DE110649C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf die Vertheilung der elektrischen Energie durch Umwandlung von Wechsel- bezw. Mehrphasenstrom in Gleichstrom mittelst umlaufender Umformer und bezweckt, in diesem System die gruppenweise Anordnung der Verbrauchsapparate (Lampen, Kraftmaschinen u. s. w.) zwischen den Gleichstromleitungen nach Art des sogen. Dreileitersystems in einfacher Weise zu ermöglichen.

Das Kennzeichen der Erfindung besteht darin, dafs der oder die Mittel- bezw. Ausgleichsleiter des Gleichstromkreises an Punkte der Spulen von stillstehenden Transformatoren gelegt sind, welche die Uebertragung von der Wechselstromquelle zum Umformer vermitteln, so dafs also, bei mangelndem Ausgleich zwischen den Verbrauchsgruppen, durch den bezw. die Ausgleichsleiter Gleichstrom über die Secundärspulen des Wechselstromkreises fliefst, welcher beim Durchgang durch den Umformer auf die elektromotorische Kraft der anderen Hälfte des Leitungssystems einwirkt.

Es ist schon bekannt, bei Vertheilungssystemen, welche gleichzeitig Dreh- und Gleichstrom erzeugen (den ersteren für die Kraftmaschine, den letzteren für die Beleuchtung), eine Verbindung zwischen dem Mittelleiter des Dreileitersystems und dem neutralen Punkte des Dreiphasensystems herzustellen. Eine solche Anordnung ist beispielsweise bekannt geworden durch die Patentschrift 90559. Indessen haben diese Einrichtungen mit denen der vorliegenden Erfindung nichts zu thun, da es wesentlich für dieselbe ist, dafs die Abzweigung des Mitteldrahtes von dem stehenden Transformator aus, nicht aber von dem Drehstrom - Gleichstrom - Umformer aus geschieht. Der Zweck dieser bekannten Einrichtung ist, den aus der Rückleitung entstehenden Spannungsverlust des Gleichstroms von den Stromstärken des Wechselstroms unabhängig zu machen, wobei dahingestellt bleiben mag, ob dieser Erfolg in der That eintritt oder nicht. Soviel ist jedenfalls klar, dafs dasjenige, was als das Wesen der Erfindung in der obigen Beschreibung dargestellt ist, nämlich durch den Ausgleichsleiter Energie unmittelbar aus dem Wechselstromkreise, d. h. ohne Durchgang durch den umlaufenden Umformer, dem Gleichstromkreise zuzuführen, und umgekehrt, bei der in der Patentschrift 90559 beschriebenen Einrichtung nicht eintreten kann; denn diese Ueberführung der Energie hat, wie weiter unten ausgeführt, zur Veraussetzung, dafs die im Mittelleiter geführten Ströme in der Umwandlungswickelung gewendet, also in Bezug auf sie wahrer Wechsel-, strom sind.

Auch die im letzten Absatz der genannten Patentschrift erwähnte Ableitung von einer besonderen Inductionsspule als Ausgangspunkt des Mittelleiters hat den gleichen Effect nicht, da es für seine Hervorbringung durchaus nothwendig ist, dafs der Ausgleichstrom den Wechselstrom-Umformer, um auf ihm gewendet zu werden oder, besser gesagt, um in Bezug auf die von ihm durchfiossene Wickelung gewendet zu werden, durchfliefsen mufs.

Die Fig. 1 und 2 veranschaulichen eine Methode zur Ausführung der Erfindung, wobei ein Zweiphasenstromerzeuger benutzt ist, um ein Dreileitersystem mit Energie zu versehen.

In Fig. ι ist ein Zweiphasenstromerzeuger 8 benutzt, dessen beide Stromkreise durch die Primärwindungen 9 und 10 feststehender Transformatoren 11 und 12 geführt sind, an deren Secundärwindungen 13 und 14 entsprechende

Schleifringe des umlaufenden Umformers 15 geschlossen sind, dessen Stromabgeber die ä'ufseren Leiter 16 und 17 des Gleichstromkreises speist. Zwischen letzteren ist ein dritter Leiter 19 geführt, und es sind die Verbrauchsapparate in zwei Sätze oder Gruppen derart angeordnet, dafs die eine Gruppe an die Leiter 17 und 19 gelegt ist. Sind die beiden Leiter 16 und 19, die andere an die Gruppen gleich an Art und Zahl der Apparate, so ist das System auf beiden Seiten im Gleichgewicht und keine Energieübertragung von der einen zur anderen Gruppe vorhanden. Um nun Stromübertragung in der einen oder anderen Richtung je nach der bezüglich der anderen überlasteten Seite des Kreises vorzusehen, wird der mittlere Leiter 19 mit dem Mittelpunkte jeder der beiden Secundärwindungen 13 und 14 der feststehenden Umwandler 11,12 verbunden. Bei dieser Verbindung beträgt das Potential zwischen dem Mittelleiter und jeder der, Aufsenleitungen 16, 17 die Hälfte des Potentiales zwischen den beiden letzteren, und wenn die Belastungen aufser Gleichgewicht gerathen, so wird je nachdem Energie nach oder aus den Mittelpunkten der Seeundären 13 und 14 geführt, wie es bei den bekannten Dreileitersystemen statthat, wo der Mittel- oder Ausgleichsleiter an die Verbindung zweier den Arbeitsstromkreis versehender, in Reihe geschalteter Gleichstromerzeuger gelegt ist.

