DE1182755B

DE1182755B - Arrangement for the detection of ignition states in the mercury vapor discharge vessel of a converter system

Info

Publication number: DE1182755B
Application number: DEE20378A
Authority: DE
Inventors: John Desmond Ainsworth
Original assignee: English Electric Co Ltd
Current assignee: English Electric Co Ltd
Priority date: 1960-01-01
Filing date: 1960-12-30
Publication date: 1964-12-03

Description

Anordnung zum Nachweis von Durchzündungszuständen in dem Quecksilberdampf-Entladungsgefäß einer Stromrichteranlage Die Erfindung betrifft eine Anordnung zum Nachweis von Durchzündungszuständen in den Ouecksilberdampf-Entladungsgefäßen von Stromrichteranlagen.Arrangement for the detection of ignition states in the mercury vapor discharge vessel a converter system The invention relates to an arrangement for the detection of Ignition states in the mercury vapor discharge vessels of power converter systems.

Unter Durchzündung versteht man bekanntlich bei Entladungsgefäßen von Stromrichteranlagen einen Zustand, bei welchem die Sperrwirkung der Entladungsröhre versagt, derart, daß auch während der Sperrperiode des Entladungsgefäßes ein Strom in Durchlaßrichtung fließt; bei gittergesteuerten Röhren bedeutet dies einen Zustand, wo bei Anliegen einer negativen Gittersteuerspannung das Entladungsgefäß leitend bleibt (von den Vorgängen während der verhältnismäßig kurzen Kommutationszeit kann hierbei abgesehen werden); diese Definition trifft insbesondere auf sogenannte »Breitimpuls«-Systeme zu, bei denen der Gitterimpuls in seiner zeitlichen Erstreckung mit der nominellen Leitfähigkeitsperiode der Röhre unter Außerachtlassung der Kommutations- bzw. Umschaltzeit zusammenfällt.As is well known, ignition is understood in the case of discharge vessels of power converter systems a state in which the blocking effect of the discharge tube fails in such a way that a current is also generated during the blocking period of the discharge vessel flows in the forward direction; in the case of grid-controlled tubes this means a state where the discharge vessel is conductive when a negative grid control voltage is applied remains (of the processes during the relatively short commutation time be refrained from); this definition applies in particular to so-called "broad impulse" systems to, in which the grid pulse extends over time with the nominal Conductivity period of the tube ignoring the commutation or switching time coincides.

Anordnungen zum Nachweis von Störzuständen allgemeiner Art (Fehlzündungen, Durchzündungen, Rückzündungen) an Entladungsgefäßen von Stromrichteranlagen sind an sich bekannt. Die bekannten Anordnungen gehen von der Verwendung jeweils nur einer Meßgröße (Anodenspannung bzw. -strom oder Gitterspannung bzw. -strom) für die Überwachung des Entladungsgefäßes auf die betreifenden Störzustände aus. Die Erfindung bezweckt eine Vervollkommnung der Störüberwachung für den besonderen Fall der Durchzündung.Arrangements for the detection of disturbance states of a general kind (misfires, Flashbacks, backfires) on the discharge vessels of power converter systems known per se. The known arrangements are only based on use a measured variable (anode voltage or current or grid voltage or current) for monitoring of the discharge vessel for the relevant disturbance states. the The invention aims to perfect the interference monitoring for the special case the ignition.

Zu diesem Zweck kennzeichnet sich eine Anordnung der genannten Art gemäß der Erfindung durch eine erste Schaltung, welcher als Eingangsgröße ein aus dem Gitterkreis des Entladungsgefäßes abgeleitetes Signal zugeführt wird und die ein Ausgangssignal während derjenigen Perioden .erzeugt, in denen kein positiver Steuerimpuls am Gitter des Entladungsgefäßes anliegt, durch eine zweite Schaltung, der als Eingangsgröße ein Signal zugeführt wird, das ein Maß für den im Kathodenkreis des Entladungsgefäßes fließenden Strom darstellt und welche ein Ausgangssignal erzeugt, wenn dieser Strom einen kleinen Bruchteil des im leitenden Zustand des Entladungsgefäßes normalerweise fließenden Stroms übersteigt, durch eine auf die Ausgangssignale der ersten und der zweiten Schaltung ansprechende UND-Schaltung, die ein Ausgangssignal bei gleichzeitigem Auftreten dieser Ausgangssignale erzeugt, sowie durch eine Relaisvorrichtung, die in Abhängigkeit vom Ausgangssignal der UND-Schaltung eine Anzeige- bzw. Sicherheitsvorrichtung auslöst. Indem in der vorstehend bezeichneten Weise der Überwachungsanordnung sowohl eine dem Gitterkreis als auch eine dem Kathodenkreis des Entladungsgefäßes entnommene Größe zugeführt wird, wird eine völlig eindeutige, unfehlbare und zuverlässige Störüberwachung und gegebenenfalls -anzeige erzielt.For this purpose, an arrangement of the type mentioned is identified according to the invention by a first circuit, which as an input variable on from the lattice circle of the discharge vessel is fed signal derived and the an output signal during those periods in which no positive Control pulse is applied to the grid of the discharge vessel by a second circuit, to which a signal is fed as an input variable, which is a measure for the in the cathode circuit represents the current flowing in the discharge vessel and which generates an output signal, when this current is a small fraction of that in the conductive state of the discharge vessel normally flowing current exceeds by one on the output signals of the first and second circuit responsive AND circuit having an output signal generated when these output signals occur simultaneously, as well as by a relay device, a display or safety device depending on the output signal of the AND circuit triggers. By in the manner described above the monitoring arrangement both one taken from the grid circle and one from the cathode circle of the discharge vessel Size is supplied, becomes a completely unambiguous, infallible and reliable interference monitoring and, if necessary, display.

