DE636088C - Arrangement for generating asymmetrical alternating currents - Google Patents

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.It is known that unbalanced alternating currents are required in various branches of technology; H. Alternating currents, where the positive and negative half waves have different amplitudes. A Means to use in AC networks Available normal symmetrical alternating current in asymmetrical alternating current to convert is that between the AC network and the consumer Saturated magnetic circuits are switched, for example inductors or transformers, which have a direct current bias. By such Magnetic circuits are supplied to the consumer with alternating currents in which the positive half-waves have a different shape than the negative half-waves, i.e. where the amplitudes of the two half-waves generated in this way are different However, alternating currents have the property that the two half-waves differ in time have more or less different duration, namely the duration of those Half-wave, which has the smaller amplitude, is much larger than that of the others Half wave.

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.To achieve that the duration of the positive half-wave is equal to the duration of the negative half-wave, one has controlled to generate asymmetrical alternating currents Vapor or gas discharge vessels are used that are connected to the consumer circuit in a push-pull circuit and one of which was controlled to a higher degree than the other. All previously known arrangements for Generation of asymmetrical alternating currents, however, have the hitherto neglected peculiarity that the curve shape is at least one half-wave of the converted alternating current deviates more or less strongly from the sinusoidal shape. Using a third harmonic occurs in one half-wave of saturated magnetic circuits that distorts the waveform. When using discharge tubes comes there is a distortion of the waveform due to the ignition point delay.

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-The invention is based on the knowledge that there is a deviation of the Curve shape of the sine line in many cases makes disturbing noticeable and that it it may be necessary to generate an asymmetrical alternating current, the two half-waves of which have different amplitudes, but the same duration and sinusoidal Own course. The solution to this problem can be in several ways and-way done. The following are some arrangements for generating asymmetrical Alternating currents

*) Von dem Patentsticher ist als der Erfinder angegeben worden:*) The patent engraver stated as the inventor:

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

636 0S8636 0S8

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.those in which the two half-waves of the alternating current feeding an electricity consumer are assigned at least one steam or gas discharge path each. Such an arrangement can according to the. The invention consist, for example, in that a transformer is connected upstream of the power consumer, in the secondary circuit of which there is a full-wave rectifier, the discharge paths of which can be controlled to different degrees. Fig. Ι of the drawing shows such a circuit as an embodiment. In series with the power consumer ι is the primary winding 5 of an unspecified transformer, whose secondary winding, also unspecified, is provided with a center tap. The two end terminals of the secondary winding of the transformer are connected to the anodes, the center tap is connected to the cathode of the gas or vapor-filled discharge vessel 6 equipped with control grids. The secondary winding of the transformer, together with the two discharge paths of the discharge vessel, forms a short-circuited full-wave rectifier arrangement can. The curve shape of the alternating current, which arises in the case of partial modulation, for example of the one discharge path, is z. B. shown in FIG. It is evident that both the positive and the negative half-wave sinusoidal \ ^r ER • running show.

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. Another embodiment of an arrangement for achieving the object of the invention consists in that in the anode circuits of the one half-wave of the feeding alternating current associated discharge paths Resistors are switched on. An embodiment of this arrangement is shown in FIG. Here too is in the same way as in the embodiment of FIG. 1 the consumer 1 the Primary winding 5 of an unspecified transformer connected upstream, whose Secondary winding, likewise unspecified, is connected to a full-wave rectifier 6 is. Here, however, there is still an anode lead of the discharge vessel a resistor is switched on, so that an asymmetrical alternating current is generated in spite of the equal modulation of both discharge paths arises. Naturally, the two measures for changing the amplitudes of the alternating current, i. H. the upstream of resistances and the unequal modulation of the discharge paths can also be used at the same time. . Another means of solving the problem posed is that the Discharge paths assigned transformers or winding parts with different Turn numbers are designed so that the two half-waves of the alternating current associated discharge vessels are supplied with different anode voltages.

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.In relation to the embodiments shown in FIGS. 1 and 3, it should also be noted that that the two discharge paths are also replaced by two groups of converters that have several discharge paths connected in parallel. In any case, it is important that the Discharge paths assigned to both half-waves of the alternating current are different be controlled. It is not absolutely necessary that one of the two groups of discharge paths is fully controlled, but it can be used for control purposes also set intermediate values at which both tube groups are not fully controlled in which, however, the degree of modulation of one group is selected differently than that of the other group.

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.The circuits described can be modified in any way without affecting their Mode of action significant changes occur. Crucial for the implementation of the inventive concept, it is in each case that the two half-waves of the current consumer feeding alternating current is assigned at least one vapor or gas discharge path and that means are provided are that cooperate with the discharge lines that the .generated Alternating currents in the negative and positive half-wave are practically the same Get curve shape.

Claims (3)

Patentansprüche:Patent claims: 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 i. Arrangement for generating asymmetrical alternating currents, in which the two half-waves of the alternating current feeding a current consumer are assigned at least one vapor or gas discharge path each, characterized in that a transformer is connected upstream of the current consumer to generate practically the same curve shapes of negative and positive half-wave of the alternating current, in the secondary circuit of which is a full-wave rectifier, the discharge paths of which can be controlled to different degrees. _y 2. Anordnung zur Erzeugung unsym-2. Arrangement for generating asymmetrical 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.metric alternating currents, in which the two half-waves of one power consumer feeding alternating current is assigned at least one vapor or gas discharge path, thereby characterized in that for generating practically the same waveforms of negative and positive half-waves of the alternating current into the anode circuits of the discharge paths assigned to one half-wave of the feeding alternating current Resistors are switched on. 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.3. Arrangement for generating asymmetrical alternating currents, in which the at least two half-waves of the alternating current feeding a current consumer each associated with a vapor or gas discharge path, characterized in that practically for generation the same waveforms of negative and positive half-waves of the alternating current are assigned to the discharge paths Transformers are designed with different numbers of turns, so that the different half-waves 'The discharge vessels associated with the alternating current have different anode voltages are fed. Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings