<Desc/Clms Page number 1>
Vorschaltgerät für elektrische Gas- und Metalldampfentladungsröhren Für Reklamezwecke (Neonröhren) und Beleuchtung hergestellte Gas- und Metalldampfemladungsröh- ren müsseninfolge ihrer meistens wesentlich über der Netzspannung liegenden Zündspannung mittels Trans- formatoren betrieben werden. Nachdem jedoch diese Entladungsröhren eine negative Spannungscharakteristik besitzen, ist es notwendig, den über sie fliessenden Strom zu begrenzen. Üblicherweise werden i dazu bei den anlagen für Neonlichtreklame sogenannte Streufeldtransformatoren verwendet.
Diese Transformatoren haben meistens zwischen der an und für sich getrennten primären und sekundären Wicklung einen einstellbaren magnetischen Nebenschluss (ein einstellbares Streujoch), so dass, wenn der Transformator sekundärseitig unbelastet ist, die volle sekundäre Spannung zur Verfügung steht. Bei Belastung dieses Transformators bricht infolge des magnetischen Nebenschlusses die Sekundärspannung auf die Brennspannung der Röhren zusammen, wobei durch die Entladungsröhren ein bestimmter, mit Hilfe des Streujoches eingestellter, Entladungsstrom fliesst. Die Strombegrenzung erfolgt also auf Grund des hohen induktiven Blindwiderstandes des Streufeldtransformators. Die Transformatoren für Neonlichtreklamen werden meistens für eine Leerlaufspannung von 6000 V ausgeführt.
Diese Streufeldtransformatoren besitzen jedoch den Nachteil, dass sie infolge des hohen induktiven Blindwiderstandes einen sehr schlechten Leistungsfaktor aufweisen, der im allgemeinen zwischen 0, 3 und 0, 5 liegt. Die Elektrizitätswerke verlangen meistens, dass die Leitungen frei von induktiven Blindströmen gehalten werden, so dass es notwendig wird, mittels eines Kondensators parallel zur Stromzuführung den induktiven Blindstrom mit einem gleich grossen kapazitiven Blindstrom zu kompensieren. Durch diese Massnahmen verteuert sich jedoch das Vorschaltgerät für eine Lichtreklameanlage wesentlich ; obendrein muss der Transformator für die gesamte Scheinleistung ausgelegt werden, um die Erwärmung im Erträglichen zu halten.
Es ist bereits bekannt, in den Primärstromkreis des Streufeldtransformators einen Kondensator mit diesem in Serie zu schalten. Der beim Einschalten durch die plötzliche Aufladung und sofort einsetzende Entladung des Kondensators erzeugte grosse Stromstoss soll zum erstmaligen Durchschlagen der Röhrenfüllung und damit zur Zündung ausreichen. Erfahrungsgemäss reicht jedoch ein einmaliger Spannungsbzw. Stromstoss nicht immer zur Zündung der Leuchtröhren aus und der Einschaltvorgang muss deshalb oft mehrmals wiederholt werden. Ebenso umständlich ist zu verfahren, wenn die Leuchtröhre bei kurzzeitigen Netzspannungsschwankungen erlischt und von selbst nicht mehr zündet.
Es ist zwar auch bekannt, einen Kondensator zu einer der beiden Wicklungen des Streufeldtransformators parallel zu schalten, wodurch ein Schwingungskreis in Resonanz mit der Netzfrequenz entsteht. Infolge der Resonanz ergibt sich dabei eine Spannungsspitze zum Zünden der Entladungsröhren, so dass der Transformator zwar nur für die Brennspannung, aber auch für den meist beträchtlichen induktiven Blindstrom auszulegen ist.
Die Erfindung vermeidet die Nachteile der genannten Einrichtungen unter Vergrösserung der Vorteile. derselben dadurch, dass der Kondensator in an sich bekannter Weise mit der Primärwicklung des Streufeldtransformators in Serie geschaltet ist, und dass der Kondensator uud die Induktivität des Streufeldtransformators derart bemessen sind, dass der kapazitive Blindstrom wenigstens annähernd gleicn dem induktiven Blindstrom ist.