Die schaltungsmäßige Verwirklichung der überwachungsanordnung gemäß der Erfindung kann in verschiedener Weise erfolgen. Nach bevorzugten Ausführungsformen ist vorgesehen, daß die erste Schaltung einen Begrenzerverstärker, dem als Eingangsignal eine zwischen Kathode und einem im Gitterstromkreis liegenden Strombegrenzerwiderstand abgegriffene Spannung zugeführt wird und der während Zeitperioden, in denen ein Gitterimpuls anliegt und in der zeitlichen Erstreckung mit diesem Gitterimpuls zusammenfallendem Ausgangssignal erzeugt, eine Dehnstufe, welche eine Dehnung des Ausgangssignals des Begrenzerverstärkers um eine kurze Zeitperiode bewirkt, sowie eine Inversinons- bzw. NEIN-Schaltung aufweist, welche die Polarität des Ausgangssignals der Dehnstufe umkehrt.The circuit implementation of the monitoring arrangement according to the invention can be made in various ways. According to preferred embodiments it is provided that the first circuit has a limiter amplifier as the input signal one between the cathode and a current limiting resistor in the grid circuit tapped voltage is supplied and during periods of time in which a Grid pulse is present and coinciding in the time extension with this grid pulse Output signal generated, an expansion stage, which is an expansion of the output signal of the limiter amplifier by a short period of time, as well as an inverse or NO circuit, which has the polarity of the output signal of the expansion stage reverses.

Entsprechend kann nach einer weiteren Ausführungsform vorgesehen sein, daß auch die zweite Schaltung einen Begrenzerverstärker aufweist, dem als Eingangsgröße der Spannungsabfall an einem in der Kathodenleitung des Entladungsgefäßes liegenden Widerstand zugeführt wird.Correspondingly, according to a further embodiment, it can be provided that the second circuit has a limiter amplifier, the as Input variable of the voltage drop at one in the cathode line of the discharge vessel lying resistance is supplied.

Unter Begrenzerverstärker ist eine an sich bekannte Verstärkerschaltung zu verstehen, die bei Auftreten des (verhältnismäßig großen) Eingangssignals in den Sättigungszustand durchgesteuert wird, derart, daß sich als Ausgangsgröße im wesentlichen ein Rechteckimpuls ergibt, dessen Flanken mit den Nulldurchgängen der Eingangsspannung zusammenfallen; beispielsweise kann ein derartiger Begrenzerverstärker durch einen p-n-p-Transistor in Emitterschaltung mit negativ vorgespanntem Kollektor gebildet werden, bei dem die Basiselektrode über eine Gleichrichterdiode mit dem Emitter verbunden ist.A limiter amplifier is an amplifier circuit known per se to understand that when the (relatively large) input signal occurs in the saturation state is controlled in such a way that the output variable im essentially results in a square pulse, the edges of which coincide with the zero crossings of the Input voltage coincide; for example, such a limiter amplifier by a p-n-p transistor in the emitter circuit with a negatively biased collector be formed, in which the base electrode via a rectifier diode with the Emitter is connected.

Eine »UND-Schaltung« ist eine binär arbeitende, auch unter der Bezeichnung Koinzidenzschaltung bekannte logische Schaltung mit zwei oder mehreren elektrischen Eingängen und einem Ausgang, wobei Eingangs- und Ausgangsgrößen jeweils nur zwei verschiedene Werte (»EIN« bzw. »AUS«) annehmen können und die Ausgangsgröße den Zustand »EIN« nur annimmt, wenn gleichzeitig beide Eingänge sich im »EIN«-Zustand befinden, d. h. mit anderen Worten, ein Ausgangssignal nur bei gleichzeitigem Auftreten beider Eingangssignale auftritt; ein beispielsweise aus der Technik der Digital-Rechenanlagen bekanntes einfaches Beispiel einer derartigen UND-Schaltung ist eine Diode.An "AND circuit" is a binary one, also known as Coincidence circuit known logic circuit with two or more electrical Inputs and one output, with input and output variables each only two can assume different values (»ON« or »OFF«) and the output variable Only assumes the "ON" state if both inputs are in the "ON" state at the same time located, d. H. in other words, an output signal only when it occurs at the same time both input signals occurs; one, for example, from the technology of digital computing systems known simple example of such an AND circuit is a diode.

