DE311870C - - Google Patents

Description

Bekanntlich führt bei Metalldampfgleichrichtern mit mehreren Anoden in jedem Zeitpunkt nur diejenige Anode bzw. Anodengruppe Strom, deren Potential größer ist als das Potential sämtlicher übrigen Anoden. Infolgedessen ist bei'mehrphasig gespeisten Gleichrichtern die Zeit der Stromführung pro Wechselstromperiode für jede Anode umgekehrt proportional der Phasenzahli also beispielsweiseIt is well known that metal vapor rectifiers with several anodes lead at any point in time only that anode or anode group current whose potential is greater than that Potential of all other anodes. As a result, in the case of rectifiers supplied with multiple phases, the time of current conduction is per Alternating current period for each anode is inversely proportional to the number of phases, for example

ίο bei dreiphasiger Speisung des Gleichrichters gleich dem dritten Teil, bei sechsphasiger Speisung gleich dem sechsten Teil einer Periode. Infolgedessen werden auch die speisenden Transformatoren schlecht ausgenutzt und in deren Primärwicklung Oberwellen induziert, die unter Umständen im speisenden Netz schädlich wirken können, falls nicht besondere Vorkehrungen getroffen werden, ihren Eintritt in das Primärnetz zu verhindern,ίο with three-phase rectifier supply equal to the third part, with six-phase supply equal to the sixth part of one Period. As a result, the feeding transformers are poorly used and harmonics are induced in their primary winding, which may have a damaging effect in the feeding network, if not specific Precautions are taken to prevent their entry into the primary network,

Nach der vorliegenden Erfindung wird die Spannungskurve des mehrphasigen Primärnetzes voll ausgenutzt unter der Voraussetzung, daß sie von der Sinusform nicht allzu stark abweicht. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß man demjenigen Wicklüngsteil des Speisetransformators, welcher Strom führt, jeweils eine Kombination von Wicklungsteilen anderer Phasen des Transformators in Reihe oder parallel schaltet, deren Kurven in dem betreffenden Zeitabschnitt zusammengesetzt, für denFallder Parallelschaltung der Wicklungsteile,^ die von dem erstgenannten Wicklungsteil in dem gleichen Zeitabschnitt gelieferte Kurvenform ergeben.According to the present invention, the The voltage curve of the multi-phase primary network is fully utilized on the condition that that it does not deviate too much from the sinusoidal shape. According to the invention, this is thereby achieved achieves that the winding part of the supply transformer which carries current is each a combination of winding parts of other phases of the transformer in series or connected in parallel, whose curves are in the relevant time period, for the case of parallel connection of the winding parts, ^ that supplied by the first-mentioned winding part in the same period of time Curve shape.

In welcher Weise die Zusammensetzung der, Wicklungsteile erfolgen kann, sei für das Beispiel der Parallelschaltung der Wicklungsteile bei sechsphasiger Speisung des Gleichrichters erläutert'. Den sechs Vektoren I bis VI in Fig. 1 entsprechen in Fig. 2 die sechs Stromkurven I bis VI, von denen I und IV gestrichelt, II und ;V strichpunktiert und III und VI ausgezogen gezeichnet sind. Bei gewöhnlicher Schaltung würde jede Anode und damit jede sekundäre Transformator-Wicklungsphase nur während des sechsten Teils einer Periode,The way in which the winding parts can be assembled is for the example the parallel connection of the winding parts with six-phase supply of the rectifier explained '. The six vectors I to VI in FIG. 1 In Fig. 2, the six current curves I to VI correspond, of which I and IV are dashed, II and; V are dash-dotted lines and III and VI are drawn in solid lines. With ordinary Circuit would each anode and therefore each secondary transformer winding phase only during the sixth part of a period,

