Schaltungsanordnung zum verzögerten Einschalten einer Entladungsröhre. Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung zum verzögerten Ein schalten einer Entladungsröhre, insbesondere einer mit einer Glühkathode versehenen Ent ladungsröhre, mit Lichtausstrahlung durch die positive Säule.
Bei derartigen Entladungsröhren ist es erwünscht, den Betriebsstrom einige Zeit. nach dem Heizstrom einzuschalten: Die zum Einschalten erforderliche Spannung ist im allgemeinen höher als die zur Inbet.riebhal- tung der Entladungsröhre benötigte Span nung, wenn sich diese Röhre einmal ge zündet hat.
Gemäss der Erfindung kann das Ein schalten der Röhre mit der erforderlichen Zeitverzögerung in sehr einfacher Weise er folgen, und zwar dadurch, dass in die die Zündung der Röhre beherrschende Leitung ein Verzögerungsrelais geschaltet ist, das so eingestellt ist, dass es bei der Spannung, un ter der die Entladungsröhre vor ihrer .Zün dung steht, zu funktionieren anfängt, aber ausser Funktion tritt, wenn die Spannung merkbar unterhalb dieses Wertes herab sinkt.
Das Relais dient somit zur Inbetrieb setzung der Röhre. Durch einfache Mittel kann erreicht werden, dass nach der Zün dung der Röhre deren Betriebsspannung und damit die Spannung am Relais so weit herab sinkt, dass das Relais abschnellt, und da durch die Zündungseinrichtung automatisch ausser Betrieb gesetzt wird, so dass während des Betriebes keine Verluste in derselben auftreten. Meist wird zwischen die Anschlussklem- men für das Netz und die Anoden der Röhre eine Drosselspule geschaltet.
Vorzugsweise wird dabei das Verzögerungsrelais zu den zur Kathode und einer Anode führenden Leitungen in den Nebenschluss gelegt, der art, dass das Relais zwischen Drosselspule und Anode mit der Anodenzuführungsleitung verbunden ist. Da bei dieser Schaltung un mittelbar nach der Zündung der Röhre ein wesentlicher Spannungsverlust in der Drossel spule auftritt, vermindert sich auch die dem Relais aufgedrückte Spannung derart, dass es abschnellt.
Ein sehr einfaches Ganzes wird erzielt, wenn in Reihe mit dem Relais eine Primär wicklung eines Hochspannungstransformators aufgenommen wird, dessen eine Sekundär wicklung mit der die Zündung der Ent ladungsröhre einleitenden Elektrode ver bunden ist. Bei Einschaltung des Relais ent steht ein Stromstoss in der Primärwicklung, so dass ein sehr grosser Spannungsunterschied zwischen den Enden der Sekundärwicklung auftritt, und die Einschaltung der Ent ladungsröhre erfolgt. An Stelle des Trans formators kann man auch eine Induktions spule mit Unterbrecher benutzen, wobei die Zündung durch die rasch aufeinander folgen den Unterbrechungen des Primärstromes mit noch grösserer G-ewissheit stattfindet.
Als Relais wird in die Schaltung vor zugsweise eine Glimmentladungsröhre auf genommen, in der die Schaltung durch De formation der Elektroden infolge Tempe raturänderung bei dem Entladungsdurchgang erfolgt.
Wenn sich die Entladungsröhre einmal ge zündet hat, so, ist es vorteilhaft, wenn während der Augenblicke, wo die Kathode in bezug auf die mit dem Relais verbundene Anode positiv ist, vermieden wird, dass ein Strom durch das Relais geht. Dies kann bei einem Relais, bei dem mindestens eine der Elek troden von einem Bimetallelement getragen wird, dadurch erreicht werden, dass einer der Elektrodenträger und gegebenenfalls ein Teil der Elektrode selbst mit einer zum Beispiel aus Glimmer bestehenden, isolierenden Be kleidung versehen ist.