Unter einer Dehnstufe wird hier eine an sich bekannte Schaltung verstanden, die nach dem Binärsystem arbeitet, also im wesentlichen zwei stabile Zustände besitzt, wobei einer im »EIN«-Zustand befindlichen Eingangsgröße einer beliebigen Zeitdauer Ti eine im »EIN«-Zustand befindliche, im gleichen Zeitpunkt beginnende Ausgangsgröße der Zeitdauer Tl+T2 entspricht, wobei T., eine Konstante darstellt. Beispielsweise kann eine derartige Dehnstufe durch eine Transistorstufe verwirklicht werden, welche einen p-n-p-Transistor in Emitterschaltung mit negativ vorgespanntem Kollektor aufweist, wobei zwischen Emitter und Masse ein Kondensator liegt; die Eingangsgröße wird der Basis zugeführt, die Ausgangsgröße am Emitter abgenommen.An expansion stage is understood here to mean a circuit known per se, which works according to the binary system, i.e. essentially has two stable states, where an input variable in the "ON" state of any length of time Ti is an output variable in the "ON" state that begins at the same point in time corresponds to the duration Tl + T2, where T., represents a constant. For example Such an expansion stage can be realized by a transistor stage, which has a p-n-p transistor in the emitter circuit with a negatively biased collector, a capacitor being located between the emitter and ground; the input variable is the Base supplied, the output variable removed at the emitter.

Unter Inversions- bzw. Negatorschaltung wird eine an sich bekannte logische NEIN-Schaltung verstanden, d. h. also eine Binärschaltung mit zwei stabilen Zuständen, wobei einer im EIN-Zustand befindlichen Eingangsgröße eine im »AUS«-Zustand befindliche Ausgangsgröße entspricht und umgekehrt. Eine derartige Inversions- bzw. NEIN-Schaltung wird beispielsweise durch eine Transistorstufe gebildet, welchen einen p-n-p-Transistor in Emitterschaltung aufweist, dessen Basis mit der Verbindungsstelle zweier einen Spannungsteiler bildenden Widerstände verbunden ist. Das Eingangssignal wird dem einen Ende dieses Spannungsteilers zugeführt, während das andere Ende mit einer positiven Spannungsquelle verbunden ist; das Ausgangssignal wird am Kollektor abgenommen.An inversion circuit is a known one logical NO circuit understood, d. H. so a binary circuit with two stable ones States, with one input variable in the ON state and one in the »OFF« state corresponds to the output variable and vice versa. Such an inversion or NO circuit is formed, for example, by a transistor stage, which has a p-n-p transistor in the emitter circuit, the base of which with the junction two resistors forming a voltage divider is connected. The input signal is fed to one end of this voltage divider, while the other end to connected to a positive voltage source; the output signal is at the collector removed.

Die Anordnung gemäß der Erfindung zum Nachweis von Durchführungszuständen kann vorteilhaft mit einer Anordnung zum Nachweis von Fehlzündungs- bzw. Zündversagerzuständen kombiniert werden; in diesem Fall ergibt sich der Vorteil, daß das Ausgangssignal des vom Gitterkreis gesteuerten Begrenzerverstärkers der ersten Schaltung gleichzeitig der Anordnung zum Nachweis von Fehlzündungs- bzw. Zündversagerzuständen zugeführt werden kann, wodurch ein Begrenzerverstärker und die Schaltvorrichtung zur Ableitung des Eingangssignal aus dem Gitterkreis eingespart werden.The arrangement according to the invention for the detection of implementation states may be advantageous with an arrangement for detecting misfire or failure ignition conditions be combined; in this case, there is an advantage that the output signal of the limiter amplifier of the first circuit controlled by the grid circuit at the same time supplied to the arrangement for detecting misfire or failure ignition conditions can be, whereby a limiter amplifier and the switching device for derivation of the input signal from the grid circle can be saved.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung in einer Quecksilberdampf-Stromrichteranlage ist in der Zeichnung dargestellt; in dieser zeigt F i g. 1 ein schematisches Blockschaltbild der Vorrichtung, F i g. 2 ein zugehöriges detailliertes Schaltbild dieser Vorrichtung.An embodiment of the invention in a mercury vapor converter system is shown in the drawing; in this FIG. 1 is a schematic block diagram of the device, FIG. 2 shows an associated detailed circuit diagram of this device.

In F i g. 1 ist eine Röhre V einer Quecksilberdampf-Gleichrichtanlage schematisch durch einen Röhrenkolben 10 angedeutet, welcher eine Anode 11, eine in Form eines Quecksilbernapfes ausgebildete Kathode 12 sowie eine Reihe von Gittern mit einem Steuerzündgitter 13 und Spannungsabstufungsgitter 14 aufweist. Der Anoden-Kathoden-Kreis der Röhre ist in geeigneter, in der Zeichnung nicht dargestellter Weise geschaltet, weist jedoch einen Reihenwiderstand 15 auf, an dem zur Gewinnung einer Anzeige des Kathodenstromes ein Signal gebildet wird, das ein Maß für die an dem Widerstand abfallende Spannung darstellt. Die Röhre wird durch ein Gitterimpulssignal gesteuert, das dem Gitter-Kathoden-Kreis über einen Transformator 16 zugeführt wird. Die Sekundärwicklung dieses Transformators 16 ist durch eine geeignete Spannungsquelle 17 vorgespannt und führt über einen Widerstand 18 dem Gitter 13 das Steuergittersignal für die Röhre V zu. Die Leitungen 19 liefern ein Maß für die Gitter-Kathodenspannung der Röhre, wenn durch den Widerstand 18 kein Strom fließt.In Fig. 1, a tube V of a mercury vapor rectification system is indicated schematically by a tube bulb 10 , which has an anode 11, a cathode 12 in the form of a mercury cup and a series of grids with a control ignition grid 13 and voltage gradation grid 14 . The anode-cathode circuit of the tube is connected in a suitable manner, not shown in the drawing, but has a series resistor 15 on which a signal is formed to obtain an indication of the cathode current, which is a measure of the voltage drop across the resistor represents. The tube is controlled by a grid pulse signal which is fed to the grid-cathode circuit via a transformer 16. The secondary winding of this transformer 16 is biased by a suitable voltage source 17 and feeds the control grid signal for the tube V to the grid 13 via a resistor 18. The lines 19 provide a measure of the grid-cathode voltage of the tube when there is no current flowing through the resistor 18.

Das den Spannungsabfall an dem Widerstand 15 darstellende Signal wird einem Begrenzerverstärker 20 zugeführt, der ein Ausgangssignal von einer bestimmten, fest vorgegebenen Amplitude erzeugt, wenn ein ausreichender Kathodenstrom durch die Röhre V fließt. Das an den Leitungen 19 auftretende Signal, welches das Vorhandensein des Gitterimpulses wiedergibt, wird einem Begrenzerverstärker 21 zugeführt, der ebenfalls ein Signal vorgegebener Amplitude während Zeitperioden, in denen ein Gitterimpuls vorliegt, erzeugt. Das Ausgangssignal des Begrenzerverstärkers 21 hat die Form von in ihrer zeitlichen Erstreckung mit dem Gitterimpuls zusammenfallenden Impulsen und wird einer Impulsdehnvorrichtung 22 zugeführt, welche eine Dehnung der zeitlichen Dauer dieser Impulse um eine kurze Zeitperiode (beispielsweise von 60°, bezogen auf die Gitterimpulsfrequenz) bewirkt; die gedehnten Impulse werden als Ausgangsgröße der Vorrichtung 22 sodann durch einen Wechselrichter23 wechselgerichtet, um ein Ausgangssignal zu erhalten, das zum Vergleich mit dem von dem Begrenzerverstärker 20 gelieferten Signal geeignet ist. Gleichzeitiges Auftreten einer Ausgangsgröße der Vorrichtung23 und des Begrenzerverstärkers20 wird mit einer UND-Nachweisvorrichtung 24 nachgewiesen, welche die Anzeige des Durchzündungszustandes liefert. In dem Blockschaltbild der F i g. 1 ist auch eine Anzeige von Fehlzündungszuständen vorgesehen. Zwischen der Anode 11 und der Kathode 12 liegt ein Spannungsteiler 25 mit mehreren Abzapfungen, die in der gezeigten Weise mit den Gittern 14 verbunden sind. Diese Potentiometer-Gitter-Anordnung dient zur Steuerung des Spannungsgradienten in der Röhre V, bevor diese durch Zufuhr eines Gitterimpulses über den Transformator 16 zur Stromleitung veranlaßt wird. Im Zustand der Fehlzündung zieht der Spannungsteiler 25 keinen Strom über die Gitter 14, und ein über die Ausgangsleitungen 26 an einer geeigneten Anzapfung entlang des Spannungsteilers 25 abgenommenes Signal liefert ein Maß der Anoden-Kathoden-Spannung der Röhre V. Übersteigt die Amplitude dieses über die Leitungen 26 zugeführten Signals einen vorgegebenen Pegel, wenn über den Transformator 16 ein Gitterimpuls anliegt, so muß ein Fehlzündungszustand angezeigt werden. Zu diesem Zweck wird gemäß F i g. 1 das an den Leitungen 26 auftretende Signal einem Begrenzerverstärker 27, das an den Leitungen 19 auftretende Signal einem Begrenzerverstärker 28 zugeführt, wobei die in dieser Weise gebildeten Signale in einem UND-Detektor 29 verglichen werden, der bei gleichzeitigem Auftreten dieser Signale die erforderliche Anzeige liefert. Um Fehlanzeigen infolge der normalen Zündverzögerung der Röhre, insbesondere bei Einschaltung der Röhre im anfänglichen kalten Zustand, zu vermeiden, erfolgt die von dem Detektor 29 bewirkte UND-Anzeige über ein Zeitrelais mit fester Verzögerung 30, das nur dann unter Anzeige eines Fehlzündungszustandes betätigt wird, wenn die Ausgangsgröße des UND-Detektors 29 während einer vorgegebenen festen Zeitdauer, beispielsweise von 200 Mikrosekunden bei einer üblichen 50-Hz-Anlage, anhält.The signal representing the voltage drop across the resistor 15 is fed to a limiter amplifier 20 which generates an output signal of a specific, fixed amplitude when a sufficient cathode current flows through the tube V. The signal appearing on lines 19 , which reflects the presence of the grid pulse, is fed to a limiter amplifier 21 which also generates a signal of predetermined amplitude during time periods in which a grid pulse is present. The output signal of the limiter amplifier 21 has the form of pulses which coincide in their temporal extension with the grid pulse and is fed to a pulse stretching device 22 which causes the duration of these pulses to be stretched by a short period of time (for example 60 °, based on the grid pulse frequency); the stretched pulses are then inverted as the output variable of the device 22 by an inverter 23 in order to obtain an output signal which is suitable for comparison with the signal supplied by the limiter amplifier 20. Simultaneous occurrence of an output variable of the device 23 and the limiter amplifier 20 is detected with an AND detection device 24 , which supplies the indication of the ignition state. In the block diagram of FIG. 1 also provides an indication of misfire conditions. Between the anode 11 and the cathode 12 there is a voltage divider 25 with several taps, which are connected to the grids 14 in the manner shown. This potentiometer grid arrangement is used to control the voltage gradient in the tube V before this is caused by the supply of a grid pulse via the transformer 16 to the power line. In the misfire condition, voltage divider 25 will not draw current through grids 14 and a signal taken from output lines 26 at a suitable tap along voltage divider 25 will provide a measure of the anode-cathode voltage of tube V. If the amplitude exceeds this above If a grid pulse is applied through the transformer 16, a misfire condition must be indicated. For this purpose, according to FIG. 1, the signal appearing on lines 26 is fed to a limiter amplifier 27, the signal appearing on lines 19 is fed to a limiter amplifier 28, the signals formed in this way being compared in an AND detector 29 which, when these signals occur simultaneously, provides the required display . In order to avoid false indications due to the normal ignition delay of the tube, in particular when the tube is switched on in the initially cold state, the AND display effected by the detector 29 takes place via a time relay with a fixed delay 30, which is only actuated to indicate a misfire state, when the output of the AND detector 29 continues for a predetermined fixed period of time, for example 200 microseconds in a conventional 50 Hz system.

Wie aus dem in F i g. 2 dargestellten detaillierten Schaltbild ersichtlich ist, können für die Funktionen der Begrenzerverstärker 21 und 28 nach dem Blockschaltbild der F i g. 1 gemeinsame Schaltungsteile verwendet werden. Bei der in F i g. 2 verwendeten Schaltung finden Transistoren von p-n-p-Typ. Anwendung. Der mit 21128 bezeichnete Begrenzerverstärker weist in der gezeigten Form einen Transistor 31 in Emitter-Basis-Schaltung auf. Zwischen Basis und Emitter des Transistors liegt eine Diode 32. Diese Diode 32 bewirkt eine Begrenzung des positiven Anstieges des Basispotentials. Das Eingangssignal wird dem Begrenzer21128 über eine Spannungsteilerschaltung aus Widerständen 33 und 34 zugeführt. Von der Verbindungsstelle zwischen den beiden Widerständen wird der Basis des Transistors 31 ein Signal zugeführt, während das andere Ende des Widerstandes 34 mit dem negativen Pol einer Vorspannungsquelle - V1 verbunden ist. Das Ausgangssignal des Begrenzerverstärkers 21128 wird am Kollektor des Transistors 31 abgenommen, der ferner über einen Widerstand 35 mit derselben negativen Spannungsquelle - V1 verbunden ist.As shown in FIG. 2 shown detailed circuit diagram can be seen can be used for the functions of the limiter amplifiers 21 and 28 according to the block diagram the F i g. 1 common circuit parts are used. In the case of the in FIG. 2 used Circuit find transistors of p-n-p type. Use. The one labeled 21128 In the form shown, the limiter amplifier has a transistor 31 in an emitter-base circuit on. A diode 32 is located between the base and emitter of the transistor. This diode 32 has the effect of limiting the positive increase in the base potential. The input signal is fed to the limiter 21128 via a voltage divider circuit made up of resistors 33 and 34 supplied. From the junction between the two resistors, the Base of transistor 31 is fed a signal, while the other end of the resistor 34 is connected to the negative pole of a bias voltage source - V1. The output signal of the limiter amplifier 21128 is taken from the collector of transistor 31, which also has a resistor 35 with the same negative voltage source - V1 connected is.

Die Wirkungsweise ist derart, daß das Eingangssignal des Begrenzerverstärkers 21128 normalerweise negativ ist und dementsprechend die Basis des Transistors 31 negativ gehalten wird, so daß die Kollektor-Emitter-Strecke in ihrem leitfähigen Zustand ist und die Ausgangsgröße des Begrenzers einen Wert von nahezu Null besitzt. Bei Zufuhr des die Zündung der Röhre V steuernden positiven Gitterimpulses über den Transformator 16 kann je nach dem Verhältnis der Widerstandswerte der Widerstände 33, 34 und der Vorspannungspotentiale der Schaltung die Basis des Transistors 31 ein positives Potential annehmen, dessen Größe durch die Wirkung der Diode 32 begrenzt ist, jedoch zur Sperrung des Transistors ausreicht. In diesem Zustand sinkt das Ausgangssignal des Begrenzers 21128 auf den niedrigen negativen Wert - V1. Liegt daher an der Röhre V der Gitter-Impuls an, so liefert der Begrenzer 21/28 einen stark negativen Ausgangsimpuls.The mode of operation is such that the input signal of the limiter amplifier 21128 is normally negative and accordingly the base of transistor 31 is held negative so that the collector-emitter path is conductive in its State and the output variable of the limiter has a value of almost zero. When the positive grid pulse controlling the ignition of the tube V is supplied, over the transformer 16 can depending on the ratio of the resistance values of the resistors 33, 34 and the bias potentials of the circuit form the base of transistor 31 assume a positive potential, the size of which is limited by the action of the diode 32 is, but is sufficient to block the transistor. In this state it sinks Output of limiter 21128 to the low negative value - V1. Lies therefore the grating pulse is applied to the tube V, the limiter 21/28 supplies one strongly negative output pulse.

Der Begrenzerverstärker 27 besteht aus Schaltungsteilen ähnlicher Art wie .der Begrenzer 21/28 und liefert in entsprechender Weise ein Ausgangssignal, dessen Größe normalerweise nahezu Null ist, jedoch auf den Wert - V1 absinkt, sobald der Röhrenschaltung das überspannungs-Eingangs-Steuersignal zugeführt wird. Der UND-Detektor 29 besteht lediglich aus der Diode 36, sobald das Ausgangssignal des Begrenzerverstärkers 27 entsprechend der vorstehend beschriebenen Wirkungsweise stark negativ zu werden sucht, wird dies durch die Diode 36 verhindert, falls der Transistor 31 sich in seinem leitfähigen Zustand befindet. Die Diode 36 wird jedoch unwirksam, wenn die Ausgangsgröße des Begrenzers 21/28 ebenfalls stark negativ ist. Das dem Relais 30 zugeführte Ausgangssignal ist daher nur. dann stark negativ, wenn den Begrenzern 21128 und 27 die geeignete Kombination überpositiver Eingangsgrößen gleichseitig zugeführt wird.The limiter amplifier 27 consists of circuit parts similar to the limiter 21/28 and correspondingly provides an output signal, the size of which is normally almost zero, but drops to the value - V1 as soon as the overvoltage input control signal is fed to the tube circuit. The AND detector 29 consists only of the diode 36, as soon as the output signal of the limiter amplifier 27 tries to become strongly negative in accordance with the mode of operation described above, this is prevented by the diode 36 if the transistor 31 is in its conductive state. The diode 36 becomes ineffective, however, if the output variable of the limiter 21/28 is also strongly negative. The output signal applied to relay 30 is therefore only. then strongly negative when the limiters 21128 and 27 are fed the appropriate combination of over-positive input variables at the same time.

