DE1069780B - - Google Patents

Description

Es ist eine Gleichrichteranordnung zur Speisung elektrischer Verbraucher mit fallender Strom-Spannungs-Kennlinie bekanntgeworden, die von einem Transformator gespeist ist, in dessen Primärkreis eine gleichstromvormagnetisierte Drossel liegt, deren einer Steuerkreis vom Verbraucherstrom und deren anderer Steuerkreis von einem dauernd konstanten Gleichstrom durchflossen wird. Unter der Voraussetzung einer konstanten Netzspannung wird hierbei eine Konstanthaltung des Verbraucherstromes unabhängig von den Verhältnissen im Verbraucherstromkreis erreicht. Zur Zündung bedarf es, falls der Verbraucher kein Lichtbogen ist, der durch Berühren der Elektroden gezündet wird, besonderer Mittel und Maßnahmen.

Das gleiche gilt für eine weitere bekanntgewordene Einrichtung zur Speisung elektrischer Lichtbogen, die zur Konstanthaltung des bereits brennenden Lichtbogens bzw. zur Einregelung an die bei verschiedenen Elektrodenabständen bei brennendem Lichtbogen gegebenen Verhältnisse dient. Auch hier erfolgt die Zündung durch Berühren der Elektroden.

Die Erfindung betrifft eine Steueranordnung für Hochdruck-Gasentladungslampen, insbesondere XenonHöchstdrucklampen, unter Verwendung von Vorschaltgeräten mit zwei getrennten Steuerkreisen, bestehend aus vormagnetisierten Drosseln in Selbstsättigungsschaltung, einem Anpassungstransformator sowie Gleichrichtern und Glättungsmitteln, von denen der eine Steuerkreis vom Lampenstrom und der zweite Steuerkreis im Betrieb von einem konstanten einstellbaren Sollstrom abhängig ist. Das Vorschaltgerät dient dabei außer zur Steuerung auch zur Gleichstromversorgung der Lampen, indem es eine mehrphasige Netzspannung auf den geforderten Wert transformiert und gleichrichtet. Es wird auf diese an sich bekannte Weise eine Unabhängigkeit des Lampenstromes von der Netzspannung erreicht, d. h. der Strom konstant gehalten.

Aufgabe der Erfindung ist es, bei Lampen der genannten Art außer der Stromkonstanthaltung ohne zusätzliche Mittel eine Erleichterung der Zündung zu bewerkstelligen.

Die Lösung besteht darin, daß der zweite Steuerkreis zur Erleichterung der Zündung insbesondere bei kleinen Strömen und zur Konstanthaltung des Lampenstromes unabhängig von der Netzspannung von dem von einem einstellbaren Teil oder der ganzen Lampenspannung abhängigen Strom gespeist ist.

Die Erfindung beruht darauf, daß die Leerlaufspannung der Lampen vor der Zündung über der Betriebsspannung liegt und deshalb vor dem Zünden ein größerer als der betriebsmäßige Sollstrom durch den zweiten Steuerkreis fließt, der die Zündung wesentlich Steueranordnung
für Hochdruck-Gasentladungslampen

Anmelder:
Siemens-Schuckertwerke
Aktiengesellschaft,
Berlin und Erlangen,
Erlangen, Werner-von-Siemens-Str. 50

Dipl.-Phys. Ebbe Rohloff₁ Nürnberg,
ist als Erfinder genannt worden

erleichtert, ohne daß gesonderte Maßnahmen getroffen werden müssen. Es gelingt auf diese Weise schon bei wesentlich niedrigeren Strömen eine einwandfreie Zündung der Lampen, als dies bei den bekannten Zündhilfen möglich ist. Des weiteren wird bei der Steueranordnung nach der Erfindung die Eigenschaft von Gasentladungslampen ausgenutzt, daß deren Brennspannung praktisch im gesamten Arbeitsbereich konstant ist.

Bei entsprechender Bemessung der Umschaltgeräte können auch mehrere Lampen in Reihe liegend betrieben werden. Für den einwandfreien Betrieb von Xenon-Lampen ist es erforderlich, daß die Vorschaltgeräte den speisenden Drehstrom in einen geglätteten Gleichstrom mit nur geringer Pulsation umwandeln. Aus diesem Grunde erfolgt die Speisung durch Drehstrom, wobei zur Glättung des gleichgerichteten Stromes an sich bekannte LC-Glieder verwendet \verden. Außerdem ist wegen der erforderlichen Stabilisierung die Vorschaltung von insbesondere induktiven Widerständen in Form von Drosseln notwendig, die gleichzeitig zur Steuerung mitbenutzt sind.

