DE1589155C - Schaltanordnung zum gleichzeitigen oder zeitlich aufeinanderfolgenden Zünden und Löschen von Hochspannungsleuchtröhrenanlagen aus mehreren im gleichen Versorgungsstromkreis liegenden, eine oder mehrere Leuchtröhren enthaltenden Leuchtröhrensystemen - Google Patents
Schaltanordnung zum gleichzeitigen oder zeitlich aufeinanderfolgenden Zünden und Löschen von Hochspannungsleuchtröhrenanlagen aus mehreren im gleichen Versorgungsstromkreis liegenden, eine oder mehrere Leuchtröhren enthaltenden LeuchtröhrensystemenInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltanord- nen Entladungsstrecken nacheinander kurzschlossen,
nung zum gleichzeitigen oder zeitlich aufeinander- Dabei erfolgt der Antrieb dieses Schaltwerkes durch
folgenden Zünden und Löschen von Hochspan- einen im Niederspannungsteil angeordneten Motor,
nungsleuchtröhrenanlagen aus mehreren im gleichen während die Schaltkontakte im Hochspannungsteil
Versorgungsstromkreis liegenden, eine oder mehrere 5 liegen.
Leuchtröhren enthaltenden Leuchtröhrensystemen. Ferner ist es:", bekannt, die Leuchtstoffröhren zur
Leuchtröhren enthaltenden Leuchtröhrensystemen. Ferner ist es:", bekannt, die Leuchtstoffröhren zur
Es sind schon manche Wege beschritten worden, Erzielung dieses Effektes, elektrisch zu steuern. Daum
Lichtanlagen teilweise abwechselnd in verschie- . nach sind die einzelnen Leucfitröhren Transformadenen
Zeitabständen und in verschiedener Reihen- toren zugeordnet worden, deren Primärkreise die
folge an- und abzuschalten. Je nach der Aufgabe, io notwendigen Schaltmittel enthalten, die in räumdie
im Einzelfall gestellt worden ist, bestanden tech- licher Nähe der einzelnen Transformatoren angeordnisch
mehr oder weniger Schwierigkeiten zu ihrer net wurden lind mit diesen zusammen ein Verzöge-Lösung.
Solange es sich noch um das An- und Ab- rungsrelais bildeten. Dabei bewirkt das jeweils der
schalten von' mit gewöhnlichen Glühlampen betrie- Transformatorprimärwicklung . vorgeschaltete Erbenen
Lichtanlagen handelte, die beispielsweise als 15 regerelement die zeitlich verzögerte Einschaltung der
Reklameschriften od. dgl. gebaut worden sind, ist nächstfolgenden Leuchtröhre.,
man in der Weise vorgegangen, daß man hierzu me- ■ Statt dessen kann auch das Erregerelement des chanisch betriebene Schaltwerke verwendete, die bei Verzögerungsrelais jeweils der Transformatorsekunden in Frage kommenden niedrigen Spannungen därwicklung vorgeschaltet sein,
eine verhältnismäßig große Lebensdauer hatten. Sie 20 Diesen Ausführungen ist gemeinsam, daß niedergenügten somit den an sie gestellten Anforderungen, spannungsseitig geschaltet wird und jedes 'Bauobwohl auch sie häufig, überwacht und wieder in- element aus einem Transformator· und einem Relais stand gesetzt werden mußten. . besteht, das als Gasdruckrelais mit Arbeitskontakt
man in der Weise vorgegangen, daß man hierzu me- ■ Statt dessen kann auch das Erregerelement des chanisch betriebene Schaltwerke verwendete, die bei Verzögerungsrelais jeweils der Transformatorsekunden in Frage kommenden niedrigen Spannungen därwicklung vorgeschaltet sein,
eine verhältnismäßig große Lebensdauer hatten. Sie 20 Diesen Ausführungen ist gemeinsam, daß niedergenügten somit den an sie gestellten Anforderungen, spannungsseitig geschaltet wird und jedes 'Bauobwohl auch sie häufig, überwacht und wieder in- element aus einem Transformator· und einem Relais stand gesetzt werden mußten. . besteht, das als Gasdruckrelais mit Arbeitskontakt
Als solche Reklameschriften mit Hochspannungs- ausgebildet ist. Es leuchtet ohne weiteres ein, daß
leuchtröhren ausgerüstet werden sollten, war man 25 diese Relais nicht nur kostspielig sind,, sondern auch
anfänglich bestrebt, die Schaltvorgänge in den Nie-· wegen der relativ langen Erwärmungszeit keine
derspannungsteil solcher Leuchtröhrenanlagen zu raschen Aufeinanderfolgen für das Aufleuchten erverlegen,
da hochspannungsseitig wegen der Licht- möglichen, um den Anforderungen zu entsprechen,
bogenbildung beim Ein- und Ausschalten der Leucht- die z. B. an Laufschriften gestellt zu werden pflegen,
röhren oder Leuchtröhrensysteme mit instabilen Ver- 30 Andererseits ist auch schon versucht worden, zum
hältnissen gerechnet werden mußte. Man hat daher Zünden der nachfolgenden Leuchtröhren, bei Anschon
versucht, dem dadurch zu begegnen, daß auf lagen mit nacheinander aufleuchtenden Leuchtröhder
Hochspannungsseite die eingeschalteten Leucht- ren, ein hochspannungsseitig angeordnetes Schaltröhren
erst dann abgeschaltet wurden, nachdem die organ zu verwenden, das aus einem Gleichrichter,
folgenden Leuchtröhren schon. an die Sekundär- 35 einem Relais und einem parallelgeschalteten Konwicklung
des Transformators angeschlossen worden densator besteht. Nach dieser Ausführung sind die
waren. Jedoch hat sich dabei als nächteilig erwiesen, Leuchtröhren parallelgeschaltet, von denen jede eindaß
bei Ausfall einer der Röhren die im Sekundär- zelne eine von einem Ende fortschreitende Zündung
kreis des Transformators angesammelte Energie zur durch Anlage einer Hochfrequenzspannung mit anBildung
eines kräftigen Funkens hoher Spannung im. 40 steigender Amplitude hat, wobei durch dieses Relais
Umschalter und zur raschen Zerstörung desselben die Hochfrequenz auf die nachfolgende Leuchtröhre
geführt hat. Um dies zu beheben, hat man daher die weitergeschaltet wird, während die gezündete Leuchtmit
den Leuchtröhren verbundenen Kontakte' des röhre mit Hochfrequenzsparinung konstanter Am-Umschälters
durch eine gasgefüllte Hilfsentladungs- plitude weiterbetrieben wird.