Das Relais30 weist einen Transistor37 in Emitterbasisschaltung auf, dessen Basis mit der Verbindungsstelle der beiden Widerstände 38 und 39, die einen Spannungsteiler bilden, verbunden ist. Das Eingangssignal wird dem einen Ende dieses Spannungsteilers zugeführt; das andere Ende des Spannungsteilers ist mit der positiven Klemme einer Vorspannungsquelle + V2 verbunden. Der Wert von V2 wird so eingestellt, daß bei Zufuhr des stark negativen Signals als , Eingangsgröße die Kollektor-Emitter-Strecke des Transistors leitend wird und am Kollektor des Transistors 37 das Ausgangssignal des Gesamtsystems auftritt. Durch die Wirkung eines zwischen dem Eingang dieses Relais und dem Emitter des Transistors 37 liegenden Kondensators 40 wird eine Zeitverzögerung in dieses Relais eingeführt. Der Kondensator 40 bewirkt, daß- der Aufbau des stark negativen Eingangssignals sich verlangsamt, derart, das ein Signal, dessen Dauer .unterhalb eines vorgegebenen Wertes bleibt, keine Betätigung des Relais herbeiführt. Die Abgabe eines »Fehlzündungs«-Signals stellt sich in der in. der Zeichnung gezeigten Schaltung als Betätigung des Relais, d. h. als Einschaltung des Transistors 37, dar.The relay30 has a transistor37 in an emitter-base circuit, its base with the junction of the two resistors 38 and 39, the one Form voltage divider, is connected. The input signal will be one end of this Voltage divider supplied; the other end of the voltage divider is connected to the positive Terminal of a bias voltage source + V2 connected. The value of V2 is set so that that when the strongly negative signal is supplied as the input variable, the collector-emitter path of the transistor becomes conductive and at the collector of transistor 37 the output signal of the overall system occurs. By the action of one between the entrance of this Relay and the emitter of transistor 37 lying capacitor 40 is a time delay introduced into this relay. The capacitor 40 causes the structure of the strong negative input signal slows down, so that the one signal, its duration . remains below a specified value, the relay does not operate. The delivery of a "misfire" signal is shown in the drawing Circuit as actuation of the relay, d. H. as switching on the transistor 37, represent.

Der Begrenzerverstärker 20 besteht ebenfalls aus Bauteilen ähnlicher Art wie die Begrenzer 21/28 und 27 und wirkt gleichfalls in der Weise, daß er ein Ausgangssignal liefert, dessen Größe bei Kathodenstrom Null einen Wert von etwa Null besitzt, jedoch auf einen stark negativen Wort .absinkt, sobald der Kathodenstrom den Normalwert um einen kleinen Bruchteil von beispielsweise 5 % übersteigt. Das Ausgangssignal des Begrenzers 20 -wird einem UND-Detektor 24 zugeführt, der einen Transistor 41 in Emitterbasisschaltung aufweist, dessen Basis mit der Verbindungsstelle zweier einen Spannungsteiler bildender Widerstände 42 und 43 verbunden ist. Das Eingangssignal wird dem einen Ende dieses Spannungsteilers zugeführt, dessen anderes Ende mit einer positiven Spannungsquelle -I- V2 verbunden ist. Der Wert von V2 ist so gewählt, daß bei Zuführung des stark negativen Signals als Eingangsgröße die Kollektor-Emitter-Strecke des Transistors 41 leitend wird; dieser Zustand kann zur Bildung eines »Durchzündungs«-Anzeigesignals im Kollektorkreis des Transisttors dienen. Diese Wirkungsweise hängt jedoch von der Wirkung der Vorrichtung 22123 ab, welche die Funktionen der Vorrichtungen 22 und 23 aus F i g. 1 erfüllt und durch das Ausgangssignal des Begrenzers 21128 gesteuert wird. Die Vorrichtung 22/23 weist eine Transistorstufe, welche die Impulsdehnung bewirkt, sowie eine zweite Transistorstufe, welche die Wechselrichtung bewirkt, auf. Die Impulsdehnung erfolgt durch den Transistor 44, zwischen dessen Emitter und Erde ein Kondensator 45 liegt. Der Kollektor des Transistors ist über einen Widerstand 46 mit einer Spannungsquelle - Vr verbunden. Die Eingangsgröße für die Vorrichtung 22/23 wird der Basis des Transistors 44 zugeführt, die Ausgangsgröße am Emitter des Transistors abgenommen. Die Schaltung wirkt in der Weise, daß beim Anlegen negativer Impulse an die Basis des Transistors der Kondensator 45 zu einer negativen Aufladung veranlaßt wird, was zur Abgabe eines negativen Ausgangssignals für die Dauer des Eingangsimpulses und eine kurze darauffolgende Periode führt. Die Wechselrichterstufe der Vorrichtung weist einen Transistor 47 in Emitterbasisschaltung auf, dessen Basis mit der Verbindungsstelle zweier einen Spannungsteiler bildender Widerstände 48 und 49 verbunden ist. Das Ausgangssignal vom Emitter des Transistors 44 wird dem einen Ende dieses Spannungsteiles zugeführt, dessen anderes Ende mit einer positiven Spannungsquelle 4- V, verbunden ist. Bei Fehlen einer negativen Aufladung des Kondensators 45 ist das Basispotential des Tranisstors 47 positiv, und der Transistor 47 verhindert somit nicht, daß vom Begrenzer 20 zugeführte, stark negative Ausgangssignale den UND-Detektor 24 erreichen. Ist jedoch der Kondensator 45 negativ aufgeladen und ist diese negative Aufladung hinreichend stark, daß die Basis des Transistors 47 ein negatives Signal erhält, so wird der Transistor leitend, was verhindert, daß der Kollektor sich auf einem stark negativen Potential befindet. Da ,der Kollektor 47 mit dem Eingang des UND-Detektors 24 verbunden ist, wirken die Vorrichtung 22/23 und der Begrenzer 20 hinsichtlich der UND-Überwachung durch die Vorrichtung 24 zusammen.The limiter amplifier 20 also consists of components of a similar type as the limiters 21/28 and 27 and also acts in such a way that it delivers an output signal whose magnitude at cathode current zero has a value of approximately zero, but drops to a strongly negative word as soon as the cathode current exceeds the normal value by a small fraction of, for example, 5%. The output signal of the limiter 20 is fed to an AND detector 24 which has a transistor 41 in an emitter-base circuit, the base of which is connected to the junction of two resistors 42 and 43 forming a voltage divider. The input signal is fed to one end of this voltage divider, the other end of which is connected to a positive voltage source -I- V2. The value of V2 is chosen so that when the strongly negative signal is supplied as an input variable, the collector-emitter path of transistor 41 becomes conductive; this state can be used to generate a "burn-through" indicator signal in the collector circuit of the transistor gate. This mode of operation, however, depends on the operation of the device 22123 , which the functions of the devices 22 and 23 from FIG. 1 is fulfilled and controlled by the output signal of the limiter 21128. The device 22/23 has a transistor stage, which effects the pulse stretching, and a second transistor stage, which effects the reversal direction. The pulse is stretched by the transistor 44, between whose emitter and earth a capacitor 45 is located. The collector of the transistor is connected through a resistor 46 to a voltage source - Vr. The input variable for the device 22/23 is fed to the base of the transistor 44 , and the output variable is taken from the emitter of the transistor. The circuit operates in such a way that when negative pulses are applied to the base of the transistor, the capacitor 45 is caused to be negatively charged, which leads to the delivery of a negative output signal for the duration of the input pulse and a brief period thereafter. The inverter stage of the device has a transistor 47 in an emitter-base circuit, the base of which is connected to the junction of two resistors 48 and 49 forming a voltage divider. The output signal from the emitter of transistor 44 is fed to one end of this voltage section, the other end of which is connected to a positive voltage source 4- V. If the capacitor 45 is not charged negatively, the base potential of the transistor 47 is positive, and the transistor 47 thus does not prevent the strongly negative output signals supplied by the limiter 20 from reaching the AND detector 24. If, however, the capacitor 45 is negatively charged and this negative charge is sufficiently strong that the base of the transistor 47 receives a negative signal, the transistor becomes conductive, which prevents the collector from being at a strongly negative potential. Since the collector 47 is connected to the input of the AND detector 24 , the device 22/23 and the limiter 20 cooperate with regard to the AND monitoring by the device 24.

