svmmetriscli

  an sekundärseitige Anzapfpunkte angeschlossen

  wird, wegen der veränderlichen Koppelung zwi-

  schen den beiden Sekundärhälften die Induktivität

  der Sekundärwicklung an einem Ende gleich groß

  und entgegengesetzt zur Richtung der Induktivität

  der Sekun@lürwicklung am anderen Ende gerichtet

  :ein nittl3, so dal3 diese Endinduktivitä ten keinerlei

  liiiiztlfii;gtiiig von \etzinduktivität zu dem Filter-

  krvis ihrer <las Maß an Induktivität hinaus dar-

  stellen, (las vorhanden ist, weirli der Filterko irden-

  satorr (lirel:t zwischen die _\noden geschaltet ist.

  Viir die Bemessung des Wechselstromfilterkon-

  densators C existieren gewisse praktische Grenzen.

  Wenn <lersell>fzu klein ist, wird er bei zu hoher

  Frequenz irr Parallelresonanz mit der äquivalenten

  Sekundärinduktivitä t L des Transformators, ein-

  schlief.ilich der Induktivität des Primärkreises,

  liegen. so daß die Wirkung der Hinzufügung des

  Filterkondensators die sein wird, daß diejenigen

  Ilarmonischen, die eine entsprechend hohe Ord-

  nungszahl haben, vergrößert oder erweitert werden,

  was tvie<leruin einen entsprechend großen Telephon-

  interferenzeinflußfaktor T bedingt. wodurch wegen

  der Produkte der in Frage stehenden Harmoni-

  schen mit den ihnen zugehörigen Einflußfaktoren T

  ein ziemliches Anwachsen der Telephonrück-

  wirkungen (-störungen) stattfindet; dieses Anwach-

  sen kann sogar mehr ausmachen als die Verminde-

  rung derselben, welche sich aus dem Aussieben vier

  noch höheren Harmonischen ergibt. In manchen

  Fällen kann, insbesondere bei eurem 25-l'erioden-

  system, eine Resonanzfrequenz der Harmonischen

  von der Größenordnung 6 oder möglicherweise S

  eine als befriedigend atizusehende0litirnalzalil sein.

  In Frequenzen ausgedrückt, würden die C- und I_-

  Werte, wie soeben festgestellt, optimal so abge-

  stimmt, daß ungefähr beiderGrößenorduuiigi5oHz

  Resonanz entstehen würde, obgleich dieselbe mög-

  licherweise schon bei einer Frequenz von Zoo Hz

  eintreten könnte, insbesondere dann, wenn während

  c1er Beschleunigung die maximalen Leitungsstroni-

  belastungsverhältnisse vorliegen.

  Der l?ffektivwert der äquivalenten sekundär-

  seitigem Induktivität L ist einem gewissen -.Maß

  von Veränderungen unterworfen, das von der ört-

  lichen Lage des Fahrzeugs zwischen den aufein-

  anderfolgenden Speisepunkten 2 und 3 der Fahr-

  leitung und außerdem von der Länge der Speise-

  leitung zurück zur Stromquelle 5 abhängt. Diese

  Veränderung des Scheinwiderstands kann ungefähr

  zwischen 0.2 Ohm bis ungefähr 6 Ohm liegen, wo-

  bei die normale Primärspannungswelle zugrunde

  gelegt ist, obwohl normalerweise die Veränderung

  des Scheinwiderstands nicht so groß ist. Es hat

  sich gezeigt, daß, wenn die Veränderung des Schein-

  Widerstands so klein ist, die Filteralrstimmutig am

  günstigsten so getroffen wird, daß bei einem

  2, 5-Periodensvstem sowohl von der fünften als auch

  der siebenten Harmonischen genügend Abstand ge-

  halten wird, \\-olrei die durchschnittliche Abstim-

  inung ungefähr der sechsten Harmonischen ent-

  spricht. Eine Veräirderung der Abstimmung von

  der sechsten über die siebente bis zur achten Har-

  monischen wäre jedoch durchaus annehmbar. Wenn

  in genügend großer Dämpfungswiderstand R ver-

  wendet wird, kann, wie im folgenden ausgeführt

  werden wird, ein sehr viel kleinerer Filterkonden-

  sator C Verwendung finden.

