DE262787C

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Publication number: DE262787C
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Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

.-Jte'262787.-KLASSE 2\g. GRUPPE

gespeist werden.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 20. Dezember 1912 ab.

Gegenstand der Erfindung ist eine Schaltung für Gleichrichter, um Kurzschluß in Gleichrichtern auf einen verhältnismäßig geringen Wert zu beschränken, so daß die damit verbundenen Schäden in der Hauptsache vermieden werden und das Auftreten eigentlicher Kurzschlüsse verhütet wird.

Gemäß der Erfindung wird die Transformatorwicklung, die den Gleichrichter speist,

ίο so angeordnet, daß der Transformator als Strombegrenzer bei Eintreten eines Kurzschlusses dient.

In der Zeichnung ist die Erfindung in mehreren Ausführungsformen dargestellt.

Fig. ι zeigt die Schaltung mit zwei Gleichrichtern, und

Fig. 2 bis 7 sind verschiedene Ausführungsformen derselben Erfindungsidee.

Die beiden Quecksilberdampfgleichrichter 1 und 2 (Fig. 1) mit den Anoden 3, 4 und 5, 6 und den Quecksilberkathoden 7, 8 werden mit Wechselstrom über die Sekundärwicklungen 9, 10, 11 und 12 der Transformatoren 13, 14, 15 und 16 gespeist. Ein Pol jeder der Sekundärwicklungen steht mit einem Pol der Batterie 17 in Verbindung. Der andere Pol der Batterie ist an die Kathoden 7 und 8 des Gleichrichters angeschlossen, wobei noch eine entsprechende Induktanz 18 und 19 in den Stromkreis zur Aufrechterhaltung des gleichgerichteten Stromes eingeschaltet ist. Die übrigen Klemmen der Sekundärwicklung der Transformatoren sind an die Anoden der Gleichrichter angeschlossen, und zwar die Wicklungen 9 und 11 an die Anoden 3 und 4 und die Wicklungen 10 und 12 an die Anoden 5 und 6. Die Primärwicklungen 20, 21, 22 und 23 der Transformatoren sind paarweise in Reihe geschaltet. 20 und 21 bilden ein Paar und 22 und 23 das andere. Die Primärwicklungen erhalten ihren Strom von einem Speisenetz 24 und 25.

Bei normaler Arbeitsweise des Systems werden Wechselstromhalbwellen den Gleichrichtern über die Anoden 3 und 5 zugeführt und der Stromkreis wird durch die Batterie 17 geschlossen. Die beiden anderen Halbwellen werden den Gleichrichtern über die Sekundärwicklungen 11, 12 der Transformatoren zugeführt und treten in die Gleichrichter über die Anoden 4 und 6. Tritt Kurzschluß in einem der Gleichrichter auf, so geht der Kurzschluß strom über die Sekundärwicklungen mit zwei der Transformatoren, die zu verschiedenen Paaren gehören, und es ist deshalb ein erheblicher Betrag von Impedanz in den Kurzschlußweg hineingelegt, so daß der Kurzschluß entsprechend begrenzt wird.

Klar wird der Vorgang, wenn man z. B. einen Kurzschluß betrachtet, der im Gleichrichter ι zwischen den Anoden 3 und 4 auftritt, in welchem Falle der Kurzschlußstrom über die Transformatorwicklungen 9 und 11 geht. Wenn nun während dieser Zeit der Gleichrichter 2 regelmäßig arbeitet, so werden die Wicklungen 10 und 12 abwechselnd unwirksam, mit dem Ergebnis, daß die Primärwicklungen 21 und 23 der Transformatoren

14 und i6 abwechselnd als Impedanzvorrichtungen, welche in dem Stromkreis mit den Primärwicklungen 20 und 22 der Transformatoren 13 und 15 liegen, dienen. Diese induzieren Kurzschlußstrom in den Sekundärspulen 9 und 11. Der Primärstrom ist auf diese Weise erheblich begrenzt, folglich auch der Kurzschlußstrom. Die Begrenzung des Kurzschlußstromes hat aber zur Folge, daß eine 10. Beschädigung des Gleichrichters verhütet wird oder mit anderen Worten, daß ein eigentlicher Kurzschluß gar nicht auftritt.

