Stromrichter-Anordnung zur Übertragung von Energie zwischen zwei beliebigen elektrischen Netzen. In Stromrichteranordnungen, in denen Energie in beiden Richtungen fliessen kann, sind im allgemeinen zwei oder mehr Strom- kreise erforderlich, die getrennte Wege für die Beförderung der Energie in der einen oder in der andern Richtung zwischen den durch sie verbundenen Netzen bilden.
Solche Wege sollten gleichzeitig. leitend sein, der art, dass sie den Energiefluss in jedem Augenblick in jeder Richtung gestatten, und infolgedessen bilden solche Stromwege ge schlossene Stromkreise, in denen örtliche Ströme fliessen können, wenn die verschiedenen in jedem Stromkreis auftretenden Spannun gen sich nicht in bezug auf diesen Stromkreis gegenseitig aufheben.
Wenn die Entladungs geräte dampfgefüllte Gefässe sind, in denen die Elektronenentladung zwar auf Wunsch ausgelöst, jedoch nicht willkürlich durch die Entladungssteuermittel unterbrochen werden kann, so ist es im allgemeinen nicht mög lich, die Stromkreise so auszubilden, dass die in ihnen auftretenden Spannungen einander aufheben, und zwar aus dem Grunde, weil es nicht möglich ist, ähnliche Teile einer Wechselstromspannungswelle zu benutzen, um .den Stromfluss in jeder Richtung zu er reichen.
Die Auswahl der Teile der zu be nutzenden Spannungswelle ist bekanntlich beschränkt durch die Notwendigkeit, den Strom von der einen zur andern Anode im mer mit einer höheren Spannung weiterzu leiten, um eine ordnungsgemässe Kommutie- rung aufrecht zu erhalten. Es ist.daher not wendig, Entladungsgeräte zu benutzen, in denen die Entladung auf Wunsch unterbro chen werden kann, wie stetig steuerbare Elektronenröhren oder vorzugsweise Ent ladungsgefässe mit Dampffüllung, das heisst Ionenventile,
die mit besonderen Arten von Steuerelektroden ausgerüstet sind, mittels welcher die Kommutierung zwischen den Anodenströmen in jedem beliebigen Augen blick durchgeführt werden kann.
In der Zeichnung ist der Erfindungs gegenstand in zwei Ausführungsbeispielen dargestellt, und zwar zeigen: Fig. 1 ein Schaltbild einer Wechsel- Umrichteranordnung, bei .der die übertragene Leistung und das Spannungsverhältnis zwi schen zwei Netzen selbsttätig geregelt wer den kann;
Fig. 2, 2a, 2b, 20, 2d Diagramme der aus den Phasenspannungeu des Netzes höherer Frequenz mittels der Anordnung nach Fig. 1 erzeugten Spannung niederer Frequenz, Fig. 3 das Schaltbild einer Anordnung zur Umwandlung von Wechselstrom in Gleichstrom und umgekehrt, in der die Span nung des Gleichstromnetzes selbsttätig ge regelt werden kann, Fig. 4 ein Diagramm der mit der An ordnung nach Fig.3 erzeugten Gleichspan nung;
Fig. 5 eine schematische Darstellung der Anode und der Steuerelektrodenanord- nung eines Entladungsgerätes.
In ,der Zeichnung ist 6 ein Wechsel stromnetz, das eine beliebige durch eigene Stromquellen vorgeschriebene Spannung und Frequenz liefert und beispielsweise drei Phasen: aufweist. Die Schaltung ist so ge troffen, dass das einphasige Wechselstrom netz 7 mit beliebiger Spannung und Fre quenz arbeiten, kann. Das Netz 6 ist mit der Primärwindung 11 eines Transformators 9 verbunden, .der zwei sechsphasige Sekundär wicklungen 12 und 13 aufweist, deren Pha sen im Stern geschaltet sind.
Die verschie denen Phasen der Wicklung 12@ sind je mit einer Anode 14 eines Dampfentladungs- gefässes 17 verbunden, das .eine Kathode 13 besitzt.
