DE1170528B - Arrangement for generating high DC voltages by means of symmetrical cascades - Google Patents

Description

Anordnung zur Erzeugung hoher Gleichspannungen mittels symmetrischer Kaskaden Zur Erzeugung von hohen Gleichspannungen, wie sie z. B. zur Spannungsversorgung von Beschleunigerstrecken od. dgl. benötigt werden, sind sogenannte Greinacher-Kaskaden bekannt, die über Gleichrichter aus einem Transformator aufgeladene Schub- und Ladekondensatoren enthalten, an denen die Gleichspannung abgreifbar ist. Durch Vergrößerung der Zahl der Kaskadenstufen kann eine Erhöhung der Gleichspannung erzielt werden, die an der Ladesäule abgegriffen wird. Die sich ergebende Gesamtspannung ist jedoch dabei nicht gleich dem Produkt aus der Zahl der einzelnen Stufen und der Spannung der ersten Stufe, sondern nimmt mit zunehmender Stufenzahl nicht mehr proportional zu, so daß die Spannung durch Vergrößern der Stufenzahl nicht beliebig erhöht werden kann. Dies beruht darauf, daß durch die kapazitiven Nebenschlüsse und durch den Ladungstransport über die Gleichrichter und die Kondensatoren die übertragbare Ladung immer mehr abnimmt, so daß bei gegebener Belastung, Speisefrequenz und Kondensatorkapazität die Gesamtspannung auf einen bestimmten Wert begrenzt ist. Bei der Greinacher"Kaskade, die mit einer Einweggleichrichterschaltung arbeitet und bei der die Glättungskondensatoren zum Aufladen der Schubkondensatoren mitbenutzt sind, ändert sich die Welligkeit der Gleichspannung mit dem Quadrat der Stufenzahl, d. h., sie steigt im Quadrat der Stufenzahl an.Arrangement for generating high DC voltages by means of symmetrical cascades. B. Od for the power supply of accelerator lines. By increasing the number of cascade stages, the DC voltage that is tapped at the charging station can be increased. The resulting total voltage, however, is not equal to the product of the number of individual stages and the voltage of the first stage, but no longer increases proportionally with increasing number of stages, so that the voltage cannot be increased at will by increasing the number of stages. This is due to the fact that the capacitive shunts and the charge transport via the rectifier and the capacitors decrease the transferable charge more and more, so that with a given load, supply frequency and capacitor capacity, the total voltage is limited to a certain value. In the Greinacher "cascade, which works with a half-wave rectifier circuit and in which the smoothing capacitors are also used to charge the boost capacitors, the ripple of the DC voltage changes with the square of the number of stages, i.e. it increases with the square of the number of stages.

Eine Verbesserung hinsichtlich der Welligkeit und des Spannungsabfalles in den einzelnen Stufen ist durch die sogenannte symmetrische Kaskade erreichbar, bei der eine Doppelweggleichrichtung erfolgt und bei der die Glättungskondensatoren nicht mehr zum Aufladen der Schubkondensatoren mitbenutzt sind. Die Welligkeit ist hierbei linear proportional der Stufenzahl. Jedoch ist auch bei der symmetrischen Kaskade bei Belastung die Stufenspannung stets kleiner als die Spitzenspannung des Speisetransformators, so daß bei mehreren Stufen die nachfolgende Stufe stets weniger Gleichspannung als die vorhergehende abgibt. Daher kann auch hier eine Erhöhung der Gesamtspannung nur in begrenztem Maße durch Vergrößerung der Stufenzahl erfolgen.An improvement in terms of ripple and voltage drop in the individual stages can be achieved through the so-called symmetrical cascade, in which a full-wave rectification takes place and in which the smoothing capacitors are no longer used to charge the boost capacitors. The ripple is in this case linearly proportional to the number of stages. However, this is also the case with the symmetrical When the cascade is loaded, the step voltage is always lower than the peak voltage of the Supply transformer, so that with several stages the following stage is always less DC voltage than the previous one emits. Therefore, there can also be an increase here the total voltage can only be done to a limited extent by increasing the number of stages.

Außer bei Belastung ist normalerweise auch bei Leerlauf ein Spannungsabfall durch die stets vorhandenen kapazitiven Blindströme bedingt, die durch die Eigenkapazitäten der Gleichrichter und die Streukapazitäten der im Takt der Transformatorspannung schwingenden Potentiale, d. h. durch die Schubkondensatoren und die mit diesen verbundenen Enden der Gleichrichter, verursacht werden. Man hat deshalb zur Verrneidung eines Spannungsverlustes bei Leerlauf mittels Kompensation der belastungsunabhängigen kapazitiven Blindströme schon Drosselspulen in den Stufen vorgesehen, die zusammen mit den Nebenkapazitäten der Gleichrichter und den Streukapazitäten gegen Erde Resonanzkreise bilden, deren Resonanzfrequenz gleich der Frequenz der Speisewechselspannung ist. Die Neben- und Streukapazitäten können dabei mit der Induktivität der Drosselspule einen ParaUelresonanzkreis oder mit den Kapazitäten der Schubköndensatoren einen Reihenresonanzkreis bilden, deren Resonanzfrequenz - wie bereits gesagt - gleich der Speisefrequenz ist. Es gelingt aber auch mit der Kompensation der kapazitiven Blindströme in der bekannten symmetrischen Kaskade nicht, eine gleichmäßige Spannungsaufteilung über die einzelnen Stufen bei Be, lastung zu erhalten, so daß auch hier die erreichbare Gesamtspannung begrenzt ist und dieser Wert durch. Erhöhen der Stufenzahl praktisch nicht mehr überschritten werden kann. Durch eine Erhöhung der Speisespannung des Transformators kann zwar eine Erhöhung der Gesamtspannung erreicht werden, jedoch müssen dann die Kondensatoren und Gleichrichter für die höheren Leerlaufspannungen bemessen werden. Eine gleichmäßige Spannungsaufteilung läßt sich jedoch auf diese Weise nicht erreichen.Except when under load, a voltage drop is usually caused by the constantly present capacitive reactive currents, even when idling . H. caused by the thrust capacitors and the ends of the rectifiers connected to them. To avoid a voltage loss when idling by compensating for the load-independent capacitive reactive currents, inductors have already been provided in the stages which, together with the secondary capacitances of the rectifiers and the stray capacitances to earth, form resonance circuits whose resonance frequency is equal to the frequency of the AC supply voltage. The secondary and stray capacitances can form a ParaUelresonanzkreis with the inductance of the choke coil or a series resonance circuit with the capacities of the thrust capacitors, the resonance frequency of which - as already said - is the same as the supply frequency. However, even with the compensation of the capacitive reactive currents in the known symmetrical cascade, it is not possible to obtain a uniform voltage distribution over the individual stages when loading, so that here too the achievable total voltage is limited and this value through. Increasing the number of stages can practically no longer be exceeded. An increase in the total voltage can be achieved by increasing the supply voltage of the transformer, but the capacitors and rectifiers must then be dimensioned for the higher no-load voltages. However, an even distribution of stress cannot be achieved in this way.

