CH178347A - Mechanisch angetriebener Hochspannungs-Gleichrichter für Mehrphasen- insbesondere Drehstrom. - Google Patents

Description

  Mechanisch angetriebener     Hochspannungs-Gleichrichter    für     Mehrphasen-          insbesondere    Drehstrom.    Die Erfindung hat einen mechanischen  angetriebenen Hochspannungsgleichrichter  für     llehrpha@sen-,    insbesondere Drehstrom  für Stromverbraucher mit geringem Energie  bedarf, zum Beispiel Elektrofilter oder Rönt  genanlagen zum Gegenstand, bei dem die  einzelnen Phasen auf einen     Zweileiterhreis     synchron geschaltet werden, wie an .sieh be  kannt.

   Die Erfindung bezweckt eine solche  Ausbildung eines     Gleiehrichters    dieser Art,  dass die von der     Mehrphasenstromquelle     (Transformator) kommende Hochspannung  vervielfacht, so dass ein entsprechendes Mehr  faches der von dem Stromerzeuger Beliefer  ten verketteten     Effelztivspa.nnung    als Gleich  spannung abgenommen werden kann. Zu  diesem Zweck ist der Gleichrichter mit hin  tereinanderges-chalteten Kondensatoren ver  bunden, die mit Hilfe der die Gleichspan  nung vermittelnden     Kontakte    in zyklischer    Reihenfolge nacheinander einsinnig aufge  laden werden.  



  Eine Vervielfachung von     Spannungen     durch Kondensatoren ist     beispielsweise    für       Einphasenwechselstrom    in Gestalt der so  genannten     Delonschaltung    bereits bekannt.  Bei der Erfindung wird ein ähnliches Prin  zip für     Mehrphasenetrom,    insbesondere Dreh  strom in der im folgenden näher beschriebe  nen Art auf einen     mechanisch    angetriebenen       Hochspannungsgleichriehter    angewendet.  



  Beim mechanischen Hochspannungsgleich  richter für     Mehrphasen-    insbesondere Dreh  strom nach der Deutschen Patentschrift  Nr.<B>406663</B> tragen die beiden umlaufenden  Segmente bi und     b2    gemäss     Abb.    1 die ab  zunehmende Gleichspannung. Jeder .dieser  Kontakte ist dauernd mit ein und derselben  Klemme, zum Beispiel bi mit der positiven  und     b2    mit der     negativen    verbunden.

   An die           Mehrphasenhochspannungsind    die ortsfesten  Pole<B>ei,</B> e2 und es     angeschlossen.    Wenn man  nun je einen von drei     hintereinandergeschal-          teten    Kondensatoren mit je einem der drei  Pole<B>ei,</B>     c2    und es in Verbindung bringt, und  zwar     @so,        .dass    der positive Belag des ersten  Kondensators gerade .dann mit dem Segment       bi    verbunden ist, wenn dieses dem Pol<B>ei</B>  gegenübersteht, ebenso .der negative Belag  dieses Kondensators in diesem Augenblick  mit dem Segment bz verbunden ist, während  die übrigen beiden Kondensatoren keine Ver  bindung mit den umlaufenden Segmenten  haben,

   so wird in diesem Zeitpunkt der     erst;,     Kondensator aufgeladen. Dasselbe geschieht  nacheinander auch für die andern beiden  Kondensatoren. Auf diese Weise ist es mög  lich fortlaufend in zyklischer Reihenfolge  drei     hintereinandergeschalteteKondensatoren     aufzuladen, und es ist daher an den Klem  men dieser     Kondensatorenserie    der dreifache  Maximalwert der von dem     Stromerzeugee     (Transformator) gelieferten verketteten Ef  fektivspannung als Gleichspannung abzu  nehmen.  



