Rotationsumformer

Ein Rotary Converter ist ein Synchronmotor und Gleichstromgenerator, die mechanisch auf einer einzelnen Welle gekoppelt sind. Er wandelt Wechselstrom in Gleichstrom um oder umgekehrt. Der Motorteil bezieht Wechselstrom aus dem Stromnetz und treibt den Generatorteil an, der mit derselben Drehzahl Gleichstrom erzeugt. Die Spannungspegel konnten durch unabhängige Anpassung der Motor- und Generatorwicklungen erhöht oder gesenkt werden, was das Gerät nützlich machte, wenn an einem Standort sowohl Wechsel- als auch Gleichstromversorgung benötigt wurde.

Die Maschine bestand typischerweise aus einem Käfigläufer oder Schleifringläufer, der zwischen zwei Satzsätzen von Statorwicklungen angebracht war: eine mit dem Wechselstromnetz verbunden und eine mit den Gleichstromklemmen durch einen Kommutator verbunden. Der Kommutator schaltete die Generatorausgabe um, um einen unidirektionalen Stromfluss aufrechtzuerhalten. Die Baugröße reichte von einigen Kilowatt in kleinen Industriewerkstätten bis zu mehreren hundert Kilowatt in zentralen Kraftwerken. Die Eingangsspannung betrug möglicherweise 220 oder 440 Volt Wechselstrom, mit Gleichstromausgabe bei 110, 220 oder höheren Spannungen je nach Wicklungskonfiguration.

Rotary Converter fanden ihre breiteste Verwendung zwischen den 1890er Jahren und 1940er Jahren, besonders in städtischen Straßenbahnnetzen und früh elektrifizierten Fabriken. Ein einzelner Converter konnte Gleichstrom für Straßenbahnen liefern und dabei dreiphasigen Wechselstrom aus dem Versorgungsnetz beziehen, ohne separate Umwandlungsgeräte zu benötigen. Sie erschienen auch in Galvanisierungswerkstätten, Batterieladestationen und überall dort, wo Gleichstrommaschinen nicht schnell durch Wechselstromäquivalente ersetzt werden konnten.

Niedergang und Einschränkungen

Der Rotary Converter wurde durch die Entwicklung effizienter Gleichrichterröhren ab den 1920er Jahren und später Halbleitergleichrichter und Wechselrichter obsolet. Diese Halbleiterbauelemente benötigten keine beweglichen Teile, erforderten keine Wartung von Bürsten und Kommutatoren, erzeugten keine Oberschwingungsverzerrungen und beherrschten variable Lasten wesentlich eleganter. In den 1950er Jahren waren die meisten Rotary Converter verschrottet oder als reine Motoren oder Generatoren umfunktioniert worden.

Mechanisch litten Rotary Converter unter Bürstenverschleiß, Kommutatornarbenbildung und Lärmbelastung. Sie waren zudem schwer im Verhältnis zu ihrer Leistung und erforderten erfahrene Elektriker zur Wartung. Der Begriff selbst bleibt in historischen Dokumenten und Archiven von Versorgungsunternehmen erhalten, die Maschinen selbst findet man jedoch nur noch in Museen oder an Stätten des industriellen Kulturerbes.