Es ist jedoch vorteilhaft, eine gleichmäßige Spannungsaufteilung auf die einzelnen Stufen zu erhalten, da dann die Gesamtspannung durch Erhöhen der Stufenzahl entsprechend vergrößert werden kann und nicht auf einen Endwert begrenzt ist. Außerdem besteht dann der Vorteil, mit weniger Stufen als bei den bekannten Kaskadenschaltungen eine gleich große Gesamtspannung zu erzielen. Die Erzeugung einer gleichmäßigen oder einer in vorgegebener Weise ansteigenden oder abnehmenden Stufenspannung ist Aufgabe der Erfindung. Die Lösung der gestellten Aufgabe gelingt nach der Erfindung dadurch, daß zur Kompensation der lastunabhängigen kapazitiven und der lastabhängigen ohmschen Spannungsverluste die die Drosselspulen, die Schubkondensatoren und gegebenenfalls die Transformatorwicklungen enthaltenden Stromkreise einen induktiven Leistungsfaktor erhalten und hierzu die Induktivität der Drosselspulen so bemessen ist, daß die Eigenfrequenz der Stromkreise im gesamten Lastbereich wesentlich kleiner als die Frequenz der Speisespannung ist. Die Wirkung der Lösung nach der Erfindung beruht darauf, daß eine Vergrößerung des Ladungstransportes durch die Gleichrichter erzwungen wird.However, it is advantageous to have an even distribution of tension to maintain the individual steps, since the total voltage is then increased by increasing the number of steps can be increased accordingly and is not limited to a final value. aside from that there is then the advantage of having fewer stages than with the known cascade circuits to achieve an equally large total voltage. The generation of a uniform step voltage or a step voltage that increases or decreases in a predetermined manner is the object of the invention. The problem posed is achieved according to the invention in that to compensate for the load-independent capacitive and the load-dependent Ohmic voltage losses affecting the choke coils, the thrust capacitors and possibly the circuits containing the transformer windings have an inductive power factor obtained and for this purpose the inductance of the choke coils is dimensioned so that the Natural frequency of the circuits in the entire load range is significantly lower than that Frequency of the supply voltage. The effect of the solution according to the invention is based on the fact that an increase in the charge transport is forced through the rectifier will.

Auch die Spannungsverluste durch die Rückströme in den Gleichrichtern werden durch die Anordnung nach der Erfindung kompensiert. Diese Spannungsverluste sind zwar vernachlässigbar klein, wenn keine besondere Linearisierung der Spannung an den Gleichrichtem in der Sperrphase notwendig ist. Eine solche Linearisierung durch ohmsche oder kapazitive Spannungsteiler kann jedoch z. B. bei Speisung der Kaskade durch mittelfrequente Spannung notwendig werden.Also the voltage losses due to the reverse currents in the rectifiers are compensated by the arrangement according to the invention. These voltage losses are negligibly small if there is no special linearization of the voltage at the rectifier in the blocking phase is necessary. Such a linearization however, by ohmic or capacitive voltage divider z. B. when feeding the Cascade due to medium-frequency voltage become necessary.

Mit der Einrichtung nach der Erfindung gelingt es, darüber hinaus z. B. die halbe Transformatorspitzenspannung, die ganze Spitzenspannung oder den 11/2-fachen Wert als Stufenspannung zu erhalten, wenn die einzelnen Stufen in entsprechender Weise aufgebaut sind, wie es nachfolgend im einzelnen noch näher beschrieben ist. Es können auch innerhalb einer Kaskade verschiedene Stufenschaltungen vorgesehen werden, die die besagten unterschiedlichen Stufenspannungswerte in beliebiger Reihenfolge zu erzeugen gestatten. Die Erzeugung von Stufenspannungen, die nur einen bestimmten Teil der Spitzenspannung darstellen, ist bei den bekannten Kaskadenschaltungen nur mit Hilfe von aufwendigen Spannungsteilem möglich. Eine Erzeugung von halben Spitzenspannungen als Stufenspannung ist dagegen bei den bekannten Schaltungen nicht möglich.With the device according to the invention, it is possible, moreover z. B. half the transformer peak voltage, the entire peak voltage or the 11/2 times the value of the step voltage if the individual steps are in the appropriate Way are constructed, as it is described in more detail below. Various step connections can also be provided within a cascade the said different step voltage values in any order allow to generate. The generation of step voltages that are only specific Represent part of the peak voltage is in the known cascade circuits only possible with the help of complex voltage dividers. A generation of half peak voltages as a step voltage, however, is not possible in the known circuits.

In den vom Lastgleichstrom durchflossenen Drosselspulen kann vorteilhafterweise eine Gleichstromvonnagnetisierung erzeugt werden, indem diese Drosselspulen zwei getrennte Eisenkerne enthalten. Diese gleichstromvormagnetisierten Drosselspulen haben eine bei zunehmendem Lastgleichstrom abnehmende Induktivität, die eine solche Kompensation des lastabhängigen ohmschen Spannungsabfalls ergibt, daß die bei Leerlauf erzeugten höchsten Spannungen kritische Werte nicht erreichen. Da die Kompensationswirkung der Drosselspulen um so größer ist, je kleiner ihre Induktivität ist, läßt sich dann eine praktisch lastunabhängige Kompensation erzielen, ohne daß kritische überspannungen bei Leerlauf auftreten können. Die vom Lastgleichstrom durchflossenen Drosselspulen wirken außerdem auf den Laststrom glättend, und es können ferner an ihnen die Stufenspannungen abgegriffen werden.In the choke coils through which the load direct current flows, a direct current magnetization can advantageously be generated in that these choke coils contain two separate iron cores. These direct current biased choke coils have an inductance which decreases with increasing load direct current, which results in such a compensation of the load-dependent ohmic voltage drop that the highest voltages generated during no-load operation do not reach critical values. Since the compensation effect of the choke coils is greater, the smaller their inductance, a practically load-independent compensation can then be achieved without critical overvoltages occurring when idling. The choke coils through which the DC load current flows also have a smoothing effect on the load current, and the step voltages can also be tapped from them.

