Verfahren und Einrichtung zur Gittersteuerung von Entladungsgef ässen' mit lonisierbarem Nedium. Es ist bereits erkannt worden, dass es für die recht-zeitig und genau erfolgende Zün dung von gittergesteuerten Dampf- oder Gas- entladungsgefässen von Wichtigkeit ist, dass die Gitterspannung während des Zündens sich schnell von negativen zu positiven Wer ten ändert,
das heisst die Änderung der Git terspannung in dem in Frage kommen-den Zeitteilchen soll mö-lichst cross sein. Dies kann man beispielsweise mittelst Kommuta- tors oder mittelst einer Steuerspannung, de ren Frequenz wesentlich grösser als die Ano- denwee,hselspa,nnung ist, erreichen.
Wird zur Steuerung -eine sinusförmige Wechsel- spannun <B>'g</B> verwendet, so muss ein genügend hoher Scheitelwert genommen wer-den. Bei der Verwendung von gittergesteuerten Dampf- oder Gasentladungsgefässen für Relaissehaltungen, Regelungseinrichtungen, Wethselrichter und Fr-equenzumformungen hat sich jedoch herausgestellt,
dass eine si- nusförmige Gitterspannung in vielen Fällen n Beschränkuno-en für die Einrichtungen be- en deutet. Beispielsweise im Falle eines durch Git ter gesteuerten Gleichrieliters wird '.die, Gleichspannung, d-m heisstder zeitliche Mit telwert der vom GleichrieUter gelieferten Momentanspannung, von ihrem Maximal wert bis zu ihrem Minimalwert durch eine Phasenänderung der Gitterspannung von <B>180'</B> erreicht.
Dreht man die #Gitterspan- nung über die<B>180'</B> Phasenlage, so erhäH man wieder die volle Spannung. Diese bleibt .erhalten im Bereich von<B>180</B> bis<B>360'.</B>
Gegenstand der Erfindung ist ein Ver fahren und eine Einrichtung zur Gitter steuerung von Entladungsgefässen, das diese Nachteile vermeidet. Bei dem Verfahren gemäss der Erfindung wird -den,CTitt#rkreisen -von Entladungsgefässen mit ionisieAarem Medium eine Wechselspannuno, spitzer Wel" lenform zugeführt. Durch diese Massnahme wird die Arbeitscharakteristik vieler Strom- kreise,<B>,</B> die Entlaäungsgefässe mit ionisier- barem Medium enthalten, v- erbessert.
Das Verfahren kann in der Weise aus geführt werden, dass den Gitterkreisen eine aus einer negativen Gleichspannung und einer'Wechselspannung spitzer Wellenform zusammengesetzteSpannung zugeführt wird, wobei der Scheitel-wert der spitzen Welle ,alrösser seinsoll als die negative Gleichspan nung.
Unter -#Vechselsp#annuug spitzer Wel lenform soll eine Wechselsp'annung verstan- ,den werden, die in einem im Verhältnis zur Periodenlänge kleinen Teil der Periode sehr rasch sich von 'kleinen Werten zu einem Grösstwert und von dem Grösstwert zu klei nen Werten ändert.
Die Wechselspannuno, spitzer Wellenform kann einer der an sich bekannten Einrichtungen zur Erzeugung einer solchen Wellenform entnommen wer den, beispielsweise einem gesättigten Trans- formatar. Vorzuosweise soll aber diese Wech selspannung spitzer Wellenfarm einer Ein richtung entnommen werden, welche ein Paar induktiver Wicklungen enthält, die von ,einer Gleichstromquelle über eine grosse In- duktivität und zwei Entla-dungsgefässe ge speist -wird.
Hierbei können Mittel- vorge sehen sein, die diese Röhren abwechselnd leitend machen, wodurch der Erregerstront .der Wicklungen schnell von einer auf die andere Übertragen wird. Die Wechselspan nung sehr spitzer Wellenforin wird dabei in einer- Sekundärwicklung,. die in#duktiv mit ,den erstenbeiden Wicklungen gekoppelt ist, erzeugt.
Diese Einrichtung ermöglicht, genau den Zeitpunkt innerhalb jeder Periode ein-er Wechselspannung zu<U>bestimmen,</U> von wel chem an der Strom von einer Energiequelle aneinen. Belastungskreis geliefert wird, ohne Rücksicht auf den Zeitpunkt,des #Schliessens des Schalters, der die Belastung mit der Spa,nnungsquelle. verbindet..
In den Zeichnungen -sind Ausführungs- beispie14 der Einrichtung zur Ausführung .des- Verfahrens gemäss der Erfindung dar gestellt, Fig. <B>1</B> zeigteine Anordnung, bei der eine Belastung -an eine -Spannun#gsquelle nur in einem YQrbestimmten Punkt-,-der Periode der Wechselspannung gelögt wird; Fig. 2 stellt eine Ausführung der Erfindung bei einem Wechselrichter dar;
Fig. <B>3</B> zeigt eine An wendung & r Erfindung bei zwei gitter- gesteuerten Gleiehrichtern, die i M entgegen- g gesetzten Sinne an einen gemeinsamen Be lastungskreis angeschlossen sind; Fig. 4 und <B>5</B> zeigen gewisse Wellenfürmen und Arbeits- charakteristiken der in Fig. <B>3</B> dargestellten Einrichtung.
In Fig. <B>1</B> ist ein Ausführungsibeispiel dargestellt, -bei Üein, ein Belastungskreis<B>11</B> nur in einem bestimmten Zeitpunkt inner halb ;der Periode der Wechselspannung an .eine Spannungsquelle angeschlossen werden kann. Diese Anordnung enthält eineG-leich- oder Wechselspannungsquelle <B>10,</B> an die über einen Schalter 12 und ein Entladungs gefäss<B>13</B> der Belastungskreis<B>11</B> angeschlos sen ist.
Es wird bemerkt, dass bei AbInde- rung des Critterkreises der Schalter 12 an statt in den Anodenkreis auch in den Gitter kreis eingefü,-twerden, kann. Das mit Aii.ode, Kathode und Steuerelektrode versehene Ent- 1a4ungsgefäss soll vorzugsweise ein Dampf- entla,dungs 'gefäss oder ein anderes Ent- la4ungsgefäss mit diskontinuierlielier Steue rung sein.
Unter dem Ausdruck "Ent- ladungsgefäss mit diskontinuierlich-er Steue rung-" sollen jene Entladungsgefässe verstan- ,den wer-den, bei denen die Einleitung der Entladung im Gefäss durch die Erregung einer Steuerelektrode bestimmt wird, aber der Strom imGefäss nur unterbrochen wer den kann, wenn die Anodenspaunung unter ihren -kritischen Wert sinkt.