röhre miteinander verbunden. Letzten Endes wird 45 Bekannt ist auch eine Beleuchtungsanlage, in der
dadurch aber nicht die Störanfälligkeit des im Hoch- die Leuchtröhren, die an einer niederen Gleichspanspannungsteil
liegenden Umschalters unterbunden, nung liegen, mittels überlagerter Hochfrequenzspanda
zumindest die für das Zünden der Röhren erfor-. nung gezündet werden, die durch einen an das Netz
derliche Hochspannung vorhanden sein muß, durch angeschlossenen Hochfrequenzgenerator erzeugt
die diesen Schaltern nur eine begrenzte Einsatzmög- 50 wird, wobei das Weiterschalten dieser Hochfrequenzlichkeit
und Lebensdauer gegeben ist. Keinesfalls ist bzw. Zündspannung von einer Leuchtröhre zur
diese Bauweise aber für ein visuell wahrnehmbares., nächstfolgenden mit Hilfe von zeitverzögerten Relais
aufeinanderfolgendes Ein- bzw. Ausschalten von geschieht. Ist einmal die Zündung, der betreffenden
Leuchtröhren geeignet'. - . Leuchtröhre erfolgt, so. wird sie mit der niederen
Solche und ähnliche schalttechnischen Schwierig- 55 Gleichspannung aus dem Netz weiter betrieben, bis
keiten — ganz abgesehen davon, daß der. Kosten- die Leuchtröhren bzw. das ganze System von Leuchtaufwand
für solche Anlagen sehr hoch ist — haben röhren durch ein Kontrollgerät ausgeschaltet wird,
regelmäßig dazu geführt, daß der beschrittene Weg Sie gehört demnach nicht zur Gattung von Hochaufgegeben
werden mußte. So hat man z. B. bei einer spannungsleuchtröhrenanlagen,bei denen die Leucht-Reklameanlage
mit Leuchtröhren, die durch Zwi- 60 röhren ausschließlich im Hochspannungsteil der ans
schenelektroden in hintereinandergeschaltete Teil- . Netz angeschlossenen Transformatoren liegen, wenn
entladungsstrecken unterteilt sind, die nacheinander dort auch das Weiterschalten der Zündspannung
zum Aufleuchten gebracht werden, auch eine zeit- bzw. Hochfrequenzspannung durch ein der entsprelich
aufeinanderfolgende Löschung der Teilentla- chenden Leuchtröhre zugeordnetes Schaltelement in
dungsstrecken, die jedoch nicht in der gleichen Rieh- 65 Form eines Relais erfolgt, auf das eine im Stromkreis
tung wie das Aufleuchten abläuft, dadurch herbei- der Leuchtröhre liegende, einen Kondensator enthalgeführt,
daß mehrere auf einer angetriebenen Welle tende Verzögerungsschaltung einwirkt. Besonders
angebrachte, schwenkbare Kontakthebel die einzel- nachteilig ist es, daß diese bekannte Leuchtröhren-
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anlage nur mit quecksilberfreien Röhren und mit einer Tertiärwicklung des Speisetransformators oder
kleineren Längendifferenzen betrieben werden kann. in Reihe zu einem parallel zum Leuchtröhrensystem
Außerdem sind infolge der Hochfrequenzzündung geschalteten Uberbrückungstransformator. angeorddie
Radiostörungen sehr groß, die auch mit teueren net sind, daß die Anschlüsse des Kondensators der
Abschirmungen nicht ganz beseitigt werden können. 5 Verzögerungsschaltung, die auf jedes Leuchtröhren-Bei
Niederspannungsleuchtröhrenanlagen wurden, system einwirkt, einerseits über einen ersten regelwie
weiterhin bekannt, Thyristoren zu den fremd- baren Widerstand und eine Diode mit einem zu
geheizten Röhren parallelgeschaltet, so daß sie je einem Leuchtröhrensystem gehörigen ohmschen oder
nach der Größe und Phasenlage der Steuerspannung induktiven Kupplungsglied, an dem bei Änderung
nur einen Teil einer Halbwelle durchlassen. Dieser io des Betriebszustandes des Leuchtröhrensystems eine
Strom geht der Lichterzeugung verloren und vermin- Spannung auftritt, und andererseits über einen zweidert
dadurch die Helligkeit der Leuchtröhren. Schon ten regelbaren Widerstand mit der Steuerelektrodengar
nicht ist die Schaltung für eine zeitliche Aufein- Anodenstrecke des Thyristors oder Vollwegthyrianderfolge
von Aufleucht- und Löschvorgängen bei stors des jeweils nachgeschalteten Leuchtröhren-Hochspannungsleuchtröhren,
d. h. für den Betrieb 15 systems verbunden sind und daß mindestens die
einer Hochspannungsleuchtröhren-Laufschrift, ge- Steuerelektroden-Anodenstrecke des als erste zu be-eignet.