Bei der Anordnung nach der Erfindung kann ferner jede Drosselspule, gleichgültig ob sie vom Laststrom durchflossen wird oder nicht, als Niederspannungstransformator zur Speisung von Hilfsgeräten benutzt werden, die sich auf dem gleichen mittleren Hochspannungspotential wie die Drosselspule selbst befinden, da an jeder Drosselspule mindestens die gleiche Wechselspannung wie an der Sekundärspule des Speisetransformators liegt, solange die den Drosselspulen entnommenen Wirkleistungen klein gegenüber den an ihnen auftretenden Blindleistungen sind, was in der Regel der Fall ist. Die hierbei notwendige Konstanthaltung der Wechsel-Spannung auf der Niederspannungsseite der Drosselspulen kann durch an sich bekannte Spannungsstabilisierungsmaßnahmen ohne weiteres erreicht werden. Die so gewonnenen Wechselspannungen können zur Speisung von Hilfsgeräten, z. B. bei Beschleunigerstrecken zur Speisung von lonen- oder Elektronenquellen herangezogen werden.In the arrangement according to the invention, each choke coil, regardless of whether the load current flows through it or not, as a low-voltage transformer can be used to feed auxiliary devices located on the same middle High-voltage potential like the choke coil itself, there on each choke coil at least the same AC voltage as on the secondary coil of the supply transformer is as long as the real powers taken from the choke coils are small the reactive power occurring on them, which is usually the case. the the AC voltage on the low-voltage side must be kept constant the choke coils can be achieved by means of voltage stabilization measures known per se can easily be achieved. The alternating voltages obtained in this way can be used for supply of auxiliary devices, e.g. B. in accelerator lines for feeding ion or electron sources can be used.

Bei den bekannten Anordnungen müssen für die Stromversorgung solcher auf Hochspannungspotential liegenden Hilfsgeräte besondere Isoliertransforinatoren oder mit Isolierwellen angetriebene Generatoren oder aufwendige Hochfrequenzerzeuger benutzt werden, die die benötigte Hilfsenergie durch die Ladekondensatoren an die Geräte heranbringen.In the known arrangements for the power supply such Auxiliary devices at high voltage potential, special isolating transformers or generators driven by insulating shafts or complex high-frequency generators be used, the required auxiliary power through the charging capacitors to the Bring devices.

Die Anordnung nach der Erfindung eignet sich besonders für die Speisung von Linearbeschleunigern, da es besonders bei Beschleunigern mit großen Strahlstromdichten erwünscht und notwendig ist, daß die Stufenspannungen sehr rasch gesteigert werden können, ohne daß hierfür eine Vergrößerung der Stufenzahl notwendig ist. Es sollen von der ersten maximalen Stufenspannung an die folgenden Stufenspannungen im Beschleuniger möglichst gleich groß sein, damit die gesamte Beschleunigerstrecke zur Erzielung optimaler Fokussierung starker Strahlströme möglichst kurz bauend wird.The arrangement according to the invention is particularly suitable for feeding of linear accelerators, as it is particularly common in accelerators with high beam current densities It is desirable and necessary that the step voltages are increased very quickly can without an increase in the number of stages is necessary. It should from the first maximum step voltage to the following step voltages in the accelerator be the same size as possible, so that the entire accelerator distance to achieve optimal focusing of strong beam currents is as short as possible.

Das Wesen der Erfindung ist an Hand der F i g. 1 für eine einzige Stufe einer der möglichen Schaltungsarten näher erläutert.The essence of the invention is shown in FIG. 1 explains in more detail one of the possible types of circuit for a single stage.

Ein Transformator Tr speist sekundärseitig mit einer Spitzenspannung von 2 U die Stufe. Dabei werden alle Potentiale der Stufe auf das Potential der Mittelanzapfung der Transformatorsekundärwicklung bezogen, die den Wert Null hat. Die beiden Enden der Sekundärwicklung sind über Schubkondensatoren Ci und C2 mit den Enden einer Drosselspule D mit Mittelanzapfung und über Gleichrichter Gl und G, in Kreuzschaltung mit den Drosselspulenenden verbunden. Zwischen den Mittelanzapfungen des Transformators und der Drosselspule ist ein Belastungswiderstand W angeschlossen, dem gegebenenfalls ein gestrichelt gezeichneter Ladekondensator C, parallel geschaltet ist. Die Gleichrichter haben einen Durchlaßwiderstand Ri bzw. R 2 und eine Eigenkapazität CG1 bzw. CG.. Die DrosselspuleD hat die InduktivitätL. An den Verbindungspunkten der Schubkondensatoren und der Gleichrichter mit der Drosselspule, die mit A und B bezeichnet sind, wirken Streukapazitäten der Gleichrichter und Schubkondensatoren gegen Erde, die mit CE, und CE, bezeichnet und gestrichelt dargestellt sind.A transformer Tr feeds the stage on the secondary side with a peak voltage of 2 U. All potentials of the stage are related to the potential of the center tap of the transformer secondary winding, which has the value zero. The two ends of the secondary winding are connected in a cross connection to the ends of a choke coil D with center tap via boost capacitors Ci and C2 and via rectifiers Gl and G, in a cross connection. A load resistor W is connected between the center taps of the transformer and the choke coil, to which a charging capacitor C, shown in dashed lines, is optionally connected in parallel. The rectifiers have a forward resistance Ri or R 2 and a self-capacitance CG1 or CG .. The choke coilD has the inductanceL. At the connection points of the thrust capacitors and the rectifier with the choke coil, which are labeled A and B, stray capacitances of the rectifiers and thrust capacitors act against earth, which are labeled CE and CE and shown in dashed lines.

Es wird vorerst angenommen, daß die Widerstände Ri und R2 und die Kapazitäten CGJ, CG2> CE, und CE2 Null sind und daß der Widerstand W und die Induktivität L unendlich groß sind. Ferner sei angenommen, daß die Wirkverluste der Drosselspule vernachlässigbar klein sind. Nun habe das linke Ende der sekundären Gleichspannungswicklung des Speisetransforrnators Tr das Potential - U und das rechte Ende das Potential + U. Der Punkt A erhält dann über den Gleichrichter G, das Potential + U. It is initially assumed that the resistances Ri and R2 and the capacitances CGJ, CG2> CE, and CE2 are zero and that the resistance W and the inductance L are infinitely large. It is also assumed that the effective losses of the choke coil are negligibly small. Now have the left end of the secondary winding of the DC voltage Speisetransforrnators Tr the potential - U and the right end the potential + U. The point A then receives via the rectifier G, the potential + U.

er Punkt B hat über den Gleichrichter G, das Potential + U in der vorhergehenden Halbwelle erhalten. Beim Potentialwechsel am Speisetransformator steigt das Potential des einen Punktes von + U auf 3 U, während das Potential des anderen Punktes von 3 U auf U abnimmt. Es liegt dann an der Drosselspule jeweils eine maximale Potentialdifferenz von 2 U, d. h., an der Drosselspule liegt die gleiche Wechselspannung wie an der Sekundärseite des Speisetransformators Tr. Die Mittelanzapfung der Drosselspule D führt dann dem Kondensator C, das Gleichspannungspotential 2 U- zu.he point B has received the potential + U in the previous half-wave via the rectifier G. When the potential of the supply transformer changes, the potential of one point increases from + U to 3 U, while the potential of the other point decreases from 3 U to U. There is then a maximum potential difference of 2 U across the choke coil, i.e. That is, the same alternating voltage is applied to the choke coil as to the secondary side of the supply transformer Tr. The center tap of the choke coil D then feeds the direct voltage potential 2 U- to the capacitor C.

