DE951087C

DE951087C - Schaltungsanordnung zur Erzeugung hoher Wechselspannung geringer Frequenz fuer den Betrieb von Elektrofiltern

Info

Publication number: DE951087C
Application number: DEM16332A
Authority: DE
Inventors: Dr Hermann Schnitzler
Original assignee: Metallgesellschaft AG
Current assignee: GEA Group AG
Priority date: 1952-11-19
Filing date: 1952-11-19
Publication date: 1956-10-25

Description

Schaltungsanordnung zur Erzeugung hoher Wechselspannung geringer Frequenz für den Betrieb von Elektrofiltern Für bestimmte Anwendungsgebiete der elektrischen Gasreinigung werden hohe Wechselspannungen rät einer Frequenz zwischen 59 und i Hz und darunter benötigt. Es ist von der Patentinhaberin bereits vorgeschlagen worden, diese Spannungen - durch Umpolung des hochgespannten Gleichstroms herzustellen, der von rotierenden, Selen- oder auch Röhrengleichrichtern erzeugt wird. Ferner isst vorgeschlagen worden, diese Wechselspannungen zu erzeugen durch U mpolung der Primärseite der Hochspannungstransformatoren von mechanischen Gleichrichteranlagen in bezug auf die Phasenlage des Gleichrichterantriebsmotors. Die sekundärseitige Umpolung des hochgespannten Gleichstroms ist mit Schwierigkeiten verbunden, und es müssen insbesondere Schutzmaßnahmen vorgesehen werden, um hochfrequente Entladungen beim Umpolen zu vermeiden. Das gleiche gilt beim primärseitigen Umpolen z. B. durch Schalter; wobei im Hochspannungskreis durch die umzuladende Kapazität des Elektrofilters starke 'Stromstöße und hochfrequente Schwingungen auftreten können. Bei den vorstehend beschriebenen Einrichtungen entstehen Wechselhochspannungen, deren zeitlicher Verlauf rein mäanderförmig ist, wobei die genannten 'Schwierigkeiten beim plötzlichen übergang vom positiven zum negativen Wert auftreten. Durch die vorgeschlagene Anwendung eines Drehtranstformators werden zwar diese Nachteile behoben, doch ist der Drehtransformä,tor teuer und in leistungsmäßiger Hinsicht durch den für die Rotation notwendigen Luftspalt nicht sehr günstig ausgenutzt.
Diesen Nachteil vermeidet da's Verfahren und die Einrichtung nach der Erfindung, derzufolge dem Hochspannungstransformator 2¢ ein Anzapftransformator 26 mit Kommutator 2o vorgeschaltet ist, um der Primärspule des Hochspannungstrafos eine kommutierte Wechselspannung zuzuführen.
Ein Ausführungsbeispiel einer solchen Einrichtung zeigt Abb. i. Der vom Netz gespeiste Anzapftransformator 26, dem zur Spannungsregulierung ein- (nicht eingezeichneter) Spannungsreguliertransformator in an sich bekannter Weise vorgeschaltet werden kann, hat sekundärseitig eine Reihe von Anzapfungen i bis 7. Die Anzapfungen i bis 7 sind, wie in Abb. i dargestellt, mit den Nocken 8 bis i 9 des Kommutators 2o verbunden. Die Nocken überlappen sich, so daß die Umschaltung stoßfrei erfolgt.
Der eine Pol 22 der Primärwicklung 23 des Hochspannungstransformators 2¢ ist mit den beiden Nacken i i und 17 des Kommutafors 2o sowie mit der @ittelanzapfung ¢ des Anzapftransfo@rmators 26 verbunden. Der andere Pol 21 der Primärwicklung 23 ist über eine geeignete, an sich bekannte (nicht eingezeichnete) Schleifbahn mit dem 'Schleifkontaktarm 28 des Kommutators 2o verbunden. Der Schleifkontaktarm 28 ist über die abgebrochene eingezeichnete Welle mit dem Antrieb 27 verbunden. Die Art des Antriebs 27 ist beliebig, im Ausführungsbeispiel ist vorzugsweise an einen regelbaren Drehstrommotor mit Getriebe zur Drehzahlverminderung gedacht. Zwischen den Klemmen 21 und 22 des Hochspannungstransformators. entsteht durch Kommutierung eine _ Spannung, deren zeitlicher Verlauf etwa der Abb.3 entspricht. Nach Gleichrichtung durch den rotierenden Gleichrichter 25 entsteht dann der in Abb. ¢ dargestellte Spannungsverlauf, von dem in bekannter Weise auch eine Halbwelle unterdrückt werden kann, um gegebenenfalls periodisch das Elektrofilter mit einer Gleichstrom-Stoß-Spannung zu versorgen.