Bei der Anordnung nach Fig. 2 sind die Paare der Transformatoren 13 und 14, 15 und 16 jeweilig durch einen einzigen Transformator mit einem Kern mit drei Stegen ersetzt, wobei der mittelste Steg einen Streuweg bildet und deshalb einen Luftspalt aufweist. Die Primärwicklungen 20, 21 und die Sekundärwicklungen 9, 10 sind an den äußeren Stegen des Kernstückes des Transformators 26 und die Primärwicklungen 22, 23 und Sekundärwicklungen 11, 12 sind in ähnlicher Weise auf den Transformator 27 aufgebracht. Die Schaltung ist ähnlich der von Fig. 1. Der Gleichstrom wird dabei einer Lampengruppe 28 zugeführt.

Bei normaler Arbeit fließen Ströme durch die Sekundärspulen 9 und 12 der beiden Transformatoren gleichzeitig, und zwar während derselben Hälfte der Periode des Wechselstromes, und sie durchsetzen die sekundären Spulen 10, 11 gleichzeitig während der anderen Hälfte der Welle. Wenn nun aber ein Kurzschluß im Gleichrichter 1 auftritt, so geht der Kurzschlußstrom über die Sekundärspule des Transformators 26 und die Sekundärspule 11 des Transformators 27. Auf diese Weise ist immer nur die Hälfte der Sekundärwicklung eines jeden Transformators kurzgeschlossen, und dem Kurzschluß strom wirkt die Kurzschlußimpedanz der Primärwicklungentgegen, die sehr groß sein kann und dazu dient, diese Ströme auf einen harmlosen Wert zu beschränken. Bei der Schaltung nach Fig. 2 stehen die Gleichrichter in paralleler Verbindung. Bei der Schaltung nach Fig. 3 sind sie dagegen so geschaltet, daß der Strom sie hintereinander durchfließt. Die Anoden der Gleichrichter der Fig. 3 sind ebenso geschaltet wie die Anoden der Gleichrichter von Fig. 2, aber die Kathode des Gleichrichters 1 ist mit den Enden der Spulen 10 und 12 der Transformatoren 26 und 27 verbunden und die Enden der Spulen 9 und 11 stehen mit einem Ende des Verteilungsnetzes 28 in Verbindung. Der Arbeitsgang nach Fig. 3 ist ebenso wie nach Fig. 2.

Diese Schaltung eignet sich auch, zugleich iii Verbindung mit Reglern, für die Aufrechterhaltung von Gleichstrom in Verteilungsnetzen verwandt zu werden (vgl. Fig. 4). Bei dem Regler der Fig. 4 haben die Kerne 29 drei Schenkel, deren mittlerer sowohl von den Primär¹- wie Sekundärspulen umgeben ist. Primärspulen 20 bis 23 sind beweglich zwischen den Sekundärspulen 9 bis 12 angeordnet. Die Primärspulen der beiden Regler sind so gestützt, daß sie sich gleichzeitig bewegen können, und die elektrischen Schaltungen der Spulen gleichen denen der Fig. 3. Bei Fig. 5 ist die Anordnung im wesentlichen wie bei Fig. 2 mit dem Unterschied, daß die Sekundärwicklungen 9 und 11, welche an die Anodert 3, 4 des Gleichrichters 1 angeschlossen sind, auf demselben Kern 26 untergebracht sind, und daß die Wicklungen 10, 12, welche mit den Anoden 5, 6 der Gleichrichter 2 verbunden sind, auf demselben Kern 27 aufgebracht sind. Die entsprechenden Primärwicklungen sitzen auf dem entsprechenden Kern, die Wicklungen 20 und 22 auf dem Kern 2(5 und die Wicklungen 21 und 23 auf dem Kern 27. Hervorgehoben aber sei, daß, an Stelle die Wicklungen 20 und 21 in Reihe zu schalten, die Wicklung 20 auf dem Kern 26 in Reihe mit der Wicklung 23 auf dem Kern 27 und die Wicklung 22 auf dem Kern 26 mit der Wicklung 21 auf dem Kern 27 in Reihe geschaltet wird. Bei Normalarbeitsgang der Anlage fließen abwechselnd Halbwellen über die Spulen 9 und 10 der Transformatoren zur gleichen Zeit; die andere Hälfte dagegen durchfließt die Spulen 11, 12 gleichzeitig. Tritt indessen ein Kurzschluß im Gleichrichter auf,' so fließt Strom durch die Spulen 9 und 11 des Transformators 26 zur selben Zeit, und die Ströme induzieren andere Ströme in den entsprechenden Primärspulen, welche das Bestreben haben, die WeI-lenform des Primärkreises zu verzerren mit dem Ergebnis, daß ein hoher Impedanzbetrag dem Kurzschlußstrom entgegenwirkt.