Wenn nun die Kapazitäten CG und CE einen endlichen Wert haben, wie dies in der Praxis der Fall ist, dann tritt an den Punkten A und B eine kapazitive Spannungsteilung auf, die unabhängig von der Frequenz der Speisespannung und unabhängig vom Laststrom i. ist. Dadurch wird die an der Drosselspule mit der Induktivität L = oo liegende Wechselspannung verringert und somit auch der Gleichstroniffuß durch die Gleichrichter verkleinert, da der über die Nebenkapazitäten CG fließende Blindstrom, der dem Gleichstrom voreilt, einen zu großen Aufladungszustand der Schubkondensatoren vortäuscht. Es kann daher der Ladekondensator nicht auf die volle Spitzenspannung 2 U aufgeladen werden. Wenn ferner für die Widerstände W, Ri und R2 ebenfalls endliche Werte angenommen werden und dadurch der Laststrom 4, einen endlichen Wert hat, dann erfolgt durch den betreffenden Spannungsabfall an den Widerständen Ri und R2 eine weitere Absenkung der Gleichspannung am Ladekondensator, die belastungsabhängig ist und mit der Belastung zunimmt.If the capacitances CG and CE have a finite value, as is the case in practice, then a capacitive voltage division occurs at points A and B, which is independent of the frequency of the supply voltage and independent of the load current i. is. This reduces the alternating voltage at the inductor with the inductance L = oo and thus also the direct current through the rectifier, since the reactive current flowing through the secondary capacitors CG, which leads the direct current, simulates an excessive charge of the thrust capacitors. The charging capacitor can therefore not be charged to the full peak voltage 2 U. If, furthermore , finite values are assumed for the resistors W, Ri and R2 and the load current 4, has a finite value, then the relevant voltage drop across the resistors Ri and R2 results in a further lowering of the DC voltage on the charging capacitor, which is load-dependent and increases with the load.

ZurVermeidung solcher Spannungsverminderungen dient eine Drosselspule D, deren Wirkung von der der bekannten Kompensationsdrosselspulen - die mit den Kapazitäten Neben- oder Reihenresonanzkreise mit der Speisefrequenz als Eigenfrequenz bilden - wesentlich verschieden und an Hand der F i g. 2 a bis 2 c näher dargestellt ist.To avoid such voltage reductions, a choke coil D is used, the effect of which is significantly different from that of the known compensation choke coils - which form secondary or series resonance circuits with the capacitances with the supply frequency as the natural frequency - and are shown in FIG. 2 a to 2 c is shown in more detail.

In F i g. 2 a ist der zeitliche Potentialverlauf im Punkt A der Schaltung nach F i g. 1 dargestellt, wobei für die Kurve a die Induktivität L einen endlichen Wert hat und ein mittlerer Laststrom i" fließt, während für die Kurve b die Induktivität L = oo und der Laststrom kleiner als im erstgenannten Fall ist. Als zeitlicher Nullpunkt wird für die Kurve a der Zeitpunkt beim Höchstwert des Potentials gewählt. Der Drosselwirkstrom ist hierbei klein gegenüber dem Drosselblindstrom angenommen, wodurch in erster Annäherung der Scheinwiderstand gleich dem Blindwiderstand gesetzt werden kann. Die Spannung an der Drosselspule eilt dann dem Drosselblindstrom iB um 90' vor. Es wird somit vom Zeitpunkt t = 0 an dem Kondensator C, sowohl durch den Laststrom als auch durch den Drosselblindstrom Ladung entzogen. Daher fällt das Potential des Punktes A steiler als nach einer Sinusfunktion ab. Das Potential an der anderen Belegung des Schubkondensators C, nimmt dagegen nach einer Sinusfunktion ab. Im Punkt I soll der Gleichrichter Gl öffnen und ein Strom la', durch den Gleichrichter gemäß F i g. 2 c fließen. Vom Punkt Pl bis zum Punkt P 3 in Fig.2cwird der Drosselblindstrom iB voll vom Gleichrichter Gl übernommen. Der Gleichrichter deckt also nicht nur die Ladungsverluste durch den in den Kondensator C, fließenden Strom i,9 , (Bei !B = 0), sondern zusätzlich noch den Blindstrom iB. Erst vom Zeitpunkt P, an bis zum Punkt P 4 wird der Kondensator vom Gleichrichterstrom und vom Drosselblindstrom aufgeladen, wobei letzterer vom Punkt P4 an die gesamte Ladung an den Schubkondensator Ci zurückgibt, die er diesem vom Zeitpunkt 0 bis zum öffnen des Gleichrichters entzogen hat. Daher erfolgt der Anstieg des Potentials im Punkt A vom Schließungspunkt 111 des Gleichrichters schneller als sinusfönnig. Jedoch ist die ansteigende Flanke nicht so steil wie die abfallende, da der Laststrom auf den Anstieg verzögernd wirkt. Da der Gleichrichter Gl im Fall !B=O mindestens eine um die Differenz der Flächen zwischen den Punkten P,-P2-P. und P.-P4-P. größere Ladungsmengen transportiert hat als im Fall iB=O, muß die mittlere Potentiallinie für die Kurve a höher als für die Kurve b liegen. Für die Kurve a hat sie in F i g. 2 a den Wert 2 U. Bei !B = 0 erreicht die 'Potentialkurve b ihren Höchstwert später als die Kurve a, und ihr Maximalwert ist kleiner als bei der Kurve a, da einerseits die vorausgehende Aufladung des Kondensators durch den in den Kondensator zurückfließenden Drosselblindstrom fehlt und andererseits die durch den Gleichrichter G, transportierte Ladungsmenge kleiner ist, weil diese jetzt allein durch den Laststrom bestimmt ist. Der mittlere Potentialwert der Kurve a ist strichpunktiert als Waagerechte c in F i g. 2 a eingetragen und liegt unter dem Wert 2 U. Ebenfalls ist der Laststrom kleiner als im Fall iB = 0. Ferner sind wegen des fehlenden Drosselblindstromes die Flanken der Kurve b flacher als die der Kurve a. Der Gleichrichter öffnet später und bei einem höheren Potential (Punkt II) und schließt ebenfalls später bei einem höheren Potential (Punkt IV) als im Fall der Kurve a. Es ist dabei jedoch zu beachten, daß die Transfonnatorspannung in beiden Fällen nicht gleiche Phase hat, sondern phasenverschoben ist in bezug auf den gewählten Zeitnullpunkt. Es ist ferner zu bemerken, daß die Spannung an der Drosselspule durch die Differenz der Potentialkurven in den Punkten A und B nach F i g. 1 gegeben ist, während in F i g. 2 a nur der Potentialverlauf im Punkt A gezeigt ist. Der Potentialverlauf für den Punkt B entspricht dem gezeigten Potentialverlauf mit einer Verschiebung um 180'. Die Kurve in F i g. 2 b enspricht dann der Potentialdifferenzzeitfläche. In der anderen Halbwelle verlaufen die Vorgänge im Gleichrichter G, im Kondensator C2 genauso, und es ergibt sich der in F i g. 2 a gezeigte Potentialverlauf im Punkt B.In Fig. 2 a is the potential profile over time at point A of the circuit according to FIG. 1 , where the inductance L has a finite value for curve a and an average load current i "flows, while for curve b the inductance L = oo and the load current is smaller than in the first-mentioned case a the point in time at the maximum value of the potential is selected. The effective inductor current is assumed to be small compared to the inductor reactive current, whereby the impedance can be set equal to the reactance as a first approximation. The voltage at the inductor then leads the inductor reactive current iB by 90 ' from the time t = 0 across the capacitor C, withdrawn by both the load current and by the throttle reactive current charge. Therefore, the potential of the point a falls steeper than for a sine function from. the potential at the other occupancy of the thrust capacitor C, on the other hand takes after a In point I, the rectifier Gl should open and a current la 'through the rectifier according to FIG according to Fig . 2 c flow. From point P1 to point P 3 in FIG. 2c, the inductor reactive current iB is fully taken over by the rectifier Gl. So the rectifier covers not only the loss of charge through the i in the capacitor C, flowing stream, 9, (In! B = 0), but additionally the reactive current iB. Only from time P to point P 4 is the capacitor charged by the rectifier current and by the inductor reactive current, the latter returning the entire charge to the boost capacitor Ci from point P4, which it withdrew from it from time 0 until the rectifier opened. Therefore, the rise in potential at point A from rectifier closure point 111 is faster than sinusoidal. However, the rising edge is not as steep as the falling edge because the load current has a delaying effect on the rise. Since the rectifier Gl in the case! B = O at least one by the difference of the areas between the points P, -P2-P. and P.-P4-P. has transported greater amounts of charge than in the case iB = O, the mean potential line for curve a must be higher than for curve b . For curve a, it has in FIG. 2 a has the value 2 U. At! B = 0 , the 'potential curve b reaches its maximum value later than curve a, and its maximum value is smaller than that of curve a, because on the one hand the previous charging of the capacitor by the reactive inductor current flowing back into the capacitor is absent and on the other hand the amount of charge transported through the rectifier G is smaller because it is now determined solely by the load current. The mean potential value of curve a is dash-dotted as the horizontal line c in FIG . 2 a and is below the value 2 U. The load current is also smaller than in the case iB = 0. Furthermore, because of the lack of reactive throttle current, the edges of curve b are flatter than those of curve a. The rectifier opens later and at a higher potential (point II) and also closes later at a higher potential (point IV) than in the case of curve a. It should be noted, however, that the transformer voltage in both cases does not have the same phase, but is phase-shifted with respect to the selected zero point in time. It should also be noted that the voltage across the choke coil is determined by the difference in the potential curves at points A and B according to FIG. 1 is given, while in FIG. 2 a only the potential profile at point A is shown. The potential profile for point B corresponds to the potential profile shown with a shift by 180 '. The curve in FIG. B 2 then corresponds to the potential difference time area. In the other half-cycle, the processes in rectifier G and capacitor C2 proceed in exactly the same way, and the result in FIG. 2 a shown potential curve in point B.

