DE920200C

DE920200C - Einrichtung fur die Imtialsteuerung von Gasoder Dampfentladungsstrecken

Info

Publication number: DE920200C
Application number: DENDAT920200D
Authority: DE
Inventors: Bclmont Mass Dr Hans Klempcrer (V St A)
Original assignee: Siemens Schuckertwerke AG
Current assignee: Siemens Schuckertwerke AG
Priority date: 1938-01-13
Publication date: 1954-10-07
Also published as: US2182633A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf die Steuerung von elektrischen Entladungsvorrichtungen, die mit einer sogenannten Initialzündelektrode derart arbeiten, daß durch die Zündelektrode für jeden Arbeitsvorgang der Hauptelektroden eine Zündung der Entladung herbeigeführt wird. Als Initialzündelektrode kann beispielsweise eine ständig in das Elektrodenmaterial eingetauchte Elektrode dienen, welche einen im Vergleich zur Hauptelektrode hohen Widerstand aufweist. Für elektrische Entladungsgefäße dieser Art ist eine Steuerung vorgeschlagen worden, bei der der Steuerimpuls aus einem während der negativen Halbwelle der an der Entladungsstrecke auftretenden Wechselspannung über ein Ventil aufgeladenen Kondensator geliefert wird. Die Erfindung betrifft eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung einer solchen Steuerung und besteht darin, daß in dem Ladestromkreis des Kondensators eine Impedanz von solchet Größe liegt, daß der Ladestromkreis annähernd auf Resonanz mit der speisenden Frequenz abgestimmt isti.

Die Erfindung bietet den Vorteil, daß der Ladestrom des Kondensators sehr klein gehalten wird, weil sich der Ladevorgang infolge der erwähnten Resonanzabstimmung über die ganze negative Halbwelle der Wechselspannung erstreckt. Demg'emäß kann die Ladeeinrichtung verhältnismäßig kleine Abmessungen erhalten.

In der Zeichnung ist

Fig. ι eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels der Erfindung,

Fig. 2 eine graphische Darstellung des Zusammenhanges von Ladestrom, Entladestrom und Kondensatorspannung mit der Zeit,

Fig. 3 ein anderes Ausführungsbeispiel, das sich von dem nach Fig. ι durch die Ausbildung der Regelmittel für die Entladungszeit unterscheidet,
ίο Fig. 4 eine graphische Darstellung derselben Größen wie in Fig. 2, die sich jedoch auf das Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 bezieht,

Fig. 5 eine dritte Ausführungsform der Steuereinrichtung gemäß der Erfindung.

Tn Fig. ι ist mit 3 das zu steuernde Entladungsgefäß bezeichnet, welches eine flüssige Quecksilberkathode 5 besitzt, in die die Zündelektrode 7, z. B. in Form eines dünnen Stabes aus Widerstandsmaterial, eintaucht. Gegenüber der Kathode 5, und zwar vorao zugsweise: ziemlich dicht an dieser, ist die \node 9 angeordnet. Über den Transformator 11 wird der Anordnung aus dem Wechselstromnetz 4 eine Wechselspannung zugeführt, wobei der Gleichstromkrtis 13 an eine der Hauptelektroden des Entladungsge- »5 fäßes 3 einerseits und an den Nullpunkt der Transformatorsekundärwicklung angeschlossen ibt. In Reihe mit der Zündelektrode 7 liegt der Kondensator 15, eine Drosselspule 17 und ein Gleichrichter ig, der entweder als Entladungsgefäß oder auch als Trockengleichrichter ausgebildet sein kann. Der Ladekreis schließt sich über die Kathode 5, die Last 13 und eine Phase des Transformators 11.

Der Entladekreis umfaßt eine gittergesteuerte Enrladungsstrecke 23, Dampfentladungsstrecke oder Elektronenrohr, in Reihe mit dem Widerstand 25. Der Kondensator 15 bildet während jeder zweiten Halbwelle des Wechselstromes ebenfalls einen Teil des Entladekreises. Um das Einsetzen der Zündspannungsimpulse in bezug auf die Anodenspannung regeln zu können, ist eine Phasendreheinrichtung 27 an das Gitter 39 des Entladungsgefäßes 23 geschaltet. Die Wirkungsweise der beschriebenen Anordnung ist folgende: Wenn die Anode 9 gegenüber der Kathode 5 negativ ist, wird der Kondensator 15 über den Gleichrichter 19 bis auf den Wert der Speisespannung aufgeladen. Die Ladezeit und die Spannung des Kondensators 15 kann durch die Induktanz der Drossel 17 eingestellt werden, wobei der Widerstand 18 zur zusätzlichen Ladezeitregelung benutzt werden kann. Eine dritte Beeinflussungsmöglichkeit der Ladung besteht schließlich darin, daß an Stelle des umgesteuerten Gleichrichters 19 ein gittergesteuertes Entladungsgefäß eingefügt wird.

Wesentlich ist in jedem Fall, daß der Ladestromkreis annähernd auf Resonanz mit der speisenden Frequenz abgestimmt ist. Am Ende der negativen Halbwelle sperrt der Gleichrichter 19 jede weitere Zufuhr von Ladestrom. Während der positiven HaIbwelle ist die Anode der gittergesteuerten Entladungsröhre 23 gegenüber der Kathode positiv, so daß sich der Kondensator 15 über den Widerstand 25 und die Zündelektrode 7 entlädt. Dadurch wird der Hauptlichtbogen gezündet. Der Punkt der Periode, in welchem die Zündung erfolgt, kann durch Phasenverdrehung der Steuerspannung desHilfsentladungsgefäßes 23 eingestellt werden. Der Widerstand 25 dient zur Regelung des Entladestromes.