Wie im einzelnen in Fig. 5 dargestellt ist, ist jeder Anode 14 eine Steuerelektrode 22 zugeordnet von derjenigen Art, durch die der Stromfluss durch die Anode 14 wahl weise ausgelöst oder unterbrochen werden kann, indem die Steuerelektrode 22 durch eine Stromquelle auf ein bestimmtes Potential gebracht wird. Zur Unterbrechung des Anodenstromes ist erforderlich, dass die Steuerelektrode 22 imstande sei, die positiven Ladungen der in dem Raum zwischen der Anode und der .Steuerelektrode vorhandenen Ionen in grösserem Umfang abzuführen als Ionen in diesem Raum nachgeliefert werden.
Ein solches Auftreten von Ionen kann das Ergebnis von Zusammenstössen von Elektro nen mit Dampfatomen sein, oder es kann herrühren aus der Wanderung der Ionen aus dem Raum ausserhalb der Steuerelektrode durch deren Öffnungen hindurch. Ausser diesem vorstehend erwähnten Fortschaffen von Ionenladungen hat die Steuerelektrode 2-2 auch noch die Aufgabe, die an der Ka thode oder in dem Raum ausserhalb der Steuerelektrode erzeugten Elektronen abzu stossen, so dass kein weiterer Ladungstrans- port zu der Anode stattfinden kann. Dies lässt sich ohne Zuhilfenahme unzulässig hoher Spannungen durch entsprechende Be messung und Anordnung der Steuerelektroden erreichen. Es wurde z.
B. gefunden, dass das gewünschte Ergebnis erzielt wird durch eine Steuerelektrode, die den Durchgang der Entladung gestattende Öffnungen besitzt und so bemessen ist, dass die Ionenhüllen, die um die verschiedenen Teile der Steuer elektrodenanordnung gebildet werden, diese Öffnungen gänzlich ausfüllen, wenn die Steuerelektrode stromlos ist und nicht vom Lichtbogen durchflossen wird.
Zusätzlich zu dieser Überlappung der Ionenhüllen wird die Gesamtfläche dieser Öffnungen vorzugs weise so bemessen, dass sie etwa 40% der mit der Entladung in Kontakt befindlichen Anodenfläche beträgt, wobei die Entfernung zwischen der Steuerelektrode und der Anode im wesentlichen gleich gemacht wird der mittleren freien Weglänge der Elektronen, und wobei die Fläche der Steuerelektrode, die an den Raum zwischen ihr und der zu gehörigen Anode stösst, plus der gesamten Fläche der die Öffnungen bildenden Flächen teile dieser Elektrode so bemessen ist, dass sie das 21/2fache des gesamten Querschnittes dieser Öffnungen beträgt.
Man kann jedoch auch mit anders bemessenen Steuerelektroden das gewünschte Ergebnis erzielen. Vor dem Steuergitter 22 wird zweckmä.ssigerweise ein Hilfsgitter 21 angeordnet, das mit der Anode durch einen Widerstand 19 verbunden ist und den Zweck hat, einen ungesteuerten Strom zu führen, der den Entladungsweg der Anode ionisiert und auch die Überspan nungen zerstreut, die an der Anode beim Unterbrechen des Stromes auftreten.
Die verschiedenen Phasen der Wicklung 13 sind je mit einer der Anoden 16 des Ge fässes 17 verbunden, welche Anoden den Anoden 14 ähnlich sind, und auch in ent sprechender Weise mit Steuergitter 26 und Hilfsgitter 24 ausgerüstet sind, die ihrerseits mit den Anoden 16 über Widerstände 23 verbunden sind. Die Kathode 18 ist mit den Sternpunkten der Wicklungen 12 und 13 über die Primär wicklung 27 eines Transformators verbun den, der eine mit dem Netz 7 verbundene Sekundärwicklung 2.8 besitzt. Die Wicklung 27 umfasst zwei gleiche Teile 27a und 27b. Die Wicklung 12, die Anoden 14, die Kathode 18 und die Wicklung 27a bilden mit ihren Verbindungsstücken einen ersten Stromkreis 2.5 für den Energiefluss zwischen den Netzen 6 und 7.
