DE636088C

DE636088C - Anordnung zur Erzeugung unsymmetrischer Wechselstroeme

Info

Publication number: DE636088C
Application number: DES115968D
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Wilhelm Leukert
Original assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens AG
Current assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens AG
Priority date: 1934-11-04
Filing date: 1934-11-04
Publication date: 1936-10-02

Description

Es ist bekannt, daß in verschiedenen Zweigen der Technik unsymmetrische Wechselströme benötigt werden, d. h. Wechselströme, bei denen die positiven und negativen HaIbwellen verschiedene Amplituden haben. Ein Mittel, um den in Wechselstromnetzen zur Verfügung stehenden normalen symmetrischen Wechselstrom in unsymmetrischen Wechselstrom umzuwandeln, besteht darin, daß zwisehen das Wechselstromnetz und den Verbraucher gesättigte Magnetkreise geschaltet werden, beispielsweise Drosselspulen bzw. Transformatoren, welche eine Gleichstromvormagnetisierung besitzen. Durch solche Magnetkreise werden zwar Wechselströme dem Verbraucher zugeführt, bei denen die positiven Halbwellen eine andere Form haben als die negativen Halbwellen, bei denen also die Amplituden der beiden Halbwellen verschieden sind, die auf diese Weise erzeugten Wechselströme haben aber die Eigenschaft, daß die beiden Halbwellen zeitlich voneinander mehr oder weniger stark abweichende Dauer haben, und zwar ist die Zeitdauer derjenigen Halbwelle, die die kleinere Amplitude hat, wesentlich größer als die der anderen Halbwelle.

Um zu erreichen, daß die Zeitdauer der positiven Halbwelle gleich der Zeitdauer der negativen Halbwelle wird, hat man zur Erzeugung unsymmetrischer Wechselströme gesteuerte Dampf- oder Gasentladungsgefäße verwendet, die in Gegentaktschaltung in den Verbraucherstromkreis geschaltet wurden and von denen das eine in einem höheren Grad ausgesteuert wurde als das andere. Sämtliche bisher bekannten Anordnungen zur Erzeugung unsymmetrischer Wechselströme haben jedoch die bisher nicht beachtete Eigentümlichkeit, daß die Kurvenform mindestens der einen Halbwelle des umgeformten Wechselstromes von der Sinusform mehr oder weniger stark abweicht. Bei Verwendung von gesättigten Magnetkreisen tritt in der einen Halbwelle eine dritte Harmonische auf, die die Kurvenform verzerrt. Bei der Verwendung von Entladungsgefäßen kommt eine Verzerrung der Kurvenform durch die Zündpunktverzögerung zustande.

Die Erfindung beruht nun auf der Erkenntnis, daß sich eine Abweichung der Kurvenform von der Sinuslinie in vielen Fällen störend bemerkbar macht und daß es unter Umständen erforderlich ist, einen unsymmetrischen Wechselstrom zu erzeugen, dessen beide Halbwellen zwar verschiedene Amplitude, aber gleiche Zeitdauer und sinusförmigen Verlauf besitzen. Die Lösung dieses Problems kann auf verschiedene Art und- Weise erfolgen. Im folgenden sollen einige Anordnungen zur Erzeugung unsymmetrischer Wechselströme angegeben wer-

*) Von dem Patentsticher ist als der Erfinder angegeben worden:

Dr.-Ing. Wilhelm Leukert in Berlin-Siemensstadt,

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den, bei denen den beiden Halbwellen des einen Stromverbraucher speisenden Wechselstromes mindestens je eine Dampf- oder Gas-entladungsstrecke zugeordnet ist. Eine solche Anordnung kann gemäß der. Erfindung beispielsweise darin bestehen, daß· dem Stromverbraucher ein Transformator vorgeschaltet ist, in dessen Sekundärkreis ein Zweiweggleichrichter liegt, dessen Entladungsstrecken in. verschiedenem Grade aussteuerbar sind. Fig. ι der Zeichnung zeigt als Ausführungsbeispiel eine solche Schaltung. In Reihe mit dem Stromverbraucher ι liegt die Primärwicklung 5 eines nicht näher bezeichneten Transformators, dessen ebenfalls nicht näher bezeichnete Sekundärwicklung mit einer Mittelanzapfung versehen ist. Die beiden Endklemmen der Sekundärwicklung des Transformators sind an die Anoden, die Mittelanzapfung ist an die Kathode des mit Steuergittern ausgerüsteten gas- oder dampfgefüllten Entladungsgefäßes 6 angeschlossen. Die Sekundärwicklung des Transformators bildet also mit den beiden Entladungsstrecken des Entladungsgefäßes zusammen eine kurzgeschlossene Zweiweggleichrichteranordnung, Die Aussteuerung der Entladungsstrecken kann nun durch entsprechende Beaufschlagung der Steuergitter erfolgen, wobei zur Erzeugung der den Steuergittern zuzuführenden Steuerimpulse die Steueranordnung 7 dient, die in irgendeiner beliebigen Weise ausgeführt sein kann. Die Kurvenform des Wechselstromes, der bei Teilaussteuerung, beispielsweise der einen Entladungsstrecke, entsteht, ist z. B. in Fig. 2 dargestellt. Man erkennt, daß sowohl die positiven als auch die negativen Halbwellen sinusförmigen \^rer-• lauf zeigen.

