DE172317C

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Publication number: DE172317C
Application number: DENDAT172317D
Authority: DE

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KAISE

PATENTAMT

KLASSE 21 d.

in BERLIN.

mittels Unipolarzellen.

In dem Patent 148577 sind Anordnungen beschrieben, bei welchen die Gleichrichtung von mehrphasigem Wechselstrom mittels einer in Stern geschalteten Gruppe von Unipolarzellen und eines ebenfalls in Stern geschalteten beliebigen elektromagnetischen Systems (z. B. Maschine, Motor, Transformator, Drosselspule) erfolgt, und bei welchen der gleichgerichtete Strom einerseits dem

ίο Nullpunkte der Zellengruppe, andererseits dem Nullpunkte des genannten elektromagnetischen Systems entnommen wird.

In nachfolgendem sollen nun einige Anordnungen beschrieben werden, welche die Verwendung derartiger Schaltungen auch bei einphasigem Wechselstrom mit Vorteil ermöglichen bezw. bei Mehrphasenströmen die Erreichung einer noch größeren Stetigkeit des gleichgerichteten Stromes gestatten.

Fig. I zeigt eine Anordnung zur Gleichrichtung einphasigen Wechselstromes, bestehend aus einer Gruppe von zwei Unipolarzellen α und b, deren Elektroden der einen Art miteinander verbunden sind, also gewissertnaßen einen Nullpunkt bilden, und einer Drosselspule c oder sonstigem elektromagnetischen System (Maschine, Motor, Transformator), dessen Wicklung durch einen Abzweigpunkt (Nullpunkt) in zwei gleiche Wicklungen unterteilt wird. Von dem oben

erwähnten Nullpunkt der Unipolarzellengruppe und dem Nullpunkt des genannten elektromagnetischen Systems wird der gleichgerichtete Strom durch die Leitungen e abgenommen, während die äußeren Enden der Drosselspule parallel mit den freien Enden der Unipolarzellengruppe an die Wechselstromleitungen d angeschlossen werden.

Man kann sich diese Anordnung aus der im Hauptpatent (Fig. 1) dargestellten dreiphasigen Schaltung durch Weglassung einer Phase an der Zellengruppe und am Transformator entstanden denken.

Der Stromverlauf ist hierbei folgender:
In der ersten halben Periode möge der Strom in den Wechselstromleitungen d die in Fig. ι durch die Pfeile angedeutete Richtung haben. Durch die Unipolarzelle b kann er nicht fließen, da diese ihm ihre Aluminiumplatte zukehrt und ihm infolgedessen hohen Widerstand entgegensetzt. Der Strom wird daher die rechte Wicklungshälfte der Drosselspule c durchfließen, sich am Nullpunkt teilen und zürn größten Teil den Gleichstromkreis e durchfließen, welcher nur geringen Ohm'sehen Widerstand besitzt, während ein kleiner Teil die linke Wicklungshälfte der Drosselspule c durchfließt, welche verhältnismäßig hohen induktiven Widerstand besitzt. Der durch den Gleichstromkreis geflossene

größere. Stromteil fließt durch die Unipolarzelle a, welche ihm in dieser Richtung nur geringen Widerstand entgegensetzt, nach der zweiten Wechselstromleitung d. In der zweiten halben Periode fließt der Strom dementsprechend durch die linke Wicklungshälfte der Drosselspule c, den Gleichstromkreis e, durch die Unipolarzelle b nach der zweiten Wechselstromleitung" d. Es werden also bei dieser

ίο Schaltung beide Wechselstromimpulse im Gleichstromkreise e fast voll ausgenutzt, trotz-. dem nur zwei Unipolarzellen verwendet werden , während von den bisher bekannten Schaltungen für einphasigen Wechselstrom nur die Grätz'sche Schaltung mit vier Zellen die Ausnutzung beider Wechselstromimpulse in demselben Gleichstromkreise gestattete. Die erhaltene Spannung des gleichgerichteten Stromes entspricht hier der Hälfte der Wechselstromspannung zwischen den Leitungen d. An Stelle der Drosselspule c kann, wie bereits erwähnt, auch ein beliebiges anderes elektromagnetisches System mit neutralem Punkt, z. B. Maschine, Motor, Transformator usw., treten.

Für höhere Spannungen können gerade so wie nach dem Hauptpatent an Stelle der einzelnen Unipolarzellen Gruppen von hintereinander geschalteten Zellen verwendet werden. Ebenso ist es nicht durchaus nötig, bei einer Schaltung nach Fig. 1 einzelne Unipolarzellen zu verwenden und deren Elektroden der einen Art zu einem neutralen Punkt zu vereinigen, es können vielmehr in geeigneten Fällen auch Unipolarzellen verwendet werden, bei welchen zwei Aluminiumplatten in gemeinsamem Behälter und gemeinsamem Elektrolyt einer gemeinsamen Elektrode der anderen Art gegenüber stehen, welch letztere dann den Nullpunkt der Zelle bildet.