Bei der Schaltung nach Fig. 5 stehen die Gleichrichter in paralleler Verbindung, in Fig. 6 sind sie dagegen so geschaltet, daß der Strom sie in Reihenschluß durchfließt. Der Unterschied bei der Schaltung ist, daß die Kathode des Gleichrichters 1 mit den Enden der Spulen 10 und 12 des Transformators 27 und ein Ende des Verteilungsnetzes 28 mit dem Ende der Sekundärspulen 9 und 11 des Transformators verbunden ist. Im übrigen ist der Vorgang bei Fig. 6 der gleiche wie bei Fig. 5·

Die Anordnung nach Fig. 5 und 6 eignet sich auch für die Benutzung von Regeltransformatoren, wobei der dem Verteilungsnetz zugeführte Strom durch Gleichrichter unterhalten wird (vgl. Fig. 7). Jeder der Regeltransformatoren hat einen Kern 29 mit drei Schenkeln, wobei um den mittelsten Schenkel

die Primär- und Sekundärspulen gewickelt sind. Die Primärspulen 20 bis 23 sind beweglich zwischen den Sekundärspulen 9 bis 12 angeordnet und können sich gleichzeitig bewegen. Die Schaltung der Spulen ist im wesentlichen dabei wie bei Fig. 5 und 6 und auch die Arbeitsweise weicht nicht ab.

Claims

Patent-Ansprüche:
10

i. Schältung für Metalldampfgleichrichter, welche durch eine Mehrzahl von Transformatoren gespeist werden, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Gleichrichter mit Strom von einem Paar der Sekundärwicklungen gespeist wird, die entweder auf verschiedenen Transformatoren, von denen jeder eine Sekundärwicklung besitzt, oder auf demselben Transformator angebracht sind, wobei die Primärwicklung jeder Sekundärwicklung in Reihenschluß mit der Primärwicklung auf einem anderen Transformator geschaltet ist, zum Zweck, auftretende Kurzschlußströme möglichst zu begrenzen.
2. Ausführungsform der Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Gleichrichter von Sekundärwicklungen zweier Transformatoren gespeist wird, während die diesen Primärwicklungen. zugehörigen Sekundärwicklungen mit den Primär-Wicklungen derjenigen Sekundärwicklungen oder mit den Primärwicklungen verbunden sind, welche zu denjenigen Sekundärwicklungen gehören, die den anderen Gleichrichter speisen.
3. Ausführungsform der Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Gleichrichter von zwei Sekundärwicklungen eines einzelnen Transformators aus gespeist wird, wobei die Primärwicklungen dieser Sekundärwicklungen an die Primärwicklungen eines anderen Transformators gelegt sind, dessen Sekundärwicklungen den Strom für den zweiten Gleichrichter hergeben.
4. Ausführungsform der Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede Anode eines jeden Gleichrichters von der Sekundärwicklung . eines besonderen Transformators aus gespeist wird, dessen Primärwicklung in Reihenschluß mit der Primärwicklung eines der Transformatoren und dessen Sekundärwicklung mit der Anode des Gleichrichters verbunden ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.