Die Wicklung 13, die Anoden 16, die Kathode 18 und die Wick lung<I>27b</I> bilden mit ihren dazwischenliegen den Verbindungen einen zweiten Stromkreis 30 für den Energiefluss zwischen den Netzen. Die Wicklung 28 ist vorzugsweise mit dem Netz 7 über eineDrosselspule 29 verbunden, um die Grösse der Oberwellen des durchfliessen den Stromes zu vermindern. Die Wicklung 28 ist mit dem Netz 7 mittels eines Wechsel schalters '31 verbunden, der durch einen umkehrfähigen Motor 32 betätigt wird, der seinerseits aus einer besonderen Stromquelle, z. B. einer Batterie 34, über einen Schalter 36 und die Kontakte eines Relais 33 gespeist wird.
Indem vorliegenden Ausführungsbei spiel ist das Relais 33 so dargestellt, dass es auf die Spannung des Netzes 7 anspricht und den Wechselschalter 31 so steuert, dass die betreffende Spannung auf einen konstan ten Wert geregelt wird.
Die Steuerelektroden des Gleichrichters 17 werden paarweise gespeist, wobei jedes Paar eine Elektrode 22 aufweist, die über einen Widerstand 37 mit Strom versorgt wird, und eine Steuerelektrode 26, die über einen Widerstand 38 mit Strom versorgt wird. Die Erregung erfolgt durch gleich zeitig arbeitende Stromquellen oder durch eine einzige Stromquelle, wie den Generator 41, dessen Sternpunkt mit der Kathode 18 über eine Batterie 50 verbunden ist. Jedes Paar von Steuerelektroden steuert den Strom eines Paares von Anoden, die mit einer Phase der Wicklung 12 bezw. mit der entgegengesetzten Phase der Wicklung 13 verbunden sind und daher von diesen Wick lungen Spannungen erhalten, die in jedem Augenblick gleich und entgegengesetzt ge richtet sind.
Der Generator 41 liefert vor zugsweise eine .Spannung von einer Fre quenz, die gleich ist der Summe oder Diffe renz der Frequenzen der Spannungen der Netze 6 und 7. Um das zu erreichen, kann der Generator 41 durch einen Motor 40 an getrieben werden, dessen Ankerwicklung 42 aus dem Netz 6, und dessen Feldwicklung 43 aus dem Netz 7 gespeist wird. Die Wick lung 43 gehört dem sogenanuten Spalt phasentyp an und ist mit zwei ihrer Klem men über einen Regelwiderstand 44 und über einen Widerstand 46, der einen Teil eines Reguliergerätes 47 bildet, mit dem Netz 7 verbunden.
Dieses Netz ist mit einem beweglichen Kontaktstück des Widerstandes 46 verbunden, das mittels eines eine Anker wicklung 48 tragenden Drehmagnetes ver stellt werden kann. Die Wicklung 48 ist wiederum mit dem Netz 7 über einen Regel widerstand 49 verbunden. Die Feldwicklung 51 wird von einem Stromwandler 52 ge speist, der in eine der Leitungen des Netzes 7 eingeschaltet ist, und zwar erfolgt die Speisung der Wicklung 5.1 durch einen Spännungsteiler 53 und einen LTmkehrsohal- ter 54.
Dem durch die Wicklungen 48 und 51 erzeugten Drehmoment wirkt eine Feder 5:6 entgegen, deren Gegenkraft diejenige Stellung bestimmt, die das Reguliergerät für jede Grösse des Drehmomentes einnimmt.
Nimmt man den Fall an, dass die Netze 6 und 7 sowohl mit Stromquellen, als auch mit Strom verbrauchenden Geräten verbun den sind, so werden diese Netze vor der In- betriebsetzung des Umrichters mit Strom versorgt, und der Motor 40 läuft mit einer Geschwindigkeit um, die beispielsweise der Summe der Frequenzen der Spannungen der Netze 6 und 7_ propoitional ist.
Der Genera tor 41 erzeugt nun an den Steuerelektroden 22 und 26 Spannungen mit einer Frequenz, die gleich ist der Summe der Frequenzen der Spannungen der Netze 6 und 7, während die zugehörigen Anoden 14 und 16 von dem Transformator 9 Spannungen erhalten mit der Frequenz der .Spannung der Leitung 6.
