DE970108C - Kontaktumformer in mehrphasiger Einwegschaltung mit Schaltdrosseln - Google Patents
Kontaktumformer in mehrphasiger Einwegschaltung mit SchaltdrosselnInfo
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- DE970108C DE970108C DEA8528D DEA0008528D DE970108C DE 970108 C DE970108 C DE 970108C DE A8528 D DEA8528 D DE A8528D DE A0008528 D DEA0008528 D DE A0008528D DE 970108 C DE970108 C DE 970108C
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- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- H02M1/00—Details of apparatus for conversion
- H02M1/20—Contact mechanisms of dynamic converters
- H02M1/26—Contact mechanisms of dynamic converters incorporating cam-operated contacts
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- Dc-Dc Converters (AREA)
Description
Bei mechanischen Stromrichtern (Kontaktumformern) kann man durch Schaltdrosseln die Kontakte
weitgehend von Schaltfeuer entlasten. Im allgemeinen verwendet man bei mehrphasigen Umformern
für jede Phase eine Drossel. Die Drossel besteht aus Eisenkern und Wicklung. Es ist bereits
vorgeschlagen, eine derartige Drossel für mindestens zwei Phasen dadurch zu benutzen, daß die
Drosseln abwechselnd auf verschiedene Phasen geschaltet werden. Dies hat verschiedene Nachteile,
z.B. den, daß der Kurzschlußstrom nicht immer über die Schaltdrosseln fließt und daher durch
letztere nicht begrenzt wird.
Bei Kontaktumformern in Brückenschaltung, bei denen mehrere Phasen gleichzeitig kommutieren, ist
es bekannt, auf je einen Schaltdrosselkern mehrere zu verschiedenen, gleichzeitig kommutierenden Phasen
gehörende Wicklungen aufzubringen, um die Zahl der Schaltdrosseln zu verringern. Eine solche
Anordnung eignet sich nicht für Kontaktumformer in mehrphasiger Einwegschaltung (Mittelpunktschaltung),
bei denen keine gleichzeitig kommutierenden Phasen vorhanden sind. Um auch bei Kontaktumformern
dieser Art, vorzugsweise solchen mit einem Umspanner in Sternschaltung, mit einer
geringeren Anzahl von Schaltdrosseln ohne Störung
509 595/71
ihrer Funktion auszukommen, wird gemäß der Erfindung für mindestens zwei nicht gleichzeitig und
nicht miteinander kommutierende Phasen, d. h. für solche Phasen, welche nicht unmittelbar, sondern
unter Zwischenschaltung anderer Phasen aufeinanderfolgen, ein einziger Schaltdrosselkern, vorzugsweise
ein Ringkern, vorgesehen.
In der Zeichnung ist die Erfindung am Beispiel einer sechsphasigen Sternschaltung dargestellt, und
ίο zwar sind die sechs Phasen ι bis 6 des Umspanners,
dessen Primärwicklung nicht gezeichnet ist, dargestellt. Die sechs Schaltdrosselkerne 7 bis 12, welche
in bekannter Weise in jeder Phase angeordnet werden können, tragen je eine laststromdurchflossene
Wicklung. Nach der Erfindung werden die Kerne 7 und 8, 9 und 10, 11 und 12 durch gemeinsame Kerne
13, 14, 15 ersetzt und jeder dieser Kerne mit zwei
Wicklungen versehen, die den Phasen 1 und 2 bzw. 3 und 4 bzw. 5 und 6 zugeordnet sind. Jede dieser
ao Wicklungen führt an je einen der Kontakte 16 bis 21. 22 und 23 sind die Gleichstromklemmen des Umformers.
24, 25, 26 sind Vorerregerwicklungen, welche je nach dem Wicklungssinn der beiden Wicklungen
eines Kernes mit Wechselstrom oder Gleichstrom oder auch beiden gemeinsam erregt werden
können. Schaltet man beispielsweise die Wicklungen der Phasen 1 und 2 mit entgegengesetztem Wicklungssinn
auf den Drosselkern 13, so wird der Kern 13 bei geschlossenem Schalter 16 beispielsweise in
positiver Richtung, bei geschlossenem Schalter 17 in negativer Richtung durch den Laststrom gesättigt.
