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Schaltungsanordnung für Wechselstrom-Entladungsgefsse.
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Wie die Versuche zeigen, kann die von der Lampe aufgenommene Leistung und entsprechend auch die abgegebene Leistung beträchtlich über den normalen Gleichgewichtszustand hinaus erhöht werden, wenn man die scheinbare Gleiehspannungsdifferenz durch Aufdrücken einer genügenden äusseren Spannung in der Richtung umkehrt. Diese Umkehrung kann herbeigeführt werden, indem man in die zur Kathode führende Leitung eine wirkliche Gleichspannung mit soleher Polarität einsehaltet, dass der negative Pol dieser äusseren Hilfsstromquelle an der Kathode liegt. Das positive Ende der äusseren Hilfsstromquelle ist über den Stromkreis mit den Anoden verbunden. Diese äussere Gleichspannung kann durch jede Art von GleiehstromqueIlen erzeugt werden, da Akkumulatoren.
Gleichstromgeneratoren. Gleichrichter
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diesem Grund ist bei der gasgefüllten Lampe die Leistung nicht dadurch beschränkt, dass der Dampf- druck wächst. Als Folge davon wird jede Erhöhung der Spannung eine Erhöhung des Stromes hervorrufen, sofern nicht der Strom aus andern Gründen begrenzt ist.
Da der Leuehteffekt einer gasgefüllten Lampe genau der aufgenommenen Leistung entspricht, kann die Nutzleistung bei einer solchen Lampe gewöhnlich durch Anwendung hoher Spannungen gesteigert werden. Die Steigerung der Nutzleistung, die bei gasgefüllten Lampen durch Anwendung der Erfindung erzielt werden kann, ist nicht so erheblieh wie bei den Dampflampen, trotzdem ergeben sich auch hiebei gewisse Vorteile.
'0 : Bei den gasgefüllten Lampen ist die Höhe der angewendeten Spannungen mit Rücksicht auf die unerwünschte Lichtbogenzündung zwischen den Anoden begrenzt. In manchen Fällen ist bei einer Lampe der Steigerung der Nutzleistung durch diese Rücksicht eine Grenze gesetzt. Nach der Erfindung kann bei einer solchen Lampe die gewünschte Steigerung der aufgenommenen Leistung und somit eine entsprechend Steigerung des Leuehteffektes erreicht werden, ohne dass die angewendeten Spannungen erhöht zu werden brauchen. Tatsächlich ist es möglich, eine sehr grosse Erhöhung des Leuehteffektes zu erzielen, wobei die tatsächlich angewendete Spannung wesentlich herabgesetzt ist.
Es sind ausser Batterien auch andere Gleichstromquellen ausprobiert und für ebenso brauchbar befunden worden. Die Anordnung der Gleichstromquelle in dem Stromkreis ist ohne Bedeutung, da die Wirkung der Erfindung von der Anordnung der Gleichspannung innerhalb des Stromkreises nicht abhängt. Vielmehr stellt jede Anordnung einer Gleichstromquelle, welche die normalerweise an einer wechselstrombetriebenen Gas-oder Dampflampe auftretende Gleichspannung herabsetzt oder umgekehrt eine Anwendung des Erfindungsgedankens dar.
Wie oben bemerkt, ist die Art der verwendeten Gleichspannungsquelle ohne Bedeutung. Jedoch sind manche Gründe vorhanden, um zu diesem Zweck einen Gleichrichter zu benutzen. Eine bestimmte Type von Gleichrichtern liefert eine denkbar einfache, billige und geeignete Gleichstromquelle. Nicht
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alle Typen von Gleichrichtern sind in gleichem Masse erwünscht. Der Gleichrichter soll ein Doppelweggleichrichter sein, d. h. er soll beide Halbwellen des Wechselstromes gleichrichten.
Es ist ferner notwendig, dass er einen leidlich konstanten Gleichstrom liefert, mit andern Worten, die gelieferte Spannung soll keinen grossen Schwankungen unterworfen sein und die Kosten des Gleichrichters sollen nicht grösser sein, als durch den Gewinn an Lichtausbeute gerechtfertigt ist.
Alle diese Erfordernisse sind bei einem Gleichrichter der Kupfer-Kupferoxyd-Type, bei Anwendung einer Brückensehaltung gegeben. Ein solcher Gleichrichter, wie es in Fig. 3 dargestellt ist, liefert eine Doppelweggleichrichtung bei guter Kurvenform und kann durch einen einfachen Filter auf konstante Spannung gebracht werden. Gewöhnlich wird ein solcher Gleichrichter mit einer Glättungsdrossel versehen, um Spannungsschwankungen zu beseitigen. Jedoch hat sieh dieses Mittel als unnötig erwiesen, da die schon vorhandene Drosselspule zweierlei Wirkungen ausübt, nämlich einmal, dass sie den Lichtbogen in dem Wechselstromkreis aufrechterhält, und ferner, dass sie den von dem Gleichrichter gelieferten Strom glättet.
In der Schaltung nach Fig. 3 ist eine Wechselstromquelle 4,. 5 vorhanden und der Widerstand 6, welcher mit der Primärwicklung des Transformators 7 in Reihe liegt. Die Klemmen 8, 9 der Sekundärwicklung des Transformators sind mit den Anoden 11 bzw. 12 der Quecksilberdampflampe 15 verbunden, Die Mittelanzapfung 10 der Sekundärwicklung ist mit der Drosselspule 14 verbunden, die an dem positiven Pol einer Gleichrichterbrückenanordnung angeschlossen ist. Der negative Pol der Gleichrichteranordnung führt zu der Kathode 1. 3 der Lampe.
Die Gleichrichteranordnung umfasst vier Gruppen von Gleichrichterplatten 18, 19, 20, 21, wobei die Verbindungsstelle der Gruppen 18, 19 mit dem einen Ende 22 einer besonderen Wicklung 23 des Transformators verbunden ist, während die Verbindungsstelle der Gruppen 20, 21 mit dem Ende 24 der Wicklung 23 verbunden ist.
Während des Betriebes fliesst ein Strom von den Sekundärklemmen 8, 9 zu den Anoden 11, 12 der Dampflampe. Der Strom fliesst durch den Lichtbogen in der Röhre und von der Kathodenanzapfung zu dem negativen Pol der Gleichrichteranordnung. Er durchfliesst die Gleichrichteranordnung und
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zurück zu dem Mittelabgriff der Sekundärwicklung des Transformators.
Der Gleichrichter muss in den Stromkreis eine Energiemenge liefern, die dem Produkt aus der Klemmenspannung und der hindurchfliessenden Stromstärke entspricht. Diese Energie wird nicht restlos für die Lampe zur Verfügung stehen, da ein Teil davon durch die Verluste in dem Stromkreis verbraucht wird.
Die Grösse und die Polarität der an der Lampe vorhandenen Gleichspannung ist ein Mass für die
Energiemenge, welche von dem Gleichrichter in den Stromkreis geliefert wird.
Wenn der Gleichrichter nicht in dem Stromkreis liegt, wird der Gleichspannungsmesser stets anzeigen, dass die Kathode gegenüber den Anoden eine positive Gleichspannung hat. Wenn der Gleichrichter in dem Stromkreis liegt, wird die angezeigte Gleichspannung von der Energie abhängen, die der
Gleichrichter liefert. Wenn die Spannung des Gleichrichters geringer ist als die Spannung, die in dem Widerstand des Stromkreises verbraucht wird, wird der Gleichspannungsmesser zwar anzeigen, dass die
Kathode gegen die Anoden eine positive Spannung besitzt, die Höhe dieser Spannung wird jedoch kleiner sein wie im ersten Falle.
Wenn der Gleichrichter eine Spannung liefert, die genau gleich ist dem Spannungsverlust, welcher durch den Widerstand des Stromkreises erzeugt wird, wird die an der Lampe angezeigte Spannung auf Null herabgesetzt. Wenn der Gleichrichter eine Spannung liefert, die grösser ist als der durch den Widerstand des Stromkreises hervorgerufene Spannungsverlust, wird der Gleichspannungsmesser an der Lampe eine Umkehrung der Polarität anzeigen, so dass die Anoden positiv gegenüber der Kathode erscheinen.
Wenn der Gleichrichter Spannung liefert, die ausreichend ist, um eine Umkehrung der Lampenspannung herbeizuführen, liefert er einen Teil der in der Lampe verbrauchten Energie.
Die Erfindung ist zwar in Verbindung mit einer Quecksilberdampflampe oder in Verbindung mit einer Neonlampe mit Glaskörper und heisser Kathode beschrieben worden. Die Erfindung ist jedoch durchaus nicht auf Lampen dieser Art beschränkt, sondern kann auf alle Lampen ähnlicher Art angewendet werden.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Dampf- oder gasgefiilltes Entladungsgefäss für Wechselstrom, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Stromkreis eine Stromquelle vorgesehen ist, welche die zwischen den Anoden und der Kathode angezeigte Gleichspannung und damit die von dem Entladungsgefäss aufgenommene Leistung beeinflusst.