Infolge dieser Erregung lösen die Steuer elektroden 22 nacheinander den Stromfluss durch die verschiedenen Anoden 14 aus, und zwar mit Spannungen, die Teile der Span nung der Wicklung 12 darstellen, so dass diese Teile im Mittel eine Spannung von im wesentlichen sinusförmiger Wellengestalt bilden mit der Frequenz der Spannung des Netzes 7, so wie es durch die Kurve 15 in Fig. 2 dargestellt ist. Diese Spannung bildet die Klemmspannung, die .durch die Wicklung 12 der Wicklung 27a über die Anoden 14 und die Kathode 18 erteilt wird.
In ent sprechender Weise erteilt die Wicklung 13 der Wicklung 2.7b eine Klemmspannung, die durch die Kurve 20 der Fig. 2 dargestellt ist. Diese Spannung ist gleich der durch die Wicklung 12 erzeugten, jedoch .dieser in jedem Augenblick entgegengesetzt bezüglich der Stromrichtung im Ventil.
Aus den Diagrammen 2a, 2b, .2c und 2d ist ersichtlich, wie die Kurven der Steuer- gitterspannungen verlaufen müssen, .damit diese die in Fig. 2 gezeigte Kurve 15 her ausschneiden.
Fig. 2a zeigt die vollständige Kurve 84 der einem Gitterpaar aufgepressten Wechsel spannung, während die Spannungskurven der andern Gitter nur teilweise gezeigt sind, um eine klare Darstellung zu eimöglichen. Durch die Anordnung der Batterie 50 wird ,die Polarität eines jeden Gitters nicht umge kehrt, wenn die entsprechende Spannungs kurve die Ars derselben schneidet;
sie än dert sich aber, wenn ,diese Kurve eine gerade Linie,86 mit positiver Ordinate entsprechend ,der negativen Spannung der Batterie schnei det. Fig. 2a ist unter der Voraussetzung ge zeichnet, dass jedes Gitter den Strom durch die verbundene Anode auslöst, sobald es von zdem negativen Potential auf ein positives Potential gebracht worden ist und weiterhin unter der Voraussetzung,
dass das Gitter die sen Strom sofort unterbricht, wenn .es von einem positiven auf ein. negatives Potential gebracht wird. Die, Spannung der Batterie 50 ist derart, dass die Linie $6 durch die Schnittpunkte der Wechselstromkurven wie z.
B. 84 hindurchgeht, wodurch angedeutet wird, dass immer ein. iGitter den Stromfluss durch die verbundene Anode im gleichen Augenblick auslöst, in welchem ein anderes Gitter den Stromfluss durch die damit ver bundene Anode unterbricht.
Die Zeitabszissen in Fig. 2a sind iin glei chen Massstab gezeichnet wie in Fig. 2, und Fig. 2.a soll als unter Fig. 2 liegend betrach tet werden mit sich deckenden, .gestrichelten Projektionslinien der Figuren. Es ist er sichtlich, dass die, die z.
B. durch Kurve 84 dargestellte Spannung empfangenden Gitter- paare den Stromfluss durch irgendeine der beiden miteinander verbundenen Anoden regulieren, und zwar während regelmässig sich wiederholenden Perioden, von welchen vier in Fig. 2 dargestellt sind. Die andern Gitter regulieren den @Stromfluss durch die verbundenen Anoden während den aufein- anderfolgenden Zwischenintervallen, welche in Fig. 2 gezeigt sind.
Wenn die Gitter derart konstruiert wären, dass sie wesentlich positiv sein müs sen, um den Stromfluss durch die Anoden auszulösen, so werden die Gitterwechsel spannungen zeitlich vorversetzt und die Grösse der Spannung der Batterie 50 ver mindert, wie aus Fig. 2b ersichtlich.
Wenn im Gegenteil die Gitter wesentlich negativ sein müssen, um den Stromfluss durch die Anoden zu unterbrechen, so wer den die Gitterwechselspannungen wiederum vorversetzt, aber die Spannung der Batterie 50 wird erhöht, wie aus Fig. 2c ersichtlich.