Darüber hinaus wurde die. Regelung der tätigenden Leuchtröhrensysteme mit einem von
Stromstärke und Helligkeit solcher fremdgeheizter einer gesonderten Energiequelle gespeisten Impuls-Niederspannungsleuchtröhren
mit Oxydkathoden geber verbunden ist. Diese Schaltanordnung hat den durch zwei antiparallelgeschaltete Thyristoren vor- 20 Vorzug, daß durch die elektronischen Schalter megenommen.
Damit kann aber ebensowenig ein Be- chanische Beanspruchungen während des Betriebes
wegungsvorgang beim Aufleuchten und Erlöschen der Anlage vollkommen vermieden und vor allem
aufeinanderfolgender Leuchtröhren oder Leucht- die sonst immer auftretenden starken Rundfunkröhrensysteme
hervorgerufen werden. und Fernsehstörungen restlos beseitigt sind. Sie ist Schließlich ist vorgeschlagen worden, Leuchtröh- 25 einfach im Aufbau, raumsparend und gewährleistet
renhochspannungsanlagen, deren Leuchtröhren oder eine exakte Ausführung der Schaltvorgänge, deren
Teilentladungsstrecken durch Schaltorgane in zeit- Aufeinanderfolge sich in jeden gewünschten zeitlicher
Aufeinanderfolge zum Aufleuchten und an- liehen Grenzen verwirklichen läßt und damit Leuchtschließend
zum Erlöschen gebracht werden, derart reklameeffekte erzielt werden können, die bisher
zu bauen, daß hochspannungsseitig als Schaltorgane 30 nicht möglich gewesen sind.
je über einen Gleichrichter angeschlossene und von Die im Rahmen dieses Erfindungsgedankens mögeinem
Kondensator als Verzögerungselement über- liehen Schaltungsarten sind sehr vielseitig. So können
brückte Schaltrelais angeordnet sind und parallel zu z. B. die Primärwicklungen der Transformatoren des
jeder einzelnen zweipoligen Leuchtröhre bzw. Teil- Leuchtröhrensystems durch die Thyristoren oder
entladungsstrecke eine Überbrückungsleitung vorge- 35 Vollwegthyristoren und gegebenenfalls die Kuppsehen
ist, und daß entweder bei aus zweipoligen lungsglieder überbrückt sein. Statt dessen können
Leuchtröhren bestehenden Systemen jeder Leucht- auch die Primärwicklungen der Transformatoren
röhre ein solches vom Entladungsstrom dieser des Leuchtröhrensystems mit den Thyristoren oder
Leuchtröhre betätigtes Schaltorgan zugeordnet ist, Vollwegthyristoren und gegebenenfalls den Kuppdessen
Ruhekontakte in der Überbrückungsleitung 40 lungsgliedern in Reihe geschaltet sein,
der jeweils folgenden Leuchtröhre liegt oder bei aus Weiterhin ist es möglich, die Thyristoren an. die dreiteiligen Leuchtröhren bestehenden Systemen je- Mittelpunktanzapfungen der halbwellenbetriebenen weils in den Anschlußleitungen jeder zweiten und Transformatoren des Leuchtröhrensystems anzudritten Elektrode jeder Leuchtröhre ein solches schließen.
der jeweils folgenden Leuchtröhre liegt oder bei aus Weiterhin ist es möglich, die Thyristoren an. die dreiteiligen Leuchtröhren bestehenden Systemen je- Mittelpunktanzapfungen der halbwellenbetriebenen weils in den Anschlußleitungen jeder zweiten und Transformatoren des Leuchtröhrensystems anzudritten Elektrode jeder Leuchtröhre ein solches schließen.