Bei einer voneinander unabhängigen Einzelsteuerung mehrerer Lampen müssen diese in Parallelbetrieb in an sich bekannter Weise betrieben werden, wobei jeder Lampe zweckmäßig ein gesondertes Vorschaltgerät zugeordnet ist. Um eine entsprechende Helligkeitssteuerung der Lampen auch bei Alterungserscheinungen zu erreichen, können die zweiten Steuerkreise beider Vorschaltgeräte zur gemeinsamen Steuerung der Lampenströme unter Beibehaltung eines konstanten einstellbaren Verhältnisses der Lampenströme über einen Spannungsteiler in Parallelschaltung an die konstante Spannungsquelle, d. h. die Lampenspannung, angeschlossen werden.

909 650/222

Claims (2)

Weitere Einzelheiten der Steueranordnung nach der Erfindung sind an Hand der Zeichnung nachfolgend für einige Ausführungsbeispiele näher erläutert. Fig. 1 zeigt eine Steueranordnung für eine Gasentladungslampe 1 mit vorgeschaltetem Zündgerät 7. Die Reihenschaltung der genannten Anlageteile ist über eine Gleichrichterschaltung 4 in bekannter Drehstrombrückenanordnung an einen als Spartransformator ausgebildeten Drehstromtransformator 3 angeschlossen, der über Regeldrosseln 5 an das Drehstromnetz 2 geschaltet ist. Die einzelnen Drosselwicklungen 51 bis 56 sind zusammen mit Gleichrichtern 101 bis 106 als sogenannte Ventildrosseln paarweise parallel geschaltet, d. h. in der an sich bekannten Selbstsättigungsschaltung angeordnet. Jeder der genannten Drosselwicklungen 51 bis 56 sind zwei Steuerwicklungen Sil, 512, 521, 522 usw. zugeordnet, von denen jeweils die entsprechenden in Reihe liegenden Drosselwicklungen einem Steuerkreis zugehören. Somit sind die Drosselwicklungen 512, 522 usw. über eine Glättungsdrossel 8 einerseits an die Lampe 1 und andererseits an den Ausgang der Gleichrichteranordnung 4 angeschlossen und somit vom Lampenstrom beaufschlagt, während die den zweiten Steuerkreis bildenden in Reihe liegenden Drosselspulen 511, 521 usw. von einer konstanten Spannung gespeist werden, die von dem der Lampe 1 und dem Zündgerät 7 parallelliegenden Widerstand 60 abgegriffenen Brennspannung oder einem Teil davon gebildet ist. Da die Lampenieerlaufspannung größer als die konstante Lampenbrennspannung ist, wird dadurch die Zündung der Lampe schon bei kleineren Strömen ohne zusätzliche Mittel erreicht. Das Zündgerät 7 besteht in an sich bekannter Weise aus einer nicht näher dargestellten aus dem Netz gespeisten netzfrequenten Hoch-Spannungsquelle. Der den Gleichrichtern 4 parallel geschaltete Kondensator 11 dient zur Glättung im Zusammenhang mit der Drossel 8. Durch den genannten Anschluß der Steuerkreise in den Lampenstromkreis bzw. an die Lampenspannung wird eine Stromkonstanthaltung ermöglicht. Dies geht aus den in Fig. 2 dargestellten Kennlinien hervor, bei der auf der Abszisse der Lampenstrom Jl und auf der Ordinate die Lastspannung Ul aufgetragen ist. Je nach der Größe des als Parameter fungierenden Sollstromes Js kann ein Lampenstrom eingestellt werden, der praktisch von der Lastspannung unabhängig ist und der durch diese Unabhängigkeit entsprechend Fig. 3 auch von der Netzspannung weitgehend unabhängig ist. In Fig. 3 ist in der Abszisse die Netzspannung Ufi und auf der Ordinate der Lampenstrom Jl aufgetragen; es sind für drei verschiedene Größen der Sollströme Js die Abhängigkeiten des Lampenstromes von der Netzspannung gezeigt. Daraus ist zu entnehmen, daß im Betriebsbereich praktisch der Lampenstrom unabhängig von der Netzspannung ist. Für den Fall, daß mehrere Lampen parallel arbeiten und eine gemeinsame Steuerung beider Lampen derart erfolgen soll, daß sich die Verhältnisse der Lampenströme im gesamten Steuerbereich nicht ändern, werden gemäß Fig. 4 