Wenn die beiden zuletzt betrachteten Bedingungen gleichzeitig auftreten, wird die Spannung der Batterie 50 auf einen Wert der zwischen den in Fig. 2b und 2e darge stellten Werten liegt, gebracht. Dieser Zu stand ist in Fig. 2d dargestellt.
Diese obige Beschreibung der Diagramme 2a-2d hat zur Voraussetzung, dass die Perioden, während welchen die Anoden nach= einander befähigt werden einen Stromfluss auszulösen, unmittelbar .aufeinanderfolgen. Es kann jedoch von Vorteil sein, diese Perio den etwas zu strecken, um ein leichtes Über lappen derselben zu erzielen.
Während der oben beschriebenen Ar- beitsweise kann in jedem Augenblick über eine der Anoden 14 bezw. 16 Strom geleitet werden. Phasenstrom, der vom Netz 6 auf Netz 7 übertragen wird, fliesst durch,die eine Anode, die durch die zugehörige Wicklung eine bezüglich des Sternpunktes positive Spannung erhält, während Phasenstrom, der von dem Netz 7 zum Netz 6 übertragen wird, über die andere Anode fliesst, die von der zugehörigen Wicklung eine bezüglich des Sternpunktes negative Spannung erhält.
Zwischen den beiden Leitungen fliessender Blindstrom fliesst abwechselnd durch die Wicklungen 12 und 13, @da der Energiefluss sich während der Übertragung des Blind strornes periodisch umkehrt.
Die stromführende Anode eines gleich zeitig gesteuerten Paares, ist immer auf einem etwas höheren Potential als dasjenige der Kathode 18, und die nicht stromführende Anode hat ein etwas geringeres Potential als die Kathode 18 und kann daher keinen Lokalstrom aufnehmen. Wenn z. B. eine Anode 14 aus dem zugehörigen Teil der Wicklung 12 eine positive Spannung erhält und Strom führt, so muss diese Spannung gleich sein dem Bogenabfall im Ventil 17 plus der Gegenspannung des Wicklungsteils 27a, wobei die Impedanzverluste in dem Stromkreis 25 vernachlässigt sind.
Die be treffende Phasenspannung der Wicklung 12 ist daher absolut .genommen grösser als die Spannungen der Wicklungsteile 2,7a und 27b. Die entsprechende Anode 16 erhält nun von einer Phase der Wicklung 13 eine negative Spannung, die grösser ist als die Spannung des Wicklungsteils '27b. Das Potential der betreffenden Anode ist daher in bezug auf die Kathode 1,8 um den Betrag des Bogen abfalles im Gleichrichter 17 kleiner.
Wenn die Schalter 36 und 54 offen sind, so sind der Wechselschalter 3'1 und der Reg ler 47 unwirksam, und der Stromfluss zwi schen den Netzen 6 und 7 erfolgt in der einen oder andern Richtung in einem Masse, das abhängt von der Beziehung zwischen den Spannungen der Netze 6 und 7.
Wenn eines dieser Netze mit nur stromverbrauchenden Geräten verbunden ist, so geht der Strom- fluss in einem Masse vor sich, das abhängt von den Charakteristiken der stromver brauchenden Geräte und von der Spannung desjenigen Netzes, das gerade als Speisenetz arbeitet.
Wenn der Schalter 54 geschlossen ist, um die Wicklung 51 in der einen oder in der an dern Weise mit dem Spannungsteiler 53 zu verbinden, so erzeugt der Strom in den Wicklungen 48 und 51 ein Drehmoment, das proportional ist der Grösse der gemessenen Wirkleistung im Netz 7. Wenn ein Energie fluss z. B. vom Netz 6 zum Netz 7 erfolgt, der grösser ist, als der dafür gewünschte Wert, so überwindet das durch die Wick lungen 48 und 51 erzeugte Drehmoment die Wirkung der Feder 56 und veranlasst den Regler, den Kontakt .des Widerstandes 46 zu verschieben.