Diese Gruppe von Entladungsgefässen weicht hinsichtlich #ä-er'Steuerung ab von,den Gefässen mit kon tinuierlicher Steuerung, deren charakteristi scher Vertreter die Elektronenröhre ist. Bei diesen ist bekanntlich der Momentanwert .des Anoidenstromes durch das Potential der Steuerelektrode<U>bestimmt.</U> Der Gitterkreis der Röhre<B>13</B> enthält einen Strombegren- zungswiderstand 14, eine negative Vorspan- nung <B>15</B> und eine Spannungsquelle, die eine spitz6.Wellenfarin. hat,.;
dargpstellt durch die Sekundärwicklung <B>1,6.</B> des Transfürmators <B>17.</B> Die Wechselspannung #spitzer Wellenform kann mittelst an sich bekannter Einrichtun gen erzeugt wer-den, <B>zum</B> Beispiel mittelst gleichstronivormagnetisierter oder gesättig ter Drüsselspulen oder Transformatoren. Vor- teilhafterweise wird diese '#ÄTechselspannung vonder oben -enannten besonderen Einrich <B>tung</B> erzeugt.
Die gezeichnete Einrichtung zur Erzeii- guncr einer Wechselspannung spitzer Wellen- # el <B>C</B> form enthält eine G-leichstraniquelle <B>18,</B> die über eine grosse Induktivität <B>19</B> induktive Wicklungen 20 und<B>21</B> über Entladungs- gefässe <B>222</B> und<B>23</B> speist.
Die Wicklungen 20 und <B>21</B> sind als Primärwicklungen eines Transformators dargestellt, jedoch können die Wicklungen auch getrennten Transfor matoren angel-Oren oder Teileeiner einzigen in-duktiven Wicklung mit Mittelanzapfung bilden. die mit einer Sekundärwickluno- <B>16</B> induktiv verkeitel sind. Die Gefässe 22 und <B>23</B> sind vorzugsweise Elektronenröhren mit Steuergitter.
Die Gitterkreise der Röhren 22 und<B>23</B> enthalten eine negative Verspan- nungsbatterie <B>26,</B> einen Strombegrenzungs- widerstand <B>27</B> und<B>je</B> eine Hälfte der Se- kundärwicklun-, 24 eines Transformators<B>25.</B> Die Primärwi#cklung <B>28</B> des Transformators <B>25</B> wird von der Läuferwicklung<B>29</B> eines Drehtransformators <B>30</B> erregt, der an ein Dreiphasensystem <B>31</B> an geschlossen ist<B>'</B> oder durch eine andere zweckmässige phasen drehende Vorrichtung.
Für die Erläuterum, der Arbeitsweise der oben beschriebenen Anordnung nehmen wir an, dass der Wecliselstromkreis <B>31</B><U>erregt</U> ist, und dass -es erwünscht ist, dass,Strom von der Spannungsquelle<B>10</B> dem Belastungs kreis<B>11</B> nur von einem bestimmten Zeitpunkt (Phasenlage) an innerhalb jeder Periode der Wechselspannung des Kreises<B>31</B> zu-geführt wird, ohne Rücksicht auf den Zeitpunkt, in dem der Schalter 1.2 geschlossen wird.
Mit einer Wechselspannungder Wellenform, wie sie von der Sekundärwicklung<B>16</B> zugeführt wird, wird das Gitter odes Gefässes<B>13</B> nur für die kurze Zeit positives Potential haben, wenn der positive #Scheitelwert grösser ist als die negative Vo#rspannung <B>15,</B> was nur wäh rend einiger elektrischer Grade sein kann, so dass, ohne Rücksicht darauf, waan der Schalter 12 geschlossen wird, das Ent- la,dungsgefäss <B>13</B> nicht eher leitend wird, als bis die nächste positive Spitze der Wechsel spannung auftritt.
Der Zeitpunkt innerhalb der Periode der Wechselspannung des Krei ses<B>31,</B> bei der der positive Scheitelwert auf tritt, hängt von der Stellung des Läufers<B>29</B> ab, der in passender Weise eingestellt wer den kann.
Der oben beschriebene Generator zur Er zeugung ein-er Wechselspannung spitzer Wellenforin arbeitet folgendermassen: Wir nehmen an, dass das Gefäss 22 zuerst leitend wird, indem dem Gitter eine positive Span nung aufgedrückt wird. Strom wird dann -von der Spannungsspule<B>18</B> über die Drossel spule<B>19,</B> die Wieklung <B>20</B> des Transforma tors<B>17</B> und das Gefäss 22 fliessen. Zu Be ginn dernächsten Halbwelle wird das Git ter des Entladungsgefässes<B>2-3</B> eine positive Spannung erhalten und gleichzeitig das Git ter des Gefässes 2,2 negativ werden.
Die Amplitudeder Gitterspannung -des Transfor- matürs <B>25</B> muss ausreichend sein, um die Röhren 22, und<B>23</B> bedeutend überzuerregen, das heisst die Röhren 22 und <B>23</B> arbeiten jen seits der Sättigungsgrenze, so dass die Ver- än-derung von Grösstwert zum Kleinstwert ,desWiderstandes der Röhre innerhalb eini ger weniger elektrischer Grade geschieht.
Das.hat zur Folge, dass der Sirom in dem Gefäss 22 unverzüglich unterbrochen wird. Die Induktivi%t der Drosselspule<B>19</B> ist sehr gross iin Verhältnis zu der Ader Transforma- torwicklungen 20 und 21, so dass der der Spannungsquelle<B>18</B> entnommene Strom w-e- sentlich konstant 'bleibt.
Da das Entladungs gefäss 22 nunmehr praktisch einen unendlich grossen Scheinwiderstancl für den Stromfluss darstellt, wird der Strom aus der Spannungs quelle<B>18</B> beinahe augenblicklich von der Wicklung 20 auf #die, Wicklung 2.1 übertra gen.
-Dadurch entsteht eine sehr rasche Fluss- änderung im Schenkel des Transformators <B>17.</B> Diese rasche Flussänd-erung ergibt eine sehr hohe<B>S</B> annung spitzer Wellenform in p <B>z2</B> ,der Sekundärwicklung<B>16.</B> Bei Verwendung dieser Anordnung- ist es nur nötig, dass die Spann-Ungsquelle <B>18</B> den Magnetisierungs- stroin für den Transformator<B>17</B> liefert,
während im Falle eines gesättigten Trans formators bedeutende Energieverluste durch die Sättigungswicklung entstehen wür-den. Es ist offenbar, dass die Phase der Gitter spannung 22 und<B>23</B> verändert werden kann, iiidem man;die Stellung der Läuferwicklung <B>29</B> des Transformators<B>30</B> ändert. Diese Phasenänderung,der Gitterspannung bewirkt eine entsprechende Veränderung der Phase der der Sekundärwicklung<B>16</B> des Trausfor- inators <B>17</B> entnommenen Spannung.
C In Fig. <B>2</B> ist das Verfahren gemäss der Erfindung bei einem Wechselrichter in'Rei- henanor-dnung angewendet, der Gleichstrom des Netzes 40 in W echselstrum für das Netz 41 umwandelt. Der Wechselrichter enthält eine Kapazität 42, die vo-in Gleichstrom kreis 40 über,den in Reihe geschalteten Ver braucher 41, die Röhre 47 und die linke Hälfte der Drossel"ule 43 geladen wird, und zwar- ist der Verbraucher 41 mittelbar -durch den Transformator 45 in diese Rei- benschaltung eingefügt.
