DEP0025474DA - Anordnung zum Parallelschalten von Gleichrichtern. - Google Patents

Description

Zur Erzielung einer grösseren Leistung ist es in vielen Fällen erforderlich, zwei oder mehrere Gleichrichter parallel zu schalen. Um einen einwandfreien Parallelbetrieb zu erreichen, müssen normalerweise besondere Schaltelemente vorgesehen werden, die den parallel zu schaltenden Gleichrichtern eine gleichmässig fallende Stromspannungscharakteristik verleihen. Die hierfür erforderlichen Drosseln in den verschiedensten Ausführungen auf der Primär- wie auf der Sekundärseite des Gleichrichtertransformators bedeuten einen Mehraufwand und beeinflussen die Charakteristik der Gleichrichter in einer mitunter unerwünschten Weise.

Die vorliegende Anmeldung vermeidet diesen Nachteil und erreicht zudem, dass jeder Gleichrichter an verschiedene Anschlussspannungen auch allein angeschlossen werden kann und je nach Bedarf mit einem oder mehreren Gleichrichtern der gleichen Type zusammengeschaltet parallel arbeiten kann. Dies wird erfindungsgemäss dadurch erreicht, dass die Primärwicklungen des ein- oder mehrphasigen Gleichrichtertransformators in zwei oder ggf. mehrere Teilwicklungen gleichen Querschnitts aufgeteilt werden. Die Primärwicklungen können dann in Reihen- oder Parallelschaltung sowie untereinander in verschiedenen Verkettungsarten zusammengefasst werden und für sich allein oder mit einem zweiten oder dritten Gleichrichter hintereinandergeschaltet werden. Wenn die Gleichrichter primär hintereinandergeschaltet und gleichstromseitig parallel geschaltet werden, dann ist ein einwandfreier Parallelbetrieb gewährleistet. Das Merkmal der vorliegenden Erfindung ist einmal die Aufteilung jedes Gleichrichtertransformators in mehrere Teilwicklungen von bestimmter Grösse und Art und zweitens die primärseitige Hintereinanderschaltung der so geschaffenen Wicklungsgruppen, die so ausgelegt werden müssen, dass sie für die gebräuchlichsten Anschlussspannungen verwendbar sind.

Der Erfindungsgedanke sei an folgendem Beispiel kurz erläutert:

Ein Gleichrichter für beispielsweise Dreiphasen-Anschluss besteht normalerweise aus drei Primärwicklungen, die im Stern oder Dreieck an 2 Anschlussspannungen, beispielsweise 220/380 V, angeschlossen werden können. Im vorliegenden Falle wird jede der drei Primärwicklungen in zwei Wicklungen mit der halben Windungszahl unterteilt. Durch diese Unterteilung ist man in der Lage, den Gleichrichtertransformator für folgende Anschlussspannungen zu schalten:

Abbildung 1a: Parallelschalten der beiden Wicklungen auf jedem Schenkel und Zusammenschalten im Dreieck.

Anschlussspannung: 110 V

Abbildung 1c: Hintereinanderschalten der beiden Teilwicklungen und Dreieckverkettung. Anschlussspannung: 220 V

Abbildung 2a: Parallelschalten der beiden Teilwicklungen und Verkettung im Stern. Anschlussspannung: 190 V

Abbildung 2c: Hintereinanderschalten der beiden Teilwicklungen und Verkettung im Stern. Anschlussspannung: 380 V

Sodann können die Wicklungen noch im Zickzack zusammengeschaltet werden:

Abb. 1b: Hintereinanderschalten der beiden Teilwicklungen im Zickzack und Verkettung in einem Sechseck-Polygon. Anschlussspannung: 190 V

Abbildung 2b: Hintereinanderschalten der Teilwicklungen im Zickzack und Verkettung im Stern. Anschlussspannung: 330 V

Jeder Gleichrichtertransformator kann also in diesen 6 Arten primär geschaltet an 4 verschiedene Anschlussspannungen angeschlossen werden. Sollen nun zwei Gleichrichter parallel arbeiten, dann werden sie primär hintereinander- und gleichstromseitig parallelgeschaltet. Für die primäre Hintereinanderschaltung von 2 Gleichrichtern ergeben sich folgende Möglichkeiten:

Abbildung 3a: Die Teilwicklungen eines jeden Gleichrichtertransformators werden parallel geschaltet, die beiden Transformatoren primärseitig hintereinander geschaltet und im Dreieck verkettet verbunden. Die Anschlussspannung ergibt sich demnach zu 220 V.

Abbildung 3c: Die Teilwicklungen eines jeden Gleichrichtertransformators werden parallel geschaltet, die beiden Transformatoren primärseitig hintereinander geschaltet und im Stern verkettet verbunden. Die Anschlussspannung ergibt sich demnach zu 380V.

Abbildung 3b: Die primären Teilwicklungen eines Gleichrichtertransformators werden im Zickzack hintereinander geschaltet und in Sechseckpolygon-Schaltung verbunden. Die Teilwicklungen des anderen Gleichrichtertransformators werden parallel geschaltet und sternförmig an das Sechseck angeschlossen. Anschlussspannung: 380 V

Durch diese in der Anmeldung niedergelegten Gedanken ist man in der Lage, einen Gleichrichter von beispielsweise 50 A, der einen Kinoprojektor speisen mag und für die vier gebräuchlichsten Anschlussspannungen ausgelegt ist, durch Hinzuziehung eines zweiten ebensolchen Gleichrichters auf die doppelte Stromstärke für wiederum die beiden gebräuchlichsten Anschlussspannungen 220/380 V zu erweitern, ohne dass zusätzliche Schaltelemente erforderlich sind. Wesentlich dabei ist, dass man es in der Fabrik wie auch im Vertrieb immer nur mit einer Gleichrichtertype zu tun hat und durch diesen hier niedergelegten Gedanken in der Lage ist, mit einer Type alle vorkommenden Fälle technisch zu beherrschen.

Claims (2)

1. Anordnung zum Parallelschalten von Gleichrichtern, dadurch gekennzeichnet, dass die Primärwicklungen in zwei oder mehrere Teilwicklungen je Phase aufgeteilt werden und die parallel zu schaltenden Gleichrichter primär hintereinander und gleichstromseitig parallel geschaltet werden.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die hintereinandergeschalteten Teilwicklungen der Primärwicklungen des Gleichrichtertransformators bei Dreiphasenanschluss im Dreieck, Stern, Polygon oder in einer entsprechenden Kombination verbunden werden.