DE959570C - Spannungsteiler fuer Gleichstrom - Google Patents

Description

(WiGBl. S. 175)

AUSGEGEBEN AM 7. MÄRZ 1957

L 9439 VIIIb/21 d*

Di« Erfindung betrifft einen Spannungsteiler für Gleichstrom, bei diem die Gleichspannung mittels aus einem Wechselstromnetz über einen Transformator gespeister Gleichrichter erzeugt wird, wobei eine Anzahl Gleichrichter, vorzugsweise Trockengleichrichter, gleichstromseitig in Reihe geschaltet sind, während· ihre Wechselstromseite an je einer zugeordneten Teil-Sekundärwicklung des Transformators liegt und die Teil-Sekundärwicklungen galvanisch voneinander getrennt sind, so daß auf der Gleichstroniseite eine in ihrer Größe der Anzahl der Gleichrichter entsprechend abgestufte Gleichspannung abgreifbar ist.

Derartige Spannungsteiler werden beispielsweise bei der selbsttätigen Regelung von vormagnetisierten Drosseln und Maschinenverstärkern (Metadyn, Amplidyn) verwendet, wobei im Steüerkreis eine veränderliche Gleichspannung- (Istwert) mit einer einstellbaren konstanten Gleidispannuing (Sollwert) verglichen wird. Diese Spannungsteiler sind bisher so ausgeführt worden, daß eine für die maximale Gleichspannung ausgelegte Gleichrichteranordnung mit ihren gleichstromseitigen Ausgangsklemmen an ' den Enden eines Spannungsteilerwiderstandes und mit ihren wechselstrom-' seitigen Eingangsklemmen an den Enden der

Sekundärwicklung des Transformators liegt, wie es in Fig. ι dargestellt ist, in der mit T der Transformator, mit G die Gleichrichteranordtmng, mit R der Spannungsteilerwiderstand und mit F die FeIdwicklung bezeichnet ist.

Mit Rücksicht auf den Eigenverbrauch im Spannungsteilerwiderstand R kann die Leistung des Sollwertgebers nur klein sein. Eine derartige Anordnung ist daher nicht zur kurzzeitigen Abgabe ίο hoher Steuerleistungen, also zur Stoßerregung, geeignet.

Es ist weiterhin bekannt, die Transformatorwicklung, welche die Betriebsspannung liefert, zu unterteilen, und die einzelnen Teile je einer Ventilzelle in der Weise zuzuordnen, daß Gruppen von je einer Ventilzelle und einem Wicklungsteil, die unmittelbar miteinander verbunden sind!, entstehen. Erfindungsgemäß sind zur stufenilösen Änderung der abgreifbaren Gleichspannungen Anzapfungen eines Spannungsteilerwiderstandes mit den gleiohstromseitigen Klemmen der in Reihe geschalteten Gleichrichter verbunden.

Bei der erfmdungsgemäßen Anordnung ist der innere Widerstand des Spannungsteilers zur kurzzeitigen Abgabe Höherer Steuerleistungen möglichst klein gehalten, ohne seinen Eigenverbrauch zu vergrößern. Die Anwesenheit des Spannungsteilerwiderstandes ermöglicht der Anordnung für den Fall, daß die Istspannung größer als die SoIlspannung ist, einen. Rückstrom aufzunehmen. Das ist in noch höherem Maße der Fall, wenn man die Anordnung gleich als Spannungsquelle für die Felderregung der gesteuerten Maschinen verwendet.

In Fig. 2 bis 4 sind drei Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Einander entsprechende Teile sind in den verschiedenen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.

Wie aus Fig. 2 hervorgeht, ist der Trockengleichrichter, der bisher für den höchsten einstellbaren Sollwert ausgelegt wurde, in eine Reihe von einzelnen Graetzschaltungen G₁ bis G₄ aufgelöst, bei denen jeweils nur eine oder zwei Platten in einer Gleichrichterseite liegen. Diese Gleichrichter sind gleichstromseitig in Reihe geschaltet, während sie wechselstromseitig von getrennten Sekundärwicklungen W₁ bis JF₄ des Anschlußtransformators T gespeist werden. Man hat damit bereits eine in Stufen praktisch verlustlos regelbare Gleicbspannung gewonnen, deren Stufenzahl der Zahl der Teilgleichrichter entspricht und die gegenüber einer wechselstromseitig mittels Anzapftransformator geregelten Gleichrichterspannung den Vorteil hat, daß die Zahl der im Gleichstromkreis befindlichen Gleicbrichterelemente proportional mit der Gleichspannung abnimmt. Eine Glättung der Gleichspannung erzielt man durch den Anschluß eines Kondensators C an den Enden der Gleichrichterkette. Zur stufealosen Regelung der Gleichspannung sind die Anschlüsse auf der Gleichstromseite durch einen Spannungsteilerwiderstand R überbrückt. Hat der Spannungsteiler den Gesamtwiderstand R und ist er bei η Teilgleichrichtern w-mal angeschlossen, so liegt jetzt im Regelkreis im ungünstigsten Fall der Widerstand . Der Spannungs-