Der Entladekreis ,der Kapazität 42 bestellt aus dem rechten Teil der Drosselspule 43, -dem Entladungs gefäss 48 und der Primärwickluilg 44 des Transformators 45. Die Gefässe '47 und 48 enthalten eine Steuerelektrode und haben vorzugsweise Dampf- oder Gasfüllung. In die Gitterkreise der Gefässe 47 und 48 sind Strombegrenzungswiderstände 49 bezw. <B>-53,</B> eine nea#ative Vorspannungsbatterie, <B>50</B> bezw. 54 und die Sekundärwiekluna- <B>51</B> bezw. <B>55</B> eines Gittertransformators 52 eingefügt.
Die Prithärwicklung dieses Transformators wird von einer -Strumquelle <B>58</B> gespeist. Der Ge- neratur des Kreises<B>58</B> erzeugt eine Span nung spitzer Wellenform, beispielsweise in ähnlicher Weise wie in Fig. <B>1.</B>
Zum besseren Verständnis der Arbeits weise nehmen wir zuerst an, dass eine sinus- förmige Wecheelspannung -den Kreis<B>58</B> speist und,de# Schalter<B>57</B> wählend des zwei ten Teils ein-er Halbwelle geschlossen wird, welche eine positive Spannung dem Gitter der Röhre 47 zuführt. Dann wird eiä Lade strom von der Gleichspannung 40 über die Drossel 43 fliessen und wird rasch eine an- Cenäherte Sinuswelle aufbauen.
Jedoch wird C unter den anaenommenen Bedingungen die 23 Gitterspannung ihre Polarität ändern in eine r Zeit, die kleiner als eine Viertelperiode ist und eine positive Spannung dem Gitter der Röhre, 48 zuführen, wodurch diese leitend wird. Da noch ein --rosser Strom durch die Röhre 47 fliessen wird, werden beide Röh ren leitend und der Gleichstromkreis wird .durch die Drosselspule 43 und die Röhren 47 und 48 kurzgeschlossen.
Wir nehmen nunmehr an, dass eine Span nung spitzer Wellenform den Kreis<B>58</B> speist, dann werden die Röhren 47 nur lei tend, wenn der positive spitze Scheitelwert grösser ist als die negative Vorspannung -der <B>C</B> Batterien<B>50</B> und 54, sodass jedes Gefäss nur während ein-es sehr kurzen Zeitteilchens in- nerUalb jeder Periode leitend werden kann, und die Zeiten, während w-elcher diese Röh ren leitend werden, folgen in Abständen von einer vollen Halbwelle,
so dass der Schalter <B>57</B> zu jeder Zeit geschlossen werden kann. <B>C</B> Wie vorher nehmen -wir an, dass die erste spitze Welle positiv ist in -bezug auf die Anodenspannung der Röhren 47, so dass sie leitend wird. Der dem Gleichstromkreis 40 entnommene Strom wird den ]Kondensator 42 laden und dabei bis zu einem Maximalwert ansteigen und<U>dann</U> in dem Masse abnehmen, wie die Laduno-,der Kapazität 42 zunimmt.
Der Ladestrom folgt einer angenäherten Sinusform. Die Kapazität 42 und die Dros selspule 43 wird so Ibe -messen, dass die Eigen frequenz dieses Sellwincrungskreises an- C <B>C</B> genähert gleich der Frequenz der Wechsel spannung des Kreises<B>58</B> ist. Wenn die Git terspannung ihre Polarität umkehrt, wird die Röhre 48 leitend und die Kapazität 42 be ginnt unverzüglich, sich über den rechten Teil der Drosselspule 43, die Röhre 48 und .die Primärwieklunu 44 zu entladen.
Dieser Stromfluss durch den rechten Teil der Dros selspule 43 induziert eine Spannung in dem linken Teil, welche der Ladespannung der Kapazität 42 entgegengesetzt gerichtet ist. Da die Kapazität 42 nahezu vollständig ge laden ist, so dass die Differenz zwischen die ser Spannung und der Gleichspannung 40 klein ist, so wird die im linken Teil der Drosselspule 43 induzi-erte Spannung viel grösser als die Restspannung und ihr ent gegengesetzt gerichtet sein, so dass der noch ,durch die Röhre 47 fliessende kleine Strom unverzüglich unterbrochen wird. Es ist zu. erkennen, dass es unmöglich ist, die Gleich stromquelle 40 durch die Gefässe 47 und 48 kurzzuschliessen.
In Fig. <B>3</B> ist die Erfindung, angewendet bei einer Umformungseinrichtung, die zwei GleicUrieliter <B>A</B> und B enthält, die Energie von einer Wechselspannungsquelle <B>60</B> an eine gemeinsame Gleiehstrombelastung, die bei spielsweise als Gleichstrommotor<B>61</B> dar gestellt ist, liefert.
Der Gleichricliter A ent hält einen Transformator<B>62,</B> dessen Primär wicklung an die Wechselspannung<B>60</B> an- ,geschlossen ist und Entladungsgefässe<B>-63</B> und 64, vorzugsweise Dampfentlaclungsgefässe. in Zweiwegschaltung enthält.
Ein Gitterkreis ist für jedes Gefäss vorgesehen und enthält einen Strombegrenzungswiderstand <B>65,</B> eine Vorspannung <B>66</B> und <B>je</B> eine Hälfte der Se kundärwicklung<B>67</B> eines Gittertransforma tors<B>68.</B> Die Primärwicklung<B>69</B> dieses Git tertransformators wird von der Sekundär wicklung<B>70</B> eines Drelltransformators <B>71</B> ge- speist"der seinerseits von einem Dreiphasen- system <B>72</B> erregt wird.
Zwischen die Wick lungen<B>69</B> und<B>70</B> ist eine Einrichtung<B>73</B> zur Umbildung einer sinusförmigen Wechsel-
EMI0005.0027
spannung <SEP> in <SEP> eine <SEP> solclie <SEP> spitzer <SEP> Wellenform
<tb> eingefügt, <SEP> beispielsweise <SEP> eine <SEP> solche <SEP> nach
<tb> <I>Fig.</I> <SEP> <B>1.</B> <SEP> In <SEP> ähnlicher <SEP> Weise <SEP> enthält <SEP> der
<tb> ichrichter <SEP> B <SEP> einen <SEP> Transformator <SEP> 74, <SEP> Ge ;4. <SEP> e <SEP> <B>75</B> <SEP> und <SEP> <B>76</B> <SEP> mit <SEP> Gittern, <SEP> deren <SEP> Steuer bi".e.einen <SEP> Stremb--grenzungswiderstand <SEP> <B>77,</B>
<tb> 4,eggtive <SEP> Vorspannung <SEP> <B>78</B> <SEP> und <SEP> entgegen kn
<tb> <B>Q</B> <SEP> Hälften <SEP> der <SEP> Sekundärwicklung <SEP> <B>79</B> eines Gittertransformators<B>80</B> enthalten.