Die Verteilung des Strom flusses durch die -verschiedenen Teile der Wicklung 43 wird dadurch geändert, mit dem Ergebnis, dass die magnetische Achse dieser Wicklung um einen Winkel verlagert wird. Durch @diese Verlagerung werden der .Anker 42 und der Rotor des Generators 41 veranla.sst, zurückzubleiben, und dadurch werden die Eintrittszeiten positiver Erre gung der Steuerelektroden 22 und 2,6 ver zögert.
Die aus den Wicklungen 12 und 13 durch den Gleichrichter 17 austretenden Spannungen erleiden daher eine Verzögerung in bezug auf,die Spannung des Netzes 7 mit dem Ergebnis"dass der Energiefluss zwischen den Netzen 6 und 7 abnimmt.
Diese Wir kung geht so lange weiter, bis dieser Ener- giefluss auf den gewünschten Wert gesenkt ist, und in @diesem Augenblick bleibt der Regler 47 in, der erreichten Stellung so lange stehen, bis irgendeine Änderung in der Ar- beitsbedi%.-ung wieder ein Abweichen des Energieflusses von dem gewünschten Wert herbeiführt.
Wenn dieser Enengiefluss unter halb des gewünschten Wertes war, so würde der Regler 47 den Fluss auf den .gewünschten Wert zurückbringen in einer Weise, die der vorstehend beschriebenen entgegengesetzt ist.
Wenn zusätzlich zum Schliessen des Schalters 54, wie oben angegeben, auch noch der Schalter 36 geschlossen wird, .so erregt das Relais 33 den Motor 32 und lässt ihn in der einen oder andern Richtung anlaufen, je nachdem, welche Grösse die Spannung :des Netzes hat.
Wenn die Spannung dieses Netzes grösser ist als der :ihr zugedachte Wert, so schliesst das Relais 33 einen seiner Kontakte und erregt dadurch den Motor 322, der .den Wechselschalter 31 so antreibt, dass die Windungszahl der Wicklung 28- in dem Stromkreis vermindert wird. Diese Wirkung dauert so lange an, bis :die Spannung des Netzes 7,auf den gewünschten Wert zurück geführt ist.
In diesem Augenblick öffnet das Relais <B>33</B> seinen Kontakt und der Wech selschalter 31 bleibt stehen. VT:enn die Span nung des Netzes 7 unterhalb des gewünsch ten Wertes ist, so schliesst :das Relais 33 seinen :andern Kontakt und veranlasst den Wechselschalter 31, die wirksame Win- dungszahl der Wicklung 28 zu vergrössern.
Wenn nur stromverbrauchende Geräte an das Netz 7 angeschlossen sind, :so werden diese Geräte dementsprechend mit Strom konstanter Spannung gespeist. Wenn jedoch die Spannung :des Netzes 7 durch eigene Stromquellen auf einem vorbestimmten Wert zu bleiben sucht, der verschieden ist von demjenigen Wert, auf den das Relais 33 ein- gestellt ist, so hält der Wechselschalter 31 die Wicklung 28 so eingestellt, :
dass eine ge wisse Blindleistung zwischen dem Netz 6 und dem. Netz 7 übertragen wird.
Bei :dem in Fig. 3 dargestellten Ausfüh rungsbeispiel ist angenommen, @dass das Netz 7 ein Gleichstromnetz ist, das mit einer mittleren Spannung arbeitet, :die abhängig ist von der Spannung :des Netzes 6 und -dem Übersetzunglsverhältnis des Transformators 9.
Die Anoden 14 sind dann in einem besonde ren Gefäss 57 zusammengefasst mit einer Ka thode 53, die mit der negativen Leitung :des Netzes 7 durch eine Drosselspule 59 verbun den ist. Die Anoden 16 sind in entsprechen der Weise in einem zweiten getrennten Ge fässe 61 vereinigt, der eine Kathode 62 hat, die mit der positiven Leitung :des Netzes 7 durch eine zweite Drosselspule 63 verbunden ist.
Der Sternpunkt der Wicklung 12(ist mit der Kathode 62: durch einen Leiter 64 ver bunden, und der Sternpunkt i der Wicklung 13 ist mit der Kathode 5<B>8</B> durch den Leiter 66 verbunden. Mehrere Drosselspulen 67 und Kondensatoren 68 können zwischen die Lei ter des Netzes 7 geschaltet werden, um zu sammen mit den Drosselspulen 59 und 53 alle Wechselstromkomponenten des zwischen den Netzen 6 und 7 fliessenden Stromes zu unter drücken.