Durch die Drosselspule D wird also der gesamte kapazitive und ohmsche Spannungsabfall kompensiert und die kapazitiven Blindströme des Speisetransforinators überkompensiert, so daß der Speisetransforinator induktiv belastet ist. Diese induktive Blindleistung des Transformators kann in an sich bekannterWeise am Transformator kompensiert werden.The entire capacitive and ohmic voltage drop is compensated by the choke coil D and the capacitive reactive currents of the feed transformer are overcompensated, so that the feed transformer is inductively loaded. This inductive reactive power of the transformer can be compensated in a manner known per se on the transformer.

Wie Versuche gezeigt haben, liegt die Eigenfrequenz des aus den Schubkondensatoren, den Drosselspulen und gegebenenfalls dem Speisetransforinator gebildeten Kreises wesentlich unter der Speisefrequenz; sie beträgt beispielsweise nur die Hälfte bis ein Fünftel dieses Wertes. Bei der erfindungsgemaßen Kompensation können die Neben-und Streukapazitäten CE und CG im Gegensatz zu den bekannten Anordnungen außer Betracht bleiben. Die beim Gegenstand der Erfindung auftretende Dämpfung, die meist schon durch den Laststrom ausreichend gegeben ist, ist zur Vermeidung der Erregung von Unterschwingungen erwünscht. Um die Erregung von Unterschwingungen in jedem Fall sicher zu vermeiden, kann die mit oder ohne Luftspalt ausgeführte Drosselspule so bemessen sein, daß ihr Eisenkern magnetisch ungesättigt bleibt. Wird eine Drosselspule mit nur einem Eisenkern verwendet, so führt der Laststrom zu keiner Gleichstromvormagnetisierung, während bei Verwendung von Eisendrosseln mit zwei getrennten Kernen sich die Laststromabhängigkeit der Kompensationswirkung durch die genannten Maßnahmen verkleinern läßt.As tests have shown, the natural frequency of the circuit formed from the thrust capacitors, the choke coils and possibly the feed transformer is significantly below the feed frequency; it is, for example, only half to a fifth of this value. In the compensation according to the invention, the secondary and stray capacitances CE and CG, in contrast to the known arrangements, can be disregarded. The attenuation occurring in the subject matter of the invention, which is usually already sufficiently provided by the load current, is desirable in order to avoid the excitation of undershoots. In order to reliably avoid the excitation of undershoots in any case, the choke coil, which is designed with or without an air gap, can be dimensioned in such a way that its iron core remains magnetically unsaturated. If a choke coil with only one iron core is used, the load current does not lead to any direct current bias, while if iron chokes with two separate cores are used, the load current dependency of the compensation effect can be reduced by the measures mentioned.