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AB == -r- Strom führen, während welcher Zeit : 0 AB == -r- carry current, during which time : 0

nämlich das Potential dieser Anode größer ist als dasjenige der übrigen Anoden. In Fig. 2 ist der Stromverlauf der Phase III stark ausgezogen und die von der Stromkurve umschlossene Fläche ABCD schräg schraffiert. Es ist nun bekannt, daß bei der Sinuskurve die Summation der Ordinaten-, der Flächenstücke A B C (senkrecht schraffiert) und B A D (wagerecht schraffiert) der benachbarten Sinuskuryen IV und II das gleiche Flächenstück ABCD der Sinuskurve III ergeben. Man kann also in Fig. 1 den Vektor III auch durch geometrische Addition der Vektoren II und IV erhalten, ebenso den Vektor II durch Addition der Vektoren I und III usf. Wendet man diese Erkenntnis für den Fall des Gleich-namely, the potential of this anode is greater than that of the other anodes. In FIG. 2, the current curve of phase III is strongly drawn out and the area ABCD enclosed by the current curve is hatched at an angle. It is now known that in the sine curve the summation of the ordinates, the areas ABC (hatched vertically) and BAD (hatched horizontally) of the neighboring sinus cells IV and II result in the same area ABCD of the sine curve III. Thus, in Fig. 1, the vector III can also be obtained by geometric addition of the vectors II and IV, as well as the vector II by the addition of the vectors I and III, and so on.

richters an, so. erhält man die Möglichkeit, s'tatt eines Wicklungsteils des Speisetransformators, jeweils deren drei gleichzeitig Ström führen, zu lassen^ oifer . was dasselbe ist, die ganze Sinuskurve auszunutzen, anstatt ihres mittleren Drittels. Denn da man das Verfahren nacheinander bei allen Wicklungsphasen anwendet, führt beispielsweise die Phase III nicht nur während der Zeit AB Strom (Fig. 2), sondern schon vorher während der Zeit EA den Strom ED (senkrecht schraffiert) und nachher während der Zeit BF den Strom CF (wagerecht schraffiert). .judge, so. one obtains the possibility, instead of one winding part of the supply transformer, three of which lead currents at the same time, to let ^ oifer. which is the same as using the whole sinusoid instead of its middle third. Since the method is used in succession for all winding phases, phase III, for example, not only carries current during time AB (FIG. 2), but also before during time EA the current ED (hatched vertically) and afterwards during time BF Current CF (hatched horizontally). .

In Fig. s ist ein' Schaltbild dargestellt, das die zunächstliegende praktische Lösung der oben gekennzeichneten Aufgabe wiedergibt, und; zwar'für einen von einem Dreiphasennetz sechsphasig gespeisten Gleichrichter g. Am , Netz '.liegt, die in Stern geschaltete Primär-■■ao wicklung P₁ ^₂ p₃ des Speisetransformators t. Die Sekundärwicklungen S₁ s₂ S₃ haben durch Anzapfungen in ihrer Mitte Sechsphasencharakter erhalten. Die Anzapfungen sind unter sich verbunden ■ und bilden den Stern-In Fig. S a 'circuit diagram is shown which reproduces the first practical solution to the problem identified above, and; indeed'for a rectifier g supplied in six phases by a three-phase network. On the 'network'. Is the star-connected primary ■■ ao winding P ₁ ^ ₂ p _{3 of} the supply transformer t. The secondary windings S ₁ s ₂ S ₃ have a six-phase character through taps in their center. The taps are interconnected ■ and form the star

.25 punkt ή des Sechsphasensystems und zugleich den negativen Pol des Gleichstromnetzes, dessen positiver Pol durch die Kathode q des Gleichrichters g gebildet wird. Die Enden der.25 point ή of the six-phase system and at the same time the negative pole of the direct current network, the positive pole of which is formed by the cathode q of the rectifier g. The ends of the

. Sekundärwicklungen, S₁S₂ S₃ sind, : wie üblich, ah-die sechs Anoden äb,cde.f angeschlossen. . Secondary windings, S ₁ S ₂ S ₃ are: as usual, ah-the six anodes äb, cde.f connected.