  Wenn ein größerer Filterkondensator C verwen-

  det würde, der beispielsweise in einem 25-I'erio-

  densvsteni auf die vierte Harmonische oder eine

  Frequenz vorn ioo Iiz abgestimmt wäre, würden

  die Gruirdfr,e<luenz@viderstatidsverltiste bei irgend-

  einem gegebenen 1\faß des in Reihe geschalteten

  Entladungswiderstands R größer sein, wobei die-

  selben proportional dein reziproken Wert der dritten

  Potenz des F requenzverhältnisses der zti verglei-

  chenden _\bstimmungsfrequenzen sind. ioo Hz oder

  die vierte Harmonische innerhalb eines 2,-Perio-

  densystenis wird als Mindestresonanzfrequenz,

  auf die der Filterkondensator C abgestimmt sein

  sollte, angesehen.

  Wie vorher angegeben wurde, kann der Filter-

  kondensator C auf eine weit höhere Frequenz als

  Zoo Hz oder die achte Harmonische in einem

  Periodensvstern abgestimmt werden, insbesondere

  dann, wenn ein entsprechender Dämpfungswiderstand R verwendet wird. Allgemein gilt, daß es einen Optimalwert für denDämpfungswiderstand R gibt, wie groß auch immer der Filterkondensator C bemessen sei. So kann, wenn bei einem gegebenen Wert des Filterkondensators C der Wert des Dämpfungswiderstands R veränderlich ist, der Induktionsinterferenzgeräuschpegel in Abhängigkeit von dem Dämpfungswiderstand R aufgetragen werden und auf einfache Weise ein Wert für R gefunden werden, bei welchem der Geräuschpegel am niedrigsten wird, oder bei welchem der Geräuschpegel bei anwachsenden Werten von R so langsam ansteigt, daß ein weiteres Erhöhen von R wirtschaftlich nicht mehr zu rechtfertigen wäre. Wenn ein kleinerer Filterkondensator C. Anwendung findet, wird derselbe bei der Leitungsfrequenz, beispielsweise 25 Hz, einen kleineren Filterstrom ziehen, und deshalb kann in diesem Fallein größerer Wert für den Dämpfungswiderrtand,$, Anwendung finden, ohne daß die Jouleschen Verluste in dem erwähnten Widerstand in unzulässigem Maße anwachsen.
• Wenn der Wert des Dä@mpfungswiderstands R erhöht wird, wird die Schärfe der Resonanz amAlistimmungspunkt verringert, so daß der Multiplikationsfaktor K bei Resonanz viel kleiner wird und sich, wie aus Gleichung(ro) zu ersehen ist, dem Wert i nähert. Infolgedessen wird bei genügend großem DämpfungswiderstandR das Wechselstromfilter 4o das infolge von Harmonischen niedriger Ordnung auftretende Telephoninterferenzgeräusch bis zu einem Wert, der etwas über dem Abstimmungspunkt liegt, nicht wesentlich verstärken, während das Filter immer noch das Geräusch, welches infolge der noch 'höheren Harmonischen entsteht, verringert.
• Es ist festgestellt worden, daß einige der harmonischen in der Leitung, die von dem Triebwagen oder der Lokomotive ve@ursaclit werden, mit der Kapazität der Fahrleitung in Resonanz zu geraten scheinen. In einem Fall wurde eine besonders hervortretende Wirkung dieser Art bei ungefähr 28oo Hz beobachtet. Das Wechselstromfilter 4o ist für die Herabsetzung dieser Harmonischen, die in Resonanz mit der Fahrleitung liegen, recht wirksam, auch dann, wenn das Filter auf eine Frequenz abgestimmt wird, .die in einem anderen Fall keinerlei geräuschverringernde Wirkung haben würde.