Obwohl die Schaltungsanordnung auf Entladungsröhren zum Anschluss an eine oder mehrere Phasen angewendet werden kann, wird im folgenden anhand der Zeich nung ein Ausführungsbeispiel erläutert, das sieh auf eine Schaltungsanordnung für Drei phasenstrom bezieht. Fig. 1 zeigt schematisch eine Entladungs röhre mit Lichtausstrahlung durch die po sitive Säule und einer Glühkathode, welche Röhre in die Schaltung gemäss der Erfindung aufgenommen ist; Fig. 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel des Relais allein.
In Fig. 1 sind mit u, v, <I>w, o</I> die An schlussklemmen für ein Dreiphasennetz mit Nulleiter bezeichnet. Die Klemmen sind über Drosselspulen a,, a., a3 mit den Anoden <I>A,,</I> A2, A3 einer Entladungsröhre<I>b</I> ver bunden. Die Entladungsröhre enthält weiter eine zur Zündung dienende Hilfselektrode c und eine Glühkathode d. Die Glühkathode wird von einem Transformator mit den Pri mär- und Sekundärwicklungen e,, e2 gespeist.
Ein Verzögerungsrelais f ist zwischen der Drosselspule a3 und der Anode A3 mit der Zuführungsleitung nach dieser Anode verbunden. Anderseits ist das Relais f mit einer Primärwicklung g1 eines Hochspan nungstransformators verbunden. Im gezeich neten Ausführungsbeispiel wird die Span nung zuerst mit Hilfe der Wicklungen g auf die Spannung herabtransformiert, für die die Primärwicklung des eigentlichen Hoch spannungstransformators 1a1, h2 bemessen ist. Wie bereits erwähnt, kann statt des Hoch spannungstransformators zum Beispiel eine Induktionsspule mit Unterbrecher benutzt werden. Das.
Ende der Wicklung- h2 ist mit der Hilfselektrode c verbunden.
Das Relais f kann in der in Fig. 2 dar gestellten Weise ausgeführt sein. In einem evakuierten oder mit einem indifferenten Gas, zum Beispiel einem Edelgas, gefüllten Raum sind auf einem Füsschen i zwei Bi metallelemente<I>j</I> und k angeordnet. Das eine Element wird von einer zum Beispiel aus Glimmer -bestehenden Hülle m umgeben. Die Enden der genannten Elemente - tragen die Elektroden<I>r</I> und<I>p.</I> Wenn zwischen die sen Elektroden. eine genügend hohe Span nung angelegt wird, so tritt eine Glimm- entladung zwischen diesen Elektroden ein.
Infolge der Erhitzung krümmen sich die Bimetallelemente, so, dass die Elektroden r und p gegeneinander zu liegen kommen. Im allgemeinen werden zwei Bixnetall- elemente benutzt, die so aufgestellt sind, dass sie bei Erhitzung in derselben Rich tung umbiegen.
Bei der Einschmelzung der Poldrähte in die Quetschstelle i tritt näm lich eine sehr hohe Temperatur auf. Sollte nunmehr nur ein Bimetallelement benutzt werden und die andere Elektrodenstütze aus einem gewöhnlichen Metalldraht bestehen, so würde bei dem Einschmelzen die Gefahr be stehen, dass sich das Bimetall infolge der be sonders hohen Temperatur so weit krümmt, dass die andere Elektrode dauernd von ihrer Stelle gedrängt wird. Dies wird dadurch ver mieden, dass man zwei Bimetallelemente be nutzt, die sich in derselben Richtung krüm men.
Wenn das Relais in normaler Weise, das heisst mittelst einer Glimmentladung, in Betrieb gesetzt wird, so werden sich die Elektroden dennoch zueinander biegen, da das eine Bimetall durch Glimmer abgedeckt ist und sich somit nicht an der Entladung beteiligt, während von der andern Elektrode nicht nur die Elektrode p selbst, sondern auch das Bimetall mit Glimmlicht bedeckt ist, so dass dieses Element viel schneller erhitzt wird. Inzwischen hat es sich herausgestellt, dass auch ein vorzügliches Relais erzielt wird, wenn man nur für eine der Elektroden ein Bimetall benutzt, während die andere Elektrode auf einer zum Beispiel aus Mo lybdänstahl bestehenden, federnden Stütze aufgestellt wird.
