AT135957B - Steuereinrichtung für Vakuum-Lichtbogenapparate. - Google Patents

Description

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   Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zum Steuern von Vakuum-Lichtbogenapparaten, z. B. Gleichrichtern, Wechselrichtern od. dgl. mit Erregerliehtbogen-und den Arbeitselektroden vorgelagerten, den Vorwärtslichtbogen sperrenden Gittern, bei denen den Elektroden zum Zweck der Zündung des Lichtbogens ein Potential aufgedrückt wird, das die Elektrodenspannung kurzzeitig über die erforderliche Zündspannung erhöht. Bei Einrichtungen dieser Art wird die stromführende Anode selbst für die Steuerung an Stelle des bisher für diesen Zweck verwendeten, der Anode vorgelagerten Gitters verwendet. Das Gitter wird dabei zweckmässig so gestaltet, dass es von sich aus ohne Hilfsmittel den Vorwärtslichtbogen sperrt oder es wird dem Gitter ein entsprechendes, nicht steuerbares Potential zugeführt.

   Die selbstsperrende Wirkung des Gitters kann auch durch Anlegen eines dauernden, der Kathode gegen- über konstanten negativen Potentials verstärkt werden. Die Aufhebung der sperrenden Wirkung des
Gitters geschieht durch kurzzeitiges Heben des Anodenpotentials gegenüber dem positiven Wert der Phasenspannung, indem der Anode ein zusätzliches Potential aufgedrückt wird. 



   Gegenstand der Erfindung ist nun eine Steuereinrichtung, um das Potential derjenigen Anode, die zünden soll, kurzzeitig und in einem bestimmten Augenblick so gegenüber der Phasenspannung zu heben, dass der Anodenstrom einsetzen kann. Zu dem Zweck wird erfindungsgemäss das den Anoden aufzudrückende Potential einer Kondensatorbatterie entnommen, die durch eine Schaltvorrichtung periodisch im Takte der Frequenz des Primärnetzes kurzzeitig mit den Anoden verbunden und in den Zwischenpausen auf das erforderliche Zündpotential dauernd aufgeladen wird. 



   In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung schematisch in den Fig. 1-4 dargestellt. 



   In den Figuren ist mit a ein Gleichrichter mit Metallgehäuse bezeichnet, der die Anoden b und die Kathode d besitzt und der über den Transformator e aus dem   Wechselstromnetz f gespeist   wird ; das aus dem Gleichrichter belieferte Gleichstromnetz ist mit g bezeichnet. Den Anoden b sind Gitter c zugeordnet, die in unmittelbarer Nähe der Anode gegebenenfalls in die die Anoden umgebenden Lichtbogenführungshülsen eingebaut sind. Die Gitter sind selbstsperrend ; sie können mit der metallischen Anodenhülse galvanisch verbunden oder gegen die Hülse isoliert sein, falls die Gitter dauernd negativ gegenüber der Kathode geladen werden. Die zur Zündung der Anoden notwendige positive Spannung, die die Anodenspannung über die Zündspannung hebt, wird dem Kondensator h entnommen, der aus der Gleichstrommaschine i aufgeladen wird.

   Der positive Belag des Kondensators h wird über einen synchron mit der Frequenz des Primärnetzes fin Umdrehung versetzten Kontaktapparat mit den Anoden b des Gleichrichters a verbunden. Der Kontaktapparat besteht aus einem ruhenden Kontaktteil   M   mit zwölf auf einem Kreis gleichmässig verteilten Kontakten p, q und einem gegenüber diesem drehbaren Teil n mit nur einem Kontakt o ; die Achse des Kontaktapparates ist über den Dämpfungswiderstand k mit dem Plusbelag des Kondensators verbunden. Von den zwölf Kontakten des feststehenden Teiles des Kontaktapparates sind die sechs Kontakte p untereinander und mit dem Pluspol der Gleichstrommaschine i verbunden, während die sechs Kontakte q an die   Anodenzuleitungen geführt   sind. Die Kontakte   g   liegen in den Zwischenräumen zwischen den Kontakten p. 



   Sobald der rotierende Kontakt o des Kontaktapparates einem der Kontakte   $'gegenüber sich   befindet, entlädt sich der Kondensator h auf die zugehörige Anode, diese erhält die erforderliche Zündspannung, der Vorwärtslichtbogen setzt ein und die Anode nimmt so lange Strom auf, bis der Lichtbogen 

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 infolge des Stromdurehganges durch Null erlischt. Ein Wiederzünden dieser Anode ist durch die Sperrwirkung des zugehörigen Gitters ausgeschlossen. Die Zündung der übrigen Anoden erfolgt zyklisch der Phasenfolge entsprechend in der gleichen Weise nacheinander. Der Zündzeitpunkt kann dabei durch
Verstellen des ruhenden Teiles   1n   des Kontaktapparates durch Veränderung der Phasenlage der Kondensatorentladung relativ zu derjenigen der Anode beliebig eingestellt werden.

   In den Zwischenpausen zwischen den Entladungen des Kondensators über die Kontakte q erfolgt jedesmal ein Aufladen desselben über die Kontakte p. Als Ladestromquelle für den Kondensator kann ohne weiteres ein   Glühkathoden-     gleichrichter l'oder   ein Quecksilberdampfgleichrichter s verwendet werden wie in Fig. 2 und 3 angedeutet. Es kann auch ohne weiteres ein Hilfstransformator t für diesen Zweck verwendet werden, wie in Fig. 4 dargestellt.

   Die freien Enden der   Seehsphasen-Sekundärwieklung   in Sternschaltung sind zu den Ladekontakten p des Kontaktapparates   1n,     n   geführt, der Sternpunkt der   Sekundärwicklung   liegt am Minuspol des Kondensators   k.   Die Länge der Kontakte p, q ist so bemessen, dass die   Kontaktunterbrechung   am Kontaktapparat stets in praktisch strom-und spannungslosem Zustand erfolgt, so dass ein Abbrennen und Abnutzen der Kontakte nicht eintritt. Um die zwischen den Kontakten trotzdem noch auftretenden Funken vollkommen zu unterdrücken, kann der Kontaktapparat z. B. in einem   Hochvakuumraum   untergebracht werden. Der Antrieb des Kontaktapparates kann dabei in an sich bekannter Weise durch magnetische Kupplung von aussen erfolgen.

   Zur Vereinfachung der Vakuumhaltung kann der Behälter mit dem Kontaktapparat an dieselbe Hochvakuumpumpe angeschlossen werden, die den Gleich-oder Wechselrichter evakuiert. Schliesslich kann der Kontaktapparat auch in ein Gehäuse mit erhöhtem Gasdruck eingebaut werden, um die Funken an den Kontakten zu   unterdrücken.   



   PATENT-ANSPRÜCHE :
L Steuereinrichtung für   Vakuum-Lichtbogenapparate,   z. B. Gleichrichter, Wechselrichter od. dgl. mit   Erregerlichtbogen-und den Arbeitselektroden   vorgelagerten, den   Vorwärtslichtbogen   sperrenden Gittern, bei denen den Elektroden zum Zweck der Zündung des Lichtbogens ein Potential aufgedrückt wird, das die Elektrodenspannung kurzzeitig über die erforderliche Zündspannung erhöht, dadurch gekennzeichnet, dass das den Anoden aufzudrückende Potential einer Kondensatorbatterie entnommen wird, die durch eine Schaltvorrichtung periodisch im Takte der Frequenz des Primärnetzes kurzzeitig mit den Anoden verbunden und in den   Zwischenpausen   auf das erforderliche   Zündpotential   dauernd aufgeladen wird.

Claims (1)

1. 2. Steuereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Schaltvorrichtung ein Kontaktapparat dient, der aus einem ruhenden Kontaktteil und einem rotierenden Kontaktteil besteht, wovon der eine aus zwei auf einem Kreisbogen gleichmässig verteilten Kontaktsätzen, und der andere aus nur einem Kontakt besteht, der mit den Kontakten der beiden Kontaktsätze abwechselnd in Berührung gebracht wird, wobei die Zahl der Kontakte der beiden Kontaktsätze der Anodenzahl entspricht, und die Kontakte des einen Satzes untereinander und mit dem Pluspol der Ladestromquelle für den Kondensator verbunden sind, während die in den Zwischenräumen dieser Kontakte liegenden Kontakte des zweiten Satzes mit den Anoden verbunden sind,

   und wobei ferner der einzelne Kontakt an den Pluspol des Kondensators angeschlossen ist.

   3. Steuereinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass zur Einstellung der Phasenlage der Kondensatorentladung gegenüber der Phasenlage der Anodenspannung der ruhende Teil des Kontaktapparates um die Achse des rotierenden Teiles verdrehbar ist.

   4. Steuereinrichtung nach den Ansprüchen 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Kontaktapparat in einem Hochvakuumraum untergebracht ist.

   5. Steuereinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der den Kontaktapparat enthaltende Hochvakuumraum und der zu steuernde Lichtbogenapparat mit Hilfe der gleichen Vakuumpumpe entlüftet werden.

   6. Steuereinrichtung nach den Ansprüchen 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Kontaktapparat in einem einen Überdruck enthaltenden Behälter untergebracht ist.

   7. Steuereinrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass als Ladestromquelle für die Kondensatorbatterie ein Glühkathodengleichrichter oder Quecksilberdampfgleichrichter dient.