Fig. 3 zeigt ein anderes Ausführungsbeispiel des Zündstromkreises. Bei diesem Ausführungsbeispiel steht die Zündelektrode 7 mit der Kathode 5 nicht in Kontakt.

"Mit dem Entladungsgefäß 29 ist eine Hilfsspannungsquelle verbunden, die mit der Anodenspannung in Phase ist. Eine getrennte Erregung ist in vielen Fällen zweckmäßiger als eine von dem Laststrom abhängige Erregung, da dann die Arbeitsweise des Stromrichters 29 von Änderungen der Belastung unabhängig ist. Zwischen das Wechselstromnetz 4 und den Gleichrichter ist eine Phasendreheinrichtung 28 geschaltet, durch welche die Phasenlage der Speisespannung weitgehend gedreht werden kann. In gleicher Weise ist auch eine Phasendreheinrichtung 27 zwischen das Drehstromnetz 4 und das· Gitter 39 der Entladungsstrecke 23 geschaltet, um die Phasenlage der Gitterspannung gegenüber der Anodenspannung verändern zu können.

33 ist ein Transformator mit hohem Übersetzungsverhältnis, der zwischen den Entladekreis und die Zündelektrode 7 so geschaltet ist, daß die Spannung in der Sekundärwicklung 27 zur Erzeugung eines Funkens zwischen der Zündelektrode 7 und der Kathode 5 und damit zur Zündung des Entladungsgefäßes 29 ausreicht.

In den Fig. 2 und 4 bedeutet E die Anodenspannung der zu steuernden Entladungsstrecke, / deren Strom, J_c den Strom und E_c die Spannung des Kondensators. Das Zustandekommen der Kurven bedarf nach den angegebenen Schaltbildern keiner weiteren Erläuterung mehr. Aus den Fig. 2 und 4 ergibt sich, daß der Erregerstrom während der ganzen negativen Halbwelle klein gehalten wird. Man kann die Zündung der Entladung nach Belieben in jedem Punkt der positiven Spannungshalbwelle vornehmen. Es ergibt sich außerdem aus den genannten Figuren, daß ein Zündstrom von steiler Wellenfront in einem vorbestimmten Zeitpunkt erhalten werden kann, was ein genaues Innehalten des Zündzeitpunktes ermöglicht und ein Wiederzünden von nicht richtig gezündeten Lichtbogen verhindert.

Fig. 5 zeigt ein Schaltbild, das sich von dem nach Fig. 3 nur dadurch unterscheidet, daß hier als Ladespannungsquelle wieder dieselbe Transformatorwicklung benutzt ist, die auch das zu steuernde Entladungsgefäß 29 speist.

Es sei noch darauf hingewiesen, daß die gleichen Schaltungen auch bei Gleichstromspeisung verwendet werden können, wenn der Stromrichter als Wechselrichter arbeitet. Der Gleichrichter 19 muß dann mit einem Steuergitter versehen werden, um den Speisestrom zu sperren, während der Kondensator 15 sich entlädt.

Claims

Patentansprüche:

i. Einrichtung zur Initialsteuerung von Gas- oder Dampfentladungsstrecken, l>ei der der

Steuerimpuls aus einem während der negativen Halbwelle der an der Entladungsstrecke auftretenden Wechselspannung über ein Ventil aufgeladenen Kondensator geliefert wird und bei der an Stelle von Widerstandszündelektroden auch andere Initialzündelektroden verwandt werden können, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Ladestromkreis des Kondensators eine Impedanz von solcher Größe liegt, daß der Ladestromkreis annähernd auf Resonanz mit der speisenden Frequenz abgestimmt ist.
2. Einrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Ladestromkreis des Kondensators unmittelbar an die Hauptelektroden der Entladungsstrecke angeschlossen ist.
3. Einrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die eine Belegung des Kondensators mit der Zündelektrode, die andere über ein in Richtung auf die Anode zu stromdurchlässiges Ventil mit der Anode und' über eine steuerbare Hilfserntladungsstrecke mit der Kathode des Entladungsgefäßes verbunden ist.
4. Einrichtung nach Anspruch 1 und 2, vorzugsweise mit einer die Kathode der Entladungsstrecke nicht berührenden Initialzündelektrode, dadurch gekennzeichnet, daß die eine Belegung des Kondensators mit der Kathode, die andere über ein in Richtung auf die Anode zu stromdurchlässiges Ventil mit der Anode des Entladungsgefäßes verbunden ist und daß der Entladekreis des Kondensators durch die Reihenschaltung einer steuerbaren Hilfsentladungsstrecke mit der Primärwicklung eines Transformators gebildet wird, dessen Sekundärwicklung an die Kathode und die Initialzündelektrode des Entladungsgefäßes angeschlossen ist.
5. Steuereinrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Phasenlage der im Ladekreis wirksamen Wechselspannung einstellbar ist.
6. Steuereinrichtung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß sich bei Verwendung einer Zündelektrode, die mit der Kathode ständig in leitender Berührung ist, der Ladekreis über diese Zündelektrode und die Kathode schließt.
7. Steuereinrichtung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung einer Zündelektrode, die die Kathode nicht berührt, der Stromkreis dieser Zündelektrode mit dem eigentliehen Entladekreis des Kondensators über einen Aufwärtstransformator gekoppelt ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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