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Schaltungsanordnung zum Abssachen gleichgerichteter Wechselspannungen.
Die Erfindung beírifft das sogenannte Abflachen gleichgerichteter Wechselströme. Letztere gleichgültig ob sie von mechanischen, elektrolytischen oder thermionischen Gleichrichtern herkommen, zeigen stets in grösserem oder geringerem Masse periodische Schwankungen, die zur Bildung sogenannter "Wellen"Anlass geben. Die Frequenz dieser Wellen hängt dabei mit der des gleichgerichteten Wechselstromes eng zusammen.
Man hat schon verschiedene Mittel zum Abflachen (gleichsam zum Glattstreichen) dieser Wellen vorgeschlagen. Diese Mittel enthalten meist einen oder mehrere Kondensatoren, kombiniert mit Drosselspulen oder Ohmschen Widerständen und für sehr geringe Stromstärken bei vergleichsweise ziemlich hohen Spannungen kann der beabsichtigte Zweck mit diesen Mitteln auch in genügendem Masse erreicht werden. Als Beispiel soll das Speisen der Anodenkreise thermionischer Vorrichtungen mit gleichgerichtetem Wechselstrom erwähnt werden.
Handelt es sich aber um Ströme von verhältnismässig grosser Stärke bei geringer Spannung, wie z. B. Glühströme für die Kathoden thermionischer Vorrichtungen, so würde man, um eine hinreichende Abflachung der Wellen zu erzielen, Kondensatoren von so grosser Kapazität verwenden müssen, dass man auf praktische Unausführbarkeit stösst.
Die Erfindung gibt eine Schaltungsanordnung an, bei der gleichgerichtete Wechselströme, sogar solche von verhältnismässig grosser Stärke und geringer Spannung, in hinreichendem Masse und in einfacher Weise abgeflacht werden können.
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mit Glühkathode und mit eingeschlossener Bogenentladung in Reihe mit einem Wechselstromwiderstand geschaltet.
Diese Röhren besitzen nämlich die für diesen Zweck günstige Eigenschaft, dass die Spannung zwischen den Elektroden, wenigstens über einem gewissen Grenzwert, bei Schwankungen der Stromstärke konstant bleibt und zugleich von der Grössenordnung der für das Speisen der Glühfaden thermionischer Röhren gebräuchlichen Spannungen ist. Wenn man also dafür sorgt, dass man über diesem Grenzwerte bleibt, so wird in einem zwischen den Elektrodenklemmen der Entladungsröhre angelegten Verbrauchsstromkreis ein nahezu wellenfreier Gleichstrom fliessen. Auch hat die in diesem Verbrauchskreis wirksame Spannung einen im voraus bestimmbaren konstanten Wert, der innerhalb passender Grenzen von dem Verbrauchsstrom in diesem Kreis unabhängig ist.
Zweckmässig wird die Kathode einer solchen Röhre eine grosse Wärmekapazität erhalten, damit die infolge der Wechselstromheizung schwankende Glühfadenspannung keine Spannungsschwankungen in dem Bogen zur Folge hat. Überdies soll die Kathode zum grössten Teil von der Bogenentladung selbst geheizt werden ; man könnte sogar während des Betriebs den Heizstrom völlig unterbrechen.
Weitere Merkmale der Erfindung gehen aus dem nachfolgenden hervor, wo an Hand des Sehaltungsschemas ein Ausführungsbeispiel näher beschrieben wird.
Ein Transformator T ist mit der Primärseite an ein Wechselstromnetz angeschlossen. Das eine Ende der Sekundärwicklung liegt an der Anode eines thermionischen Gleichrichters ( ?, dessen Kathode von einer Hilfswicklung auf dem Transformator T aus gespeist wird. Das andere Ende der Sekundärwicklung ist über eine Entladungsröhre mit eingeschlossener Bogenentladung B und eine Selbstinduktions-
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spule L mit der Kathode der Röhre G verbunden. Der Glühfaden der Röhre B wird von einer zweiten Hilfswicklung des Transformators T gespeist.
An die Klemmen der Röhre B ist eine aus einer Drosselspule S und zwei Kondensatoren C bestehende Abflachvorrichtung bekannter Art angeschlossen. An die Klemmen des äusseren dieser zwei Kondensatoren ist über einen Regulierwiderstand der Glühfaden F einer als Detektor gestalteten Röhre D angeschlossen.
Für die beiden Röhren G und B können mit Vorteil Röhren mit einer Edelgasfüllung und mit einer bei niedriger Temperatur emittierenden Kathode (z. B. Oxydkathode) verwendet werden. Diese Art Röhren gibt eine Bogenentladung von ziemlich grosser Stromdichte bei niedrigen Spannungen und weist eine zwischen weiten Grenzen flach verlaufende Widerstandscharakteristik auf, d. h., dass zwischen diesen Grenzen die Spannung bei wechselnder Stromstärke konstant bleibt. Dies hat zur Folge, dass die Spannung zwischen den Klemmen der Röhre B nahezu keine Schwankungen zeigen wird, trotzdem der Strom in dieser Röhre ein pulsierender Gleichstrom ist.
Ein grobes Abflachen dieses pulsierenden Stromes erfolgt schon durch die Selbstinduktionsspule L, so dass der durch B gehende Strom als ein einem Gleichstrom überlagerter, sinusförmiger Wechselstrom betrachtet werden kann. Die Spannungskurve zwischen den Klemmen der Röhre B wird ziemlich flach verlaufen und nur schwach dem sinusförmigen Verlauf der Stromkurve folgen. Die übrig bleibende Welle"ist also nur unbedeutend und kann nun weiter, wenn erforderlich, mit Hilfe eines der bekannten kapazitiven Abflachmittel ohne Schwierigkeit ausgeglichen werden.
Es ist vorteilhaft, der Edelgasfüllung der Röhre B ein wenig Queeksilberdampf beizuffigen, wodurch die konstante Spannung zwischen den Elektroden in die Nähe von 4 Volt zu liegen kommt, welche Spannung eine für die Glühfäden von Radiolampen allgemein gebräuchliche ist. Lässt man das Quecksilber fort, so wird bei ArgonfÜl1ullg die konstante Spannung etwa 8 Volt.
Wenn gewünscht, kann die Selbstinduktion L auch durch einen andern Wechselstromwiderstand ersetzt werden, unter der Bedingung, dass dieser die von dem Gleichrichter durchgelassenen und durch Pausen getrennten Stromstössen in einem zwar mehr oder weniger stark gewellten", aber ununterbrochenen Gleichstrom verwandelt.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Schaltungsanordnune'zum Abflachen gleichgerichteter Wechselspannungen, dadurch gekenn- zeichnet, dass an dem Gleichrichter in Reihe mit einem Weehselstromwiderstand eine Entladungsröhre mit Glühkathode und mit eingeschlossener Bogenentladung liegt, zu der der Stromverbraucher gegebenenfalls über weitere Wechselstromwiderstände parallel geschaltet ist.