die vom Sollstrom beaufschlagten zweiten Steuerkreise beider Lampen, die in der Zeichnung nur schematisch mit K11 und Zf2 bezeichnet sind, über einen Spannungsteiler P2 und Einstellwiderständen R1 und R2, gegebenenfalls über einen weiteren, vorzugsweise als Spannungsteiler ausgebildeten Steuerwiderstand P1 an die Lampenspannung der Lampe L1 am Parallelwiderstand P angeschlossen. Durch Verändern des Steuerwiderstandes P1 können die in den Steuerwicklungen W1 und W2 fließenden Steuerströme — und demgemäß die dem Wicklungsverhältnis proportionalen Lampenströme Zil und Jl2 — so gesteuert werden, daß das Verhältnis der beiden Lampenströme konstant bleibt. Durch die Einstellwiderstände R1 und R2 kann dabei entsprechend den sich ändernden Betriebsverhältnissen durch Alterung u. dgl. eine Anpassung der Steuerströme unter Beibehaltung des Stromverhältnisses erfolgen, während durch Veränderung des Spannungsteilers P2 seinerseits das Stromverhältnis in bestimmten Größen veränderbar ist. Mit dieser Schaltung kann somit eine leichte Anpassung parallel arbeitender Lampen aneinander und an die jeweils gewünschten Betriebsverhältnisse erreicht werden. Es wird noch bemerkt, daß die Anordnung gemäß Fig. 1 in diesem Fall dahingehend abzuändern ist, daß die Vormagnetisierungsdrosseln 5 dem Anpassungstransformator 3 nachgeschaltet werden, unter Fortfall der Gleichrichter 101 bis 106. Eine weitere mögliche Anordnung ist in Fig. 5 dargestellt, bei der nur noch der zweite Steuerkreis zweier Lampenvorschaltgeräte in vereinfachter Darstellung gezeigt ist. Hierbei ist für jede Lampe ein Steuerwiderstand P1 bzw. P1 vorgesehen, die einander parallel geschaltet an die Lampenspannung angeschlossen sind. Der Abgriff des einen Steuerwiderstandes P1 ist fest mit dem aus der Reihenschaltung des Spannungsteilers P2 mit den beiden Steuerwicklungen W1 und W2 und den Einstellwiderständen R1 und R2 verbunden, während der Abgriff des zweiten Steuerwiderstandes P1 durch einen in dem genannten Stromkreis liegenden Umschalter U an die zugeordnete Wicklung W2 allein anschließbar ist, so daß eine gesonderte Steuerung für jede Lampe möglich wird. Ein weiteres Ausführungsbeispiel ist in Fig. 6 dargestellt, bei dem unter Fortfall eines der Einstellwiderstände nur der Spannungsteiler P2 in Reihe mit den Wicklungen W1 und W2 liegt, während der Abgriff des Steuerwiderstandes P1 fest zwischen einer der Wicklungen und dem Spannungsteiler und das eine Ende des Steuerwiderstandes P1 über den Einstellwiderstand R mit der anderen Steuerwicklung verbunden ist. Fig. 7 zeigt das Verhältnis der beiden Lampenströme JLl und JL2 in Abhängigkeit von der Stellung des Spannungsteilers P2. Je nachdem, wie der Spannungsteiler betätigt wird, wird das Verhältnis der Steuerströme und damit auch das Verhältnis der Lampenströme entsprechend größer als Eins. Patentansprüche:

1. Steueranordnung für Hochdruck-Gasentladungslampen, insbesondere Xenon-Höchstdrucklampen, unter Verwendung von Vorschaltgeräten mit zwei getrennten Steuerkreisen, bestehend aus vormagnetisierten Drosseln in Selbstsättigungsschaltung, einem Anpassungstransformator sowie Gleichrichtern und Glättungsmitteln, von denen der eine Steuerkreis vom Lampenstrom und der zweite Steuerkreis im Betrieb von einem konstanten einstellbaren Sollstrom abhängig ist, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Steuerkreis zur Erleichterung der Zündung und zur Konstanthaltung des Lampenstromes unabhängig von der Netzspannung von dem von einem einstellbaren Teil oder der ganzen Lampenspannung abhängigen Strom gespeist ist.

2. Steueranordnung nach Anspruch 1 für parallel arbeitende Vorschaltgeräte zweier Lampen,