Einrichtung zur Erzielung konstanter Gleichspannung bei mit Saugdrosselspulen betriebenen quecksilberdampfgleichrichtern. Fig. 1 zeigt die Spannungskurve E als Funktion des Belastungsstromes J eines mit Saugdrosselspule D betriebenen Quecksilber danrpfgleichrichters G nach Fig. 2.
Diese Kurve verläuft bei grösseren Belastungen nahe zu parallel zur Abscissenachse, während sie bei kleineren Belastungswerten erheblich an steigt und bei völliger Entlastung um etwa 20 % höher liegt als bei normaler Belastung. Der Grund dieser Spannungserhöhung ist da rin zu erblicken, dass die Magnetisierungs- komponente des Vollaststromes bei kleinen Werten dieses Stromes nicht ausreicht,
um in der Saugdrosselspule die zur Saugwirkung erforderliche dritte harmonische Spannungs- oberwelle zu erzeugen. Daher hört die Saug wirkung der Drosselspule bei kleinen Strömen auf; und der Effektivwert der Spannung des Gleichrichters stellt sich wie bei einem ohne Saugdrosselspule betriebenen Gleichrichter ein.
Da bei diesem jede Anode nur während stromführend ist und die Spannung während
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-tel Zeit einer Periode (m = Phasenzahl) dieser Zeit nahezu Amplitudenwert hat, ist der Mittelwert der Gleichspannung relativ hoch, während bei Wirkung der Saugdrossel die Zeit der Stromführung jeder Anode ver längert ist, so dass sieh ein kleinerer -Mittel wert der Spannung ergibt.
Die Saugdrossel braucht zu ihrer Wirk samkeit einen bestimmten Magnetisiex'ungs- strom der dritten harmonischen Oberwelle. Dieser fliesst zwischen den beiden Drehstrom systemen (Fig. 2, 0r und 0,) jeweils aus einer Anode des eineu Systems über den Lichtbogen in eine Anode des andern Systems und schliesst sich über die Saugdrossel. Dieser Magnetisierungsstrom kann sich erst voll aus bilden, wenn der Gleichstrom im Netz N,g beziehungsweise der Maximal wert des Anoden stromes bis zum Maximalwert des Magueti- sierungsstromes der Saugdrossel angewachsen ist.
Da die Spannung der dritten harmoni schen Oberwelle stets vorhanden ist, braucht mau nur dafür zu sorgen, dass die Saug drossel auch bei kleineren Belastungen die erforderliche Gegenspannung schaffen kann. Dazu ist aber der Magvetisierungsstroin er forderlich, der sich bei kleinen Belastungen nicht über den Lichtbogen ausbilden kann.
Um nun die Wirksamkeit der Saugdrossel auch bei kleinen Belastungsströmen zu er halten, ist es notwendig, ihr die Magneti- sierungaströme für die dritte harmonische Spannungsoberwelle auf einem andern Wege zuzuführen.
Es ist nun Gegenstand der Erfindung eine Einrichtung zur Erzielung konstanter Gleichspannung bei mit Saugdrosselspulen betriebenen Quecksilberdampfgleichrichtern, bei welcher parallel zur Saugdrosselspule eine Kapazität geschaltet ist, auf welche sieh die Ströme der dritten Oberwelle schliessen können.
Die Erfindung sei anhand des Ausfüh rungsbeispiels der Fig. ? näher erläutert. In dieser Figur bedeutet X ein Dreiphasennetz. T einen Dreiphasentransformator, dessen Pri märwicklung P an das Netz N angeschlossen ist. Dieser Transformator besitzt zwei Drei- phasen-Sekundärwicklungen Qi und Q,->, welche in der Phase um GO gegeneinander verstellt sind und je einen Nullpunkt 01 bezw. 0_ be sitzen.
Zwischen diese Nullpunkte ist die Saugdrosselspule D geschaltet, von deren Mittelpunkt 0;, der Minusleiter (L -) des Gleichstromnetzes LV" abgeht. Die Klemmen 1, 3, ä von Qi, wie auch die Klemmen z, 4, 6 von Q2 sind mit den Anoden Ai, Az <B>....</B> ,;
des Gleichrichters C verbunden, dessen Ka thode mit dein Plusleiter (L-1-) des Gleich stromnetzes 1Vg. verbunden ist. Erfindungsge- mäss wird nun die Kapazität C parallel zur Drosselspule D geschaltet, und dadurch wird erreicht, dass die Spannungskurve des Gleich- richters den in Fig. 1 finit T' bezeichneten Verlauf aufweist.
Man erkennt, dass die Span nung auch bei kleinen Werten des Belastungs- stronies annähernd die gleiche Grösse wie bei voller Belastung besitzt.
Um die Wirkung der Kapazität C zu ver stehen, ist folgendes zu beachten. Die Dros selspule D soll bekanntlich bewirken, dass mindestens zwei benachbarte Phasen, z. B. ei und e2, während zum Beispiel ein Sechstel Periode gleichzeitig Strom führen.
Sind ii undi@ die entsprechenden Phasenströme, so wirkt in der Spule D der Differenzstrom i", --- ii - i, als Magnetisierungsstrom, wäh rend il + is = i- der Gleichstrom ist.
An den Klemmen von I) wirkt ferner die Spannung p <I>- ei -</I> e.. Bezeichnen wir mit P den Vek tor dieser Spannung, die, wie leicht ersicht lich, eine solche von dreifacher Frequenz der Phasenspannung ist, und m die Kreisfrequenz von P, ferner mit L den Induktionskoeffi zienten der Spule D, mit J", den Vektor des Magnetisierungsstromes, so kann man schrei ben, wenn keine Kapazität parallel zu D ge schaltet ist,
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Da P und a, ge geben sind, L aus praktischen Gründen nicht beliebig<B>groll</B> gemacht werden kann, so kann J", nicht beliebig klein gensacht werden.
Nun ist i a, = ii <I>-</I> i2, wobei il und i2 aus Syni- inetriegründen nur in der Phase verschieden sein können, ihre Richtung in der Spule L aber nicht ändern.
Daraus folgt, dass der Gleichstrom i, <I>-</I> il + i2 <I>></I> i. sein muss, wenn ii <I>---</I> i@ <I>= i",</I> sein soll.\ Sinkt daher ig. untei einen gewissen Wert, so wird die Gleichung ii <I>-</I> i- <I>= i",</I> nicht erfüllt sein können;
die Drosselspule ist dann ungenügend magneti siert und die Gleiehriehterspannung nimmt zu Schaltet inan nun die Kapazität C paralle <I>zu D,</I> so fliesst durch dieselbe ein Wechsel Strom iQ, für den die Vektorgleichung gil J. <I>= j</I> (v # <I>C, P.</I> Ins Kreise<B>01</B> Ai A9 02 fliess, die Summe J = J,,
-f - J." oder also
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Es ist ersichtlich, dass (.7I J ist uni ins Falle der Resonanz
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sogar ver schwindet. Die Kapazität bewirkt in dieser Falle Aufrechterhaltung eines genügende. Magnetisierungsstromes bei jeder noch so kle nen Belastung des Gleichrichters.
Der Übelstand, dali bei Entlastung de Netzes 1%d die etwa noch am Netz hänger den Lampen Überspannung erhalten und durcl brennen, ist damit vermieden. Die Grösse de Kapazität ist so zu bemessen, dass der Koi densator den vollen Magnetisierungsstrom der Saugdrossel aufnehmen kann (Resonanzfall), d. h. es soll
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gemacht werden.