In den F i g. 3 bis 10 sind verschiedene Ausführungsbeispiele für Schaltmöglichkeiten in der symmetrischen Kaskade nach der Erfindung dargestellt. Wenngleich die gezeigten Ausführungsbeispiele Drosselspulen mit Mittelanzapfungen verwenden, so kann der Erfindungsgedanke auch mit Drosselspulen ohne Mittelanzapfung verwirklicht werden, wobei in diesem Fall der Schaltungsaufbau dem der bekannten Kaskaden symmetrischer Bauart gleicht. Die Stufenzahl der dargestellten Kaskadenschaltungen ist beliebig veränderbar. Die Neben- und Streukapazitäten und die Durchlaßwiderstände der Gleichrichter sind der besseren übersichtlichkeit wegen in der Zeichnung weggelassen worden. Die an den einzelnen Punkten angegebenen dort herrschenden Potentiale gelten für die eine Halbwelle, während die eingeklammerten Werte für die andere Halbwelle gültig sind. In einigen Schaltungsbeispielen sind wegen der glättenden Wirkung der Drosselspulen gegebenenfalls gesonderte Ladekondensatoren überflüssig, die in diesem Fall nur gestrichelt dargestellt sind. An den Ladekondensatoren sind die jeweiligen Transformatorspitzenspannungen als Gleichspannungswerte angegeben. Wenn diese an den Ladekondensatoren herrschenden Spannungen praktisch vorhanden sein sollen, dann sind die an den zugeordneten Drosselspulen liegenden Maximalspannungen um die Drosselverluste größer als die angegebenen Werte zu denken und entsprechend größer als die Drosselwechselspannung zu halten, was durch entsprechende Überkompensation erreichbar ist. Der besseren übersicht wegen sind auch die an die Ladekondensatoren angeschlossen zu denkendenLastkreiseweggelassenworden.In the F i g. 3 to 10 different exemplary embodiments for switching possibilities in the symmetrical cascade according to the invention are shown. Although the exemplary embodiments shown use choke coils with central taps, the inventive concept can also be implemented with choke coils without central taps, in which case the circuit structure is the same as that of the known symmetrical cascades. The number of stages of the cascade connections shown can be changed as required. The secondary and stray capacitances and the forward resistances of the rectifiers have been omitted in the drawing for the sake of clarity. The potentials given there at the individual points apply to one half-wave, while the values in brackets apply to the other half-wave. In some circuit examples, due to the smoothing effect of the choke coils, separate charging capacitors may be superfluous, which in this case are only shown in dashed lines. The respective transformer peak voltages are given as DC voltage values on the charging capacitors. If these voltages prevailing on the charging capacitors are to be practically present, then the maximum voltages applied to the associated choke coils are to be considered greater than the specified values around the choke losses and to be kept correspondingly higher than the choke alternating voltage, which can be achieved by appropriate overcompensation. For the sake of clarity, the load circuits to be connected to the charging capacitors have also been omitted.

Die Schaltungen nach den F i g. 3 und 4 haben die volle Transformatorspitzenspannung 2 U als Stufengleichspannung. Die Enden der Transformatorsekundärwicklung bzw. der Drosselspulen sind in der Schaltung nach F i g. 3 über Kreuz durch Gleichrichter G und die gleichen Seiten der Wicklungsenden über Schubkondensatoren C in der in F i g. 1 gezeigten Weise miteinander verbunden. Bei dieser Schaltung sind nur die Drosselspulen vom Laststrom durchflossen, deren Stufen einzeln belastet sind.The circuits according to FIGS. 3 and 4 have the full transformer peak voltage 2 U as a step DC voltage. The ends of the transformer secondary winding or the choke coils are in the circuit according to FIG. 3 crosswise through rectifier G and the same sides of the winding ends via thrust capacitors C in the in F i g. 1 connected together. In this circuit, the load current only flows through the choke coils, the stages of which are individually loaded.

In der Schaltung nach F i g. 4 sind die Wicklungsenden des Transformators T über je zwei in Reihe liegende Kondensatoren Cil, C,2 bzw. C21, C22 mit den Enden der ersten Drosselspule verbunden. Die Transformatormittelanzapfung ist über Gleichrichter Gil und G21 zwischen den beiden Teilkondensatoren angeschlossen und durch Gleichrichter G 129 G22 mit der Mittelanzapfung der ersten Drosselspule verbunden. Die Verbindung der ersten Drosselspule mit der zweiten entspricht der Schaltung nach F i g. 1, während die Verbindung der zweiten Drosselspule mit der dritten entsprechend der ersten Stufe aufgebaut ist. Daher tritt an die Stelle der Schubkondensatoren C, bzw. C, in F i g. 1 in diesem Fall die Gesamtkapazität der Reihenschaltung der genannten Kondensatoren CI., C12 bzw. C.1, C.2. Der Drosselspulenstrom verursacht einen veränderten Ladungsdurchgang durch die Gleichrichter Gl, und G 2V wodurch über die Gleichrichter G 12 und G 22 das Gleichspannungspotential am untersten Ladekondensator CL und dem damit verbundenen Drosselmittelpunkt beliebig erhöht wird, z. B. auf den Wert 2 U. An der Drosselspule Di liegt dann eine zu diesem Spannungspotential symmetrische Wechselspannung mit den Werten zwischen U und 3 U. Die nächstfolgende Drosselspule D2 ist wie im Fall der F i g. 3 bzw. 1 geschaltet und die dritte Drosselspule D 3 mit dieser wiederum in gleicher Weise wie die erste Stufe zusammengeschaltet. In dieser Schaltung sind alle Drosselspulen gleichstromdurchflossen.In the circuit according to FIG. 4, the winding ends of the transformer T each have two series capacitors Cil, C, 2 and C21, C22 connected to the ends of the first choke coil. The transformer center tap is connected between the two partial capacitors via rectifiers Gil and G21 and connected to the center tap of the first choke coil via rectifier G 129 G22. The connection of the first choke coil with the second corresponds to the circuit according to FIG. 1, while the connection of the second choke coil with the third is established according to the first stage. Therefore, the thrust capacitors C, or C, in FIG. 1 in this case the total capacitance of the series connection of the named capacitors CI., C12 or C.1, C.2. The inductor current causes a change in the passage of charge through the rectifiers Gl, and G 2V whereby the DC voltage potential at the lowest charging capacitor CL and the associated throttle center is increased as desired via the rectifiers G 12 and G 22, z. B. to the value 2 U. An alternating voltage symmetrical to this voltage potential with values between U and 3 U is then applied to the choke coil Di. The next choke coil D2 is as in the case of FIG. 3 or 1 switched and the third choke coil D 3 interconnected with this in turn in the same way as the first stage. In this circuit all inductors have direct current flowing through them.

Die Schaltungen nach den F i g. 5 und 6 ergeben Stufengleichspannungen U, die gleich dem halben Spitzenspannungswert 2 U des Transformators sind-Die Schaltung nach F i g. 5 unterscheidet sich von der Schaltung nach F i g. 3 dadurch, daß je Stufe an Stelle von zwei Gleichrichtem in diesem Fall vier vorgesehen sind. Je zwei Gleichrichter sind hintereinandergeschaltet und die Verbindungen zwischen diesen mit einer gemeinsamen Leitung verbunden, an der die halbe Spitzenspannung abgenommen werden kann.The circuits according to FIGS. 5 and 6 result in step DC voltages U which are equal to half the peak voltage value 2 U of the transformer. The circuit according to FIG. 5 differs from the circuit according to FIG. 3 in that instead of two rectifiers, four are provided per stage in this case. Two rectifiers are connected in series and the connections between them are connected to a common line from which half the peak voltage can be drawn.