Schaltorgan eingeschaltet ist, dessen Ruhekontakt in 45 Ferner ist denkbar, die Thyristoren in Grätzgleichder
Überbrückungsleitung der jeweils folgenden richterschaltung oder die Thyristoren und Dioden in
Teilentladungsstrecke liegt, wobei in den Überbrük- Brückenschaltung sowie die Thyristoren mit den
kungsleitungen jeder zweiten Teilentladungsstrecke Primärwicklungen der Streufeldtransfonnatoren des
jeder Röhre noch ein weiterer, von dem der dritten Leuchtröhrensystems in Reihe zu schalten.
Elektrode zugeordneten Schaltrelais gesteuerter 50 Nach einer Weiterbildung der Erfindung sind die Ruhekontakt vorgesehen ist. Sekundärwicklungen der den Leuchtröhren parallel-Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe be- geschalteten Transformatoren mit den Thyristoren steht darin, eine Schaltanordnung zum gleichzeitigen oder Vollwegthyristoren und gegebenenfalls den oder zeitlich aufeinanderfolgenden Zünden und Lö- Kupplungsgliedern in Reihe geschaltet. Man kann sehen von Hochspannungsleuchtröhrenanlagen aus 55 die Schaltungsanordnung aber auch so treffen, daß mehreren im gleichen Versorgungskreis liegenden, die Tertiärwicklungen der die Leuchtröhrensysteme eine oder mehrere Leuchtröhren enthaltenden Leuch- betreibenden Streufeldtransfonnatoren mit den Thyröhrensystemen zu schaffen, bei der jedem Leucht- ristoren oder Vollwegthyristoren in Reihe geschaltet röhrensystem ein Schaltelement zugeordnet ist, das oder die Leuchtröhren durch die Thyristoren oder den Betriebszustand des betreffenden Leuchtröhren- 60 Vollwegthyristoren und gegebenenfalls die Kuppsystems steuert. lungsglieder überbrückt sind.
Elektrode zugeordneten Schaltrelais gesteuerter 50 Nach einer Weiterbildung der Erfindung sind die Ruhekontakt vorgesehen ist. Sekundärwicklungen der den Leuchtröhren parallel-Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe be- geschalteten Transformatoren mit den Thyristoren steht darin, eine Schaltanordnung zum gleichzeitigen oder Vollwegthyristoren und gegebenenfalls den oder zeitlich aufeinanderfolgenden Zünden und Lö- Kupplungsgliedern in Reihe geschaltet. Man kann sehen von Hochspannungsleuchtröhrenanlagen aus 55 die Schaltungsanordnung aber auch so treffen, daß mehreren im gleichen Versorgungskreis liegenden, die Tertiärwicklungen der die Leuchtröhrensysteme eine oder mehrere Leuchtröhren enthaltenden Leuch- betreibenden Streufeldtransfonnatoren mit den Thyröhrensystemen zu schaffen, bei der jedem Leucht- ristoren oder Vollwegthyristoren in Reihe geschaltet röhrensystem ein Schaltelement zugeordnet ist, das oder die Leuchtröhren durch die Thyristoren oder den Betriebszustand des betreffenden Leuchtröhren- 60 Vollwegthyristoren und gegebenenfalls die Kuppsystems steuert. lungsglieder überbrückt sind.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch Die Steuerung der Thyristoren oder Vollwegthyri-
gelöst, daß die Schaltelemente Thyristoren oder stören kann in mannigfacher Weise vorgenommen
Vollwegthyristoren sind, die innerhalb jedes Leucht- werden. Es kann beispielsweise dafür das Netz oder
röhrensystems entweder niederspannungsseitig par- 65 eine externe Energiequelle dienen. Für die Steuerung
allel oder in Reihe mit einer Primärwicklung eines der Thyristoren oder Vollwegthyristoren der jeweils
Speisetransformators oder hochspannungsseitig par- folgenden Leuchtröhren oder Leuchtröhrensysteme
allel zum Leuchtröhrensystem, in der Überbrückung kann als Energiequelle die Primär-, Sekundär- oder
Tertiärwicklung irgendeines Transformators der werden also nacheinander sehr schnell eingeschaltet
Leuchtröhrenanlage herangezogen werden. Auch ist und langsam ausgeschaltet. Dadurch kann man er-
es ohne weiteres möglich, die Thyristoren oder Voll- reichen, daß die Röhren praktisch schlagartig zum
wegthyristoren durch an sich bekannte Zeitimpuls- Erlöschen kommen und entsprechend der gewählten
geber, z. B. Zeitschaltuhren, Nockenschalter, Multi- 5 Größe der Zeitkonstanten mehr oder weniger rasch
vibratoren od. dgl. zu steuern. nacheinander wieder aufleuchten. Man hat es also in
Weitere Einzelheiten gehen aus den in der Zeich- der Hand, auf diese Weise eine Art Leuchtschrift zu
nung dargestellten und nachstehend beschriebenen erzielen, die in jedem gewünschten Maße nachein-
Ausführungsbeispielen hervor. Es zeigen ander zum Aufleuchten bzw. zum Erlöschen gebracht
Fig. 1 bis 4 verschiedene Schaltanordnungen, bei io werden kann. Ein Ein- und Ausschalten des Netzes
denen die elektronischen Schaltelemente zur Steue- während des Betriebes entfällt dabei,
rung der Gesamtanlage niederspannungsseitig ange- Bei der Schaltanordnung nach der Fig.2 ist je-
ordnet sind, und die weils die Primärwicklung Pr des parallelgeschalteten
F i g. 5 bis 7 verschiedene Schaltanordnungen, bei Streufeldtransformators Tr der Leuchtröhrenanlage
denen die elektronischen Schaltelemente zur Steue- 15 mit dem Vollwegthyristor Th1 bzw. Th2 usw. in Reihe
rung der Gesamtanlage hochspannungsseitig ange- geschaltet. Die Kupplung der ersten und der weiteordnet
sind. ren Leuchtröhren mit den nächstfolgenden zur
In F i g. 1 ist ein Schaltschema dargestellt, in wel- Steuerung der Vollwegthyristoren erfolgt durch die
chem die Leuchtröhren L mit ihren zugehörigen Tertiärwicklung Te des betreffenden Transformators,
Transformatoren Tr in Reihe geschaltet über eine 20 die durch eine Diode D, zwei Widerstände R1 und R2
vorgeschaltete Drossel Dr an das Netz angeschlossen sowie einen Kondensator C als Zeitkonstante mit
sind. Jede der Primärwicklungen dieser Transforma- der Steuerelektrode G2 bzw. G3 usw. des nächstfol-
toren wird durch einen Vollwegthyristor Th1 bzw. genden Vollwegthyristors Th2 bzw. Th3 usw. verbun-
Th2 usw. mit der zugehörenden Steuerelektrode G1 den ist.