• Es hat sich herausgestellt, daß, wenn der Widerstand R mit seinem optimalen Wert gesetzt wird, das Wechselstromfilter selbst dann, wenn einkleiner Filterkondensator C verwendet wird, so wirkt, daß dasselbe den Telephoninterferenzgeräuschpegel noch etwas herabsetzt, wenn dasselbe in einem 25-Periodensystem ungefähr auf die .zwölfte Harmonische oder 3oo Hz abgestimmt ist; dem Augenschein nach würde ein viel kleinerer Kondensator, tler auf die vierundzwanzigste Harmonische (6oo Hz) oder die sechsunddreißigste Harmonische (goo Hz) oder sogar auf eine noch höhere Harmonische abgestimmt ist, unter der Voraussetzung wirksam sein, daß in jedem Fall ein entsprechend großer Dämpfungswiderstand R verwendet würde. Das Wechselstromfilter 4o setzt, neben der Verringerung der Telehhongeräuschinterferenz, wetiii es mit einer entsprechenden Dämpfung ausgestattet wird, außerdem die kundfunkinterferenzliarmonischen herunter bzw. es unterdrückt dieselben völlig.
• Bisher wurde der Wert des Dämpfungswiderstands R vom Gesichtspunkt seines kritischen Wertes während der Entladungen des Filterkondensators C aus diskutiert. Es wird hervorgehoben, daß eine völlige oder teilweise Dämpfung während der Ladung des Filterkondensators C manchmal auch erwünscht sein kann, insbesondere mit Rücksicht auf wobei solche Bedingungen dann gegeben sind, wenn die Leitungswechselspannung am Ende jeder Kommutierungsperiode wiederum dem Kondensator C der Gleichrichter zugeführt wird. Während solcher Ladungsperioden stellt die effektive Induktivität in Reihe mit dem Kondensator C das Äquivalent L für die Gesamtinduktivität des Transformators und der 7.uleitunig, von der Sekundärseite des Transformators aus gesehen, dar und der kritische Wert des Dämpfungswiderstands R während solcher Ladeverhältnisse ist R = 2 . -J'L;'C , (I9) wobei derselbe viel größer als der in der Gleichung (8) angegebene kritische I>ämpfungsw@ert bei der Entladung ist.
• Es wird angenommen, daß der günstigste Wert der Größe des Dämpfungswiderst.ands R zwischen Grenzen liegt, die durch den kritischen Wert für die Ladung und ungefähr die Hälfte des kritischen Wertes für die Entladung gebildet werden, wobei die höheren Wertre des Dämpfungswiderstands insbesondere für die höheren .A1>stimniungsfrequenzen bzw. kleinere Werte des Kondensators C gelten und die niedrigeren Werte des Dämpfungswiderstandes bei niedrigeren Resonanzfrequenzen vorherrschen, bzw. wenn ein größerer @i@ter'kond:nsator C verwendet wird.
• Den vorhergehenden Erörterungen Tiber <las Sekundärfilter 4o lag die Voraussetzung -zugrunde, daß für dieses Filter ein festes Übersetzungsverhältnis bzw. ein festes Verhältnis der Primärspannung zur Sekundärspannung vorliegt, wobei die Verwendung der veränderlichen l\iizalifungen i; zur Steuerung der Sekundärspannung, die den Anodenleitungen i8-ig der Gleichrichter zugeführt wird, nicht berücksichtigt ist. Dieses feste Filterspannungsverhältnis ist iiorinalerw-@eise erwünscht, weil jede Veränderung in dem Verhältnis der Spannungen, die dem Filterkondensator C zugeführt werden, die Resonanzfrequenz ]in umgekehrten Verhältnis zu den Spannungsänderungen verändern würde. Wenn infolgedessen. falls der Filterkondensator C an die volle Sekundärspannung des Transformators oder an irgendeine andere Spannung desselben angeschlossen ist, derselbe bei der sechsten Harmonischen oder i5o Hz in Resonanz mit der Transformatorinduktivität I_ ist, dann wird eine Veränderung der Anschlußpunkte des Filterkondensators auf die Sekundäranzapfung 17, deren