Durch diese Anordnung und Bemessung der einzelnen Elemente wird eine vollkompensierte Betriebsschaltung für Gasentladungsröhren geschaffen, die den Anforderungen der Praxis weitaus besser entspricht als die bisher bekannten Ausführungen und bei derderStreufeldtransformator bei gleicher Wirkleistung we-
<Desc/Clms Page number 2>
sentlich kleiner bemessen sein kann. Ausser der durch die Resonanz mit der Netzfrequenz oder einer ihrer
Oberwellen (vorzugsweise der dritten) erzielten Spannungsspitze zum Zünden wird dabei sowohl das zur
Speisung verwendete Netz als auch der Streufeldtransformator selbst vom Blindstrom freigehalten.
Der Transformator wnd also nur mehr vom Wirkstrom durchflossen, da über die induktiv belastete Primär- wicklung gleichzeitig der kapazitive Blindstrom des Serienkondensators fliesst, und braucht daher einerseits nur für den Wirkstrom und anderseits nur für die Brennspannung der Entladungsröhren ausgelegt zu werden, so dass er noch weit kleiner bemessen sein kann als bei den bisherigen Resonanzschaltungen, nämlich lediglich für die sich aus der Brennspannung und dem Wirkstrom ergebende Wirkleistung. Sowohl die Abmessungen als auch das Kupfergewicht des erfindungsgemäss verwendeten Streufeldtransfor- mators können fast um die Hälfte kleiner sein als bei herkömmlichen Schaltungen mit für die volle Leistung ausg 1leg :, m Transformator.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung kann zur Induktivität des Streufeldtransformators eine zusätzliche Induktivität in Serie mit dem Kondensator vorgesehen sein. Von dieser Anordnung kann Gebrauch gemacht werden, wenn die Induktivität der Primärwicklung des Streufeldtransformators zur Resonanzbildung nicht ausreicht, wobei ein für diesen speziellen Fall eigens konstruierter Streufeldtransformator eingespart werden kann.
In der Zeichnung ist das Schaltbild eines Ausführungsbeispieles eines Vorschaltgerätes gemäss der Erfindung dargestellt. Darin sind der Streufeldtransformator mit 1, die Gasentladungsröhren mit 2 und der Serienkondensator mit 3 bezeichnet. Weiters bezeichnen 4 und 5 die Netzanschlusspunkte und 6 und 7 den Hochspannungsanschluss. Die Primärwicklung des Streufeldtransformators, welche mit dem Serienkondensator 3 den Resonanzkreis bildet, ist mit 8 bezeichnet. 9 bezeichnet die Hochspannungswicklung des Transformators, mit welcher die Gasentladungsröhren 2 in Serie liegen. Die gegebenenfalls vorhandene zusätzliche Induktivität 10 ist strichliert eingezeichnet ; die Verbindung zwischen den Punkten A und B ist bei Anordnung dieser Induktivität unterbrochen. \ \
PATENTANSPRÜCHE : 'l.
Vorschaltgsrät für elektrische Gas- und Metalldampfentladungsröhren, mit einem Streufeldtrans- formator sowie einem aus der Induktivität des Streufeldtransformators und einem Kondensator gebildeten Schwingungskreis, der sich mit der Netzfrequenz oder einer ihrer Oberwellen in Resonanz befindet, dadurch gekennzeichnet, dass der Kondensator (3) in an sich bekannter Weise, mit der Primärwicklung (8) des Streufeldtransformators (1) in Serie geschaltet ist, und dass der Kondensator (3) und die Induktivität des Streufeldtransformators (1) derart bemessen sind, dass der kapazitive Blindstrom wenigstens annähernd gleich dem induktiven Blindstrom ist.