Eine. Schaltung für mehrphasig gespeisteOne. Circuit for multi-phase fed

• Gleichrichter, bei der ein Teil der Am den von einerWicklung einer Phase, der andere Teil• Rectifiers in which part of the am den of a winding of one phase, the other part

, der Anöden von einer Kombination von mehreren in Reihe geschalteten Wicklungen verschiedener Phasen gespeist werden, ist bereits bekannt durch Patent 172317. ■ Hierbei erhalten diejenigen Anoden, welche von der Kombination der Wicklungen ver-, the anode from a combination of several series-connected windings of different phases are already fed known from patent 172317. ■ Here, those anodes that depend on the combination of windings are given

40: schiedener Phasen gespeist werden, einen Spärinungssektor anderer Richtung als die Anoden, welche von nicht kombinierten Wicklungen gespeist werden. Demgegenüber stellt die vorliegende Erfindung eine Schaltung dar für mehrphasig gespeiste Gleichrichter, bei welcher. alle oder ein Teil der Anoden bzw. Anodengruppen je sowohl von einer Wicklung einer, Phase, als auch zugleich von einer Kombination von mehreren in Reihe geschalteten besonderen Hilfswicklungen verschiedener Phasen gespeist werden, derart, daß sowohl die in den nicht kombinierten, als auch die in den zugehörigen kombinierten < Wicklungen erzeugten Spannungssektoren gleiche Richtung besitzen.40: different phases are fed, a saving sector in a different direction than that Anodes that are fed by non-combined windings. Contrasted with this the present invention provides a circuit for polyphase fed rectifiers which. all or part of the anodes or Groups of anodes each from a winding of one phase, as well as from one at the same time Combination of several special auxiliary windings of various types connected in series Phases are fed in such a way that both those in the non-combined as also the voltage sectors generated in the associated combined <windings have the same direction.

Es erhält nun der Transformator, um. die Sinuskurve voll auszunutzen, pro Kern vier einander gleiche Hilfswicklungen h,i,k,l, welche zu je zweien in der durch das Diagramm (Fig. i) bestimmten Weise hintereinandergeschaltet und zu sechs weiteren Anoden a' V c' d! e' f geführt werden; diese Hilfsanoden arbeiten gleichzeitig und parallel mit den Hauptanoden α bis/. Aus Fig. 1 und 2 ist zu erkennen, daß immer gleichzeitig mit der Hauptwicklung einer Phase die hinter einandergeschalteten Hilfswicklungen der benachbarten beiden Phasen in Betrieb sein müssen; die Hilfswicklungen sind daher zu einer Art Zickzackschaltung verbunden. Bei dem Schema (Fig. 3) ist beispielsweise die linke Hälfte der Wicklung S₁ der Phase I, die an die Anode a angeschlossen ist, gleichzeitig in Betrieb mit der Wicklung i₃ der Phase III und der Wicklung I₂ der Phase II, deren Außenklemme a'., mit der Anode α' verbunden : ist, . während die Innenklemme der Wicklung i₃ an die neutrale η angeschlossen ist. . . ?It now receives the transformer in order. to fully utilize the sine curve, four equal auxiliary windings h, i, k, l per core, two of which are connected in series in the manner determined by the diagram (Fig. i) and to six further anodes a 'V c' d! e 'f be guided; these auxiliary anodes work simultaneously and in parallel with the main anodes α to /. From Fig. 1 and 2 it can be seen that the auxiliary windings connected in series of the adjacent two phases must always be in operation simultaneously with the main winding of a phase; the auxiliary windings are therefore connected in a kind of zigzag circuit. In the scheme (FIG. 3), for example, the left half of the winding S ₁ of phase I, which is connected to the anode a , is simultaneously in operation with winding i ₃ of phase III and winding I ₂ of phase II, their External terminal a '., Connected to the anode α' : is,. while the inner terminal of the winding i _{3 is connected} to the neutral η . . . ?