  Spannung 1I0/0 der vorcrw-ähnten Spannung be-

  trägt, die Ordnungszahl der Resonanzharmonischen

  voll 6 auf 6;0,1.I r- 42,9 ändern und die Resonanz-

  frequenz gleichzeitig 1-0n 15o Hz auf i5o/o,i.I

  = 1071 IIz verändert werden, was im wesentlichen

  einer Frequenz en#ts rieht, 1>e1 welcher der Tele-

  I)lio11illterferellzei112faktor einen Höchstwert be-

  sitzt, bzw. l' unlIefähr = 12 000 ist. Da also die

  Filterspannung vorzugsweise fest sein soll, leuchtet

  es ein, dali irgendwelche veränderliche Spannungs-

  anzapfungen. falls solche _\n\%-°tidung finden, vor-

  zugsweise auf der Sekundärseite anstatt auf der

  I'rimiirseite des Transformators angeordnet sein

  sollen.

  13e1 praktisch ausgeführten Eisen1)ahn.elektrifi-

  zicrungssvstemen, deren Größe bei über Gleich-

  richter gespeisten _ltitriel)saggregaten vom klein-

  steil Mehrfachtriebwagen bis zur größten Lokomo-

  tive variierenkann, katindieFahrspannungzwischen

  den Anoden sich mehr oder weniger von ungefähr

  300 V bis auf ungefähr 1300 V ändern, während

  der ä quivaleine sekundärseitige Scheinwiderstand I.

  sich innerhalb eines l"ereiclies ändern kann, der

  mehr oder weniger zwischen 0.02 und 0,002 Henry

  liegt, je nachdem wie die Größe der Primär- oder

  Falirleitungssl)anntitig, der Leistungsfaktor, die

  Frequenz. 1)eispielsw-eise 25 oder 6o Hz, und

  andere (@röl.ien verschieden sind. DerWechselstrom-

  lilterkreis nimmt im allgemeinen einen Strom einer

  (iriil.ienor(Intin(, auf, die von etwa t oder 2 .@ 1>1s

  möglicherweise hinauf zu 50o .1 variiert, wobei sein

  .Nennwert etwa 1)e1 loo A liegt. Die Wi(ler-

  standsverluste in (lein Dämpfungswiderstand R,

  der einem gr()I3en Veränderungsbereich unter-

  worfen ist, sind gleicht (lein \Vert I2 - R, wobei

  (hie \X'i(lerstaii(lsverltiste rasch anwachsen, wenn (hie

  (;rüde des Filterkondensators C vergrößert wird,

  (l. 1i. wenn (hie IZesoianzfre(Iuenz des Filters ver-

  laeinert wird. Mit dieser 1>evorztigten :lusfiiliruiigs-

  f(>rm eines \\!eclisclstroinfilters wird s(> viel an Ge-

  tvicht und Kosten hinsichtlich der Antriebsnn>toren

  einscliließlicli (her Getriebe, des Transformators

  und der (@esclewin(ligkeitsregelung eingespart, daß

  (hie Kosten für (ien Gleichrichter, (las Filter und die

  dazugehörige _\tisriisttitig sich mehr als bezahlt

  machen. Dies macht den Gleichrichtermotoren-

  antrieb zu einem 1>evorzngten Wettbewerber gegen-

  iil>eralleii 2in(Ierenelektrischen :lntriel)sausriistungeii

  fier selbständig angetriebene Fahrzeuge.

  I )er sekundärseitig angeschlossene Filterkonden-

  sator C einer über einen Gleichrichter gespeisten

  hahrzeuginot()rausrüstung wird während der Kom-

  inutierungsperiode 1)e1 je(ler Halbperiode, wenn (hie

  Sekundä rspannung sehr nahe 1>e1 Null liegt, voll-

  ständig entladen, m-obei die Sekundärspannung

  gleich der Stimme der Spannungsabfälle der beiden

  (;leicliricliter ist. Infolgedessen hat der sekundär-

  seitig angeschlossene Filterkondensator C keine Ge-

  legenheit, haufenweise leinzukommende Resonanz-

  spannungen aufzubauen, finit Ausnahme 1>c1 den

  hiiclisten Frequenzen, 1>e1 welchen dieselben jedoch

  keil) Problem darstellen. In dieser Hinsicht hat

  der ('#l(,icliricliterantriel) einen w-esentliclien Vorteil

  gegenüber Wechselstromantriebssysteinen, wie

  z. B. I?inl)Iiasenw-ecliselstroinreihensclilußfalirzeug-

  motoren, die nurweni@geLeitungsharmonischehaben,

  die jedoch nicht mit Filtern ausgestattet werden

  können, die ])ei jeder Halbperiode entladen werden,

  «odurch zur Herabminderung der Harmonischen

  in den Leitungen Resonanzfilter benötigt «-erden,

  die 1>e1 weitem schwerer sind und deren Herstellung

  und Wartung bei weitem teurer ist als diejenige der

  nicht abgestimmten Filter C. In dieser Hinsicht

  hat der sekundärseitige Anschluß des Filters an

  eine Gleichrichtereinheit bei derselben Bauart der

  Gleic'hrichtereinheit gegenüber dem primärseitigen

  Anschluß des Filters Vorteile, da die Induktivität

  des Transformators während der Komniutierungs-

  perioden zwischen einem primärseitig geschalteten

  Filterkondensator und diekurzgeschlossenen Sekun-

  därklemmen zwischengeschaltet wird, während ein

  primärseitig geschalteter Kondensator nicht so wir-

  kungsvoll sein und nicht während jeder Hall)I)erio(le

  vollständig entladen würde.

