DE573551C

DE573551C - Einrichtung zur Umformung von Gleichstrom in Wechselstrom mittels Entladungsgefaesse

Info

Publication number: DE573551C
Application number: DEA50361D
Authority: DE
Original assignee: AEG AG
Current assignee: AEG AG
Priority date: 1926-03-17
Filing date: 1927-03-18
Publication date: 1933-04-03

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung· zur Umformung von Gleichstrom in Wechselstrom mit Hilfe von Entladungsgefäßen. Bei derartigen Anlagen ist es erforderlich, durch Rückwirkung der Wechselstromseite auf das Gleichstromnetz entstehende Pulsationen samt ihren höheren Harmonischen im Gleichstromkreis zu unterdrücken und die Spannung der Wechselstromseite innerhalb gewisser vorbestimmter Grenzen zu halten.

Erfindungsgemäß werden nun diese Bedingungen dadurch erfüllt, daß eine oder mehrere vormagnetisierte Drosseln mit entgegengesetzt gewickelten Spulen vorgesehen sind, deren entsprechende Wicklungen sowohl an die Gleichstromseite als auch an die Wechselstromseite der Anlage angeschlossen sind. Bei geeigneter Bemessung und Schaltung der einzelnen Wicklungen wird dann dip im

ao Gleichstromkreis auftretende Grundwelle mit den höheren Harmonischen unterdrückt und gleichzeitig die Wechselstromspannung innerhalb vorbestimmter Grenzen gehalten.
An Hand der beiliegenden- Zeichnung soll

as die Erfindung näher erläutert werden. In Abb. ι ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, und Abb. 2 zeigt eine besondere Anordnung eines Einzelteils des Ausfüh·* rungsbeispiels nach Abb. 1.

ι ist ein Gleichstromnetz, welches mit dem Wechselstromnetz 2 über einen Transfer-* mator 3 und die Entladungsgefäße 4 und 5 yorbunden ist. Die Gefäße 4 und 5 besitzen j&ftodem«6iund 7, die an die beiden Enden der Primärwicklung 8 des Transformators 3 angeschlossen sind. Die Kathoden 9 und 10 der Gefäße sind an eine Seite des Gleichstromnetzes ι angeschlossen. Ihr Heizstrom wird ihnen von einer geeigneten Stromquelle über die Leitungen 11 zugeführt. Die mit 12 und 13 bezeichneten Gitter sind mit der Sekundärwicklung 17 des Gittertransformators 18 über Widerstände 14 und 15 verbunden. An die Mitte der Wicklung 17 sind die Kathoden 9 und 10 über eine Dämpfungsdrossel 16 angeschlossen. Die Primärwicklung 19 des Transformators 18 ist mit dem Wechselstromnetz 2 über die Primärwicklung eines Transformators 20 verbunden, in dessen Sekundärstromkreis ein Kondensator 21 liegt.

Um ein zuverlässiges Arbeiten der Einrichtung zu erreichen, muß der Strom in dem einen Entladungsgefäß einsetzen, bevor der Strom in dem anderen Entladungsgefäß vollständig unterbrochen ist. Dies bedingt, daß die den Gittern 12 und 13 der Röhren 4 und 5 zugeführten positiven Spannungsimpuise den in der Sekundärseite des Transformators 3 induzierten Spannungen voreilen, und zwar wird -dies durch Einschaltung des Kondensators 21 in den Primärkreis des Gittertransformatörs 18 erreicht. Durch die Anordnung des Kondensators in dem Sekundärkreis des Transformators 20 wird bei entsprechendem

Übersetzungsverhältnis die Benutzung eines kleineren Kondensators ermöglicht. Um den Stromübergang von einem Entladungsgefäß zum anderen zu erleichtern, ist ein Konden-S sator 22 zwischen den Anodenleitungen angeordnet. Anstatt in zwei Entladungsgefäßen können die Kathoden und Anoden auch in einem einzigen Gefäß untergebracht werden. An Stelle von Kathoden mit Heizfaden »o können auch Quecksilberkathoden treten.