Da diese Kathoden verschiedenes Potential haben, so -werden .die Steuerelek troden 22 und 26 vorzugsweise aus besonde ren Stromquellen gespeist, wie Sekundär wicklungen 69 und 71 eines Umformers oder Phasenschiebers 70 mit einer PrimIrwick- lung 72, die aus dem Netz 6 gespeist wird. Die Wicklungen 69 und 71 sind mit den Kathoden 5,8 und 62 durch Batterien 60 bezw. 65 verbunden.
Die Wicklung 72 ist vorzugsweise im Raum verstellbar mittels eines ein Drehmoment erzeugenden Reglers <B>75,</B> um die Phasenbeziehung zwischen den Spannungen der Wicklungen 72 und der Wicklungen 69 und 71 zu verändern. Der Regler 7 5 besitzt eine Ankerwicklung 74, die in Reihe geschaltet ist mit einer Feld wicklung, und zwar über die Leitungen des Netzes 7 durch einen Regelwiderstand 77 und einen Schalter 78.
Der Feldmagnet des Reglers 75 kann mit einer zweiten Wicklung 79 ausgerüstet sein, die über einen .Schalter 81 und einen Regelwiderstand- 82 aus einem Nebenschluss 83 eines der Leiter :des Netze, <B>7</B> gespeist wird.
Der Phasenschieber 70 hat .dieselbe Auf gabe wie der Generator 41 in dem Ausfüh- rungsbeispiel nach Fig. 1. Der Regler 75 hat dieselbe Aufgabe wie der Regler 47 im ersten Ausführungsbeispiel.
Nimmt man an, dass beim Arbeiten der Anordnung die Schalter 78 und 81 offen sind, so ist der Regler 75 ausgeschaltet, und die Spannungen der Wicklungen 72, 69 und 71 bleiben in unveränderlicher Phasenbezie- hung. In dem vorstehenden Ausführungs- beispiel werden die Steuerelektroden so er regt, dass jede Steuerelektrode 26 positiv wird, wenn die zugehörige Anode 16 eine positive Spannung aus der Wicklung 13 er hält.
Gleichzeitig wird eine Steuerelektrode 22 positiv, die zu einer Anode gehört, die aus der Wicklung 12 eine negative Span nung erhält, die der Grösse nach gleich ist der positiven Spannung, die die Anode 16 bekommen hat. Die Klemmspannungen der Wicklungen 12 und<B>13</B> liefern dann durch die Gleichrichter 57 und 61 pulsierende Gleichstromspannungen, deren Mittelwerte im wesentlichen gleich sind der Spannung des Netzes 7.
Die positive Klemmspannung der Wicklung 13, die durch den Gleichrich ter 61 geht, wird durch die Kurve 35 in Fig. 4 dargestellt, und die negative Klemm spannung der Wicklung 12,, die durch den Gleichrichter 57 geht, wird durch die Kurve 45 dargestellt. Jede dieser Spannungen kann dem Netz 7 in derselben Richtung zugeführt werden infolge der entgegengesetzten Ver bindungen der Wicklungen und der Gleich richter mit dem Netz.
Diese Spannungen haben gleiche Mittelwerte, wenn die Span nungen der Teile der Wicklungen 1 2 und 13 gleich sind. Ausser den gleichen Mittelwerten sind sie aber auch in jedem Augenblick ein ander gleich, weil -sie von entsprechenden Teilen der Spannungswellen der Wicklungen 12 und 13 gebildet werden.
Wenn die durch ,den Gleichrichter 61 gehende Klemmspan nung der Wicklung<B>13</B> grösser ist als die Spannung des Netzes 7, so führen die Ano .den 16 in der Folge Ströme, die sich an der Kathode 62 vereinigen und einen Gleich strom bilden, ider von dieser Kathode durch die Drosselspule 63, -das Netz 7, das damit verbundene Verbrauchsgerät, die Drossel spule 59, die Wicklung 13 und die Anoden 16 fliesst. Wenn die Klemmspannung der Wicklung 13 niedriger ist als :
die -Spannung des Netzes 7, so wird Energie von diesem Netz, dem Netz 6 durch einen Strom über mittelt, der aus den Stromquellen, des Netzes 7 durch die Drosselspule 63, die Wicklung 12, die Anoden 1-4, !die Kathode 58 und die Drosselspule 59 zurück zum Netz 7 fliesst.