Die beiden Gleichriellter <B>A</B> und B sind in glei cher 'Weise aufgebaut, aber sie sind in bezug -tu± den Verbraucher, den Gleichstrommotor <B>61,</B> entgegengesetztsinnig angeordnet, das heisst sie führen dem Verbraucher Strom verschiedener Richtung zu.
In gleicher Weise wie beim Gleichrichter<B>_A</B> wird die Primärwicklung<B>81</B> des Gittertransformators <B>80</B> von der Sekundärwicklung<B>82</B> eines Drehtransfermators <B>83</B> erregt, der seinerseits von dem Dreiphasensystem <B>72</B> gespeist wird, Jessen Frequenz zweckmässig synchron mit .der Frequenz des Netzes<B>60</B> ist.
Eine der Einrichtung<B>73</B> ähnliche Einrichtung 84 ist zwischen die Wicklungen<B>82</B> und<B>81</B> zwecks Umwandlung der sinusförmigen Wechsel spannung in eine solche spitzer Wellenform eingefüg,t. Die Sekundärwicklungen<B>70</B> und <B>82</B> sind mechanisch überein Getriebe<B>85</B> ge kuppelt, um gleichzeitig in entgegengesetz ten Richtungen gedreht zu werden.<B>-</B> Im allgemeinen arbeitet jeder der Gleich richter<B>_A</B> und B in an sieh bekannter Weise.
Wenn die den Gittern der-Gefässe <B>63</B> und 64 zugeführten Wechselspannungen, die zu nächst als sinusförmig angenommen werden, in Phase mit den Anodenspannungen dieser Gefässe sind, so wird in den aufeinander fol genden Halbwellen des Wechselstromes ab wechselnd Strom durch die Gefässe<B>63</B> und 64 fliessen, und der Gleichrichter wird das Maximum an Gleichspannung,dem Motor<B>61</B> zuführen.
Wenn jetzt die Wechselspannung, .die den Gittern zugeführt wird, derartig ver schoben wird, dass sie der Anodenspannung nacheilt, werden die Gefässe erst einige Zeit .später leitend, so dass Strom durch jedes Entladungsgefäss während nur eines<B>-</B> Teils der Halbwelle fliesst und die vom Gleich- riehter gelieferte Spannung sinkt. Die;Spam- nung sinkt in dem Masse, wie die Phasen verschiebung zunimmt, bis die Gitterspan nung genau in Gegenphase zur Anodenspan nung ist.
Zu diesem Zeitpunkt wird -die Aus- ,gangsspannung ödes Gleichrichters Null. Es wird jedoch bemerkt, -dass bei einem Wach sen der Phasendrehung ü-ber <B>180 '</B> die posi- tive Halbwelle der Gitterspannung- ein wenig die nächstfolgende Halibwelle der Anodenspannung überlappt, so dass während der foloenden 18011 der Phasendrehung',die Entladungsgefässe während Ader ganzen Halb welle leitend sind.
Der Gleichrichter liefert dann das, Maximum. Dies ist vollkommen klar zu ersehen aus dem Diagramm I und IT der Fig. 4. Im Schaubild I stellen in<B>Ab-</B> hängigkeit von der Zeit t die Kurven a die positiven Halbwellen der Anodenspannung des einen Gefässes, Kurve<B>b</B> die entsprechende Gitterspannung dar, wenn sie mit & r Ano# dQnspannung in Phase ist. Dann werden beide, Gitter- und Anodenspannung, zur sel- -ben Zeit positiv, und die Röhre wird wäh rend der entsprechenden Halbwellen Strom führen.
Kurve<B>b'</B> stellt eine Gitterspannung dar, die annähernd um<B>90 '</B> der Anodenspan- nune, C nae 'heilt. Bei dieser Bedingung ;
Z werden die Röhren erst bei Erreichen des Scheitel wertes der positiven Anoidenwechselspan- nung leitend und nur die Hälfte der ent sprechenden Halbwellen,des Wechselstromes wird durch diese Röhren gleichgeriehtet. Kurve b" stellt die Gitterspannung dar mit einer Phasenverseliiebung von mehr als<B>180</B> '. Bei einer solchen, Phasenverschiebung ist daa Gitter des Entladungsgefässes beim Beginn einer jeden Halbwelle der positiven Anoden spannung positiv,
so dassdie Röhre während der vollen Halbwellen leitend ist. Kurve<B>c</B> im Schaubild Ii stellt dar die Gleichspau- nung des Gleichrichters, das lieisst 4en zeit lichen Mittelwert der -vom Gleichrichter ge lieferten Momentanspannung in Abhängig keit 1von einem nacheilenden Winkel a der Phasenverschiebung zwischen Gitter und Anadenspannung. Es ist zu ersehen,
dass während aufeinander folgen-a-er Halbwellen der Gleichrichter maximale Spannung lie- Tert und dureli das Gitter nicht gesteuert wird. Es wäre daher nicht<B>-</B> mö glich, eine r'Lc-htio,e Steuerung der entgegengesetzt ge schalteten Gl-eiellrichter <B>A</B> und B zu bewir ken, denn beide würden wenigstens für einen Teil ihrer Ausgangsspannung zu gleicher Zeit leitena sein, und, da sie entgegengesetzt C verbunden sind, würdedies einen künstlichen Kurzschluss bedeuten.
In dem Schaubild III der Fig. 4 ist eine charakteristische Kurve der Gitterspannung dargestellt, wie sie gemäss der Erfindung verwendet wird.. In diesem Diagramm stellt Kurve a die positiven Halbwellen der Ano- Jenspannung wie in Schaubild I dar.- Die Kur-ve <B>d</B> stellt eine Wecliselspannung spitzer Wellenform dar, während die gerade Linie e die Verschiebung der Nullinie durch die negative Gitterspannung der Gitterkreise darstellt. Dia schraffierten Teile<B>f</B> stellen die positiven Impulse der Gitterspannung .dar.
Kurve<B>d</B> gibt unter Berücksichtigung <B>c</B> der Kurve e 4i-e Bedingung, bei welcher -diese positiven Impulse das Einsetzen der Entladung bestimmen, das zeit- liehe Lage der positiven Impulse ist mass gebend für die Steuerung.
Tritt der Impuls dann auf, wenn:die Ano(lenspannung gerade ins Positive geht, so ist jedes Entladungs gefäss -wälirend. der entsprechenden Halbwelle leitend und der Gleichrieliter liefert die grösstmögliche 8pannung. Die Kurve<B>d'</B> stellt den Verlauf der Gitterspannung dar, wenn ;der Impuls bei einer Phasenlage von etwa<B>90 '</B> der Anodenspannung auftritt.