bzw. G2 usw. und einem Widerstand R überbrückt. 25 Im Betrieb verhält sich diese Schaltanordnung in
Diese Überbrückungsleitung ist mit der Steuerelek- der Weise, daß beim Schalten der Anlage an das
trode G2 des in der Überbrückungsleitung des nach- Netz sämtliche Leuchtröhren nicht gezündet werden,
folgenden Leuchtröhrensystems angeordneten Voll- d. h. nicht zum Aufleuchten kommen. Erst wenn an
wegthyristors TZz2 über eine Diode D, zwei Wider- die Steuerelektrode G1 des ersten Vollwegthynstors
stände R1 und R2, sowie einen zwischengeschalteten 30 Th1 eine Gleichspannung angelegt wird, erhält die
Kondensator C "verbunden. Dieses Schaltprinzip betreffende Primärwicklung Pr des ersten Transfor-
wiederholt sidh für die weiteren in der Leuchtröhren- mators Ir1 Strom, so daß über ihn die Leuchtröhre L
anlage vorhandenen, in Reihe geschalteten Leucht- zum Aufleuchten kommt. Damit bekommt aber auch
röhren bzw. Leuchtröhrensysteme und schließt mit die Tertiärwicklung Te Spannung, so daß über die
der letzten Überbrückungsleitung ab. Zu dem letzten 35 Diode D und den Widerstand R1 der Kondensator C
Vollwegthyristor Thn kann ein Trenntransformator aufgeladen wird. Sobald die Kondensatorspannung
Trk in Reiher, geschaltet sein, wenn beispielsweise so groß geworden ist, daß durch den nachgeschalte-
eine Kupplung mit einem weiteren Leuchtröhren- ten Widerstand R2 ein zum Einschalten des nächsten
system herbeigeführt werden soll, um die Impuls- Vollwegthyristors TZj2 genügend Strom fließt, wird
gäbe über die Steuerelektrode des Vollwegthyristors 4° auch dieser leitend. Dadurch tritt auch der ihm zu-
des ■ Nachfolgesystems, gegebenenfalls unter Zwi- geordnete Transformator in Tätigkeit und die
schenschaltung von Zeitverzögerungselementen, ein- nächste Leuchtröhre wird gezündet. Dieser Vorgang
zuleiten. wiederholt sich bei allen folgenden Leuchtröhren.