Die Glimmerbekleidung hat aber noch eine zweite Bedeutung. Das Glimmentladungs- relais wird nämlich infolge dieser Beklei dung mehr oder weniger als ein Gleichrichter wirken, so dass in der einen Richtung viel mehr Strom als in der andern Richtung durchgelassen wird.
Dass dies für die in Fig. 1 dargestellte Schaltung wichtig ist, dürfte aus folgendem hervorgehen: Sobald das Netz an die Klemmen u, v, w, o gelegt ist, wird ein Glimmstrom durch das Relais f gehen, so dass letzteres nach einiger .Zeit geschlossen wird. Infolge der hohen Spannung, die dann der Elektrode c aufgedrückt wird, zündet sich die Ent ladungsröhre.
Das Relais wird nunmehr ab schnellen, so dass in der Drosselspule a3 ein so grosser Spannungsfall auftritt, dass die restliche Spannung zwar zum Entladungs- durchgang zwischen A3 und d in der ein mal gezündeten Entladungsröhre genügt. aber nicht um einen nennenswerten Strom durch die das Relais enthaltende Leitung gehen zu lassen.
Die Kathode d wird aber während der Augenblicke, wo die Entladung über A,, und AZ geht, in bezug auf die Anode A3 positiv sein, so dass auch die Elektroden <I>r</I> und<I>p</I> des Glimmentladungsrelais eine ziemlich hohe Spannung in bezug aufein ander erhalten. Dem Durchgang einer Ent ladung wird aber dadurch vorgebeugt, dass in diesem Falle die Elektrode r als Kathode der Entladung dient, die grossenteils durch Glimmer abgedeckt ist, so dass eine Ent ladung in der betreffenden Richtung nicht auftreten wird. Die Verluste im Relais wäh rend des Betriebes sind also auf ein Minimum beschränkt.
Circuit arrangement for delayed switching on of a discharge tube. The invention relates to a circuit arrangement for the delayed switching on of a discharge tube, in particular a discharge tube provided with a hot cathode, with light emitting through the positive column.
In such discharge tubes, it is desirable to keep the operating current for some time. to be switched on after the heating current: The voltage required for switching on is generally higher than the voltage required to keep the discharge tube in operation once this tube has ignited.
According to the invention, the tube can be switched on with the required time delay in a very simple manner, namely in that a delay relay is connected in the line governing the ignition of the tube, which is set so that the voltage, un The discharge tube begins to function at the point it is about to be ignited, but ceases to function when the voltage drops noticeably below this value.
The relay is used to put the tube into operation. By simple means it can be achieved that after the ignition of the tube, its operating voltage and thus the voltage at the relay drops so far that the relay snaps off and is automatically put out of operation by the ignition device, so that no losses during operation occur in the same. A choke coil is usually connected between the connection terminals for the mains and the anodes of the tube.
The delay relay is preferably shunted to the lines leading to the cathode and an anode, such that the relay is connected to the anode supply line between the choke coil and anode. Since with this circuit a significant voltage loss occurs in the choke coil immediately after the ignition of the tube, the voltage applied to the relay is also reduced so that it snaps off.
A very simple whole is achieved if a primary winding of a high-voltage transformer is added in series with the relay, one of which is a secondary winding with the electrode initiating the ignition of the Ent charge tube connected. When the relay is switched on, a current surge occurs in the primary winding, so that a very large voltage difference occurs between the ends of the secondary winding, and the discharge tube is switched on. Instead of the transformer, you can also use an induction coil with an interrupter, with ignition taking place with even greater certainty due to the interruptions in the primary current that follow one another in rapid succession.
As a relay, a glow discharge tube is preferably taken into the circuit, in which the circuit is carried out by de formation of the electrodes as a result of temperature change during the discharge passage.