Dann wird jedes Entladungsgefäss bei Er reichen des Scheitelwertes der positiven Anodenspannung leitend und jede Gleich- richterröhre wird. nur während. der Hälfte der entsprechenden Haibwelle Jes Wechsel stromes Strom liefern. Es ist<B>-zu</B> erseheni dass bei einem Verseliieben der zeitli-chen Lage des Impulses in einem Bereich von <B>180 '</B> oder weniger die Charakteristiken des Gleichrichters dieselben sind, gleichgültig" welche Art der Erregung -verwendet wird.
W enn jedoch der Impuls der Gitterspannunc., um mehr als<B>180 '</B> der Anodenspannung nacheilt, so wer-den die positiven Impulse in .den Bereich negativer Halbwellen der-Äno- denspan.Uung fallen und die Gefässe daher keinen Strom liefern.
Daher werden<B>-</B> die Röhren bei -einer Pliasen-Aaclieilung der Git terspannung zwischen<B>180</B> und <B>360'</B> georen t, eD die Anodenspannung die Entladungsgefässe t> stets nielitleitend sein und der Gleichrichter keinen Strom führen. Die vom Gleichrichter fr. ei dieser Art der gelieferte Gleichspannung<B>b</B> Erregung ist durch die Kurve<B>9</B> in Schau bild IV gezeichnet.
Die soeben beschriebene Charakteristik wird bei der Anordnung in Fig. <B>3</B> verwen det. Die Gitter- und Anodenspannungen -der beiden Gleichrieliter A und B haben ent gegengesetzte Phasenbeziehungen, so dass der eine Gleichrichter nur während der ersten <B>180 '</B> Phasendrellung leitend ist, während der zweite Gleichrichter nur während der Phasen drehung in der zweiten Halbwelle der Speise- wechselspa,nnung leitend ist.
Ferner werden .die Gitterspannungen .,gleichzeitig in ent gegengesetzten Richtungen in der Phase ver schoben, damit; eine stetige Änderung der Gleichspannung von Null bis zum Maximum in jeder Richtung stattfindet an Stelle einer Abnahme vom Maximum zum Minimum in der einen Richtung und plötzliches Anstei- (Iren <B>zum</B> Maximum in der andern Richtur)-. Eine solche Regelung würde auftreten, wenn die Gitterspannungen in derselben Rielitun,.-" verschoben -würden.
Im Schaubilff V der Fig. <B>5</B> stellen die Kurven a die positiven Halbwellen der Ano denspannung des einen Gefässes der Gleich richter dar, während die Kurven a' die an dern Halbwellen der Auadenspannung eines entsprechenden Gefässes des andern Gleich richters darstellen. Die schraffierten Teile<B>f</B> und<B>f'</B> stellen die positiven Impulse der Git- terspännungen der beiden Gleichrichter dar. Wie in diesem Schaubild dargestellt ist, sind die Gitterspannungen vollständig ausser Phase mit den Anodenspannungen, so dass kein Gleielirieliter Strom liefert.
Da die Pha sen der Gitterspannungen der beiden Gleich richter in entgegengesetzten Richtungen ge dreht werden, so sind die Abszissen der Schaubilder der Ab#b. <B>5</B> in Teilen der Periode der Gitterphasendreliung des einen der Gleichrichter, beispielsweise Gleiehrieliter <B>A,</B> angegeben.
Da die Gitterspannungen in ent gegengesetzten Richtungen phasenverscho ben werden, sind in den Kurven des Schau- bildes VI die Gitterspannungen <B>d'</B> nur ein wenig mehr als<B>90 '</B> vorgedreht und die Git terspannung des andern Gleichrichters, die ,durch die Kurve<B>d'</B> dargestellt ist, -wird um einen entsprechenden Winkel, wie gezeigt, zurückgedreht.
Bei dieser Phasenlage wird -der Gleichrieliter <B>A</B> im Zeitpunkt<B>y</B> leitend, während der Gleichrichter B' nicht leitend ist-, und die positiven Impulse der Gitter spannung dies-es Gleichrichters -nur während der negativen Halbwellen der Anodenspan nung, auftreten.
Die Kurven des Schaubildes VII ergeben die entgegengesetzten Bedingun gen, das heisst der Impuls der Gitterspan- nuno, <B>d'</B> des Gleichrichters B ist um etwas mehr als<B>90,'</B> vorgedreht und die Gitterspaii--- nung des Gleichriehters <B>A</B> um einen ent sprechenden Winkel zurückgedreht.
Die mittlere Spannung des Gleichrieliteraggre- ga.tes ist in Schaubild VIII dargestellt. Die- sein kann man entnehmen, dass -während eines vollen Umfanges der Phasendrehung der Gitter,spannung die mittlere Ausgangsspan nung der Gleichrichteranordnung von eine m- Maximum der einen Richtung bis<B>Null</B> ver ändert -werden kann und dann zu einem Maximum in der entgegengesetzten Rich tung.
In dem oben beschriebenen Schau bild ist die Ausgangsspannung einer ein- zi(ren Röhre des Gleichrichters dargestellt, aber da die Ausgangsspannung jeder Röhre für einen gegebenen Winkel der -Gitter- phasendreb::ung dieselbe ist, so gibt das obige Diagramm die Charakteristik der ganzen Einrichtung wieder.
Die hier dargestellten Ausführungsbei spiele sollen nur die Wirkungsweise der Mass nahmen gemäss der Erfindung klarstellen. Sie sollen keineswegs #die Erfindung für<I>die</I> angegebenen Zwecke beschränken. Die An wendung der vorgeschlagenen Massnahmen wird sich in allen den Fällen empfehlen, in denen ein pha,-senrichtiges Schalten erforder- lieh oder wenigstens erwünscht ist, beispiels weise beim Anlassen und Ausschalten oder beim Parallelschalten mehrerer Stromkreise mit gittergesteuerten Dampf- oder Gasent- ladungsgoefässen.
Method and device for grid control of discharge vessels with an ionizable medium. It has already been recognized that for the timely and accurate ignition of grid-controlled vapor or gas discharge vessels, it is important that the grid voltage changes quickly from negative to positive values during ignition,
that is, the change in the grid tension in the time particle in question should be as cross-sectional as possible. This can be achieved, for example, by means of a commutator or by means of a control voltage, the frequency of which is significantly greater than the anode voltage.
If a sinusoidal alternating voltage <B> 'g </B> is used for control, a sufficiently high peak value must be used. However, when using grid-controlled vapor or gas discharge vessels for relay positions, control devices, Wethselrichters and frequency converting, it has been found that
that a sinusoidal grid voltage in many cases means n constraints for the devices. For example, in the case of a grid controlled DC voltage, the DC voltage, i.e. the mean value over time of the instantaneous voltage supplied by the DC link, is increased from its maximum value to its minimum value due to a phase change in the grid voltage of 180 reached.