teiler ist also bei gleichem Eigenverbrauch wie bei der Schaltung nach Fig. 1 in der Lage, kurzzeitig ein Vielfaches der bisherigen Leistung abzugeben.

Will man ohne Kondensator eine geglättete Gleichspannung erzielen, so führt man gemäß Fig. 3 die beschriebene Anordnung dreiphasig aus, indem man in der dargestellten Weise die aus drei Säulen bestehenden Gleichrichter G₁ bis G₄ an die entsprechenden in Stern geschalteten Teilsekundärwicklungen des Dreiphasentransformators T legt.

Bei zu raschem Herunterregeln des Sollwertes U_s kann der Fall eintreten, daß der Istwert U₁ bedeutend größer als U_s wird und hierdurch die eingeschalteten Gleichrichterplatten stark überansprucht werden. Besteht diese Möglichkeit, so schützt man den Gleichrichter beispielsweise durch ein Überspannungsrelais, das an den Gleichstromklemmen des ersten Teilgleichrichters liegt und das beim Überschreiten der Betriebsspannung entweder einen Strombegrenzungswiderstand in den Gleichstromkreis schaltet oder zum Spannungsteilerwiderstand R oder zu einem Teil von ihm einen weiteren Widerstand parallel schaltet.

Will man die Anordnung zur Erzeugung größerer regelbarer Gleichstromleistungen bei hohem Wirkungsgrad verwenden, so empfiehlt es sich, gemäß Fig. 4 mit dem Spannungsteilerwiderstand R nur jeweils zwei nebeneinanderliegende Gleichstromanzapfungen zu überbrücken oder die im Transformatorenbau üblichen Schaltungen zu feinstufiger Regelung unter Last zu verwenden^

Claims (8)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Spannungsteiler für Gleichstrom, bei dem die Gleichspannung mittels aus einem Wechselstromnetz über einen Transformator gespeister Gleichrichter erzeugt wird, wobei eine Anzahl Gleichrichter, vorzugsweise Trockengleicbrichter, gleichstromseitig in Reihe geschaltet sind, während ihre Wechselstromseite an. je einer zugeordneten Teil-Sekundärwicklung des Transformators liegt und die Teil-Sekundärwicklungen galvanisch voneinander getrennt sind, so daß auf der Gleichstromseite eine in ihrer Größe der Anzahl der Gleichrichter entsprechend abgestufte Gleichspannung abgreifbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß zur stufenlosen Änderung der abgreifbaren Gleichspannungen Anzapfungen eines SpannungsteilerwiderstandeSi (R) mit den gleichstromseitigen Klemmen der in Reihe geschalteten Gleichrichter verbunden sind.

2. Spannungsteiler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Abgriff der maximalen Gleichspannung ein Glättungskondensatojr Hegt.

3. Spannungsteiler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Gleichrichter und Transformator mehrphasig ausgeführt sind.

4. Spannungsteiler nach Anspruch ι oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils immer nur zwei Gleichstromanschlüsse durch den Spannungsteiler mit der Gleichstromableitung überbrückt sind.

5. Spannungsteiler nach Anspruch 1 oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Gleichstromseite die bei Regeltransformatoreni gebräuchlichen Regelschaltungen zur Schaltung unter Last verwendet werden. .

6. Spannungsteiler nach Anspruch 1 oder folgenden, gekennzeichnet durch seine Verwendung als Sollwertgeber in Regelschaltungen.

7· Spannungsteiler nach Anspruch ι oder folgenden, gekennzeichnet durch seine Veirwendung als Sollwertgeber im Steuerkreis vormagnetisierter Drosseln und von Verstärkermaschinen..

8. Spannungsteiler nach Anspruch 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß bei unzulässigem Spannungsanstieg an den Gleichrichtern durch ein Relais Schutzwiderstände eingeschaltet werden.

In Betracht gezogene Druckschriften': as

Deutsche Patentschrift Nr. 538 661.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

® 609 618/180 9.56 (609 833 2.57)