  Der z\%-isclieii den Anoden bzw. sektiiidärseitig

  geschaltete Filterkondensator C weist außerdem in-

  sofern einen ganz entschiedenen Vorteil auf, als

  derselbe, zumindestens teilweise, die sich auf den

  vorzugsweise angestrebten großen Vl).erdecl.ungs-

  winkel nachteilig auswirkenden prinzipiellen Hemm-

  nisse wieder ausgleicht, wobei diese Ileinninisse in

  dem schlechteren Leistungsfaktor und (her li(iheren

  Regelungsfähigkeit, die beide durch (hie große ä(Iui-

  valente Induktivität L ermöglicht werden, I>esteheti

  und wobei (hie letztere nötig ist, uin den großen

  @'lxrdeckungswinkel aufrechtzuerhalten. l>erFilter-

  kondensator C zieht während der I.eitperio(le einen

  beträchtlich hohen Strom, der direkt den Leistungs-

  faktor verbessert un(1 der, nachdem er durch die

  große lnduktivitä t L fließt, zusätzlich zur Leitungs-

  spannung eine SI>antiungskoinpoiienteerzeugt, durch

  welche der Regelbereich erweitert bzw. verringert

  wird.

  Ein sehr wichtiger Vorteil des Tiber einen Gleich-

  richter gespeisten Antriebsaggregates ist der, daß

  dasselbe sowohl die Vorteile des Einl)liasenw-eclisel-

  stromfalirleitungssystems als auch diejenigen des

  Gleichstromeisenbahnantriebssystems in sich ver-

  einigt. Der Hauptvorteil des Eitiphasenwechsel-

  stromfahrleitungssystenis liegt in den v-irtschaft-

  lichen Vorteilen, die sich aus seiner hohen Span-

  nungsfestigkeit und seiner Belastungselastizität er-

  ge1>eti. Wenn die Fährleitungsspannung erhöht wird,

  wird der Induktionsinterferenzwert I 7' im um-

  kehrten Verhältnis zur Grundspannungswelle ver-

  mindert. Der Hauptvorteil des Gleichstroineisen-

  i)alinantriel)ssystems liegt in der Einfachheit und

  Belastungselastizität der Spannungsregelung seiner

  Cileiclistromantriebsmotoren. Das vorliegende

  System vereinigt alle diese Vorteile in sich.