Die Anordnung nach Fig. 3 läßt sich nun in zweifacher Hinsicht vereinfachen. Erstens kann man die an die Neutrale η angeschlossenen Hilfswicklungen Äund i auf dem Transformator t fortlassen, indem man ihre Funktionen auf die sekundären Hauptwicklungen s überträgt; die Wicklungen s werden dadurch besser ausgenutzt. The arrangement according to FIG. 3 can now be simplified in two respects. First, the auxiliary windings Ä and i connected to the neutral η can be omitted on the transformer t by transferring their functions to the secondary main windings s; the windings s are better utilized as a result.

Zweitens können die Hilfsanoden a' bis f' -entfallen, wenn man die gleichzeitig arbeitenden Transformatorwicklungen jeweils an eine einzige Anode anschließt. Beide Vereinfachungen sind in dem Schema Fig. 4 enthalten. Es wird gespeist:Second, the auxiliary anodes a ' to f' - can be omitted if the transformer windings working simultaneously are each connected to a single anode. Both simplifications are contained in the diagram in FIG. It is fed:

die Anode a einerseits von S₁, andererseits von s₃ + I₂ the anode a on the one hand from S ₁ , on the other hand from s ₃ + I ₂

— —■/*■■—■ — c — ' * c ί 7- - ■ / * ■■ - ■ - c - '* c ί 7

»■■■'- - S₂, - - S₁ + R₃ »■■■ '- - S ₂ , - - S ₁ + R ₃

e - i₃, - 4₂ -j- V₁ e - i ₃ , - 4 ₂ -j- V ₁

■F - - <! _■■'■■-· c _1_ i ' ■ F - - <! _ ■■ '■■ - · c _1_ i'

/ \ c>₃, S₂ -f /U₁./ \ c> ₃ , S ₂ -f / U ₁ .

Die Außenklemmen der sekundären Haupt-Wicklungen S₁ s₂ S₃ des Speisetransformators t sind wieder mit a_r b_x C₂ d₂ e₃ f_z, diejenigen seiner Hilfswicklungen U₁^k₃I₁I₂I₃ mit f[ e[ The outer terminals of the secondary main windings S ₁ s ₂ S _{3 of} the supply transformer t are again with a _r b _x C ₂ d ₂ e ₃ f _z , those of its auxiliary windings U ₁ ^ k ₃ I ₁ I ₂ I ₃ with f [e [

K_a[d[cl bezeichnet. - K_a [d [cl denotes. -

Wenn die Kurvenform von der Sinuslinie abweicht, so ist die Möglichkeit vorhanden, daß die Addition der beiden dreieckartigen Kurvenstücke nicht mehr das mittlere, viereckige Kurvenstück ergibt. Dann tritt der Fall ein/daß bei dem Schema nach Fig. 3 doch wieder nur die eine der beiden parallelgeschalteten Anoden in Tätigkeit ist. Dieser Übelstand läßt sich entweder dadurch beheben, daß man die Stromkreise je zweier parallelgeschalteter Anodeii bzw. WicklungsteileWhen the curve shape from the sine line deviates, there is the possibility that the addition of the two triangular Curve pieces no longer results in the middle, square curve piece. Then he kicks Case a / that in the scheme of FIG but again only the one of the two connected in parallel Anodes is in operation. This deficiency can either be remedied by that the circuits are each two parallel-connected anodes or winding parts

des Speisetransformators durch einen Stromtransformator miteinander, verkettet, oder daß man ihnen eine hohe Selbstinduktion gibt, welche entweder in besonderen Drosselspulen oder im Speisetransformator selbst liegen kann. In welcher Weise die Verkettung der parallelarbeitenden Teile mittels Stromtransformators bei einer Anordnung gemäß Fig. 3 stattfinden kann, zeigt Fig. 5, in der die Wicklung des Transformators t weggelassen ist, nur seine Klemmen sind eingezeichnet. Die zu den parallelarbeitenden Anoden α α', b V bis f f führenden Ströme sind durch die Stromwandler i_a bis if miteinander verkettet.of the supply transformer by means of a current transformer, concatenated with one another, or that they are given a high self-induction, which can either be in special inductors or in the supply transformer itself. The way in which the concatenation of the parts working in parallel by means of a current transformer can take place in an arrangement according to FIG. 3 is shown in FIG. 5, in which the winding of the transformer t is omitted, only its terminals are shown. The currents leading to the parallel anodes α α ', b V to ff are linked to one another by the current transformers i _a to if.