If you turn the # grid voltage over the <B> 180 '</B> phase position, then you increase the full voltage again. This remains in the range from <B> 180 </B> to <B> 360 '. </B>
The invention relates to a process and a device for grid control of discharge vessels that avoids these disadvantages. In the method according to the invention, an alternating voltage, pointed waveform is supplied to the circuits of discharge vessels with an ionized medium. This measure makes the working characteristics of many electrical circuits, the discharge vessels, too ionizable medium, improved.
The method can be carried out in such a way that the grid circles are supplied with a voltage composed of a negative direct voltage and an alternating voltage with a sharp waveform, the peak value of the sharp wave being greater than the negative direct voltage.
An alternating voltage is to be understood as an alternating voltage which changes very rapidly from small values to a maximum value and from the maximum value to small values in a small part of the period in relation to the period length .
The ac voltage, pointed waveform can be taken from one of the devices known per se for generating such a waveform, for example a saturated transformer. However, this alternating voltage from a sharp wave farm should preferably be taken from a device which contains a pair of inductive windings, which is fed by a direct current source via a large inductance and two discharge vessels.
In this case, means can be provided that make these tubes conductive alternately, whereby the excitation current of the windings is quickly transferred from one to the other. The alternating voltage is very pointed wave form in a secondary winding. which is inductively coupled to the first two windings.
This device enables the exact point in time within each period of an alternating voltage to be <U> determined </U> from which the current from an energy source is connected. Load circuit is supplied, regardless of the time of the #closing of the switch that puts the load on the source of the voltage. connects ..
In the drawings, exemplary embodiments of the device for executing the method according to the invention are shown, FIG. 1 shows an arrangement in which a load on a voltage source is only determined in one region Point -, - the period of the alternating voltage is logged; Fig. 2 illustrates an embodiment of the invention in an inverter;
FIG. 3 shows an application of the invention in the case of two grid-controlled rectifiers which are connected in opposite directions to a common load circuit; Fig. 4 and <B> 5 </B> show certain wave forms and working characteristics of the device shown in Fig. 3.
In Fig. 1, an exemplary embodiment is shown, -in case, a load circuit <B> 11 </B> can only be connected to a voltage source at a certain point in time within the period of the alternating voltage. This arrangement contains a DC or AC voltage source <B> 10 </B> to which the load circuit <B> 11 </B> is connected via a switch 12 and a discharge vessel <B> 13 </B>.
It is noted that if the criter circuit is changed, the switch 12 can also be inserted into the grid circle instead of in the anode circuit. The discharge vessel provided with an electrode, cathode and control electrode should preferably be a vapor discharge vessel or another discharge vessel with discontinuous control.
The term "discharge vessel with discontinuous control" is intended to mean those discharge vessels in which the initiation of the discharge in the vessel is determined by the excitation of a control electrode, but the current in the vessel is only interrupted can if the anode stress sinks below its -critical value.
This group of discharge vessels differs in terms of control from the vessels with continuous control, the characteristic representative of which is the electron tube. In these, as is known, the instantaneous value of the anoid current is determined by the potential of the control electrode. The grid circle of the tube <B> 13 </B> contains a current limiting resistor 14, a negative bias voltage <B> 15 </B> and a voltage source that has a pointed 6th wave farin. Has,.;
represented by the secondary winding <B> 1,6. </B> of the transformer <B> 17. </B> The alternating voltage #spitzer waveform can be generated by means of known devices, <B> to </ B > Example using DC magnetized or saturated core coils or transformers. Advantageously, this AC voltage is generated by the above-mentioned special device.
The device shown for generating an alternating voltage with a sharp wave shape contains an equilibrium source <B> 18 </B> which has a large inductance <B> 19 </B> feeds inductive windings 20 and <B> 21 </B> via discharge vessels <B> 222 </B> and <B> 23 </B>.
The windings 20 and 21 are shown as primary windings of a transformer, but the windings can also form separate angular transformers or parts of a single inductive winding with a center tap. which are inductively verkeitel with a secondary winding <B> 16 </B>. The vessels 22 and 23 are preferably electron tubes with a control grid.
The grid circles of the tubes 22 and <B> 23 </B> contain a negative voltage battery <B> 26 </B> a current limiting resistor <B> 27 </B> and <B> each </B> one half of the secondary winding 24 of a transformer 25. The primary winding 28 of the transformer 25 is made up of the rotor winding 29 </B> a rotary transformer <B> 30 </B> which is connected to a three-phase system <B> 31 </B> or by another suitable phase-rotating device.
For the purpose of explaining the operation of the arrangement described above, we assume that the alternating circuit <B>31</B> <U> is excited </U>, and that it is desired that current from the voltage source <B > 10 </B> the load circuit <B> 11 </B> is only supplied from a certain point in time (phase position) within each period of the alternating voltage of circuit <B> 31 </B>, regardless of the Time at which switch 1.2 is closed.
With an alternating voltage of the wave form, as it is supplied by the secondary winding <B> 16 </B>, the grid or vessel <B> 13 </B> will only have positive potential for a short time if the positive peak value is greater than the negative bias voltage <B> 15 </B>, which can only be during a few electrical degrees, so that, regardless of whether the switch 12 is closed, the discharge vessel <B> 13 < / B> does not become conductive until the next positive peak of the AC voltage occurs.
The point in time within the period of the alternating voltage of the circuit <B> 31 </B> at which the positive peak value occurs depends on the position of the rotor <B> 29 </B>, which is set in a suitable manner can.
The above-described generator for generating an alternating voltage with a sharp waveform works as follows: We assume that the vessel 22 first becomes conductive by applying a positive voltage to the grid. Current is then -from the voltage coil <B> 18 </B> via the choke coil <B> 19 </B> the weight <B> 20 </B> of the transformer <B> 17 </B> and the vessel 22 flow. At the beginning of the next half-wave, the grid of the discharge vessel <B> 2-3 </B> will receive a positive voltage and at the same time the grid of the vessel 2.2 will become negative.
The amplitude of the grid voltage - of the transformer <B> 25 </B> must be sufficient to significantly overexcite the tubes 22 and 23, that is to say the tubes 22 and 23 > work beyond the saturation limit, so that the change from the maximum value to the minimum value, the resistance of the tube, occurs within a few electrical degrees.
This has the consequence that the sirom in the vessel 22 is immediately interrupted. The inductance of the choke coil <B> 19 </B> is very large in relation to the core of the transformer windings 20 and 21, so that the current drawn from the voltage source <B> 18 </B> remains essentially constant .
Since the discharge vessel 22 now practically represents an infinitely large impedance for the current flow, the current from the voltage source <B> 18 </B> is transferred almost instantly from the winding 20 to the winding 2.1.
-This results in a very rapid change in flux in the leg of the transformer <B> 17. </B> This rapid change in flux results in a very high <B> S </B> near a sharp waveform in p <B> z2 </ B>, the secondary winding <B> 16. </B> If this arrangement is used, it is only necessary that the voltage source <B> 18 </B> supplies the magnetizing current for the transformer <B> 17 </ B> delivers,
whereas in the case of a saturated transformer, significant energy losses would result from the saturation winding. It is evident that the phase of the grid voltage 22 and 23 can be changed by changing the position of the rotor winding 29 of the transformer 30 . This phase change, the grid voltage, causes a corresponding change in the phase of the voltage taken from the secondary winding <B> 16 </B> of the transformer for- tor <B> 17 </B>.