  Im Vergleich zum Einphasenwechselstromreilien-

  schlußkommutatormotorsystem ist ein Gleichstrom-

  motorantriebssystem hinsichtlich Kosten und Ge-

  wicht günstiger, nimmt weniger Platz ein, hat

  niedrigere Stillstandverluste und kann hinsichtlich

  der induktiven Rückwirkungen auf einen beliebigen

  gewünschten Wert abgestimmt werden. Es wird angenommen, daß die verringerten Unterhaltungskosten des Gleichstromfahrzeugmotors und seines Getriebes ohne weiteres die nenn hinzukommenden U nterhaltungskosten für.die Gleiclirichterausrüstung ausgleichen. Die Gleichstrommotoren des über Gleichrichter angetriebenen Fahrzeuges haben weit höhere Anztigsleistungsgrößen als irgeiidwelclie anderen Einphasenmotoren, und (las Gleichrichtermotorantriebssystem besitzt weit bessere Radschlupfeigenscliaften und kann mit größerer Sicherheit bei höheren Reibungswerten, als solche für andere Antriebssysteme zulässig sind, Anwendung finden. Das Rohergebnis dieser Vorteile in bezug auf das Antriebsmoment bedeutet, (laß für eine über einen Gleichrichter gespeiste Antriebsanlage hei einem gegebenen Betriebsumfang weniger Antriebsachsen gebraucht werden, als dies bei Einphasenmotoranlagen der Fall ist, und daß bei einer über einen Gleichrichter angetriebenen Lokomotive mehr Leistung pro Achse angesetzt werden kann, als dies bisher jemals bei irgendeinem anderen Lokomotivtyp der Fall war. Darüber hinaus kann die über einen Gleichrichter angetriebene, für eine Fahrleitungsperiodenzahl von 6o Hz gebaute Antriebseinheit wechselweise aufStrecken mit 25periodischer oder 6operiodischer Fahrleitung bzw. wechselweise auf Wechselstrom- oder Gleichstromfahrleitungsstrecken betrieben werden.
• Ähnliche Vorteile ergeben sich für die über einen Gleichrichter gespeiste Antriebsanlage, wenn dieselbe mit einer Motorgeneratorantriebsanlage eines selbständig angetriebenen Fahrzeuges verglichen wird.
• Bisher wurde die Erfindung in Anwendung auf ein über Gleichrichter gespeistes Eisenbahnfahrzeug beschrieben, was die erste Anwendungsform darstellt, für welche die Erfindung Verwendung finden kann. Es wird bemerkt, daß hierbei eine neue Gleichrichterkonstruktion vorgesehen wird, die in einigen Fällen Störungen infolge von induktiven Rückwirkungen vermeidet, ohne daß ein Filter benötigt wird; ferner wird bemerkt, daß außerdem eine neue Filterkonstruktion zur Schaltung in den Sekundärkreis des Transformators Anwendung findet, die das die Harmonischen erregende Gerät von (lein Speisekreis her, der der induktiven Interferenz ausgesetzt ist, . beeinflußt. Die allgemeinen Erfindungsprinzipien sind aber neben der Anwendung auf über Gleichrichter gespeiste Eisenbahnfahrzeuge, die bisher beschrieben wurde, allgemein auch auf andere Schaltungen und Systeme anwen-(ibar. Einige dieser allgemeineren Anwendungen der Erfindung sind in den Fig. 9, io und i i, die nunmehr beschrieben werden, wiedergegeben.
• Fig. 9 ist eine der Fig. i etwas ähnliche Ansicht, jedoch mit der Ausnahme, daß dieselbe das Sekundärfiltergerät in Anwendung auf ein Eisenbahnfahrzeug zeigt, bei welchem die Belastung durch irgendeine innerhalb der großen Anzahl bekannter Bauarten von Wechselstrommotoren oder Motoren 24 gebildet wird, die keinerlei Gleichrichter benötigen. Der Wechselstromfahrzeuginotor 24' ist ein Ein-I phasenwechselstromreihenschltißkommutatorinotor bekannter Bauart, .der nach Abbildung einen Läufer 25', eine in Reihe geschaltete Wendepolwicklung 26' und einen in Reibe geschalteten Wendeschalter 27' enthält, über welchen eine Hauptwicklung 28' in Serie mit (lern Motor geschaltet ist. Diese Motorschaltung wird mit irgen(leiheni geeigneten Geschwindigkeitsregelungssystein gesteuert, welches in Fig. 9 so dargestellt ist, daß der .Motorkreis ül>eieitie Sekundärklemme S2 und eine veränderlicheAnzapfun:g 5o der Sekundärwicklung i i des Transforniators io vom Strom durchflossen wird.
• Der Reihenschlußwechselstrommotor 24' nach Fig.9 kann als Charakteristikum oder Symbol für irgendeine Belastung irgendeiner Bauart aufgefaßt werden, deren Tendenz es ist, innerhalb des Zuleitungsstromkreises schädliche Harmonische im Telephoninterferenzfrequenzbereich zu erregen.#N,'ie vorher angegeben, erzeugt ein solcher l\-lotor einen erheblichen Grad von Teleplioninterferenz in den Speisestromkreisen 4-1, obwohl die Intensität des von den Wechselstromfahrzeuginotoren erzeugten Telephoninterferenzgeräusches bei den bisher bekannten Anlagen geringer als bei bisher bekannten, über Gleichrichter angetriebenen Eisenbahnfahrzeu,gen war. Der nicht abgestimmte Sekund'irfilterkreis 40, der, wie aus Fig. i genau ersichtlich, aus einem Kondensator C und einem Dämpfungs-,viderstand R besteht, kann, im wesentlichen mit denselben Abmessungen, bei von Wechselstrom-Motoren angetriebenen Eisenbahnfahrzeugen Anwendung finden, wie dies bei 4o' in Fig. 9 gezeigt ist und, wenn derselbe in dieser Form benutzt wird, setzt er in sehr beträchtlichem Maße den Geräuschpegel der durch die in dem Wechselstrommotor 24' erzeugten Harmonischen bedingten Telephoninterferenz wesentlich herab.