       Abb.    2 zeigt die Schaltung eines Ausfüh  rungsbeispiels der Erfindung. Hier sind  wieder ei,     c2    und     ca    die Pole des     Drehstrom-          transfarmators    und     bi    und     b2    umlaufende  Kontaktorgane, bestehend     aus    je zwei elek  trisch miteinander verbundenen Kontakten.

    Die drei     Kondensatoren        ki,        k2,        ka    .sind hin  tereinander geschaltet, und die k 2 und     Ici     verbindende Leitung ist ausserdem mit dem       feststehenden    Kontakt     di,    ebenso die     k2    und       k3    verbindende Leitung mit dem ortsfesten  Kontakt     d2    verbunden.

   Hingegen sind die  Enden     gi    und     g2    der     Kondensatorenreihe    je  mit einem feststehenden Pol ei und     e2    ver  bunden, wovon     e2    zweckmässig geerdet ist.

    Diese Pole ei und     e2    sind in     Abb.    2 schema  tisch unmittelbar nebeneinander gezeichnet,  in Wirklichkeit ist die Anordnung so ge  troffen,     dass@        bi    bei seiner Rotation nur an     ei          vobeikommt    und     b2    nur an     e2,    wobei ei und       e2    räumlich voneinander (ihrer     .Spannungs-          differenz    gemäss) getrennt sind.

   Man kann  das beispielsweise dadurch erreichen, dass     bi       und     b2    je in einer Parallelebene mit gleicher  Drehungsachse angeordnet sind, wobei für  jede Ebene die Pole ei,     0z,        c3    und     di,        d2    vor  gesehen sind, während der Pol ei nur für die  eine und der Pol     e2    nur für die andere Ebene  der umlaufenden Kontakte bestimmt ist  (siehe     Abb.    3). Beim Umlauf von     bi    und     b2     bleibt     bi    zum Beispiel immer positiv,     b2     immer negativ.

   Der Kondensator     ki    wird  daher an seiner linken Belegung positiv und  an seiner rechten Belegung negativ aufgela  den. Die beiden Kondensatoren k 2 und     ks     sind dabei     mindestens    an einer ihrer Bele  gungen von den Polen<B>ei,</B>     c2    und es isoliert.  Man erkennt ohne weiteres, dass bei synchro  ner Drehung im Uhrzeigersinn auch die Kon  densatoren     1c2    und     k3    unter denselben Bedin  gungen wie eben an     ki    gezeigt, aufgeladen  werden, und zwar sind jedesmal die linken  Belegungen positiv und die rechten negativ.

    Es kann daher zwischen den Polen     ei    und     e2     die dreifache Spannung     abgenommen    wer  den.  



  Man kann     bi    und     b2    unter     entsprechender     geometrischer Ausdehnung der feststehenden  Kontakte in an sich bekannter Weise auch  als Nadeln ausbilden, was der     leichteren          Bauart    des     Gleichrichters    zugute kommt.

    Die beiden umlaufenden Kontaktorgane  können zu beiden Seiten des in     Abb.    3 und  4 gezeichneten     .Synchronmotors        ill    in bei me  chanischen Gleichrichtern bekannter Weise  angeordnet werden; die Pole<B>ei,</B> e2 und es  können mittelst Durchführungsisolatoren .I  auf einem zwischen den beiden     Segment-          oder    Nadelebenen am Motor befestigten  Kranz     K    angeordnet sein. Die Abnahme  pole ei und     e2    sind an demselben Kranz     K     mit Hilfe von gegenüberliegenden Stützisola  toren     Si,     &      befestigt.     



  Um zu vermeiden, dass die Pole ei,     c2,        c3     des Stromerzeugers, die meistens gegen Erde  (Gehäuse und Primärwicklung des     Trans-          formators)    isoliert werden müssen, den mehr  fachen     Potentialwert        gegen.    Erde erhalten  und eine für diese hohe Spannung entspre  chende Isolation gewählt werden muss, kann  .der Stromverbraucher gemäss     Abb.    5 zwi-      sehen einem Ende der     Kondensatorreihe    und       ,einem    der beiden umlaufenden     Kontakte    ein  geschaltet sein.

