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Einrichtung zur Umformung von Gleichstrom in Wechselstrom mittels gittergesteuerter Entladnngsgefässe.
Es ist eine Einrichtung zur Umformung von Gleichstrom in solchen anderer Spannung bekannt geworden, bei der ein Energiespeicher durch eine Elektronenröhre mit Steuergitter aus dem primären Gleichstromnetz geladen und durch eine ungesteuerte Elektronenröhre über den Verbraucher entladen wird. Diese Umformungseinrichtung ist für die Umformung von Gleichstrom in Wechselstrom nicht brauchbar, da der erzeugte Wechselstrom eine schlechte Kurvenform hat und die Umformungseinrichtung dann mit schlechtem Wirkungsgrad arbeitet.
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Umformung von Gleichstrom in Wechselstrom, die sich durch einfachen Aufbau und guten Wirkungsgrad auszeichnet. Erfindungsgemäss liegt eine Kapazität mit dem Belastungskreis in Reihe, und diese Reihenschaltung wird aus dem Gleichstromnetz über ein gittergesteuertes Entladungsgefäss geladen und über ein zweites gittergesteuertes Entladungsgefäss entladen.
In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand beispielsweise wiedergegeben, u. zw. erhält in Fig. 1 die Reihenschaltung des Wechselstromnetzes 2 und des Kondensators 5, die mittelbar durch einen Transformator 6 bewirkt wird, die Ladeenergie aus dem Gleichstromnetz 1 über das gittergesteuerte Entladungsgefäss 3 und den linken Teil der Drosselspule 4. Die Entladung des Kondensators. 5 erfolgt
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Der Umformer kann mit einer von den Konstanten der Schaltung abhängenden Frequenz arbeiten oder auch fremd erregt werden. In diesem Falle wird die Steuerspannung den Gittern der Entladungsgefässe 3 und 7 mittels eines Transformators 9 mit den Sekundärwicklungen 10 und 11 zugeführt.
Der Gitterkreis der Röhre 3 enthält die Sekundärwicklung 10, den Widerstand 12 und die Batterie 13 für die negative Vorspannung und der Gitterkreis der Rohre 7 die Sekundärwicklung 11, die Batterie 14 für die negative Vorspannung und den Widerstand 15.
Die Röhren 3 und 7 sind vorzugsweise Dampfentladungsgefässe, bei denen bekanntlich das Einleiten der Entladung nur dann erfolgt, wenn das Gitter genügend positiv gegen die Kathode ist. Nach dem Zünden des Anodenstromes übt das Gitterpotential jedoch keinen weiteren Einfluss auf das Erlöschen des Anodenstromes aus. Ist der Anodenstrom durch irgendeine äussere Wirkung gleich Null geworden, so kann er erst wieder zünden, wenn das Gitter wieder hinreichend positiv geworden ist. Bei der wiedergegebenen Gittersteueranordnung ist das Gitter der Röhre 3 positiv, wenn das der Röhre 7 negativ ist und umgekehrt.
Die Verwendung von Dampfentladungsgefässen ist gegenüber den Entladungsgefässen mit reiner Elektronenentladung vorteilhaft, da diese wegen ihres hohen inneren Spannungsabfalles den Wirkungsgrad des Umformers erheblich verschlechtern, während Dampf-oder Gasentladungsgefässe wegen des Fortfalls der Raumladung einen kleinen inneren Spannungsabfall (etwa 10--20 V) besitzen. Daher arbeiten Umformungseinriehtungen mit Dampf-oder Gasentladungsgefässen mit sehr gutem Wirkungsgrad.
Die Umformung von Gleichstrom in Wechselstrom geschieht in der Weise, dass der Kondensator 5 abwechselnd durch die Röhre J geladen und durch die Röhre 7 entladen wird. Ist das Gitterpotential der Röhre 3 positiv, so wird dem Kondensator 5 über die Röhre J, die linke Seite der Drossel 4 und die Primärwicklung 8 des Transformators 6 Strom zugeführt. Wird dagegen das Gitterpotential der Röhre 7
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positiv, dann findet eine Entladung des Kondensators über die rechte Seite der Drossel 4 und die Primärwicklung 8 statt. Dieser Lade-und Entladevorgang hat dieselbe Frequenz wie die Gitterspannungen.
Entsprechend der Auf-und Entladung des Kondensators 5 fliesst daher ein Strom wechselnder Richtung durch die Primärwicklung 8 des Transformators 6, dessen Sekundärwicklung den eigentlichen Belastungskreis speist.
Die Drosselspule 4 bewirkt eine induktive Kopplung zwischen dem Lade-und Entladekreis des
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Entladungsgefäss zu Null geworden ist, so ruft das Zünden des Anodenstromes in dem andern Entladungsweg einen Stromfluss in dem dieser Entladungsstrecke zugeordneten Teil der Drosselspule 4 und in dem
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strecke sofort zum Löschen bringt. Die Gefahr eines Kurzschlusses des Gleichstromnetzes 1 durch die Röhren 3 und 7 wird auf diese Weise mittels der Drosselspule 4 verhindert.
Nähert sieh die Belastung im Wechselstromkreis 2 dem Wert Null, so tritt keine nennenswerte Ladung bzw. Entladung des Kondensators 6 ein, und die die Löschung des Lichtbogens unterstützende Gegenspannung ist annähernd Null, so dass sich Schwierigkeiten beim Arbeiten des Umformers ergeben. Nach Fig. 2 können derartige Schwierigkeiten durch die Anwendung eines rückliefernden Kreises mit den Gleichrichtern 19 und einer zusätzlichen Sekundärwicklung 20 des Transformators 6 behoben werden.
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Arbeitens des Umformers bei geringer Last verwendet werden, u. zw. kann beispielsweise eine Glimmlampe, insbesondere bei Umformungseinriehtungen für kleine Leistungen, oder ein Widerstand parallel zur Weehselstrombelastung geschaltet werden.
Entsprechend der Anordnung nach Fig. 2 kann der Umformer entweder bei einer bestimmten
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einen Schalter 21, der im Nebenschluss zu dem Widerstand 12 und der Gitterbatterie 13 liegt, um den Umformer in Betrieb zu setzen. Zur Aufrechterhaltung einer bestimmten Frequenz des Umformers ist eine Stimmgabel 22 vorgesehen, die mit einer parallel zum Kondensator 6 liegenden Spule 2. und einer Spule 24, die mit der Batterie 26 und der Primärwicklung des Transformators 9 in Reihe geschaltet ist, versehen ist. Bei dieser Schaltung wird die Frequenz des Umformers durch die Eigenfrequenz der Stimmgabel bestimmt. Ist eine Konstanz der Arbeitsfrequenz des Umformers nicht notwendig, so wird die Stimmgabel entfernt.
Der Umformer arbeitet dann bei einer Frequenz, die von der Induktivität und Kapazität des Schwingungskreises abhängt.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Einrichtung zur Umformung von Gleich- in Wechselstrom mittels gittergesteuerter Ent- ladungf1gefäJJe, vorzugsweise mit ionisierbarem Medium, dadurch gekennzeichnet, dass ein Kondensator (9) mit dem Verbraucher unmittelbar oder mittelbar, beispielsweise mittels eines Transformators (6), in Reihe geschaltet ist und diese Reihenschaltung aus dem Gleichstromnsetz (1) über ein Entladungsgefäss geladen und. über ein zweites Entladungsgefäss (7) entladen wird.