Dementsprechend ist in der Wicklung 24 ein Wechselstrom zur Vorerregung erforderlich, welcher
einerseits beim Ausschalten dem jeweiligen Laststrom entgegengesetzt, beim Einschalten dagegen
gleichgerichtet sein kann. Man kann jedoch die Phasenwicklungen 1 und 2 auf dem Drosselkern
13 auch mit gleichem Wicklungssinn ausführen; es ist in diesem Falle mit Wechselstrom doppelter
Netzfrequenz oder mit Gleichstrom vorzuerregen.
Durch die Anwendung der Erfindung wird die Zahl der hochwertigen Eisenkerne der Schaltdrosseln
verringert, beim Ausführungsbeispiel z. B. von sechs auf drei. Wenn auch durch diese Verringerung
der Durchmesser der Kerne größer werden muß, da ja zwei Wicklungen statt einer aufgebracht
werden, so ergibt sich insgesamt doch eine Ersparnis von etwa 32 % des gesamten Baugewichtes der
Drosseln zusammen. Dadurch wird der Schaltdrosselaufwand beispielsweise bei der in der Zeichnung
dargestellten Schaltung ebenso klein wie bei einer dreiphasigen Brückenschaltung mit drei
Schaltdrosseln. Gegenüber der Brückenschaltung hat jedoch die in der Zeichnung dargestellte Schaltung
den Vorteil, daß jeder der drei Drosselkerne zwischen zwei Stromübertragungszeiten eine stromfreie
Zeit von 1200 aufweist, während bei der dreiphasigen Brückenschaltung mit drei Schaltdrosseln
diese stromfreie Zeit nur 60 ° beträgt, was in manchen Fällen zu Schwierigkeiten bezüglich der Überlastbarkeit
führt und dazu zwingt, kleine Schaltdrosseln mit sehr hochwertigem Kernmaterial zu
verwenden. Da das Kernmaterial der Schaltdrosseln von außergewöhnlicher Qualität sein muß, so macht
sich die durch die Erfindung mögliche Ersparnis wirtschaftlich erheblich bemerkbar.
Man kann die Wicklungen auf den Kernen mit verschiedener Induktivität ausführen. Beispielsweise
kann man für jede der beiden Wicklungen in der Zeichnung den halben Umfang der Ringkerne ausnutzen.
In diesem Falle wird die Induktivität der einzelnen Wicklungen verhältnismäßig groß, was
z. B. erwünscht ist bei Umformen mit stark fallender Kennlinie, z. B. für Ladegeräte, Scheinwerferspeisung,
Schweißgeräte u. dgl. Man kann jedoch auch beide Wicklungen ineinander verschachtelt
über den ganzen Umfang verteilen, so daß ihre Luftinduktivität geringer wird. Man kann auch einen
Mittelweg wählen und Wicklungsscheiben oder Wicklungsabschnitte der beiden Phasen auf dem
Umfange miteinander abwechseln lassen.
Die Erfindung bietet besondere Möglichkeiten, durch Zusammenwickeln von Umspanner und
Schaltdrosseln am Baugewicht einzusparen. Bei der dargestellten Schaltung kann man beispielsweise die
Umspannerwicklungen 1 bis 6 gleichzeitig als Drosselwicklungen benutzen, indem man sie außer mit
dem Umspannereisen auch mit den Kernen 13, 14, 15 verkettet. Man benötigt dann außer den Wicklungen
1 bis 6 nur noch die Primärwicklungen des Umspanners, welche allein das Umspannereisen
umschließen. Zweckmäßig führt man den Umspanner dabei mit drei getrennten Kernen, insbesondere
Ringkernenj von angenähert gleichem Durchmesser wie die Schaltdrosselkerne aus. Schaltet man die
Primärwicklung in Stern, so erhält man bei der dargestellten Schaltung in jeder Phase eine Stromflußdauer
von 120° und dementsprechend nur stromfreie Zeiten von 6o°; andererseits wird jedoch die
Ausnutzung der Umspanner- und Drosselwicklung erhöht. Schaltet man die Primärwicklung in Dreieck,
so bleibt auch bei Verwendung von drei Einzelumspannern die Stromflußdauer 6o° und dementsprechend
die stromfreie Zeit 1200, aber die Ausnutzung der Wicklungen ist geringer.