Eine weitere Ausführungsform einer Anordnung zur Lösung der Aufgabe der Erfindung besteht darin, daß in die Anodenstromkreise der der einen Halbwelle des speisenden Wechselstromes zugeordneten Entladungsstrecken Widerstände eingeschaltet sind. Ein Ausführungsbeispiel dieser Anordnung ist in Fig. 3 gezeigt. Auch hier ist in gleicher Weise wie bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 dem Verbraucher 1 die Primärwicklung 5 eines nicht näher bezeichneten Transformators vorgeschaltet, dessen ebenfalls nicht näher bezeichnete Sekundärwicklung an einen Zweiweggleichrichter 6 angeschlossen ist. Hier ist jedoch in die eine Anodenzuleitung des Entladungsgefäßes noch ein Widerstands eingeschaltet, so daß trotz gleicher Aussteuerung beider Entladungsstrecken ein unsymmetrischer Wechselstrom entsteht. Naturgemäß können die beiden Maßnahmen zur Veränderung der Amplituden des Wechselstromes, d. h. die Vorschaltung von Widerständen und die ungleiche Aussteuerung der Entladungsstrecken, auch ^gleichzeitig angewendet werden. . 'Ein weiteres Mittel zur Lösung der ge- 6g " stellten Aufgabe besteht darin, daß die den Entladungsstrecken zugeordneten Transformatoren bzw. Wicklungsteile mit verschiedenen Windungszahlen ausgeführt sind, so daß den den beiden Halbwellen des Wechselstromes zugeordneten Entladungsgefäßen verschiedene Anodenspannungen zugeführt werden.

Zu den in den Fig. 1 und 3 dargestellten Ausführungsformen ist noch zu bemerken, daß die beiden Entladungsstrecken auch durch zwei Gruppen von Stromrichtern ersetzt werden können, die mehrere parallel geschaltete Entladungsstrecken besitzen. In jedem Fall kommt es darauf an, daß die den beiden Halbwellen des Wechselstromes zugeordneten Entladungsstrecken verschieden ausgesteuert werden. Es ist dabei nicht unbedingt notwendig, daß eine der beiden Gruppen von Entladungsstrecken jeweils voll ausgesteuert ist, sondern es lassen sich für Regelzwecke auch Zwischenwerte einstellen, bei denen beide Gefäßgruppen nicht voll ausgesteuert sind, bei denen aber der Grad der Aussteuerung der einen Gruppe anders gewählt ist als der der anderen Gruppe.

Die beschriebenen Schaltungen können beliebig abgeändert werden, ohne daß in ihrer Wirkungsweise wesentliche Änderungen auftreten. Entscheidend für die Durchführung des Erfindungsgedankens ist es in jedem Fall, daß den beiden Halbwellen des den Stromverbraucher speisenden Wechselstromes mindestens je eine Dampf- oder Gasentladungsstrecke zugeordnet ist und daß Mittel vorgesehen sind, die so mit den Entladuugsstrecken zusammenwirken, daß die .erzeugten Wechselströme in der negativen und der positiven Halbwelle praktisch die gleiche Kurvenform erhalten.

Claims

Patentansprüche:

i. Anordnung zur Erzeugung unsymmetrischer Wechselströme, bei der den beiden Halbwellen des einen Stromverbraucher speisenden Wechselstromes mindestens je eine Dampf- oder Gasentladungsstrecke zugeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung praktisch gleicher Kurvenformen von negativer und positiver Halbwelle des Wechselstromes dem Stromverbraucher ein Transformator vorgeschaltet ist, in dessen Sekundärkreis ein Zweiweggleichrichter liegt, dessen Entladungsstrecken in. ver- 12c schiedenem Grad aussteuerbar sind. _y
2. Anordnung zur Erzeugung unsym-

metrischer Wechselströme, bei der den beiden Halbwellen des einen Stromverbraucher speisenden Wechselstromes mindestens je eine Dampf- oder Gasentladungsstrecke zugeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung praktisch gleicher Kurvenformen von negativer und positiver Halbwelle des Wechselstromes in die Anodenstromkreise der der einen Halbwelle des speisenden Wechselstromes zugeordneten Entladungsstrekken Widerstände eingeschaltet sind.
3. Anordnung zur Erzeugung unsymmetrischer Wechselströme, bei der den beiden Halbwellen des einen Stromverbraucher speisenden Wechselstromes mindestens je eine Dampf- oder Gasentladungsstrecke zugeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung praktisch gleicher Kurvenformen von negativer und positiver Halbwelle des Wechselstromes die den Entladungsstrecken zugeordneten Transformatoren mit verschiedenen Windungszahlen ausgeführt sind, so daß den den verschiedenen Halbwellen 'des Wechselstromes zugeordneten Entladungsgefäßen verschiedene Anodenspannungen zugeführt werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen