Einrichtung für die Gittersteuerung von Quecksilberdampf-Stromrichtern. Die Gittersteuerung von Quecksilber- dampf-Gleich- und Wechselrichtern erfolgt bekanntlich durch Sperren der Anoden ver mittels einer negativen Gittervorspannung und unter Freigabe der Anode in einem be stimmten Zeitpunkt durch Aufdrücken eines positiven Spannungsimpulses auf das Gitter. Um eine stabile Steuerung zu erhalten, muss der Zündpunkt der Anode mit grosser Ge nauigkeit festgelegt werden.
Dies ist dann erreicht, wenn die Steilheit des positiven Spannungsimpulses am Steuergitter gross ist (105 bis 106 Volt/sec.).
Erfindungsgemäss wird zur Erzeugung steiler Steuerspannungen die Spannung ver wendet, welche an der Anode einer Elek tronenröhre entsteht, wenn sie mit einer sinusförmigen Wechselspannung stark über steuert wird.
Fig. 1 zeigt schematisch eine für die Er zeugung der Steuerspannung geeignete Steuer einrichtung. 1 ist eine Elektronenröhre, die vom Transformator 2, der die gleiche Phasen zahl wie der Stromrichter 3 hat, über den hochohmigen Widerstand 4 ausgesteuert wird.
Erfolgt eine starke Übersteuerung der Elektronenröhre 1, so wird der Anodenstrom, der von einer Gleichspannungsquelle 5 über den Widerstand 6 geliefert wird, aus folgen den Gründen einen rechteckförmiigen Verlauf aufweisen: Während der negativen Halb welle der vom Tansformator 2 gelieferten Sinusspannung wird der Anodenstrom null.
Während der positiven Halbwelle wird er fast konstant, da der fliessende Gitterstrom im Widerstand 4 einen solchen Spannungs abfall erzeugt, dass das Steuergitter der Elektronenröhre eine praktisch konstante Spannung erhält.
Der zeitlich rechteckförmig verlaufende Anodenstrom erzeugt am Widerstand 6 einen rechteckförmigen Spannungsabfall. An einem aus dem Kondensator 7 und dem Widerstand 8 bestehenden Spannungsteiler, der an Anode und Kathode der Elektronenröhre 1 ange schlossen ist, wird die Steuerspannung ent nommen und dem Gitter 9 des Stromrichters zugeführt.
Die konstante negative Gittervor- spannung, welcher die soeben beschriebene Steuerspannung überlagert wird, wird von der Gleichspannungsquelle 5 am Spannungs- teiler 10 erzeugt. Die Änderung der Phasen lage der Steuerspannung erfolgt durch Ände rung der Phasenlage der speisenden Wechsel spannung.
Die bei dieser Einrichtung entstehenden Steuerimpulse haben den in Fig. 2 gezeigten zeitlichen Verlauf. 2s ist die Spannung am Gitter 9 gegenüber der Stromrichterkathode. Die Spannung u, ist -die am Spannungsteiler 10 erzeugte Gittervorspannung. Die gerade .steile Flanke der Kurvenstücke a und b entspricht dem Abfallen auf null bezw. dem Ansteigen auf den Maximalwert des Anodenstromes.
Die exponentiell verlaufende Flanke entsteht durch Aufladung des Kondensators 7 auf die Spannung der Elektronenröhrenanode wäh rend der jeweiligen Halbperiode. Zur Steue rung des Stromrichters werden nur die posi tiven Impulse a verwendet.
Gegenüber bekannten Ausführungen be sitzt die beschriebene Gittersteuereinrichtung verschiedene Vorteile. Der sehr rasche Span nungsanstieg (grösser als 106 Volt/sec.) ge währleistet einen äusserst exakten Zündein satz. Die Dauer des Zündimpulses kann durch die Grösse des Widerstandes 8 und des Kondensators 7 beliebig verändert werden, so dass sich die Apparatur speziell zur Steue rung von Wechselrichtern mittlerer und hoher Frequenzen eignet. Ein weiterer Vor teil ist der geringe Leistungsbedarf und die Einfachheit der Schaltung.
Device for the grid control of mercury vapor converters. The grid control of mercury vapor rectifiers and inverters is known to be done by blocking the anodes by means of a negative grid bias and releasing the anode at a certain point in time by applying a positive voltage pulse to the grid. In order to obtain stable control, the ignition point of the anode must be determined with great accuracy.
This is achieved when the steepness of the positive voltage pulse on the control grid is large (105 to 106 volts / sec.).
According to the invention, the voltage is used to generate steep control voltages, which is generated at the anode of an electron tube when it is heavily controlled with a sinusoidal alternating voltage.
Fig. 1 shows schematically a control device suitable for generating the control voltage He. 1 is an electron tube that is controlled by the transformer 2, which has the same number of phases as the converter 3, via the high-value resistor 4.
If the electron tube 1 is heavily overdriven, the anode current, which is supplied by a DC voltage source 5 via the resistor 6, has a rectangular shape for the following reasons: During the negative half-wave of the sinusoidal voltage supplied by the transformer 2, the anode current becomes zero.
During the positive half-wave it becomes almost constant, since the flowing grid current in the resistor 4 generates such a voltage drop that the control grid of the electron tube receives a practically constant voltage.
The anode current, which has a rectangular shape over time, generates a square-wave voltage drop across the resistor 6. At a voltage divider consisting of the capacitor 7 and the resistor 8, which is connected to the anode and cathode of the electron tube 1, the control voltage is taken ent and fed to the grid 9 of the converter.
The constant negative grid bias voltage, on which the control voltage just described is superimposed, is generated by the DC voltage source 5 at the voltage divider 10. The phase position of the control voltage is changed by changing the phase position of the supplying AC voltage.
The control pulses produced by this device have the time profile shown in FIG. 2s is the voltage on the grid 9 with respect to the converter cathode. The voltage u, is the grid bias voltage generated at the voltage divider 10. The straight .steile flank of the curve pieces a and b corresponds to the drop to zero respectively. the increase to the maximum value of the anode current.
The exponential edge is created by charging the capacitor 7 to the voltage of the electron tube anode during the respective half-cycle. Only the positive pulses a are used to control the converter.
Compared to known designs be seated the grid control device described various advantages. The very rapid increase in voltage (greater than 106 volts / sec.) Ensures extremely precise ignition. The duration of the ignition pulse can be changed as required by the size of the resistor 8 and the capacitor 7, so that the apparatus is especially suitable for controlling inverters of medium and high frequencies. Another advantage is the low power requirement and the simplicity of the circuit.