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Umschaltbarer Trockengleichrichter Für die verschiedensten Gleichstromverbraucher
werden auch Gleichrichter verwendet, die verschiedenartig geschaltet sind, sei es
in Einweg- oder Mittelpunktschaltung, in der Einphasen- oder Drehstrombrücke, im
Drehstromstern u. a. m. Ferner ist es beim Einsatz von Gleichrichtern oft erforderlich,
daß die angeschlossenen Verbraucher, z. B. galvanische Bäder, Elektromagnete usw.,
während des Betriebes umgepolt werden müssen. Bei Strömen über 400 Amp. stößt dies
auf Schwierigkeiten, weil die erforderlichen Schaltelemente relativ groß werden
und durch Abreißfunkenbildung schnell unbrauchbar werden.
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Auch benötigt man Gleichrichter, die in ihrer Schaltung umschaltbar
sein sollen. Dies wurde bisher mittels sogenannter Kombinationsschalter durchgeführt
und scheiterte bei größeren Sternleistungen an geeigneten Schaltern. Auch sind diese
Schalter derart großvolumig, daß sie sich nur schwer in kleineren Schaltpulten einbauen
ließen.
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Der nachstehend beschriebene Trockengleichrichter beseitigt diese
Mängel dadurch, daß eine, mehrere oder alle Gleichrichterplatten einer Gleichrichtersäule
gleichzeitig starres, sehr bewegliches Einzelteil eines elektrischen Schalters sind.
Es wird ferner dadurch auch die Herstellung umschaltbarer oder umpolbarer Gleichrichter
wirtschaftlich und relativ einfach.
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Fig. 1 zeigt im Schnitt eine runde Gleichrichterplatte 1 mit den Gleichrichterplattenkontakten2
und 3, die bei dieser Ausführung gegenüberliegen. In der Mitte der Gleichrichterplatte
1 befindet sich eine profilierte Aussparung 4 zur Aufnahme einer Betätigungsachse.
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Fig. 2 zeigt in der Ansicht die Gleichrichterplatte der Fig. 1. In
einem möglichst großen Abstand von der Betätigungsachse 5 befinden sich sichtbar
der Gleichrichterplattenkontakt 2 und in der Zeichnung unsichtbar gegenüberliegend
der Gleichrichterplattenkontakt3.
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Fig. 3 zeigt die um eine Gleichrichterplatte 1 radial, im Beispiel
um 90° versetzt, angeordneten Kontaktpaare 7 bis 10 und nicht sichtbar, dahinterliegend
die Kontakte 11 bis 14. In der gezeichneten Schaltstellung I schließen die Gleichrichterplattenkontakte
2 und 3 (letzterer nicht sichtbar) die zugehörigen Gegenkontakte 7 und 11. Bei jeder
Drehung um 90° werden durch die Gleichrichterplattenkontakte 2 und 3 andere zugehörige
Gegenkontakte geschlossen, so schließen sich z. B. in Schaltstellung II die Kontakte2
und 8 sowie 3 und 12. Es ist natürlich auch möglich, daß die Gleichrichterplatte
1 feststeht und die radial angeordneten Gegenkontakte radial beweglich ausgeführt
werden und durch Drehung in die gewünschte Schaltstellung gebracht werden. Um die
Gleichrichterplatte 1 werden so viel Gegenkontakte zu den Gleichrichterplattenkontakten
2 und 3 radial angeordnet, wie Schaltungsarten gewünscht werden.
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Auch ist es möglich zur Umschaltung oder Umpolung eines Gleichrichters
die zugehörigen Schalterelemente durch axiale oder auch kombinierte Bewegungen in
die gewünschten Schaltstellungen zu bringen. Die Bewegung der Schalterelemente kann
mechanisch, von Hand oder elektromagnetisch erfolgen.