Falls erforderlich, können besondere Vorrichtungen, wie beispielsweise ein elektromagnetischer Zähler oder eine bistabile Schaltung, welche von Hand rückgestellt werden muß, vorgesehen werden, um die Anzeige von Fehlzündungs- bzw. Durchzündungszuständen aufzubewahren, falls diese Anzeigen intermittierend auftreten.If necessary, special devices such as an electromagnetic counter or a bistable circuit which is reset by hand must be provided for the indication of misfire conditions in case these indications appear intermittently.

Claims

Claims: 1. Arrangement for the detection of ignition states in the mercury vapor discharge vessel of a converter system, characterized by a first circuit (18, 19, 21, 22, 23), which as an input variable is a signal derived from the grid circle of the discharge vessel (at 19 ) and which generates an output signal during those periods in which there is no positive control pulse on the grid of the discharge vessel, by a second circuit (15, 20) to which a signal is fed as an input variable which is a measure of that in the cathode circuit of the discharge vessel and which generates an output signal when this current exceeds a small fraction of the current normally flowing in the conductive state of the discharge vessel, by an AND circuit (24) which is responsive to the output signals of the first and the second circuit and which generates an output signal at the same time Occurrence of these output signals is generated as well by a relay device that triggers a display or safety device depending on the output signal of the AND circuit.

2. Arrangement according to claim 1, characterized in that the first circuit has a limiter amplifier (21) to which a voltage tapped between the cathode and a current limiter resistor (17) located in the grid circuit is supplied as an input signal and which during periods of time in which a grid pulse is applied and generates an output signal coinciding with this grid pulse in the time extension, an expansion stage (22) which causes the output signal of the limiter amplifier (21) to be stretched by a short period of time, as well as an inversion or NO circuit (23) which has the The polarity of the output signal of the expansion stage (22) is reversed.

3. Arrangement according to claims 1 and / or 2, characterized in that the second circuit has a limiter amplifier (20) to which the voltage drop across a resistor (15) located in the cathode line of the discharge vessel is fed as an input variable.

4. Arrangement according to claims 2 and / or 3, characterized in that the output signal of the limiter amplifier (21) controlled by the grid circuit of the first circuit is simultaneously fed to an arrangement for detecting misfire or ignition failure states. Considered publications: Deutsche Auslegeschriften Nr. 1051966, 1067945.