Die Schaltung nach F i g. 6 gleicht in der zweiten und dritten Stufe der Schaltung nach F i g. 5, während sie sich in der ersten Stufe dadurch unterscheidet, daß die Mittelanzapfung des Transformators Tr über zwei Gleichrichter mit den Enden der ersten Drosselspule verbunden ist. Die Schaltung der Schubkondensatoren ist dabei in jedem Fall gleich. Ferner sind in der letzten Stufe an die beiden Drosselspulenenden noch zusätzlich zwei Gleichrichter angeschlossen, zwischen deren Verbindungspunkt und der Mittelanzapfung der letzten Drosselspule ein Ladekondensator liegt.The circuit according to FIG. 6 is the same in the second and third stages of the circuit according to FIG. 5, while it differs in the first stage in that the center tap of the transformer Tr is connected to the ends of the first choke coil via two rectifiers. The circuit of the thrust capacitors is always the same. Furthermore, in the last stage, two rectifiers are also connected to the two ends of the choke coil, and a charging capacitor is located between their connection point and the center tap of the last choke coil.

Die Schaltung nach F i g. 7 ergibt ebenfalls eine Stufenspannung U. Da hier jeweils die Transformatormittelanzapfung mit den Enden der folgenden Drosselspule und deren Mittelanzapfung mit den Enden der nächsten Drosselspule durch Gleichrichter verbunden sind, werden alle Drosselspulen vom Laststrom durchflossen, unabhängig davon, ob einzelne Stufen belastet sind oder nicht.The circuit according to FIG. 7 also results in a step voltage U. Since the transformer center tap is connected to the ends of the following choke coil and its center tap is connected to the ends of the next choke coil by rectifiers, the load current flows through all the choke coils, regardless of whether individual stages are loaded or not.

Die Schaltung nach F i g. 8 stellt eine Umkehrung der Schaltung nach F i g. 7 dar, da hier jeweils die Mittelanzapfung einer Drosselspule mit den Enden der vorhergehenden Drosselspule bzw. des Transformators über Gleichrichter in Verbindung steht. Der Mechanismus der Spannungskompensation ist im Fall der F i g. 8 von dem der übrigen Schaltung verschieden, da hier die Gleichrichter an Punkte geführt sind, die keine Wechselspannungspotentiale führen. Durch die Reihenschaltung von Drosselspulen und Schubkondensatoren tritt jedoch in jeder Drossel eine solche Anhebung der Wechselspannung ein, daß an jeder folgenden Stufe die halbe Transformatorspitzenspannung erhalten wird bzw. eine um den Spannungsabfall an der Drosselspule größere Spitzenspannung auftritt.The circuit according to FIG. 8 represents an inversion of the circuit of FIG. 7 , since here the center tap of a choke coil is connected to the ends of the preceding choke coil or the transformer via a rectifier. The mechanism of tension compensation is in the case of FIG. 8 differs from that of the rest of the circuit, since here the rectifiers are led to points that do not carry any alternating voltage potentials. Due to the series connection of choke coils and boost capacitors, however, the alternating voltage is increased in each choke in such a way that half the transformer peak voltage is obtained at each subsequent stage or a peak voltage which is greater by the voltage drop across the choke coil occurs.

Die Schaltung nach Fig. 9 ergibt eine Stufenspannung, die gleich dem 11/2fachen Wert der Transforinatorspitzenspannung ist und somit den Wert 3 U hat. Dabei sind wiederum alle Drosselspulen vom Laststrom durchflossen, unabhängig davon, ob die einzelnen Stufen belastet sind oder nicht. Jeder Schubkondensator ist in zwei Reihenkondensatoren halber Kapazität unterteilt und die Verbindung zwischen beiden Teilkondensatoren über einen Gleichrichter mit dem anderen Ende des Transformators bzw. der zugeordneten Drosselspule verbunden, während der über ihm dazu in Reihe liegende Gleichrichter mit der Mittelanzapfung der folgenden Drosselspule verbunden ist. Es ergeben sich somit die eingetragenen Potentiale für die einzelnen Halbwellen. Mit dieser Schaltung können große Spannungen schon mit verhältnismäßig wenig Stufen und Drosselspulen erzielt werden. Die ständig vom Laststrom durchflossenen Drosselspulen können zweckmäßig mit zwei Eisenkernen ausgestattet werden und somit laststromabhängige Induktivitäten erhalten, so daß die Lastabhängigkeit der Kompensationswicklung klein gehalten werden kann.The circuit according to FIG. 9 results in a step voltage which is equal to 11/2 times the value of the transformer peak voltage and thus has the value 3 U. The load current flows through all of the inductors, regardless of whether the individual stages are loaded or not. Each thrust capacitor is divided into two series capacitors of half capacity and the connection between the two partial capacitors is connected to the other end of the transformer or the associated choke coil via a rectifier, while the rectifier in series above it is connected to the center tap of the following choke coil. This results in the potentials entered for the individual half-waves. With this circuit, high voltages can be achieved with relatively few steps and inductors. The choke coils through which the load current constantly flows can expediently be equipped with two iron cores and thus obtain load-current-dependent inductances, so that the load-dependency of the compensation winding can be kept small.

Die Schaltung nach F i g. 10 zeigt schließlich eine Anordnung mit verschieden aufgebauten Stufen und verschieden großen Stufenspannungen. Die einzelnen Stufen sind in den vorhergehenden Figuren bereits beschrieben. Die gewünschte Kaskade läßt sich in mannigfacher Weise abändern und durch weitere Stufen beliebiger Schaltungsart ergänzen. Eine solche Schaltung ist insbesondere dann von Vorteil, wenn von den einzelnen Stufendrosseln Hilfsverbraucher gespeist werden sollen, die unterschiedliche Spannungen benötigen. Zum Speisen solcher Hilfsverbraucher können die einzelnen Drosselspulen in an sich bekannter Weise gesonderte Sekundärwicklungen erhalten, die in der Zeichnung der Einfachheit halber weggelassen sind.The circuit according to FIG. Finally, FIG. 10 shows an arrangement with differently constructed steps and differently sized step voltages. The individual stages have already been described in the previous figures. The desired cascade can be modified in many ways and supplemented by further stages of any type of circuit. Such a circuit is particularly advantageous when auxiliary consumers that require different voltages are to be fed from the individual step chokes. To feed such auxiliary consumers, the individual choke coils can be provided with separate secondary windings in a manner known per se, which are omitted in the drawing for the sake of simplicity.