Wird bei der Inbetriebnahme die derart geschal- Auch hier hängt die Fortpflanzungsgeschwindigkeit
tete Leuchtröhrenanlage an das Netz gelegt, so fließt 45 von der gewählten Größe der Widerstände R1 und
der Strom, begrenzt von der Drossel Dr, durch samt- R2 und des Kondensators ab; zusätzlich aber auch
liehe in Reihe geschalteten Transformatoren Trt—n, von der Spannung an der Tertiärwicklung Te des
mit dem Ergebnis, daß alle Leuchtröhren des Sy- Transformator. Die Leuchtröhren kommen demnach
stems aufleuchten. Wird nun auf den ersten Voll- nacheinander zum Aufleuchten,
wegthyristor Th1 über die Steuerelektrode G1 durch 50 Wird nun nach beliebiger Zeit die auf die Steuereinen Kontaktgeber beliebiger Art ein Steuersignal elektrode des ersten Vollwegthyristors Th1 gegebene gegeben, so wird der vordem sperrende Vollweg- Steuerspannung abgeschaltet, so sperrt dieser bei thyristor Th1 durch diesen Stromimpuls gezündet, dem folgenden Nulldurchgang des Netzstromes, d. h. d. h. in beiden Richtungen leitend. Als Folge davon der Transformator erhält keinen Strom und die erste wird die ihm zugeordnete Primärwicklung Pr des 55 Leuchtröhre erlischt. Infolgedessen führt auch die Transformators Tr1 der ersten Leuchtröhre L1 über- Tertiärwicklung Te des Transformators keine Spanbrückt und dadurch letztere zum Erlöschen gebracht. nung mehr, und der Kondensator C entlädt sich über
wegthyristor Th1 über die Steuerelektrode G1 durch 50 Wird nun nach beliebiger Zeit die auf die Steuereinen Kontaktgeber beliebiger Art ein Steuersignal elektrode des ersten Vollwegthyristors Th1 gegebene gegeben, so wird der vordem sperrende Vollweg- Steuerspannung abgeschaltet, so sperrt dieser bei thyristor Th1 durch diesen Stromimpuls gezündet, dem folgenden Nulldurchgang des Netzstromes, d. h. d. h. in beiden Richtungen leitend. Als Folge davon der Transformator erhält keinen Strom und die erste wird die ihm zugeordnete Primärwicklung Pr des 55 Leuchtröhre erlischt. Infolgedessen führt auch die Transformators Tr1 der ersten Leuchtröhre L1 über- Tertiärwicklung Te des Transformators keine Spanbrückt und dadurch letztere zum Erlöschen gebracht. nung mehr, und der Kondensator C entlädt sich über
Andererseits wird aber durch diese Überbrückung den Widerstand R2. Wird nun der zum Zünden des
der Steuerelektrode G2 des Vollwegthyristors Th2 nächstfolgenden Vollwegthyristors Th2 benötigte
der nächsten Leuchtröhre L2 ein Stromimpuls gege- 60 Steuerstrom unterschritten, so sperrt auch dieser und
ben, dessen zeitliche Verzögerung von der jeweils schaltet die Primärwicklung Pr des zugehörigen
gewählten Größe der Widerstände JR1, R2 und des Transformators Trn und dessen Leuchtröhre L2 ab.
Kondensators C abhängt. Wird beispielsweise der Dieser Vorgang wiederholt sich in analoger Weise
Widerstand R1 gleich Null gewählt, so pflanzt sich bei den nachfolgenden Leuchtröhrensystemen entder
Einschaltimpuls des Steuersignals mit großer Ge- 65 sprechend einer Zeitkonstanten, die durch die geschwindigkeit
fort, während nach Abschalten des wählte Größe der Widerstände R1, R9 und des Kon-Steuersignals
sich die aufgeladenen Kondensatoren densators C, sowie die Spannung der Tertiärwickerst
nach und nach entladen. Die Vollwegthyristoren lung vorbestimmt werden kann. Wird beispielsweise
Claims (15)
- 7 8der Widerstand R1 gleich Null gewählt, so erzielt Streufeldtransformator Trg sämtliche in Reihe ge-man praktisch ein schlagartiges Einschalten und ein schalteten Leuchtröhren L. Zu ihnen parallel liegenin gewissen Zeitabständen aufeinanderfolgendes Er- die Transformatoren Tr, die erst dann überbrücktlöschen der Röhren. Ein Schalten des Netzes ist so- werden, wenn die Vollwegthyristoren Th1, Th9 usw.mit nicht erforderlich. Es wäre auch denkbar, durch 5 gezündet werden. Die Geschwindigkeitsfolge derentsprechende Wahl der Widerstände R1, R2 und aufeinanderfolgenden Zündungen hängt auch hierdes Kondensators C die Röhren nacheinander zum von der Wahl der Zeitkonstanten der WiderständeAufleuchten zu bringen. Die Wandlungsmöglichkei- R1, R2 und des Kondensators ab. An Stelle der VoIl-ten sind daher vielseitiger Art. wegthyristoren können auch zwei Thyristoren inDie folgenden in den F i g. 3 und 4 — letztere io entsprechender Schaltung verwendet werden,zeigt einige Abarten — wiedergegebenen Schalt- Die F i g. 6 zeigt eine Schaltungsanordnung, beianordnungen sind mit einem Thyristor ausgerüstet. welcher der Vollwegthyristor Th1 bzw. TZz2 usw. inNach der ersterwähnten Schaltanordnung ist die der Überbrückung der Tertiärwicklung liegt. BeiPrimärwicklung Pr der über Dioden D1, D2 parallel- Zündung des Vollwegthyristors bricht entsprechendgeschalteten Transformatoren Tr1, Tr2 usw. mit einer 15 einem inneren Windungsschluß des TransformatorsMittelpunktanzapfung M versehen, die über den die Sekundärspannung