DE456233C - Gleichstrom-Gleichstrom-Einankerumformer - Google Patents

Description

• Gleichstrom-Gleichstrom-Einankerumformer. Die Erfindung betrifft einen Gleichstrom-Gleichstrom-Einankerumformer, insbesondere für Gleichstromhochspannung. Man hat bei Gleichstrommaschinen für hohe Spannungen die auftretenden Stromwenderüberschläge und Kommutierungsschwierigkeiten durch Verminderung der Stegspannung zu bekämpfen versucht. Praktische Versuche haben aber ergeben, daß die hohe Spannung der Stromwenderstege keineswegs eine Grenze für die Erhöhung der gesamten Maschinenspannung darstellt. Den Überschlägen am Stromwender kann man auch bei Spannungen von etwa 15 ooo Volt durch geeignete Bürstenanordnungen begegnen; die Kommutierungsschwierigkeiten dagegen sind nicht unmittelbar von der Stegspannung abhängig. Vielmehr werden sie hauptsächlich durch die bei der Kommutierung auftretenden Reaktanzspannungen bedingt, deren Beseitigung bei Gleichstromumformern Aufgabe der Erfindung ist.
• Erfindungsgemäß werden bei Gleichstrom-Gleichstrom-Einankerumformern die Oberspannungswicklung und Unterspannungswicklung derart zueinander angeordnet, daß ihre kommutierenden Spulen die Reaktanz-Spannungen in ihnen gegenseitig kompensieren.
• Bei den bekannten Anordnungen solcher Umformer hat man die Möglichkeit der gegenseitigen Kompensation zwischen Über-und Unterspannungswicklung nicht oder nur in unvollkommenem Maße benutzt, so daß ein Aufheben der Reaktanzspannungen im Sinne der Erfindung ausgeschlossen war. Dies läßt sich aber dann erreichen, wenn Ober- und Unterspannungswicklung nebeneinander in gemeinsame Ankernuten gelegt und an Stromwender von gleicher Stegzahl angeschlossen werden. Die Wicklungen werden sowohl in den Nuten als auch in den Stirnverbindungen in geringstem Abstande so parallel geführt, daß sich die magnetmotorischen Kräfte gegenseitig aufheben und damit auch alle Streufelder praktisch verschwinden. Die Zeichnung veranschaulicht ein Ausführungsbeispiel der Erfindung in vereinfachter Darstellung. In Abb. r bedeutet der vollausgezogene Wicklungszug h die Hochspannungswicklung, der gestrichelt dargestellte ia die Niederspannungswicklung, b, sind die Niederspannungsbürsten, b2 die Hochspannungsbürsten. Beide Wicklungen sind Gleichstrom-Trommelwicklungen. Sie könnten an getrennte Stromwender angeschlossen sein; es bietet aber bauliche Vorteile, die beiden Stromwender in üblicher Weise durch Ineinanderschachtelung zu einem einzigen, wie in der Zeichnung wiedergegeben, zu vereinigen. Es folgen am Stromwender der Niederspannungswicklung zugeordnete Stege cl und Hochspannungsstege c, abwechselnd aufeinander. Abb.3 zeigt die Stege in Seitenansicht. Diese sind auf einem Teil ihrer Länge in an sich bekannter Weise gegenüber dem Stromwenderumfang zurückgesetzt und die nicht zurückstehenden Teile beider Stegarten so gegeneinander versetzt, daß für die Niederspannungsbürsten b, und die Hochspannungsbürsten b2 g etrennte S chleifbahnen entstehen. Die Hochspannungsbürsten können ihrerseits wieder nach ihrer Polarität getrennt in verschiedenen Ebenen angeordnet sein. Isolierende Wände i scheiden die verschiedenen Bürstengattungen voneinander. Die zurückstehenden Stegteile können mit Isolationsmaterial verdeckt werden, so daß der Stromwender eine geschlossene Außenfläche erhält.
• Die Anordnung der Wicklungen in der Nut zeigt Abb. 2. Sowohl die Nuten als auch die Stirnverbindungen führen stets das resultierende Stromvolumen Null, wodurch die Reaktanzspannung bei der Kommutierung praktisch verschwindet. Die Stromwender können auch hintereinander oder an den beiden Ankerenden angeordnet sein; im letzten Falle sind die Verbindungsleitungen für die eine Wicklung durch den Anker hindurchzuziehen. - Beim Betriebe des Umformers wird die primäre Gleichspannung dem einen Bürstensatz zugeführt, die sekundäre vom anderen Bürstensatz abgenommen. Von der Niederspannungsseite wird die Felderregung der Maschine gespeist. Die Anwendung der beschriebenen Maschinenanordnung empfiehlt sich nicht nur bei ausgesprochener Hochspannung, sondern überhaupt dann, wenn für den Gleichstromumformer Kommutierungsschwierigkeiten zu befürchten sind. Als Hochspannungs-Niederspannungs-Umformer ist die Maschine vorteilhaft für Gleichstrom - Hochspannungs-Lokomotiven ' verwendbar; die Hochspannungsseite liegt hierbei' an der Fahrleitung, an die Niederspannungsseite werden z. B. gewöhnliche Gleichstrom-Serienmotoren angeschlossen.

Claims (2)

1. PATENTANSPRÜCHE: r. Gleichstrom-Gleichstrom-Einankerumformer, insbesondere für Hochspannung, bei dem die Ober- und Unterspannungswicklung in gemeinsamen Ankernuten liegen, dadurch gekennzeichnet,. daß die beiden Wicklungen in der Nut in wesentlich gleicher Höhe nebeneinanderliegen, so daß sich ihre Nutenstreufelder gegenseitig kompensieren.
2. 2. Ausführungsform nach Anspruch z, dadurch gekennzeichnet, daß die Ober-und Unterspannungswicklung außer in den Nuten auch in den Stirnverbindungen in geringem- Abstand. parallel nebeneinander herlaufen - und -.an Stromwender gleicher Stegzahl angeschlossen sind, so daß sich auch die Stirnstreufelder gegenseitig kompensieren.