Wird der Leiter 19 an die Mittelpunkte der Seeundären 13 und 14 geschlossen, so sind die von ihm geführten Ströme immer Gleichströme. Wenn auch in jeder der Seeundären Wechselstrom fiiefst, so findet doch an ihren Enden bei jedem Wechsel einmal Umkehrung des Stromes statt. Der im Leiter 19 und den Windungen 13 und 14 fliefsende Gleichstrom ist aber in der Umwandlerwickelung 15 ein wahrer Wechselstrom, und kann man sagen, es wird eigentlich die Wickelung bezüglich " des Stromes, nicht der Strom bezüglich der Wickelung umgekehrt. Bei der Versorgung der beiden Gleichstromkreiszweige mit gleicher elektromotorischer Kraft wirkt so die beregte Secundärwickelung wie ein einspuliger Transformator, nicht wie eine Drosselspule, d. h. der hindurchgehende Gleichstrom ist, weil der Umformer beim Umlauf fortwährend die Drahtverbindungen wechselt, in Bezug auf die einzelne Spule wahrer Wechselstrom. Es spielt sich dadurch derselbe Vorgang ab, welcher entsteht, wenn von einem stehenden Wechselstromtransformator gewöhnlicher Art ein Dreileitersystem ausgeht, dessen Mittelleiter von der Mitte der Windungen abgezweigt ist. Ein Uebermafs des Stromes in der einen Gruppe würde hierbei einen Ausgleich durch die andere Gruppe infolge des gemeinschaftlichen Eisenkernes bedingen. Ebenso tritt im vorliegenden Falle ein Ausgleich ein, da für beide Hälften des Vertheilungssystems ein einziger umlaufender Umformer vorgesehen ist.

Fig. 2 zeigt ein System, in welchem der Zweiphasenstromerzeuger 8 zwei einspulige Transformatoren 20,21 speist, an welche die nach den Schleifringen des Umformers führenden Leitungen in den zur geforderten Verminderung der elektromotorischen Kraft geeigneten Punkten angeschlossen sind. Wie im vorher besprochenen Falle wird der Gleichstrom vermittelst des Stromwenders 18 des Umformers in die Aufsenleiter 16 und 17 des Gleichstromkreises geleitet, und es ist der neutrale oder Ausgleichsleiter 19 mit den Mitten der beiden einspuligen Transformatoren 20,21 verbunden. Eignet sich die durch den Erzeuger 8 gelieferte elektromotorische Kraft unmittelbar zum Betriebe des Umformers, so können die seeundären Leitungen gleichfalls an die Klemmen der einspuligen Transformatoren geschlossen werden, in welchem Falle dann die Energieübertragung zu und aus den Mitten dieser Transformatoren sich wie oben vollzieht, jedoch keine Spannungsänderung zwischen Erzeuger 8 und Umformer 15 statthat.

Fig. 2 zeigt noch zwei zusätzliche Gleichstromkreise 22, 23 und 24, 25 in der Art hinzugefügt, dafs die Leiter jedes derselben an eine der Gleichstromklemmen des Umformers und die Mitte eines der einspuligen Transformatoren 20 bezw. 21 geschlossen sind. Diese Anordnung ermöglicht, Gleichstrom für jeden gewünschten Zweck auszunutzen, indem das Potential zwischen den Leitern 22, 23 und 24, 25 die Hälfte des Potentials zwischen den Bürsten des Stromabgebers beträgt und gleich ist dem Potential zwischen den Leitern 16, 19 und 17, 19. Die beiden Kreise 22,23 ^un^ 24,25 können je einzeln oder zusammen in Verbindung mit den Kreisen 16, 19 und 17, 19 oder für sich benutzt werden.

Claims (1)

1. Patent-Anspruch:

   Ein Verteilungssystem für Zweiphasenstrom mittelst umlaufender Stromumwandler, dadurch gekennzeichnet, dafs der Mittelleiter des Gleichstrom-Vertheilungsnetzes unter Umgehung des umlaufenden Stromumwandlers nach neutralen Punkten des . Zweiphasenwechselstromsystems führt, welche dadurch geschaffen werden, dafs die Mitten zweier von einander unabhängiger und getrennter Zweiphasenspulen verbunden werden.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.