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Zwölfphasenschaltung für Stromrichter, insbesondere Gleichrichter.
Es gibt bereits verschiedene Zwölfphasenschaltungen für Stromrichter, insbesondere Gleichrichter. So ist beispielsweise eine Schaltung bekannt, bei der die Primärwicklungen zweier Transformatoren in Stern-bzw. Dreieckschaltung hintereinander geschaltet sind. Von den zwölf Entladungsstrecken, die im allgemeinen zu einem mehranodigen Entladungsgefäss mit gemeinsamer Kathode zusammengefasst sind, führen bei dieser Schaltung in jedem Augenblick drei gleichzeitig Strom. Dies wird dadurch erreicht, dass die Sekundärwicklungen in Doppelzickzack, Einfachzickzack oder Polygonschaltung ausgeführt sind ; denn dann sind die primären und sekundären Amperewindungen des gesamten Systems in jedem Augenblick kompensiert.
Weiter ist eine andere Zwölfphasenschaltung bekannt, bei der primär zwei dreiphasige Zickzackwicklungen mit 300 gegenseitiger Phasenverschiebung in Reihe liegen und die sekundären Seehsphasen- systeme über Verkettungstransformatoren miteinander verbunden sind.
Vorliegende Erfindung bezweckt eine Nutzbarmachung der Vorteile der ersten Schaltung und gleichzeitig eine Verbesserung der zweiten Schaltung. Erfindungsgemäss ist die zweite Schaltung derart ausgebildet, dass von den in Reihe geschalteten Primärwicklungen der beiden Hauptentladungsstrecken die eine in Stern, die andere in Dreieck geschaltet ist.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, u. zw. zeigt der linke Teil der Abbildung die Schaltung der Primärwicklungen und der rechte Teil die Schaltung der Sekundärwicklungen eines Zwölfphasentransformators. Die Primärwicklung des mit A bezeichneten einen Transformators ist in Sternschaltung ausgeführt, an deren offenem Nullpunkt die in Dreieck geschaltete Primärwicklung des andern Transformators B angeschlossen ist. Die Sekundärwicklungen beider Transformatoren bestehen aus je zwei in Phasenopposition stehenden Sternschaltungen, deren Nullpunkte über je einen Verkettungstransformator miteinander verbunden sind.
Die Mittelpunkte der beiden Verkettungstransformatoren sind miteinander verbunden und bilden-bei einer Gleichrichteranlage-den Minuspol des Gleichstromsystems. Die äusseren Wicklungsenden der Sekundärwicklung werden an die Anoden des nicht dargestellten Entladungsgefässes in der durch die Bezifferung gekennzeichneten Reihenfolge angeschlossen.
Die beschriebene Schaltung bietet gegenüber der zuerst genannten bekannten Schaltung zunächst einmal den Vorteil eines geringeren Aufwandes an aktivem Material für die beiden Haupttransformatoren, weil eine Stern- und eine Dreieckschaltung bessere Materialausnutzung gestatten als Zickzackwicklungen ; ausserdem arbeiten nunmehr fünf Entladungsstrecken gleichzeitig, d. h. der Anodenstrom beträgt jetzt 13-4% des Gleichstromes gegenüber 17-3% bei der bekannten Schaltung.
In bezug auf die zweite bekannte Schaltung muss man beachten, dass Transformatoren stets zum Ausgleich von Schwankungen der Netzspannung auf der Hoehspannungsseite mit Anzapfungen versehen werden, die entweder spannungslos oder unter Last umschaltbar sind. Dabei müssen natürlich sämtliche Teilwicklungen umgeschaltet werden, je Stufe sind demnach bei der früheren Anordnung zwölf Kontakte nötig, hingegen in der vorliegenden Schaltung nur sechs. Die Umschalteinrichtung wird demnach erheblich billiger. Ausserdem sind Zickzackwicklungen-wie schon erwähnt-durch die
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zahlreichen Querverbindungen stets teurer als die durchlaufenden Wicklungen, und bringen ferner leichter Unsymmetrien des Spannungsabfalles, die dem Betrieb von Stromrichtern abträglich sind.
