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Elektrische Entladungsröhre mit Glühkathode zum doppelphasigen Gleichrichter von
Wechselstrom.
Die Erfindung betrifft eine mit einer Glühkathode versehene Entladungsröhre zum doppelphasigen
Gleichrichten von Wechselstrom für Spannungen von der Grössenordnung von 100 Volt.
Bisher hat man Entladungsröhren dieser Gattung mit Anoden ausgerüstet, die aus irgendeinem Metall, z. B. aus Eisen oder Nickel, bestehen. Es wurde nun gefunden, dass in Entladungsröhren für Spannungen von der Grössenordnung von 100 Volt ein niedriger Gasdruck erforderlich ist und dass unter diesen Verhältnissen Metallanoden zu dem Auftreten einer hinderlichen Zerstäubung Anlass geben.
Diese Zerstäubung wird bei doppelphasigen Gleichrichtern vermutlich dadurch veranlasst, dass die Anode von positiven Ionen getroffen wird, welche während der Halbperiode, in der diese Anode in bezug auf die Kathode negativ ist, in der Bogenentladung zwischen der Kathode und der andern Anode gebildet werden und sich unter Einfluss des elektrischen Feldes in der Richtung der negativen Anode bewegen. Daher ist es bisher unmöglich gewesen, doppelphasige Gleichrichter dieser Gattung mit genügender Lebensdauer herzustellen. Dieser Übelstand wird durch die Verwendung von Kohlenanoden und einer Edelgasfüllung unter richtig gewähltem Druck aufgehoben.
Eine elektrische Entladungsröhre mit Glühkathode zum doppelphasigen Gleichrichten von Wechselstrom enthält erfindungsgemäss eine Edelgasfüllung unter einem Druck von der Grössenordnung von 1 mm (zweckmässig unter einem Druck, der zwischen 0'5 und 5 mm
Qnecksilbersäule liegt), während die Anoden aus Kohlenstoff bestehen. Die Entladungsröhren sind in der Regel für Spannungen zwischen 80 und 400 Volt bestimmt. Da die Zerstäubung bloss an der Oberfläche der Anoden stattfindet, können diese auch aus einem Kern aus anderm Stoff bestehen, der mit einer Kohlenstoffsellieht überzogen ist. Unter Kohle oder Kohlenstoff ist auch Graphit zu verstehen.
Durch die Kombination der obenerwähnten Gasfüllung mit der Verwendung von Kohlenanoden wird es möglich, Gleichrichter mit Kohlenanoden für verhältnismässig hohe Spannungen mit längerer Lebensdauer herzustellen.
Im allgemeinen soll dafür gesorgt werden, dass sich die Anoden in der Entladungsröhre so weit erstrecken, dass während des Betriebes der Röhre die Poldrähte, an denen die Anoden befestigt sind, von positiven Ionen praktisch nicht getroffen werden, so dass auch Zerstäubung der Anodenpoldrähte verhindert wird. Die Anodenpöldrähte können aber auch mit einem isolierenden Stoff überzogen werden, so dass die Poldrähte auch in diesem Fall nicht von positiven Ionen getroffen werden können und Zerstäubung daher verhindert wird.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung soll an Hand der Zeichnung näher beschrieben werden, in der eine Vorder-und eine Seitenansicht einer mit einer Glühkathode und mit Kohlenanoden versehenen Entladungsröhre zum doppelphasigen Gleichrichten von Wechselstrom dargestellt sind.
Die Entladungsröhre 1 ist in einer Schaltung dargestellt, die gestattet, die beiden Phasen des bei A und B eintretenden Wechselstromes gleichzurichten ; diese an sich bekannte Schaltung wird nicht näher beschrieben. Im Füsschen 2 der Entladungsröhre sind die Poldrähte 3 und 4 für die Oxydglühkathode 5 und die Poldrähte 6 und 7 für die beiden Anoden 8 und 9 angebracht. Diese Anoden, die erfindungsgemäss aus Kohlenstoff hergestellt sind, haben die Form von Zylindern und sind auf die mit einem Schraubengewinde versehenen Poldrähte geschraubt. Die Anoden erstrecken sich in der Entladungsröhre so weit
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und der Abstand wischen der Glühkathode und den metallenen Anodenpoldrähten ist so gross, dass letztere von positiven Ionen praktisch nicht getroffen werden.
Die Entladungsröhre ist mit Argon unter einem zwischen 0'5 und 5 mm Quecksilbersäule liegenden Druck gefüllt. D, ie während des Betriebes der Ent- ladungsröhre stattfindende Entladung hat den Charakter einer Bogenentladung.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Elektrische Entladungsröhre mit Glühkathode zum doppelphasigen Gleichrichten von Wechselstrom für Spannungen von der Grössenordnung von 100 Volt, zweckmässig von 100 bis 500 Volt, dadurch
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Electric discharge tube with hot cathode for double-phase rectifier of
Alternating current.
The invention relates to a double-phase discharge tube provided with a hot cathode
Rectifying alternating current for voltages of the order of 100 volts.
So far, discharge tubes of this type have been equipped with anodes made of any metal, e.g. B. made of iron or nickel. It has now been found that a low gas pressure is required in discharge tubes for voltages of the order of magnitude of 100 volts and that under these conditions metal anodes give rise to the occurrence of a cumbersome atomization.
In two-phase rectifiers, this sputtering is presumably caused by the fact that the anode is hit by positive ions, which are formed in the arc discharge between the cathode and the other anode during the half-cycle in which this anode is negative with respect to the cathode move in the direction of the negative anode under the influence of the electric field. Therefore, it has hitherto been impossible to produce double-phase rectifiers of this type with a sufficient service life. This deficiency is eliminated by the use of carbon anodes and an inert gas filling under the correct pressure.
According to the invention, an electrical discharge tube with a hot cathode for double-phase rectification of alternating current contains a noble gas filling under a pressure of the order of magnitude of 1 mm (expediently under a pressure between 0.5 and 5 mm
Silver column), while the anodes are made of carbon. The discharge tubes are usually designed for voltages between 80 and 400 volts. Since the sputtering takes place only on the surface of the anodes, they can also consist of a core made of another substance that is coated with a carbon layer. Coal or carbon is also to be understood as meaning graphite.
By combining the above-mentioned gas filling with the use of carbon anodes, it is possible to produce rectifiers with carbon anodes for relatively high voltages with a longer service life.
In general, it should be ensured that the anodes in the discharge tube extend so far that the pole wires to which the anodes are attached are practically not hit by positive ions during operation of the tube, so that atomization of the anode pole wires is also prevented . The anode pole wires can, however, also be coated with an insulating material, so that the pole wires cannot be hit by positive ions in this case either, and atomization is therefore prevented.
An embodiment of the invention will be described in more detail with reference to the drawing, in which a front and a side view of a discharge tube provided with a hot cathode and carbon anodes for the two-phase rectification of alternating current are shown.
The discharge tube 1 is shown in a circuit which allows the two phases of the alternating current entering at A and B to be rectified; this circuit, known per se, is not described in more detail. In the foot 2 of the discharge tube, the pole wires 3 and 4 for the oxide glow cathode 5 and the pole wires 6 and 7 for the two anodes 8 and 9 are attached. These anodes, which according to the invention are made of carbon, have the shape of cylinders and are screwed onto the screw-threaded pole wires. The anodes extend so far in the discharge tube
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and the distance between the hot cathode and the metal anode pole wires is so great that the latter are practically not hit by positive ions.
The discharge tube is filled with argon at a pressure between 0.5 and 5 mm of mercury. The discharge taking place during operation of the discharge tube has the character of an arc discharge.
PATENT CLAIMS:
1. Electric discharge tube with hot cathode for two-phase rectification of alternating current for voltages of the order of magnitude of 100 volts, expediently from 100 to 500 volts, thereby
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