Claims (2)

Patentansprüche: 1. Anordnung zur Erzeugung hoher Gleichspannungen mittels symmetrischer, von einem Speisetransformator gespeister Kaskaden mit Schubkondensatoren, Gleichrichtern und Drosselspulen, dadurch gekennzeichnet, daß zur Kompensation der lastunabhängigen kapazitiven und der lastabhängigen ohmschen Spannungsverluste die die Drosselspulen, die Schubkondensatoren und gegebenenfalls die Transformatorwicklungen enthaltenden Stromkreise einen induktiven Leistungsfaktor erhalten und hierzu die Induktivität der Drosselspulen so bemessen ist, daß die Eigenfrequenz der Stromkreise im gesamten Lastbereich wesentlich kleiner als die Frequenz der Speisespannung ist. Claims: 1. An arrangement for generating high DC voltages by means of symmetrical cascades fed by a supply transformer with thrust capacitors, rectifiers and inductors, characterized in that to compensate for the load-independent capacitive and load-dependent ohmic voltage losses, the inductors, the thrust capacitors and possibly the transformer windings containing the current circuits receive an inductive power factor and for this purpose the inductance of the choke coils is dimensioned so that the natural frequency of the circuits in the entire load range is significantly lower than the frequency of the supply voltage. 2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Drosselspulen Mittelanzapfungen aufweisen, an denen die Stufengleichspannungen abnehmbar sind. 3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch eine solche Verbindung der Drosselspulen miteinander über die Gleichrichter, daß nur die Drosselspulen der gesondert belasteten Stufen und die Drossel der letzten Stufe vom Laststrom durchflossen sind. 4. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß Drosselspulen, die nicht durch Gleichstrom belastet sind, mit einem Eisenkern versehen sind. 5. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch eine solche Verbindung der Drosselspulen miteinander über die Gleichrichter, daß jede Drosselspule vom Laststrom durchflossen ist, unabhängig davon, ob die zugehörige Stufe gesondert belastet ist oder nicht. 6. Anordnung nach Anspruch 3 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß jede Drosselspule zwei getrennte Eisenkerne hat, die durch den Laststrom gleichstromvorbelastet wird. 7. Anordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Drosselspulen eine laststromabhängig veränderliche Induktivität haben, derart, daß die Kompensationswirkung der Drosselspulen mindestens nahezu lastunabhängig ist. 8. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittelanzapfung einer Drosselspule bzw. des Transformators über Gleichrichter mit den Enden der jeweils folgenden Drosselspule verbunden ist (F i g. 7). 9. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Enden einer Drosselspule bzw. des Transformators über Gleichrichter jeweils mit der Mittelanzapfung der folgenden Drosselspule verbunden ist (Fi g. 8). 10. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Enden einer Drosselspule mit den Enden der nächstfolgenden Drosselspule über Kreuz durch je zwei in Reihe liegende Gleichrichter verbunden sind und daß die vier Gleichrichter einen gemeinsamen Knotenpunkt haben, an dem ebenfalls eine Stufenspannung abgreifbar ist (F i g. 5 und 6). 11. Anordnung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung zwischen Transformator und der ersten Drosselspule in gleicher Weise erfolgt (F i g. 5). 12. Anordnung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittelanzapfung des Transformators mit den Enden der ersten Drosselspule über Gleichrichter verbunden ist und die Enden der letzten Drosselspule über Gleichrichter mit dem letzten Stufenspannungsanschluß verbunden sind (F i g. 6). 13. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Mittelpunkt des Transformators über zwei Gleichrichter zwischen zwei Schubteilkondensatoren angeschlossen ist und diese Verbindungspunkte über je einen weiteren Gleichrichter mit der Mittelanzapfung der Drosselspule verbunden sind, deren Enden mit den Enden der folgenden Drosselspule über Gleichrichter gekreuzt verbunden sind und deren Mittelanzapfung mit den Enden der folgenden Drosselspule in gleicher Weise wie der Transformator mit der ersten Drosselspule verbunden sind, usw. abwechselnd fortfahrend für eventuelle folgende Stufen (F i g. 4). 14. Anordnung nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Transformator mit der ersten Drosselspule und diese wiederum mit der folgenden Drosselspule über Gleichrichter bei Verwendung von je zwei Schubteilkondensatoren angeschlossen und dieser Verbindungspunkt über weitere Gleichrichter mit der Mittelanzapfung der folgenden Drosselspule in Verbindung steht (F i g. 9). 15. Anordnung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Stufen unterschiedliche Schaltungen zur Erzeugung unterschiedlicher Stufengleichspannungen haben (F i g. 10). 16. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Drosselspulen zur Glättung mitbenutzt sind beim eventuellen Fortfall von Ladekondensatoren (F i g. 3, 7 und 8). 17. Anordnung nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß einzelne oder alle Drosselspulen mit SekundärwicklungeD (Niederspannungswicklungen) zur Speisung elektrischer Hilfsgeräte versehen sind.2. Arrangement according to claim 1, characterized in that the choke coils have center taps at which the step DC voltages can be removed. 3. Arrangement according to claim 1 or 2, characterized by such a connection of the choke coils to one another via the rectifier that only the choke coils of the separately loaded stages and the throttle of the last stage are traversed by the load current. 4. Arrangement according to claim 3, characterized in that choke coils which are not loaded by direct current are provided with an iron core. 5. Arrangement according to claim 1 or 2, characterized by such a connection of the inductors to one another via the rectifier that each inductor is traversed by the load current, regardless of whether the associated stage is separately loaded or not. 6. Arrangement according to claim 3 or 5, characterized in that each choke coil has two separate iron cores which are DC-biased by the load current. 7. Arrangement according to claim 6, characterized in that the choke coils have a load current-dependent variable inductance, such that the compensation effect of the choke coils is at least almost independent of the load. 8. Arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the center tap of a choke coil or the transformer is connected via a rectifier to the ends of the respective following choke coil (F i g. 7). 9. Arrangement according to one of claims 1 to 7, characterized in that the ends of a choke coil or the transformer is connected via rectifiers to the center tap of the following choke coil (Fi g. 8). 10. An arrangement according to one of claims 1 to 7, characterized in that the ends of a choke coil with the ends of the next reactor cross-linked by two in-line rectifier and that the four rectifier have a common node, to which also a Step voltage can be tapped (F i g. 5 and 6). 11. The arrangement according to claim 10, characterized in that the connection between the transformer and the first choke coil takes place in the same way (F i g. 5). 12. The arrangement according to claim 10, characterized in that the center tap of the transformer is connected to the ends of the first choke coil via a rectifier and the ends of the last choke coil are connected to the last step voltage connection via a rectifier (Fig . 6). 13. An arrangement according to one of claims 1 to 7, characterized in that the center point of the transformer is connected via two rectifier between two thrust member capacitors and these connection points are connected via a respective further rectifier to the center tap of the choke coil, whose ends to the ends of the following Choke coil are crossed via rectifier and their center tap is connected to the ends of the following choke coil in the same way as the transformer is connected to the first choke coil, etc. alternately continuing for any subsequent stages ( FIG. 4). 14. An arrangement according to claims 1 to 7, characterized in that the transformer with the first choke coil, which in turn connected with the following reactor via rectifier when using two pushing part capacitors, and this connection point on further rectifier to the center tap of the following inductor in conjunction stands ( Fig. 9). 15. The arrangement according to one or more of the preceding claims, characterized in that the individual stages have different circuits for generating different step DC voltages (FIG . 10). 16. Arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the choke coils are also used for smoothing in the event that charging capacitors are omitted (F i g. 3, 7 and 8). 17. Arrangement according to the preceding claims, characterized in that individual or all choke coils are provided with secondary windings (low-voltage windings) for feeding electrical auxiliary devices.