Die Erfindung hat also das in der Literatur lange Zeit bestehende Vorurteil, dass bei Zwölfphasenschaltungen Brenndauern von 1500 für die Entladungsstrecken nur möglich wären, wenn man bei zwei primärseitig in Reihe geschalteten Haupttransformatoren die Primärwicklungen in Zickzack schaltet, überwunden und gezeigt, dass man mit einer Schaltung gemäss der deutschen Patentschrift Nr. 407844, bei der die eine Primärwicklung in Stern, die andere in Dreieck geschaltet ist, eine Brenndauer von 150 erreichen kann, wenn man Verkettungstransformatoren, für die der Aufwand an aktivem Material sehr klein ist, vorsieht.
Vergleicht man aber die Erfindung mit den Lösungen der britischen Patentschrift Nr. 324999, so ergibt sich, dass es bei Verwendung von Verkettungstransformatoren gar nicht erforderlich ist, Zickzackschaltungen für die Haupttransformatoren vorzusehen. Daher hat man bei der Schaltung gemäss der Erfindung die Vorteile der bekannten 900- und 1500-Schaltungen, jedoch nicht ihre Nachteile.
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Twelve-phase circuit for power converters, especially rectifiers.
There are already various twelve-phase circuits for power converters, especially rectifiers. For example, a circuit is known in which the primary windings of two transformers in star or. Delta connection are connected in series. Of the twelve discharge paths, which are generally combined to form a multi-anodic discharge vessel with a common cathode, three of them carry current at the same time in this circuit. This is achieved in that the secondary windings are designed in double zigzag, single zigzag or polygon circuit; because then the primary and secondary ampere-turns of the entire system are compensated at every moment.
Another twelve-phase circuit is also known in which primarily two three-phase zigzag windings with 300 mutual phase shifts are in series and the secondary sea phase systems are connected to one another via interlinking transformers.
The present invention aims to utilize the advantages of the first circuit and at the same time to improve the second circuit. According to the invention, the second circuit is designed such that of the series-connected primary windings of the two main discharge paths, one is connected in star and the other in delta.
In the drawing, an embodiment of the invention is shown, u. between the left part of the figure shows the circuit of the primary windings and the right part shows the circuit of the secondary windings of a twelve-phase transformer. The primary winding of a transformer designated with A is designed in a star connection, to whose open zero point the delta-connected primary winding of the other transformer B is connected. The secondary windings of both transformers consist of two star connections each in phase opposition, the zero points of which are connected to each other via an interlinking transformer.
The centers of the two interlinking transformers are connected to one another and - in the case of a rectifier system - form the negative pole of the direct current system. The outer winding ends of the secondary winding are connected to the anodes of the discharge vessel (not shown) in the sequence indicated by the numbers.
Compared to the known circuit mentioned first, the circuit described offers the advantage of a lower cost of active material for the two main transformers, because a star and a delta connection allow better material utilization than zigzag windings; In addition, five discharge lines are now working simultaneously, i. H. the anode current is now 13-4% of the direct current compared to 17-3% in the known circuit.
With regard to the second known circuit, it must be noted that transformers are always provided with taps to compensate for fluctuations in the mains voltage on the high voltage side, which can be switched either without voltage or under load. Of course, all partial windings must be switched over, so twelve contacts are required per stage in the previous arrangement, but only six in the present circuit. The switching device is therefore considerably cheaper. In addition, as already mentioned, there are zigzag windings through the
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numerous cross connections are always more expensive than the continuous windings, and also more easily cause asymmetries of the voltage drop, which are detrimental to the operation of converters.
The invention has therefore overcome the prejudice that has long existed in the literature that, with twelve-phase circuits, burning times of 1500 for the discharge paths would only be possible if the primary windings of two main transformers connected in series on the primary side were switched in zigzag and showed that one circuit would work according to German patent specification No. 407844, in which one primary winding is connected in star, the other in delta, a burning time of 150 can be achieved if one uses interlinking transformers for which the amount of active material is very small.
However, if one compares the invention with the solutions of British patent specification No. 324999, it turns out that when using interlinking transformers it is not at all necessary to provide zigzag circuits for the main transformers. The circuit according to the invention therefore has the advantages of the known 900 and 1500 circuits, but not their disadvantages.