Die im vorstehenden beschriebene Anordnung nach Fig. 1 kann man nun auch zur Gleichrichtung von mehrphasigen Wechselströmen mit beliebig vielen Phasen verwenden, indem man den Wechselstrom jeder einzelnen Phase mit je einer Anordnung nach Fig. ι für sich gleichrichtet und die .so erhaltenen zwei, drei oder mehr Gleichströme durch Parallel- oder Hintereinanderschaltung zu einem einzigen Gleichstrom vereinigt. Diese Anordnung, welche in Fig. 2 für dreiphasigen Wechselstrom dargestellt ist, gibt infolge der überlagerung der .Einzelströme ähnlich wie die im Hauptpatent beschriebenen Anordnungen für Mehrphasenströme einen sehr stetig verlaufenden Gleichstrom und hat vor den dort beschriebenen Anordnungen noch den Vorzug, daß man durch Hintereinanderschaltüng der einzelnen Gleichströme in den Stand gesetzt ist. eine höhere Gleichstromspannung zu entnehmen, als der zugeführten Mehrphasenspannung entspricht.

■Eine noch größere Stetigkeit des gleichgerichteten Stromes als mittels der im vorstehenden und im Hauptpatent beschriebenen Anordnungen für dreiphasigen Wechselstrom erhält man, wenn man zunächst mittels bekannter Transformatorenschaltungen die Zahl der Phasen vergrößert, diese vielphasigen Wechselströme entweder nach der vorstehend beschriebenen Anordnung einzeln gleichrichtet und die erhaltenen Gleichströme durch Parallel- oder Hintereinanderschaltung zu einem einzigen Gleichstrom vereinigt, oder aber die vielphasigen Wechselströme verkettet und mit den im Hauptpatent beschriebenen Anordnungen gleichrichtet.¹

Eine zur Vervielfältigung der Phasenzahl geeignete Transformatorenschaltung ist z. B. 80 in Fig. 3 dargestellt. Hier ist ein Drehstromtransformator mit seiner Primärwicklung / in Sternschaltung an ein Drehstromnetz angeschlossen. Die Sekundärwicklung ist in zwei Gruppen mit g und h bezeichneter Wicklungen zerlegt, welche so angeordnet sind, daß alle Wicklungen g nur auf je einem Kern untergebracht sind, während alle Wicklungen h auf je zwei Kerne verteilt sind, so daß die von den Enden der letzteren Wicklungen abgenommenen Ströme gegen die in den Wicklungen g induzierten Ströme in der Phase verschoben sind und sich zwischen letztere lagern. Die so erhaltenen vielphasigen Wechselströme werden gemäß vorliegender Erfindung mittels Unipolarzellen nach den hier oder im Hauptpatent gekennzeichneten Anordnungen gleichgerichtet, indem entweder die einzelnen den Leitungen d entnommenen Wechselströme nach der in Fig. 2 dargestellten Weise gleichgerichtet und zu einem einzigen Gleichstrome vereinigt werden, oder indem die Spulengruppen g bezw. h unter sich in geeigneter Weise verkettet und die hierbei erhaltenen Mehrphasenströme nach einem der im Hauptpatent beschriebenen Verfahren gleichgerichtet werden. Man erhält so einen sehr stetig verlaufenden Gleichstrom, dessen Pulsationen infolge ihrer geringen Amplitude kaum mehr stören, no

Eine ähnliche Vervielfältigung der Phasenzahl kann man auch mittels zweier Transformatoren erhalten, indem man den einen Transformator primär in Stern, den anderen primär in Dreieck schaltet, diese beiden Primärwicklungen parallel an ein Drehstromnetz anschließt und von den gleichartig (also entweder beide in Stern oder beide in Dreieck) geschalteten Sekundärwicklungen viel-. phasige Wechselströme abnimmt, welche man in oben beschriebener Weise gleichrichten kann. Es sei jedoch hier besonders darauf

hingewiesen, daß nicht solche Verfahren zur Vergrößerung der Phasenzahl das Wesentliche und Neue unserer Erfindung darstellen, denn diese Verfahren sind bekannt, vielmehr ist der Gegenstand unserer Erfindung die Gleichrichtung der auf bekannte Weise erhaltenen vielphasigen Ströme mittels der hier oder im Hauptpatent beschriebenen Anordnungen.

Claims

Patent-An Sprüche:

i. Anordnung zur Gleichrichtung von einphasigen Wechselströmen mittels Unipolarzellen nach Patent 148577, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleichstromentnahme zwischen dem Nullpunkte zweier mit gleichnamigen Elektroden gegeneinander geschalteter und an die Wechselstromleitungen angeschlossener Unipolarzellen, oder Gruppen solcher Zellen, und dem Nullpunkte eines parallel mit den Zellen an dieselben Wechselstromleitungen angeschlossenen elektromagnetischen Sy-

stems (z. B. Dynamo, Motor, Transformator, Drosselspule) erfolgt.
2. Eine Ausführungsform der Anordnung nach Anspruch 1 für mehrphasigen Wechselstrom, dadurch gekennzeichnet, daß jede einzelne Phase nach der in An-Spruch ι beschriebenen Weise gleichgerichtet wird und die so erhaltenen Gleichströme untereinander durch Paralleloder Hintereinanderschaltung verbunden werden.
3. Eine Ausführungsform der im Hauptpatent und im Anspruch 2 festgelegten Anordnungen für mehrphasigen Wechselstrom, dadurch gekennzeichnet, daß zunächst die Anzahl der einzelnen Phasen mittels Transformatoren in bekannter Weise vergrößert wird und die so erhaltenen vielphasigen Ströme mittels der im Anspruch 2 oder im Hauptpatent angegebenen Anordnungen gleichgerichtet werden, zum Zweck, eine größere Stetigkeit des gleichgerichteten Stromes zu erzielen.

Hierzu ι Blatt Zeichnungen.