• Die Konstruktionsprinzipien der bisher als Einphasensysteme beschriebenen verbesserten Gleichrichter können ebenso in Form von Nlehrpliasengleichrichtern, entweder init oder ohne Sekundärfilter, Anwendung finden. Die Anwendung von Sekundärfiltern in zwei als Beispiel gewählten 'lehrphasengleichrichteranlagen ist in den Fig. i o und i i dargestellt.
• Fig. io zeigt die Anwendung der Sekundärfilter bei einer Dreiphaseilgleiclirichteranlage 21A, 21R und 2ic, die von der in Zickzackschaltung angeordneten Sekundärwicklung i i eines Mehrpliasentransformators 9 ° mit Strom beschickt wird. Die Primärphasenwicklungen A°, R°, C° dieses Transformators werden aus einer Mehrphasenspeiseleitung 54 gespeist, deren induktiveRiickwirkungen in bezug auf ein Ferninel(icsystem 6 zu berücksichtigen sind. Die Sekun-därw icklungen ii ° enthalten für jede Phase je zwei Spulen, die finit den Buchstaben A', A", B', B", C' und C' bezeichnet sind. Die Rückleitung 16' für die Gleiclistroinl>elastung 51 ist, wie üblich, an den Sternpunkt der Zickzacksekundärwicklung ii'° zurückgeführt.
• In Fig. io sind die Sekundärfilterkreise 40,4, 401; und 40c im Dreieck an die jeweiligen Sekundärklemmen i i", i ib und i r, angeschlossen, von welchen ans die: drei Gleichrichter 21A, 21ß und 21c mit Strom beschickt werden.
• Während derKommutierungsperioden derGleichrIchterröhren 21,,, und 211; ist das Filter 40A kurzgeschlossen und entlädt sich. Die beiden anderen Filter .loif und loc wirken während der Kommtttiertingslwrioden des anderen Gleichrichterpaar"s in gleicher Weise.
• Fig. r 1 stellt die Anwendung der Erfindung auf ein Doppeldreiphasengleichrichtersystem bekannter liatiart dar. In Fig. 11 sind die Sekundärwicklungen des N1ehrphasentransformators g' in zwei I>reil>hasensternen A'. B', C und A", B", C" ge- schaltet, wobei die leiden Sternpunkte miteinander über einen Zw-ischerillliasentransformator IT miteinander verbunden sind. Drei, mit 211, 21. und 213 bezeichnete Einheiten der sechs Gleichrichter liegen ,in Serie hinter den jeweiligen Klemmen i i,', r 1',' 1 1.1' der ersten Hälfte der Sekundärwicklungen, w-:i11renc1 die anderen drei Gleichrichter, die mit 221, 22, und 223 bezeichnet sind, an die entsprechenden Klenltnen 1111z" und 113" der zweiten Hälfte der Sekund<irw-icklutigen angeschlossen sind. Die Gleichstrombelastung 51 ist zwischen die gemeinsame Kathodenschiene 23 und den Rückleiter i6" geschaltet, welcher zum Mittelpunkt des Zwischenpliasentransformators IT führt.
• Bei der Anwendung der Sekundärfilter in dem in Fig. i t gezeigten Dreiphasengleichrichtersystem sind drei der Filter, die mit .1o1', 4o,' und .1o3' bezeichnet sind, in Dreieckschaltung an die Anodenleitungen i il', i i"' und i r3' der ersten Gleichrichtergruppe 211. 212 und 213 angeschlossen, deren Einheiten im Phasenrhythmus abwechselnd die Ströme gleicliricliten. Infolgedessen ist w-äliretrd der IConitntitierungslierioden der Gleichrichter 211 und 21, das Filter .l01 kurzgeschlossen und entlädt sich usw. In gleicher Weise sind drei weitere Filter 4o1". 4o.," und 4o3" in Dreieckschaltung an die drei :\nodenleitungen@ r1", 11z" und i13 der anderen drei Gleichrichter 22" 222 u114 22.1 angeschlossen.
• Bei allen :\usfiihrungsformen der Erfindung sind die die \\'c1111 der Filterkondensatoren C und der I):inil>fungswiderst@inde R bestimmenden, vorzugsweise anztiwelidetidetiKonstruktionskonstanten und -maße dieselben wie diejenigen, die im einzelnen im Zusainnienhang mit Gier :\tiw-en-dutig der Erfindung auf l:itiltl1;1seiigleicliriclitc#rillotoreisenlialitifahrzeuge besonders beschrieben wurden. In den Fällen der \lehrphasengleichrichtersysteme der Fig. to und i i folgt die Gleicliricliterkolistruktion hinsichtlich zier Komniutierutigswitikel und Welligkeitsgrade 1l1 den Gleichstromkreisen 26-16' bzw. 23-16" 1>e1 ini wesentlichen unverzögerter Zündung den Prinzipien, die in Verbindung mit der Anwendung der Frhndung auf eile f?inl@hasengle@chrichtersystein gegeben wurden.