Während zwischen den Netzen die Ener- gieübertrabgung in irgendeiner Richtung stattfindet, .sind die Stromkreise 64 und 66 zueinander in Reihe geschaltet, wobei der Stromweg über Wicklung 13, Anoden 16, Kathode 62, Wicklung 12, Anoden 14 und Kathode 58 zurück zur Wicklung 13 führt.
In jedem Augenblick jedoch sind die positive Spannung der Wicklung 13 und die negative der Wicklung 12, die durch die mittels der Steuerelektroden wirksam gemachten Anoden in Reihe geschaltet sind, der Grösse nach gleich und dem Vorzeichen nach entgegen gesetzt, ,so da.ss sich .diese Spannungen in dem Stromweg aufheben und zu keinem Fliessen ungenutzter Ströme in diesem Weg Anlass geben. Urn nun eine Energieüber tragung in beiden Richtungen zwischen :
den Netzen 6 und 7 zu erreichen, muss die Diffe renz zwischen der Spannung der Wicklung 13 bezw. der Wicklung 12 und der Span nung des Netzes 7 absolut genommen grösser sein als der Bogenspannungsabfall im Gleich richter 61 bezw. im Gleichrichter 57. In- folgedessen findet kein Energieübergang statt, wenn. diese Differenz kleiner ist als der Wert,dieses Bogenabfalles.
Damit unter diesen Bedingungen eine Energieübertragung erzielt wenden kann, muss die Wicklung 12 mit Anzapfstellen versehen, um ihre Span nung auf einen Wert herabzumindern, der geringer ist als :der Wert der Spannung der Wicklung 13, und zwar um die Summe der Bogenspannungsabfälle in -den Gleichrichtern 57 und 61.
Unter diesen Bedingungen findet ein Energiefluss immer statt .durch einen der Gleichrichter, jedoch fliessen keine Lokal ströme durch die Stromkreise 64 und 66, weil die an diese Stromwege gelegte resul tierende Spannung, die gleich ist der Diffe renz zwischen der positiven Spannung der Wicklung 13:
und der negativen Spannung der Wicklung 12, nicht ausreicht, um die Bogen spannungsabfälle in den Gleichrichtern 57 und 61, .die in diesem Spannungsweg in Reihe liegen, zu überwinden.
Wenn der Schalter 78 geschlossen ist, so erzeugt der Regler 75 ein Drehmoment, das dem der Feder 73 entgegengesetzt gerichtet ist. Dadurch wird die Stellung der Wick lung 72 in Abhängigkeit von dem Wert die ses Drehmomentes bestimmt, um die Span nung des Netzes auf einem Wert zu halten, der abhängig ist von den Federkonstanten der Feder 73.
Wenn ausser dem Schliessen des .Schalters 78 auch noch der Schalter 81 geschlossen wird, so ist die Wirkung des Reglers 75 so verändert, dass die Spannung des Netzes 7 eine Änderung erfährt in Ab hängigkeit von der Grösse des durch die Lei tung und ihren Nebenschluss 83 fliessenden Stromes.
Wenn man das Netz 7 als ein Wechselstromnetz ansieht, so wie es bei der Ausführungsform nach Fig. 1 der Fall ist, so können die Verbindungen der Gleichrich ter 57 und 61 mit den Netzen 6 und 7 bei behalten werden, es müssen aber dann die Steuerelektroden 22 und 26 in Abhängigkeit von .der Frequenz der Spannungen beider Netze 6 und 7 erregt werden. Das lässt sich erreichen, indem man jede Gruppe von Steuerelektroden durch einen dem Generator 41 entsprechenden Generator speist, wobei die Anker dieser Generatoren vorzugsweise von einem gemeinsamen Motor 40 aus ange trieben werden.