Um nun die Spannung des Wechselstromkreises 2 zu regeln und die Entstehung von Wechselspannungen mit höheren Harmonischen in dem Gleichstromkreis.! zu ver- »5 hindern, sind gemäß der Erfindung zwei Eisenkerne 25 und 26 vorgesehen. Auf diesen sind zwei mit einander entgegengesetztem Wicklungssinn in Reihe geschaltete Wicklungen 23 und 24 angeordnet, über die der eine Leiter des Gleichstromnetzes an den Mittelpunkt der Primärwicklung 8 des Transformators 3 geführt ist. Auf den Eisenkernen befinden sich außerdem noch die in Reihe liegenden Wicklungen 27 und 28 mit gleichem «5 Wickelsinn, die in den Wechselstromkreis 2 eingeschaltet sind. "Ferner ist zur Verbesse-.' rung des Leistungsfaktors zweckmäßiger^ weise noch ein Kondensator 31 in Reihe mit dem Netz 2 geschaltet. \ .

Eine solche Einrichtung wirkt durch ,Mt taktmäßig abwechselnde Sättigung des eiften und des anderen Spulenkernes wie ein Frequenztransformator, d. h. der wechselstromseitige Strom einfacher Frequenz induziert auf der Gleichstromseite eine Oberwelle doppelter Frequenz, weiche nun erstens, die bei Ventilumformern bedingte natürliche Welligkeit des Gleichstromes ausgleicht und außerdem verhindert, daß die sonst vorhandene Gleichstromwelligkeit auf den Wechselstromkreis übertritt.

Andererseits wird, wenn die Wechselstrombelastung gering ist, ein nennenswertes Steigen der Wechselstromspannung dadurch verhindert, daß die Sättigung der Kerne 25 und 26 gering ist, so daß der Impedanzabfall verhältnismäßig groß ist. Sobald die Wechselstrombelastung wächst, ist die Spannung des Wechselstromnetzes bestrebt, zu sinken. Dies wird jedoch dadurch, verhindert, daß der Impedanzabfall infolge der zunehmenden Sättigung der Kerne 25 und 26 entsprechend kleiner wird. Bei einer Zunahme der Wechselstrombelastung ändert sich also der Impedanzabfall entsprechend, so daß die Wechselstromspannung innerhalb bestimmter Grenr zen gehalten wird. Das Verhältnis zwischen den Impedanzen des Kondensators 31 und der Drosselspulen 25 und 26 ist zweckmäßig so zu wählen, daß die beiden Impedanzabfälle gleich'sind, wenn die Belastung ein Maximum ist. Unter diesen Umständen wi'rd die volle Transformatorspannung auf das Netz 2 übertragen, wenn die Belastung diesen vorbestimmten Wert besitzt.

Zur Erzielung der gewünschten Wirkung ist ferner zweckmäßigerweise das Verhältnis der verschiedenen Wicklungen, d. h. der Gleichstrom- und der Wechselstromwicklung, so zu bemessen, daß die Sättigung des einen 7» der Kerne Null ist in demjenigen Zeitpunkt, in dem der Strom von einer Anode zur anderen übergeht. Hierdurch wird der günstigste Arbeitsbereich auf der Magnetisierungskurve erreicht.

Bei der Anordnung nach Abb. 2 ist an Stelle von zwei getrennten Kernen 25 und 26 ein einziger Kern 29 vorgesehen. Ebenso ist auch an die Stelle der Gleichstromwicklungen und 24 eine einzige Wicklung 30 getreten. Die Wicklungen 27 und 28 werden in entgegengesetztem Sinne um die inneren Schenkel des Kernes 29 gewickelt.

Claims

Patentansprüche:- ⁸S

i. Einrichtung zur Umformung von Gleichstrom in Wechselstrom mittels Entladungsgefäße, bei der sowohl in den Gleichstrom- als auch in den Wechsel-Stromkreis Drosselspulen eingeschaltet sind, dadurch gekennzeichnet, daß auf mindestens zwei Schenkeln eines mindestens dreischenkligen Eisenkerns oder auf mehreren Eisenkernen zur Glättung des Gleichstromes und zur Spannungsregel'ung im Wechselstromkreis je eine Gleichstrom- und je eine Wechselstromwicklung vorgesehen sind, die derart geschaltet sind, daß stets in dem einen Schenkel die Augenblickswerte von Gleich- und Wechselfluß sich addieren, in dem anderen Schenkel sich subtrahieren.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abmessungen der Kerne und Wicklungen derart gewählt sind, daß beim Übergang des Stromes von einer Anode auf die andere die Sättigung eines der Kerne Null ist.
3. Abänderung der Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf einem einzigen Kern mit mindestens drei Schenkeln eine gleichstromerregte Wicklung und zwei in entgegengesetztem Sinne gewickelte, wechselstromerregte Wicklungen angeordnet sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen