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Verfahren zur Zündung einer elektrischen Entladungsröhre.
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Zünden einer elektrischen Entladungsröhre mit Gasfüllung und gesondert geheizter Glühkathode. Unter "Gasfüllung" ist im vorliegenden Fall nicht nur eine aus einem oder mehreren Gasen, sondern auch eine aus einem oder mehreren Dämpfen oder aus einem Gemisch von Gas und Dampf bestehende Füllung zu verstehen. Solche Entladungröhren zünden erst bei einer Spannung, die wesentlich grosser als die Brennspannung, d. h. die Spannung zwischen den Elektroden bei herbeigeführter Entladung ist. Zur Inbetriebsetzung dieser Entladungröhren verwendet man darum auch eine Spannung, die grösser als diese Brennspannung und imstande ist, die Röhre zu zünden.
Die Differenz zwischen Zünd-und Brennspannung wird nach dem Einsetzen der Entladung durch eine mit der Entladungsröhre in Reihe geschaltete Impedanz aufgenommen. Wenn diese aus einem Ohmschen Widerstand besteht, so wird darin eine Energiemenge verbraucht, die meist nicht benutzt wird. Wenn die Vorschaltimpedanz wie eine Selbstinduktion ausgebildet ist, so verursacht sie einen schlechten Leistungsfaktor (cos )). Ausserdem werden durch eine Selbstinduktion, ebenso wie durch eine aus einem Ohmschen Widerstand bestehende Vorsehaltimpedanz die Herstellungskosten der Anlage erhöht.
Die Erfindung bezweckt, diese Nachteile auf einfache Weise zu vermeiden oder wenigstens erheblich herabzusetzen.
Erfindungsgemäss wird zu diesem Zweck die Glühkathode der Entladungsröhre vor der Zündung der Entladung auf eine höhere Temperatur als die normale Betriebstemperatur erhitzt. Hiedurch wird die Zündspannung verringert, so dass man an die Elektroden der Entladungsröhre eine Spannung anlegen kann, die geringer als die Zündspannung bei auf normale Betriebstemperatur erhitzter Glühkathode ist. Daher braucht nur eine geringere Spannungsdifferenz von der Vorschaltimpedanz aufgenommen zu werden, was weniger Verlust oder einen besseren Leistungsfaktor während des Betriebes und eine Ersparnis an Herstellungskosten mit sich bringt.
Man kann die Spannung der Glühstromquelle vor der Zündung der Entladungsröhre während längerer Zeit auf einen oberhalb der beim normalen Betrieb auftretenden Spannung liegenden Wert erhöhen derart, dass die Glühkathode vor der Zündung der Entladung eine höhere Temperatur als die normale Betriebstemperatur annimmt.
Die starke Erhitzung hat keinen nachteiligen Einfluss auf die Lebensdauer der Glühkathode, da diese nur für einige Augenblicke auf die erhöhte Temperatur gebracht wird. Sobald die Entladung herbeigeführt worden ist, wird die Glühkathode nur auf normale Betriebstemperatur erhitzt.
Die Erfindung ist an Hand beiliegender Zeichnung, in der zwei Einrichtungen zum Ausführen der Erfindung schematisch dargestellt sind, näher erläutert.
Die Einrichtung gemäss Fig. 1 enthält eine Entladungsröhre 1, in der eine Glühkathode 2 und zwei Anoden 3 angeordnet sind. Die Entladungsröhre enthält eine Menge Gas oder Dampf, z. B. Natriumdampf, und wird zur Lichtausstrahlung benutzt. Die beiden Anoden sind an die Enden eines Spartransformators 4 angeschlossen. Einige in der Mitte liegende Windungen dieses Transformators werden zum
Speisen der Glühkathode 2 verwendet und zu diesem Zweck ist letztere mittels der Drähte 5 und 6 an diese Windungen angeschlossen. Der Spartransformator wird aus einer Weehselstromquelle 7 gespeist und mit dem Autotransformator ist ein Ohmscher Widerstand 8 in Reihe geschaltet.
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Die Spannung der Wechselstrom quelle'7 ist derart niedrig bemessen, dass, falls die Glühkathode auf jene Temperatur erhitzt wird, die sie während des Betriebes der Entladungsröhre erhält, keine Zündung der Entladung erfolgt. Bei einer noch nicht gezündeten Entladungsröhre ist aber die Spannung der den Heizstrom liefernden Windungen grösser als während des Betriebes der Entladungsröhre, wenn die Entladung einmal eingesetzt hat. Diese erhöhte Spannung der Glühstromquelle wird einen starken Heizstrom durch die Glühkathode herbeiführen. Einige Zeit nach dem Einschalten der Anlage wird die Glüh- kathode S darum auch eine höhere Temperatur als beim Betrieb der Entladungsröhre haben.
Durch diese erhöhte Temperatur der Glühkathode wird die Zündspannung der Entladung erniedrigt, so dass
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Betriebstemperatur erhitzter Glühkathode ist.
Die Differenz zwischen der Spannung der Wechselstromquelle ? und der Betriebsspannung der Entladungsröhre ist also verringert worden, so dass der Vorschaitwiderstand 8 kleiner bemessen werden kann, was eine Ersparnis an Herstellungs-und an Betriebskosten mit sich bringt.
Auch die Anlage nach Fig. 2 enthält eine Entladungsröhre 1 mit einer Glühkathode 2, die gegebenenfalls indirekt geheizt werden kann, und zwei Anoden 3. Diese Entladungsröhre wird mittels eines sogenannten Streutransformators betrieben. Dieser Transformator besitzt einen Kern 9 mit einem Schenkel 10, auf den die Primärwicklung 11 aufgewunden ist und mit einem andern Schenkel 12, auf dem die Sekundär- wicklungen. M und. M angeordnet sind. Ferner enthält der Kern einen Nebenschluss für die magnetischen Kraftlinien, der aus einem Schenkel 15 mit einem Luftspalt 16 besteht.
Die Primärwicklung 11 wird von der Wechselstromquelle. 17 gespeist, während die Enden der Sekundärwicklung 13 mit den Anoden 3 verbunden sind und die Sekundärwicklung. M den Heizstrom für die Glühkathode 2 liefert. Die Mitte der Wicklung. M ist mittels des Leiters 18 mit der Mitte der Wicklung 14 verbunden.
Die Spannung der Wechselstrom quelle 17 ist derart bemessen, dass die in der Wicklung 13 induzierte Spannung nicht zur Zündung der Entladung genügt, falls die Glühkathode 2 auf die Temperatur erhitzt wird, die sie während des Betriebes bei durchgehender Entladung hat. In der Sekundärwicklung 14 wird aber vor Zündung der Entladung eine grössere Spannung als beim Betrieb der Entladungsröhre induziert, wenn die Entladung herbeigeführt worden ist. Diese erhöhte Spannung der Wicklung 14 erhitzt die Glühkathode 2 nach einiger Zeit auf eine Temperatur, die. oberhalb der normalen Betriebstemperatur liegt, wodurch ebenso wie bei der Zündung der Entladungsröhre 1 der Anlage nach Fig. 1 die Zündspannung herabgesetzt wird, so dass die Entladung mittels einer niedrigeren Spannung der Wicklung 13 eingeleitet wird.
Dies hat zur Folge, dass der Streutransformator kleiner bemessen werden kann, als wenn die Glühkathode 2 beim Zünden der Entladungsröhre nicht auf eine höhere Temperatur erhitzt wird. Dies hat einen günstigen Einfluss auf den Leistungsfaktor, der infolge der kleineren Abmessung des Streutransformators grösser ist.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Verfahren zum Zünden einer elektrischen Entladungsröhre mit Gasfüllung und gesondert erhitzter Glühkathode, dadurch gekennzeichnet, dass die Glühkathode vor der Zündung der Entladung auf eine höhere Temperatur als die normale Betriebstemperatur erhitzt wird.