zusammen, so daß die ange-Thyristor Th1 mit der Mittelpunktanzapfung Ms schlossene Leuchtröhre erlischt. Die Geschwindig-eines parallelgeschalteten Spartransformators Sp keit des Löschvorganges für die nachfolgendenverbunden ist. Im übrigen ist, wie im Fall des Aus- Leuchtröhren läßt sich durch entsprechende Bemes-führungsbeispiels gemäß Fig. 2, die Energiequelle 20 sung der Zeitkonstanten der WiderständeR1, R2 undfür die Steuerung des jeweils nachfolgenden Thyri- der Kondensatoren C regeln.stors Th2, Th3 usw. die Tertiärwicklung des vorher- In F i g. 7 sind die an einen Hochspannungstrans-gehenden Transformators unter Zwischenschaltung formator Trg in Reihe geschalteten Leuchtröhren je-einer Diode D, zweier Widerstände R1, R2 und eines weils durch einen Vollwegthyristor Th1, Th2 usw. undKondensators C als Zeitkonstante. " 25 ein Kupplungsglied R überbrückt. Die "überbrük-Die Wirkungsweise dieser Schaltanordnung ist die kungsleitung ist in der gleichen Weise wie bei dem gleiche wie bei der nach Fig. 2. Beim Anschließen Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 mit der Steuerder Leuchtröhrenanlage an das Netz bleiben samt- elektrode G2 des in der Überbrückungsleitung des liehe Leuchtröhren dunkel, da die Thyristoren sper- nachfolgenden Leuchtröhrensystems angeordneten ren. Erst wenn der erste Thyristor Th1 ein Steuer- 30 Vollwegthyristors Th2 über die Diode D1, zwei Wisignal erhält, fließt durch die der jeweiligen Primär- derstände R1, R2 und einen zwischengeschalteten wicklungshälfte vorgeschalteten Dioden die betref- Kondensator C verbunden, so daß sich die gleichen fende Halbwelle des Wechselstromes, so daß durch Verzögerungseffekte erzielen lassen,
den Thyristor ein pulsierender Gleichstrom fließt. Die aufgezeigten verschiedenen Schaltanordnun-Dadurch kommt die Leuchtröhre L1 des ersten 35 gen lassen sich miteinander kombinieren. Die Transformators Tr1 zum Aufleuchten und gleichzei- Steuersignale können durch Trenntransformatoren tig wird die Tertiärwicklung als Energiequelle für die von einem System auf ein anderes oder Teile desSteuerung des nachfolgenden Thyristors mit der ge- selben übertragen werden. Es besteht demnach die wählten zeitlichen Verzögerung in der vorbeschrie- Möglichkeit, an beliebigen Stellen der Leuchtröhrenbenen Weise erregt. 40 anlage Steuerimpulse mit verschiedenen Zeitinterval-Ähnlich liegen die Verhältnisse bei der Schalt- len zu geben. Neben diesen und den einleitend schon anordnung gemäß der Fig.4 mit den dort darge- genannten Vorzügen der erfindungsgemäßen Schaltstellten Abarten. Der linke Teil dieses Schaltschemas anordnung hat sich weiterhin als noch besonders zeigt die Primärwicklung Pr der im übrigen parallel- vorteilhaft erwiesen, daß die benötigten Bauelemente geschalteten Streufeldtransformatoren Tr mit einem 45 sehr wenig Raum in Anspruch nehmen, sich also Thyristor Th1 im Gleichstromzweig einer Grätz- überall leicht unterbringen lassen, an Kabellängen brücke, der so lange gesperrt bleibt, bis er über die wesentlich eingespart werden kann und damit die Steuerelektrode G1 ein Steuersignal erhält. Im mitt- Gesamtkosten der Anlage geringer werden,
leren Teil des Schaltschemas ist durch zwei Thyristoren Th2, Th3 und zwei Dioden D2, D3 eine Brücke 5° Patentansprüche:
gebildet, die in Reihe mit der Primärwicklung Pr desTransformators liegt. Durch sie fließt auch in diesem 1. Schaltanordnung zum gleichzeitigen oder Fall erst Strom, wenn beide Thyristoren durch das zeitlich aufeinanderfolgenden Zünden und Lö-Steuersignal gezündet haben. Der rechte Teil des sehen von Hochspannungsleuchtröhrenanlagen Schaltschemas läßt zwei Thyristoren 7Vz4, Th5 in 55 aus mehreren im gleichen Versorgungsstromkreis Antiparallelschaltung erkennen, die in Reihe mit der liegenden, eine oder mehrere Leuchtröhren entPrimärwicklung des Transformators geschaltet sind. haltenden Leuchtröhrensystemen, bei der jedemIn allen diesen drei Fällen erfolgt der Steuerimpuls Leuchtröhrensystem ein Schaltelement zugeordfür den der ersten Leuchtröhre zugeordneten Thyri- net ist, das den Betriebszustand des betreffenden stör bzw. Thyristoren durch irgend einen Kontakt- 60 Leuchtröhrensystems steuert, dadurch gegeber, während für die Steuerung der Thyristoren kennzeichnet, daß die Schaltelemente Thyder zweiten und folgenden Leuchtröhren als Energie- ristoren oder Vollwegthyristoren (Th) sind, die quelle die Tertiärwicklung bzw. -wicklungen des je- innerhalb jedes Leuchtröhrensystems entweder weils vorhergehenden Transformators unter Zwi- niederspannungsseitig parallel oder in Reihe mit schenschaltung der Zeitverzögerer (Widerstände, 65 einer Primärwicklung (Pr) eines Speisetransfor-Kondensatoren) dienen. mators (Tr) oder hochspannungsseitig parallelEine weitere Variante ist aus dem Schaltschema zum