   Am einfachsten wird die  Anordnung, wenn     diser    umlaufende     Kontakt     (Nadel oder dergleichen)     geerdet    wird. Auf  diese Weise ist immer einer der beiden am  Stromverbraucher liegenden Pole<I>f i,</I> f 2 ge  erdet, und es kann daher an dem andern Pol  kein Potential entstehen, das gegenüber dem  Erdpotential höher liegt als die einfache  Spannung des Stromerzeugers.  



  Wie     Abb.    5 zeigt, ergibt diese     Anord-          iiiing    nicht mehr eine konstante Spannung  zwischen den Polen<I>f</I>     i    und<B>f2,</B> sondern eine  stufenförmige ansteigende     Spannungskurve,     deren Maximalwert wiederum der     mehr-          bezw.    dreifachen Spannung entspricht.

   In  der gezeichneten Stellung liegt     fi    an<I>g2, f2</I>  an     g1.    Es ist also,     @da        ki,        k2    und     k3    durch  den vorangehenden Vorgang geladen sind,  die dreifache Spannung zwischen<I>f</I>     i    und<I>f 2</I>  vorhanden. In der nächsten Stellung (siehe  Pfeilrichtung) liegt     fi    wieder an     g2,    f2 aber  zwischen k2 und     k3,    so     dass    nur die dem Kon  densator     k3    zukommende einfache Spannung  zwischen     fi    und f2 liegt.

   In der dritten Stel  lung schliesslich liegt     fi    wieder an     y2,   <I>f2</I> aber  zwischen     ki    und k2, so dass die beiden Kon  densatoren<I>1c2</I> und     k3    zur Wirksamkeit kom  men und die doppelte Spannung zwischen f     i     und f2 liegt. Es wird also zyklisch die Span  nung gesteigert, und zwar von der einfachen  zur zweifachen, zur dreifachen, zur einfa  chen, zur zweifachen, zur dreifachen usw.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Mechanisch angetriebener Hochspannungs gleichrichter für Mehrphasen- insbesondere Drehstrom für Stromverbraucher mit gerin gem Energiebedarf, mit Synchronschaltung der einzelnen Phasen auf einem Zweileiter kreis, dadurch gekennzeichnet, dass hinter einandergeschaltete Kondensatoren vorhanden sind, die mit Hilfe der die Gleichspannung vermittelnden Kontakte des Gleichrichters in zyklischer Reihenfolge nacheinander ein sinnig aufgeladen werden. UNTERANSPRÜCHE: 1.

   Mechanisch angetriebener Hochspannungs gleichrichter nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass umlaufende Kontaktorgane, von denen jedes in Ver folg der Synchronbewegung nur je ein Potential, das heisst das positive oder das negative von den Mehrphasenpolen ab nimmt, mit -den entsprechenden Belägen der Kondensatoren in elektrisch leitende Verbindung gebracht werden.

   \?. Mechanisch angetriebener Hochspannungs gleichrichter nach Patentanspruch und Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, @dass bei mehrebeniger Anordnung der um laufenden, Gleichstrom führenden Kon takte, diese auf jeder Seite des Synchron motors in je einer Kontaktebene angeord net sind, während die ihnen gegenüber liegenden, an die Kondensatoren und an den Transformator angeschlossenen Kon takte, sowie die Gleichstromabnahmekon- takte zu beiden Seiten eines vom Motor gehäuse getragenen .Stützkranzes befestigt sind. 3.

   Mechanisch angetriebener Hochspannungs gleichrichter nach Patentanspruch und Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Stromverbraucher zwischen einem Ende der hintereinandergeschalteten Kon densatoren und einem der beiden umlau fenden Kontaktorgane des Gleiehriehters eingeschaltet ist.