Statt die Hilfswicklungen auf dem Speisetransformator selbst anzubringen, kann man sie auf einem besonderen Hilfstransformator anordnen. _ ■Instead of the auxiliary windings on the supply transformer You can install it yourself on a special auxiliary transformer arrange. _ ■

Der Erfindungsgegenstand läßt sich anstatt bei allen auch bei einem Teil der Anoden anwenden.The subject of the invention can also be used with some of the anodes instead of all use.

Claims (6)

Patent-Ansprüche:Patent Claims: i. Schaltung zur Ausnutzung der Spannungskurve bei mehrphasig gespeisten Metalldampf gleichrichtern, wobei die Anoden teils von einer Wicklung einer Phase, teils von einer Kombination von mehreren in Reihe geschalteten Wicklungen verschiedener Phasen gespeist werden, dadurch gekennzeichnet,,, daß alle oder ein Teil der Anoden bzw. Anodengruppen des Gleichrichters je sowohl von einer Wicklung einer Phase, als auch zugleich in Parallel- oder Reihenschaltung von einer Kombination von mehreren in Reihe geschalteten besonderen Hilfswicklungen verschiedener Phasen gespeist werden,' wobei für den Fall der Parallelschaltung der Haupt- und Hilfswicklungen die Summe der Spannungen der in Reihe geschalteten Hilfsw.icklungen in jedem Augenblick gleich der Spannung der erstgenannten Wicklungsphase ist.i. Circuit for utilizing the voltage curve for multi-phase feeds Metal vapor rectifiers, with the anodes partly from a winding of one phase, partly from a combination of several windings connected in series different Phases are fed, characterized ,, that all or part of the anodes or anode groups of the rectifier each from a winding of a phase, as well as at the same time in parallel or series connection from a combination of several special ones connected in series Auxiliary windings of different phases are fed, 'in the case of parallel connection of the main and auxiliary windings the sum of the voltages of the auxiliary windings connected in series is equal to the voltage of the first-mentioned winding phase at every moment. 2. Schaltung nach Anspruch I bei sechs-. phasig gespeisten Metalldampfgleichrichtern, dadurch gekennzeichnet, daß jede Anode bzw. Anodengruppe außer von einer Wicklungsphase eines Speisetransformators zugleich von einer Kombination von den in Reihe geschalteten besonderen Hilfswicklungen der beiden der erstgenannten Wicklungsphase benachbarten Phasen gespeist wird.2. Circuit according to claim I at six. phase-fed metal vapor rectifiers, characterized in that each anode or anode group apart from a winding phase of a supply transformer at the same time from a combination of the series-connected special auxiliary windings of the two of the former Winding phase adjacent phases is fed. 3. Schaltung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß Wicklungsteile des Speisetransformators zugleich als Haupt- und Hilfswicklung benutzt werden.3. A circuit according to claim I, characterized in that the winding parts of the Supply transformer can be used as main and auxiliary winding at the same time. 4. Schaltung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die parallelgeschalteten Stromzweige der Transformatorwicklung zu je einer einzigen Anode geführt werden.4. A circuit according to claim I, characterized in that the parallel-connected Current branches of the transformer winding are each led to a single anode. 5. Schaltung nach Anspruch I, dadurch * gekennzeichnet, daß die parallelgeschalteten Stromkreise pro Anode bzw. Anodengruppe durch einen Strom transformator miteinander verkettet werden.5. A circuit according to claim I, characterized in that the parallel-connected Circuits per anode or group of anodes through a current transformer be chained. 6. Schaltung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die Selbstinduktion der Sekundärstromkreise desV, Speisetransformators künstlich, z. B. durch eingeschaltete Drosselspulen, vermehrt wird.6. A circuit according to claim I, characterized in that the self-induction of the secondary circuits of the V, supply transformer artificially, for. B. is increased by switched on inductors. Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.1 sheet of drawings.