Leuchtröhrensystems (L), in der Überbrük-gemäß der F i g. 5 ersichtlich. Hier speist ein großer kung einer Tertiärwicklung (Te) des Speisetrans-formators (Tr) oder in Reihe zu einem parallel zum Leuchtröhrensystem (L) geschalteten Überbrückungstransformator (TrU) angeordnet sind, daß die Anschlüsse des Kondensators (C) der Verzögerungsschaltung, die auf jedes Leuchtröhrensystem einwirkt, einerseits über einen ersten regelbaren Widerstand (R1) und eine Diode (D) mit einem zu einem Leuchtröhrensystem gehörigen ohmschen oder induktiven Kupplungsglied (R, Te), an dem bei Änderung des Betriebs- zustandes des Leuchtröhrensystems eine Spannung auftritt, und andererseits über einen zweiten regelbaren Widerstand (R2) mit der Steuerelektroden-Anodenstrecke des Thyristors oder Vollwegthyristors (Th) des jeweils nachgeschalteten Leuchtröhrensystems verbunden sind und daß mindestens die Steuerelektroden-Anodenstrecke des Thyristors oder des Vollwegthyristors der als erste zu betätigenden Leuchtröhrensysteme mit einem von einer gesonderten Energiequelle gespeisten Impulsgeber verbunden ist. - 2. Schaltanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Primärwicklungen (Pr) der Transformatoren (Tr) des Leuchtröhrensystems durch die Thyristoren oder Vollwegthyristoren (Th) und gegebenenfalls die Kupplungsglieder (R) überbrückt sind (Fig. 1).
- 3. Schaltanordnung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Primärwicklungen (Pr) der Streufeldtransformatoren (Tr) des Leuchtröhrensystems mit den Thyristoren oder Vollwegthyristoren (Th) und gegebenenfalls den Kupplungsgliedern (R) in Reihe geschaltet sind (Fig. 2).
- 4. Schaltanordnung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Thyristoren (Th) an die Mittelpunktanzapfung der halbwellenbetriebenen Transformatoren (Tr) des Leuchtröhrensystems angeschlossen sind (F i g. 3).
- 5. Schaltanordnung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Thyristoren (Th) in Grätzgleichrichterschaltung mit den Primärwicklungen (Pr) der Streufeldtransformatoren (Tr) des Leuchtröhrensystems in Reihe geschaltet sind (Fig. 4).
- 6. Schaltanordnung nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Thyristoren (Th) und Dioden (D) in Brückenschaltung mit den Primärwicklungen (Pr) der Streufeldtransformatoren (Tr) des Leuchtröhrensystems so in Reihe geschaltet sind (Fig. 4).
- 7. Schaltanordnung nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Thyristoren (Th) in Antiparallelschaltung mit den Primärwicklungen (Pr) der Streufeldtransformatoren (Tr) des Leuchtröhrensystems in Reihe geschaltet sind (F i g. 4).
- 8. Schaltanordnung nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Sekundärwicklungen (Se) der den Leuchtröhren parallelgeschalteten Überbrückungstransformatoren (TrU) mit den Thyristoren oder Vollwegthyristoren (Th) und gegebenenfalls den Kupplungsgliedern (R) in Reihe geschaltet sind (Fig. 5).
- 9. Schaltanordnung nach den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Tertiärwicklungen (Te) der die Leuchtröhren betreibenden Streufeldtransfonnatoren (Tr) mit den Thyristoren oder Vollwegthyristoren (Th) und gegebenenfalls den Kupplungsgliedern (R) in Reihe geschaltet sind (Fig. 6).
- 10. Schaltanordnung nach den Ansprüchen 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Leuchtröhren durch die Thyristoren oder Vollwegthyristoren (Th) und gegebenenfalls die Kupplungsglieder (R) überbrückt sind (Fig. 7).
- 11. Schaltanordnung nach den Ansprüchen 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Energiequelle für die Steuerung der Thyristoren oder Vollwegthyristoren (Th) das Netz oder eine externe Energiequelle ist.
- 12. Schaltanordnung nach den Ansprüchen 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Energiequelle für die Steuerung der Thyristoren oder Vollwegthyristoren (Th) der jeweils folgenden Leuchtröhren die Primärwicklung (Pr) irgendeines Transformators (Tr) der Leuchtröhrenanlage ist.
- 13. Schaltanordnung nach den Ansprüchen 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Energiequelle für die Steuerung der Thyristoren oder Vollwegthyristoren (Th) der jeweils folgenden Leuchtröhren die Sekundärwicklung (Se) irgendeines Transformators (Tr) der Leuchtröhrenanlage ist.
- 14. Schaltanordnung nach den Ansprüchen 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Energiequelle für die Steuerung der Thyristoren oder Vollwegthyristoren (Th) der jeweils folgenden Leuchtröhren die Tertiärwicklung (Te) irgendeines Transformators (Tr) der Leuchtröhrenanlage ist.
- 15. Schaltanordnung nach den Ansprüchen 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Thyristoren oder Vollwegthyristoren (Th) durch an sich bekannte Zeitimpulsgeber gesteuert sind.Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
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