In FIG. 2, the method according to the invention is applied to an inverter in a row arrangement, which converts the direct current of the network 40 into alternating currents for the network 41. The inverter contains a capacity 42, the vo-in direct current circuit 40 via the series connected consumer 41, the tube 47 and the left half of the choke "ule 43 is charged, namely- the consumer 41 is indirectly through the Transformer 45 inserted into this series connection.
The discharge circuit, the capacitance 42 ordered from the right part of the choke coil 43, the discharge vessel 48 and the primary winding 44 of the transformer 45. The vessels 47 and 48 contain a control electrode and are preferably filled with steam or gas. In the lattice circles of the vessels 47 and 48 current limiting resistors 49 respectively. <B> -53, </B> a nea # ative preload battery, <B> 50 </B> resp. 54 and the secondary wiekluna- <B> 51 </B> respectively. <B> 55 </B> of a grid transformer 52 inserted.
The primary winding of this transformer is fed by a -strum source <B> 58 </B>. The generation of circle <B> 58 </B> generates a voltage with a sharp waveform, for example in a manner similar to that in FIG. 1
For a better understanding of the working method, let us first assume that a sinusoidal alternating voltage feeds the circuit <B> 58 </B> and that the # switch <B> 57 </B> selects the second part Half-wave is closed, which supplies a positive voltage to the grid of the tube 47. Then a charging current from the DC voltage 40 will flow through the choke 43 and will quickly build up an approximate sine wave.
However, C under the assumed conditions, the grid voltage will change its polarity in a time that is less than a quarter period and a positive voltage will be applied to the grid of the tube 48, making it conductive. Since a large current will still flow through tube 47, both tubes will be conductive and the direct current circuit will be short-circuited by choke coil 43 and tubes 47 and 48.
We now assume that a voltage with a sharp waveform feeds the circle <B> 58 </B>, then the tubes 47 only become conductive when the positive, pointed peak value is greater than the negative bias voltage - the <B> C < / B> Batteries <B> 50 </B> and 54, so that each vessel can only become conductive for a very short time particle within each period, and the times during which these tubes become conductive follow at intervals of a full half-wave,
so that switch <B> 57 </B> can be closed at any time. <B> C </B> As before we assume that the first sharp wave is positive with respect to the anode voltage of the tubes 47, so that it becomes conductive. The current drawn from the direct current circuit 40 will charge the capacitor 42 and thereby rise up to a maximum value and then decrease to the extent that the charge, the capacitance 42, increases.
The charging current follows an approximate sinusoidal shape. The capacitance 42 and the choke coil 43 is measured so that the natural frequency of this Sellwincrungskreises C <B> C </B> is approximately equal to the frequency of the alternating voltage of the circuit <B> 58 </B>. When the grid voltage reverses its polarity, the tube 48 becomes conductive and the capacitance 42 immediately begins to discharge through the right part of the choke coil 43, the tube 48 and .die primary wieklunu 44.
This current flow through the right part of the Dros selspule 43 induces a voltage in the left part, which is directed opposite to the charging voltage of the capacitance 42. Since the capacitance 42 is almost completely charged, so that the difference between this voltage and the DC voltage 40 is small, the voltage induced in the left part of the choke coil 43 will be much greater than the residual voltage and directed in the opposite direction, so that the small current still flowing through the tube 47 is immediately interrupted. It's closed. recognize that it is impossible to short-circuit the direct current source 40 through the vessels 47 and 48.
In FIG. 3, the invention is applied to a conversion device which contains two equal liters A and B, the energy from an alternating voltage source <B> 60 </B> to one common direct current load, which is shown as a DC motor <B> 61 </B> for example, supplies.
The rectifier A contains a transformer <B> 62 </B> whose primary winding is connected to the alternating voltage <B> 60 </B> and discharge vessels <B> -63 </B> and 64, preferably Vapor drainage vessels. contains in two-way circuit.
A grid circle is provided for each vessel and contains a current limiting resistor <B> 65 </B> a bias voltage <B> 66 </B> and <B> each </B> one half of the secondary winding <B> 67 </ B> of a grid transformer <B> 68. </B> The primary winding <B> 69 </B> of this grid transformer is replaced by the secondary winding <B> 70 </B> of a torque transformer <B> 71 </B> fed "which in turn is excited by a three-phase system <B> 72 </B>.
Between the windings <B> 69 </B> and <B> 70 </B> there is a device <B> 73 </B> for converting a sinusoidal alternating
EMI0005.0027
voltage <SEP> in <SEP> a <SEP> solclie <SEP> pointed <SEP> waveform
<tb> inserted, <SEP> for example <SEP> a <SEP> such <SEP> after
<tb> <I> Fig. </I> <SEP> <B> 1. </B> <SEP> In a <SEP> similar <SEP> way, <SEP> contains <SEP> the
<tb> ichrichter <SEP> B <SEP> a <SEP> transformer <SEP> 74, <SEP> Ge; 4. <SEP> e <SEP> <B> 75 </B> <SEP> and <SEP> <B> 76 </B> <SEP> with <SEP> grids, <SEP> their <SEP> control bi ". e. a <SEP> current limiting resistor <SEP> <B> 77, </B>
<tb> 4, eggtive <SEP> preload <SEP> <B> 78 </B> <SEP> and <SEP> against kn
<tb> <B> Q </B> <SEP> contain halves <SEP> of the <SEP> secondary winding <SEP> <B> 79 </B> of a grid transformer <B> 80 </B>.
The two identical rings <B> A </B> and B are constructed in the same way, but they are arranged in opposite directions in relation to the consumer, the direct current motor <B> 61, </B>, that is, they lead to the consumer electricity in different directions.
In the same way as with the rectifier <B> _A </B>, the primary winding <B> 81 </B> of the grid transformer <B> 80 </B> is connected to the secondary winding <B> 82 </B> of a rotary transformer <B > 83 </B>, which in turn is fed by the three-phase system <B> 72 </B>, whose frequency is appropriately synchronized with the frequency of the network <B> 60 </B>.
A device 84 similar to device 73 is inserted between windings 82 and 81 for the purpose of converting the sinusoidal alternating voltage into such a pointed waveform. The secondary windings <B> 70 </B> and <B> 82 </B> are mechanically coupled via a gear <B> 85 </B> so that they can be rotated in opposite directions at the same time. <B> - </ B> In general, each of the rectifiers <B> _A </B> and B works in a manner known per se.
If the alternating voltages supplied to the grids of the vessels 63 and 64, which are initially assumed to be sinusoidal, are in phase with the anode voltages of these vessels, then in the successive half waves of the alternating current there is alternating current flow through the vessels <B> 63 </B> and 64, and the rectifier will feed the maximum DC voltage to the motor <B> 61 </B>.