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Fig. 4 zeigt im Schnitt z. B. vier Gleichrichterplatten 1 bis
1c, die auf einer gemeinsamen Befestigungsachse 5 mittels Isolierbuchsen
15 im Abstand aufgereiht sind. In Fig. 4, oben, sind axial angeordnet die Gegenkontaktgruppen
7 bis 7 c und 11 bis 11 c. In der gezeichneten Schaltstellung I sind die Gegenkontakte
7 bis 7c mit den Gleichrichterplattenkontakten 2 bis 2 c und die Gegenkontakte 11
bis 11c mit den Gleichrichterplattenkontakten 3 bis 3 c geschlossen. Die einander
entsprechenden Gegenkontakte 7 und 11 bis 7c und 11c sind voneinander isoliert durch
Aufreihung auf eine Isolierleiste 16.
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In Fig. 4, unten, sind axial angeordnet die Gegenkontaktgruppen 9
bis 9 c und 13 bis 13c, die gegenseitig isoliert sind.
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Bei Drehung der Gleichrichterplatten 1 bis 1 c werden die Gleichrichterplattenkontakte
2 bis 2 c und 3 bis 3c von den zugehörigen Gegenkontakten 7 bis 7c und 11 bis 11c
gelöst und dadurch geöffnet. Nach einer Drehung um 180° schließen sich die Gleichrichterplattenkontakte
2 bis 2c und 3 bis 3c mit den dazugehörigen Gegenkontakten 9 bis 9c und 13 bis 13c
(s. Fig.4, unten).
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Verbindet man nun die axial angeordneten Gegenkontaktgrüppen 7 bis
7c und 11 bis 11c z. B. derart, daß in Schaltstellung I (Fig. 4, oben) zusammen
mit den Gleichrichterplatten 1 bis 1 c über die Gleichrichterplattenkontakte 2 bis
2c und 3 bis 3c eine Einphasenbrückenschal tung nach Schaltbild 4a hergestellt
wird,
so fließt in Schaltstellung I zwischen den Klemmen 17 und 18 ein Gleichstrom mit
48% Wechselstromrestwelligkeit, wobei die Klemme 17 der Pluspol und die Klemme 18
der Minuspol sind.
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Verbindet man die um 180° radialversetzten Gegenkontaktgruppen 9 bis
9 c und 13 bis 13 c zu einer Einphasen-Einwegschaltung, so fließt in Schaltstellung
III nach Kontaktgabe mit den Gleichrichterplattenkontakten 2 bis 2c und 3 bis 3c
zwischen den Klemmen 17 und 18 ein Gleichstrom mit einer Wechselstromrestwelligkeit
von 121% (Schaltbild 4b).
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Wenn man z. B. in Schaltstellung II, die um 90° versetzt angeordneten
Gegenkontaktgruppen 8 bis 8c und 12 bis 12c wie im Beispiel der Schaltstellung I
in Einphasenbrückenschaltung verbindet, jedoch mit dem Unterschied, daß man die
Anschlüsse an den Klemmen 17 und 18 vertauscht, so erhält man einen Gleichstrom
analog Schaltstellung I, der umgepolt ist, d. h., es fließt in dieser Schaltstellung
ein Gleichstrom, bei dem die Klemme 17 Minuspol und die Klemme 18 Pluspol sind.
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Auf diese vorbeschriebene Weise lassen sich die verschiedensten Schaltkombinationen
und Gleichrichterschaltungsarten mit einem Gleichrichtersatz herstellen.
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Wie vorteilhaft sich ein derartiger Aufbau mit Gleichrichterplatten,
die gleichzeitig als Element eines Um- oder Ausschalters verwendet werden, auswirkt,
zeigt folgendes Beispiel: Ein aus z. B. 100 Stück Selengleichrichterplatten, von
der jede z. B. 15 Amp. Stromstärke aushält, hergestellte Gleichrichtersäule für
Einphaseneinwegstrom kann 1500 Ampere Stromstärke abgeben. Soll ein damit hergestellter
Gleichrichter umpolbar sein, so brauchen die einzelnen Schaltkontakte nur für etwa
15 Amp. ausgelegt zu werden, wenn die Gleichrichtersäule, entsprechend vorstehend
beschriebener Erfindung, als Bestandteil eines Schalters ausgeführt wird.
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Die vorstehend beschriebene Gleichrichterumschaltung eignet sich für
alle Arten Trockengleichrichter, gleichgültig ob diese Luft- oder ölgekühlt sind.