Statt mit drei Schaltdrosseln kann man die Schaltung des Ausführungsbeispiels auch mit nur zwei
Schaltdrosselkernen ausführen, so daß jeder Kern drei Phasenwicklungen erhält. Er muß dann entweder
mit Gleichstrom oder mit Wechselstrom dreifacher Frequenz vorerregt werden. Bei hochphasigen
Umformern oder elektrischen Maschinen kann man die Zahl der Phasen wicklungen je Kern noch
beträchtlich größer als drei wählen, wobei dann die Frequenz des Vorerregerstromes, sofern man Wechselstrom
verwendet, entsprechend zu erhöhen ist.
Claims (2)
- Patentansprüche:i. Kontaktumformer in mehrphasiger Einwegschaltung (Mittelpunktschaltung) mit Schaltdrosseln zur Entlastung der Kontakte von Schaltfeuer, vorzugsweise mit Sternschaltungdes Umspanners, dadurch gekennzeichnet, daß | lung des Umspanners gleichzeitig Schaltdrosselfür mindestens zwei nicht gleichzeitig und nicht miteinander kommutierende Phasen ein einziger Schaltdrosselkern, vorzugsweise ein Ringkern, vorgesehen ist.
- 2. Kontaktumformer nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Sekundärwickwicklung ist.In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 709 656; schweizerische Patentschrift Nr. 223 420; britische Patentschrift Nr. 20 867 vom Jahre 1909.Hierzu 1 Blatt Zeichnungen© «OS 595/71 8.58
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DEA8528D DE970108C (de) | 1943-09-10 | 1943-09-10 | Kontaktumformer in mehrphasiger Einwegschaltung mit Schaltdrosseln |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DEA8528D DE970108C (de) | 1943-09-10 | 1943-09-10 | Kontaktumformer in mehrphasiger Einwegschaltung mit Schaltdrosseln |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE970108C true DE970108C (de) | 1958-08-21 |
Family
ID=6921523
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DEA8528D Expired DE970108C (de) | 1943-09-10 | 1943-09-10 | Kontaktumformer in mehrphasiger Einwegschaltung mit Schaltdrosseln |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE970108C (de) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB190920867A (en) * | 1909-09-13 | 1910-10-13 | Alfred Mills Taylor | Improvements in Methods of Obtaining Continuous Currents from Alternating Current Circuits. |
DE709656C (de) * | 1935-12-14 | 1941-08-22 | Siemens Schuckertwerke Akt Ges | Wechselstromschalteinrichtung mit mechanisch bewegten Kontakten |
CH223420A (de) * | 1941-02-26 | 1942-09-15 | Licentia Gmbh | Einrichtung mit Schaltdrosseln zur Erleichterung der Stromunterbrechung bei elektrischen Maschinen, Umformern oder Stromrichtern. |
-
1943
- 1943-09-10 DE DEA8528D patent/DE970108C/de not_active Expired
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB190920867A (en) * | 1909-09-13 | 1910-10-13 | Alfred Mills Taylor | Improvements in Methods of Obtaining Continuous Currents from Alternating Current Circuits. |
DE709656C (de) * | 1935-12-14 | 1941-08-22 | Siemens Schuckertwerke Akt Ges | Wechselstromschalteinrichtung mit mechanisch bewegten Kontakten |
CH223420A (de) * | 1941-02-26 | 1942-09-15 | Licentia Gmbh | Einrichtung mit Schaltdrosseln zur Erleichterung der Stromunterbrechung bei elektrischen Maschinen, Umformern oder Stromrichtern. |
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