Ein anderes Ausführungsbeispiel zeigt Abb. 2. Hier ist der Anzapftrafo nur halb so groß und besitzt nur Anzapfungen ¢ bis 7. Der Kommutator ist nur auf der einen Hälfte mit Nocken, auf der anderen Hälfte dagegen mit einer Schleifbahn versehen. Die Anzapftingen ¢ bis 7 sind mit den Nocken i i bis 17 verbunden.
Konzentrisch zur Nockenbahn des Kommutators sind zwei Schleifringe 3o und 31 angeordnet, wobei Schleifring 3o mit Klemme 2i und Schleifring 31 mit Klemme 22 der Niederspannungswicklung 23 des Hochspannungstransformators 2¢ verbunden ist. Der 'Schleifkontaktarm 29 verbindet den jeweilig anzuschleifenden Nocken mit der zugehörigen Kontaktbahn. Bei Drehung des 'Schleifkontaktarms 29 mittels des Antriebs 27 entsteht gleichfalls an den Klemmen 21 und 22 der in Abb. 3 angegebene zeitliche Spannungsverlauf. Durch die bekannte, aber nicht dargestellte Überlappung der Kontaktnocken ist für eine stoßfreie Umpolung gesorgt.
Gemäß Erfindung kann der Abgriff der Spannung vom Anzapftransformator auch stufenlos erfolgen, wobei der Schleifkontaktarm ähnlich wie bei den bekannten Schiebetransformatoren direkt auf den Windungen schleift. Vorzugsweise wird man hierzu einen Ringtransformator mit geschlossenem Kern verwenden.
Die Schleifkontaktarme 28 wird 29 werden erfindungsgemäß so ausgebildet, daß beim Übergang von einem Kontaktnocken zum nächsten keine: Stromunterbrechung auftritt.
Durch die geeignete Wahl der Anzapfstellen der Zwischenkontakte kann jeder beliebige zeitliche Verlauf der zu erzeugenden hohen niederfrequenten Wechselspannung hergestellt werden. Zweckmäßigerweise wird jedoch eine solche erzeugt, die die plötzliche Umpolung vermeidet, von der Mäanderform jedoch nicht allzu stark abweicht.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Schaltungsanordnung zum Betrieb von Elektrofiltern mit hochgespanntem Wechselstrom von niedrigerer Frequenz als der Netzfrequenz, gegebenenfalls bis zü i Hz und darunter, unter Verwendung eisfies rotierenden Gleichrichters und eines vorgeschalteten Hochspannungstransformators, dadurch gekennzeichnet, daß der Primärspule des Hochspannungstransformators eine kommutierte Wechselspannung zugeführt wird.
2. Einrichtung zum Betrieb von Elektrofiltern nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, da(,: dem Hochspannungstransformator (2¢) ein .Anzapftransformator (26) und ein Kommutator (20) vorgeschaltet sind.
3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzapfung in stufenloser Weise nach Art des Schiebetransformators durchgeführt ist, wobei die Form des Transformatorkerns auch kreisförmig sein kann. ¢.
Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Umpolung stoßfrei erfolgt durch: die an sich bekannte Überlappung der Kontaktnocken.
5. Einrichtung nach Ansprüchen 2 bis ¢, zur Anwendung auf Drehstrom, dadurch gekennzeichnet, daß diese Einrichtungen sinngemäß dreiphasig ausgebildet sind.
6. Einrichtung nach Ansprüchen i bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Gleichrichter eine Halbwelle unterdrückt.