Once the discharge tube has ignited, it is advantageous to avoid current flowing through the relay during the moments when the cathode is positive with respect to the anode connected to the relay. In the case of a relay in which at least one of the electrodes is carried by a bimetal element, this can be achieved in that one of the electrode carriers and, if appropriate, part of the electrode itself is provided with insulating clothing, for example made of mica.
Although the circuit arrangement can be applied to discharge tubes for connection to one or more phases, an exemplary embodiment is explained in the following with reference to the drawing which refers to a circuit arrangement for three-phase current. Fig. 1 shows schematically a discharge tube with light emission through the positive column and a hot cathode, which tube is included in the circuit according to the invention; Fig. 2 shows an embodiment of the relay alone.
In Fig. 1, u, v, <I> w, o </I> denote the connection terminals for a three-phase network with a neutral conductor. The terminals are connected via choke coils a ,, a., A3 to the anodes <I> A ,, </I> A2, A3 of a discharge tube <I> b </I>. The discharge tube further contains an auxiliary electrode c used for ignition and a hot cathode d. The hot cathode is fed by a transformer with the primary and secondary windings e ,, e2.
A delay relay f is connected between the choke coil a3 and the anode A3 with the supply line after this anode. On the other hand, the relay f is connected to a primary winding g1 of a high-voltage transformer. In the embodiment shown, the voltage is first transformed with the help of the windings g down to the voltage for which the primary winding of the actual high-voltage transformer 1a1, h2 is dimensioned. As already mentioned, an induction coil with a breaker can be used instead of the high-voltage transformer. The.
The end of the winding h2 is connected to the auxiliary electrode c.
The relay f can be carried out in the manner shown in Fig. 2 is. In a space that is evacuated or filled with an inert gas, for example a noble gas, two bi-metal elements <I> j </I> and k are arranged on a foot i. One element is surrounded by a sheath m made, for example, of mica. The ends of the elements mentioned - carry the electrodes <I> r </I> and <I> p. </I> if between these electrodes. If a sufficiently high voltage is applied, a glow discharge occurs between these electrodes.
As a result of the heating, the bimetal elements bend so that the electrodes r and p come to lie against one another. In general, two bi-metal elements are used, which are set up in such a way that they bend in the same direction when heated.
When the pole wires are melted into the pinch point i, a very high temperature occurs. If only one bimetal element should now be used and the other electrode support consist of an ordinary metal wire, there would be a risk during the melting process that the bimetal would bend so far as a result of the particularly high temperature that the other electrode would be constantly pushed from its place becomes. This is avoided by using two bimetallic elements that curve in the same direction.
If the relay is put into operation in the normal way, i.e. by means of a glow discharge, the electrodes will nevertheless bend towards one another, since one bimetal is covered by mica and thus does not participate in the discharge, while the other electrode does not only the electrode p itself, but also the bimetal is covered with glow light, so that this element is heated much faster. In the meantime it has been found that an excellent relay is achieved if a bimetal is used for only one of the electrodes, while the other electrode is placed on a resilient support made, for example, of Mo lybdenum steel.
The mica clothing has a second meaning. As a result of this clothing, the glow discharge relay will act more or less as a rectifier, so that much more current is let through in one direction than in the other.
That this is important for the circuit shown in Fig. 1 should emerge from the following: As soon as the network is connected to the terminals u, v, w, o, a glow current will go through the relay f, so that the latter after some time is closed. As a result of the high voltage that is then impressed on electrode c, the discharge tube ignites.
The relay will now speed up, so that there is such a large voltage drop in the choke coil a3 that the remaining voltage is sufficient for the discharge passage between A3 and d in the once ignited discharge tube. but not in order to let an appreciable current go through the line containing the relay.
The cathode d will, however, be positive with respect to the anode A3 during the moments when the discharge passes through A ,, and AZ, so that the electrodes <I> r </I> and <I> p </ I > the glow discharge relay received a fairly high voltage with respect to one another. The passage of a discharge is prevented by the fact that in this case the electrode r serves as the cathode of the discharge, which is largely covered by mica, so that a discharge will not occur in the relevant direction. The losses in the relay during operation are therefore limited to a minimum.