If the alternating voltage that is fed to the grids is now shifted in such a way that it lags behind the anode voltage, the vessels only become conductive some time later, so that current through each discharge vessel during just one <B> - </B> Part of the half-wave flows and the voltage supplied by the person in the same direction decreases. The voltage decreases as the phase shift increases until the grid voltage is exactly in phase opposition to the anode voltage.
At this point in time the output voltage of the rectifier becomes zero. It is noted, however, that when the phase rotation grows over <B> 180 '</B> the positive half-wave of the grid voltage slightly overlaps the next following half-wave of the anode voltage, so that during the subsequent 18011 the phase rotation ', the discharge vessels are conductive during the entire half-wave.
The rectifier then delivers the maximum. This can be seen perfectly clearly from diagram I and IT in FIG. 4. In diagram I, curves a represent the positive half-waves of the anode voltage of one vessel, curve <B> as a function of time t B> b </B> represents the corresponding grid voltage when in phase with & r Ano # dQnspannung. Then both grid and anode voltage will be positive at the same time, and the tube will conduct current during the corresponding half-waves.
Curve <B> b '</B> represents a grid voltage that heals approximately <B> 90' </B> of the anode voltage, C nae '. With this condition;
The tubes only become conductive when the peak value of the positive anoid alternating voltage is reached and only half of the corresponding half-waves of the alternating current are rectified through these tubes. Curve b "represents the grid voltage with a phase shift of more than <B> 180 </B> '. With such a phase shift, the grid of the discharge vessel is positive at the beginning of each half-wave of the positive anode voltage,
so that the tube is conductive during the full half-waves. Curve <B> c </B> in diagram Ii represents the DC voltage of the rectifier, which leaves the fourth time average value of the instantaneous voltage supplied by the rectifier as a function of a lagging angle α of the phase shift between the grid and anadens voltage. It can be seen
that during successive half-waves the rectifier delivers maximum voltage and the grid is not controlled during this period. It would therefore not be <B> - </B> possible to bring about a r'Lc-htio, e control of the oppositely connected rectifiers <B> A </B> and B, because both would at least for a part of their output voltage must be conductinga at the same time, and, since they are connected opposite to C, this would mean an artificial short circuit.
In diagram III of FIG. 4, a characteristic curve of the grid voltage is shown, as it is used according to the invention. In this diagram, curve a represents the positive half-waves of the ano-other voltage as in diagram I. The curve < B> d </B> represents an alternating voltage of a sharp waveform, while the straight line e represents the displacement of the zero line by the negative grid voltage of the grid circles. The hatched parts <B> f </B> represent the positive pulses of the grid voltage.
Curve <B> d </B>, taking into account <B> c </B> of curve e 4i-e, gives condition in which these positive pulses determine the onset of the discharge, the temporal position of the positive pulses is moderate giving for the control.
If the impulse occurs when: the anolar voltage is just going positive, every discharge vessel -wälirend. Of the corresponding half-wave is conductive and the DC liter supplies the greatest possible voltage. The curve <B> d '</B> represents the Graph of the grid voltage when; the pulse occurs at a phase position of about <B> 90 '</B> of the anode voltage.
Then, when the peak value of the positive anode voltage is reached, each discharge vessel becomes conductive and each rectifier tube becomes. only during. supply electricity to half of the corresponding shark wave Jes alternating current. It can be seen that if the timing of the pulse is changed to within a range of 180 'or less, the characteristics of the rectifier are the same regardless of the type Excitation -used.
If, however, the pulse of the grid voltage lags behind the anode voltage by more than <B> 180 '</B>, the positive pulses will fall in the range of negative half-waves of the anode voltage and so will the vessels do not supply electricity.
Therefore, if the grid voltage occurs between <B> 180 </B> and <B> 360 '</B> when there is a plias voltage, the anode voltage is detected in the discharge vessels always be non-conductive and the rectifier do not carry any current. The rectifier fr. With this type of DC voltage supplied <B> b </B> excitation is shown by curve <B> 9 </B> in Figure IV.
The characteristic just described is used in the arrangement in FIG. 3. The grid and anode voltages of the two DC liters A and B have opposite phase relationships, so that one rectifier is only conductive during the first 180 'phase surge, while the second rectifier is only conductive during the phase rotation second half-wave of the food exchange voltage is conductive.
Furthermore, the grid voltages are simultaneously shifted in phase in opposite directions so that; a steady change in the DC voltage from zero to the maximum in each direction takes place instead of a decrease from maximum to minimum in one direction and a sudden increase - (Irish to maximum in the other direction) -. Such a regulation would occur if the grid voltages were shifted in the same Rielitun, - ".
In Schaubilff V of Fig. 5, the curves a represent the positive half-waves of the anode voltage of one vessel of the rectifier, while the curves a 'represent the other half-waves of the charge voltage of a corresponding vessel of the other rectifier represent. The hatched parts <B> f </B> and <B> f '</B> represent the positive pulses of the grid voltages of the two rectifiers. As shown in this diagram, the grid voltages are completely out of phase with the anode voltages so that no gallon of equilibrium supplies electricity.
Since the phases of the grid voltages of the two rectifiers are rotated in opposite directions, the abscissas of the graphs are from Ab # b. <B> 5 </B> in parts of the period of the grid phase relation of one of the rectifiers, for example Gleiehrieliter <B> A, </B>.
Since the grid voltages are phase-shifted in opposite directions, the grid voltages <B> d '</B> in the curves of illustration VI are only slightly more than <B> 90' </B> and the grid voltage of the other rectifier, represented by the curve <B> d '</B>, -is turned back by a corresponding angle, as shown.
With this phase position - the rectifier <B> A </B> at the time <B> y </B> is conductive, while the rectifier B 'is not conductive - and the positive pulses of the grid voltage of this rectifier -only occur during the negative half-waves of the anode voltage.
The curves in diagram VII result in the opposite conditions, that is, the pulse of the grid span nuno, <B> d '</B> of rectifier B is turned forward by a little more than <B> 90,' </B> and the Lattice spacing of aligner <B> A </B> rotated back by an appropriate angle.
The mean voltage of the equalizer unit is shown in Figure VIII. This can be seen that -during a full extent of the phase rotation of the grid, the mean output voltage of the rectifier arrangement can be changed from a maximum of one direction to <B> zero </B> and then to a maximum in the opposite direction.
In the diagram above, the output voltage of a single tube of the rectifier is shown, but since the output voltage of each tube is the same for a given angle of the grid phase deviation, the above diagram gives the characteristics of the whole Establishment again.
The exemplary embodiments shown here are only intended to clarify the mode of operation of the measures according to the invention. They are in no way intended to limit # the invention for <I> the </I> stated purposes. The application of the proposed measures is recommended in all cases in which phase-correct switching is required or at least desired, for example when starting and switching off or when connecting several circuits in parallel with grid-controlled steam or gas discharge vessels.