Claims (12)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. ('gier Gleichrichter mit Strom beschickte :\iilage, die aus einer Teleplion.interferenzrückw@rkungen vertirs.iclietideti Wechselstromspeiseleitung, eineng über dieselbe gespeisten Transformator und einer Gleichrichteranlage besteht, die eine Mehrzahl zwischen die Sekundärseite des genannten Transformators und Gleichstromverbraucher (Belastung) geschalteter Gleichrichter enthält, dadurch gekennzeichnet, (laß jeder der genannten Gleichrichter (21, 22) so beschaffen ist, (laß derselbe dann leitet, wetni die ihm zugeführte Spannung einen relativ kleinen Wert ihrer Leitpolarität annimmt und (laß die Gesamtinduktivität (L) der Einheitstransformatorspeisestromkreise eine genügende Größe aufweist, um die Leitperioden der abwechselnd wirkenden Gleichrichter sich unter Höchstlast um mindestens 20 elektrische Grade während jeder Halbperiode überdecken zti lassen.
2. 2. Anlage nach Anspruch i, dadurch gekenlizeichnet, daß die genannte Überdeckung mindestens etwa 4o elektrische Grade beträgt.
3. 3. Anlage nach Anspruch i oder 2, bei Welcher die genannte Belastung aus einem Gleichstrommotor (24) besteht, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgangskreis der genannten Gleichrichteranlage im wesentlichen frei von Telephoninterferenzrückwirkungen ist und daß deren Gesamtinduktivität (L) klein genug ist, um in einem Teil des genannten Ausgangsstromkreises während kurzzeitiger Höchsthelastung mindestens eineGleichstromw-elligkeit von 20% möglich zu machen. .1.
4. Anlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Gesamtinduktivität des genannten Ausgangskreises klein genug ist, um in einem Teil des genannten Stromkreises während kurzfristiger Höchstbelastungen einen Gleichstromwelligkeitsgrad von mindestens 25% zu ermöglichen.
5. 5. ,\nlage nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, (laß ein nicht abgestimmtes Filter (.1o) im Nel>enschluß zum Sekundärkreis des Transformators und ini Nehenschluß zu den wechselweise arbeitenden Gleichrichtern geschaltet ist, wobei das genannte, nicht abgestimmte Filter aus einem Kondensator (C) und einem Dä mpfungswiderstand (R) besteht.
6. 6. Anlage nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Kapazität des genannten Kondensators (C) so bemessen ist, daß dieselbe innerhalb eines Frequenzbereiches von Zoo 1>1s goo Hz mindestens zeitweise während des 11etriebes bei Zugrundelegung der normalen Sekundärspannungswelle in Parallelresonanz finit der effektiven Induktivität (L) der Einheitstran.sformatorzuleitungskreise liegt.
7. Anlage nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß der genannte Dämpfungsw-iderstand (R) einen Zwischenwert zwischen dein kritischen Wert des Dämpfungswiderstands bei Aufla@dung und ungefähr der Hälfte des kritischen Wertes des Dämpfungswiderstands bei Entladung aufweist. B.
8. Ablage nach Anspruchs, 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß der genannte Kondensator (C) groß genug ist, um einen kapazitiven Strom von mindestens i A zu leiten und daß der Joulesche Verlust im Dämpfungsw iderstand (R) weniger als 2% der Dauerleistung der Belastung beträgt. cg.
9. Anlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein abgestimmtes Filter (33) im h'ebenschluß zu mindestens einem Teil des Motorstromkreises geschaltet ist. io.
10. Anlage nach Anspruch9, dadurch gekennzeichnet, daß das genannte abgestimmte Filter (33) auf die Frequenz der zweiten Harmonischen des Wechselstroms abgestimmt ist. i i.
11. Anlage nach Anspruch6, dadurch gekennzeichnet, daß der genannte Kondensator (C) eine Kapazität von solcher Größe besitzt, daß derselbe innerhalb eines Frequenzbereiches von ioo bis Zoo Hz während mindestens eines Teiles der Betriebsbedingungen, unter Zugrundelegung der normalen Sekundärspannungswelle, in Parallelresonanz mit der effektiven Induktivität (L) des Transformators und der dazugehörigen Speisestromkreise liegt.
12. 12. Anlage nach Anspruch 5 und 6 oder einem der beiden Ansprüche 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß das genannte, nicht abgestimmte Filter (4o) in Verbindung mit einer Wechselstrombelastung (24') angewandt wird, deren Bauart die Tendenz besitzt, schädliche Harmonische imTelephoninterferenzfrequenzhereich in der Speiseleitung zu erregen.