CH162277A - Method and device for grid control of discharge vessels with an ionizable medium. - Google Patents

Method and device for grid control of discharge vessels with an ionizable medium.

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CH162277A
CH162277A CH162277DA CH162277A CH 162277 A CH162277 A CH 162277A CH 162277D A CH162277D A CH 162277DA CH 162277 A CH162277 A CH 162277A
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Elektricitaets-Gese Allgemeine
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Aeg
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  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.

 

Claims (1)

PATENTANSPRÜCHE: <B>1.</B> Verfahren zur Gittersteuerung von Eut- ladungsgefässen mit ionisierbarem Me dium, dadurch gekennzeichnet, dass den Gitterkreisen eine Wechselspannung spit zer Wellenform zuoeführt wird. PATENT CLAIMS: <B> 1. </B> Method for grid control of discharge vessels with ionizable medium, characterized in that the grid circles are supplied with an alternating voltage with a sharp waveform. eD II. Einrichtung zur Ausübung des Verfah rens nach Pat entanspruc'h I, gekenn zeichnet durch einen im Gegentakt ar beitenden, fremdgesteuerten, übererreg ten Röhrensender mit gittergesteuerten Elektro,nenröhren mit einer in die Gleich- stro,mleitung eingefügten Induktivität, die gross ist gegen die Induktivität des .den Gitterkreis von gittergesteuerten Entladungsgefässen mit ionisierbarem Medium speisenden Ausgangstransfor mators. ED II. Device for carrying out the process according to patent claim I, characterized by a push-pull, externally controlled, overexcited tube transmitter with grid-controlled electric tubes with a large inductance inserted into the direct current line against the inductance of the output transformer feeding the grid circuit of grid-controlled discharge vessels with an ionizable medium. <B>.</B> UNTERANSPRüCEE: <B>1.</B> Verfahren nach Patentanspruch I, da durch gekennzeichnet, ;dass den Gitter kreisen eine aus einer negativen Gleich spannung und einer Wechselspannung spitzer Wellenform<U>zusammengesetzte</U> Spannung zugefülirt wird. 2. <B>. </B> SUB-CLAIMS: <B> 1. </B> Method according to patent claim I, characterized in that the grid is surrounded by a waveform composed of a negative direct voltage and an alternating voltage of a sharp waveform </ U> voltage is added. 2. Verfahren nach Unteranspruch<B>1,</B> da durch aekennzeichnet, dass der Scheitel wert der spitzen Welle grösser ist als die negative Gl#eichspannung. <B><I>3.</I></B> Verfahren nach Unteranspruch 2, da durch gekennzeichnet, dass die Zeitdauer der Impulse, die grösser als die negative Gleichspannung sind, klein gegen die Länge der Periode der Wechselspannung ist. 4. Method according to dependent claim 1, because it denotes that the peak value of the pointed wave is greater than the negative equilibrium voltage. <B><I>3.</I> </B> Method according to dependent claim 2, characterized in that the duration of the pulses, which are greater than the negative direct voltage, is small compared to the length of the period of the alternating voltage. 4th Verfahren nach Unteranspruch 2, da durch gekennzeichnet, dass die negative Gleichspannung und der Scheitelwert der Wechselspannung spitzer Wellen form so bemessen sind, dass ein Zünden der Entladung nur während. der Zeit dauer der Impulse möglich ist. Method according to dependent claim 2, characterized in that the negative direct voltage and the peak value of the alternating voltage in acute wave form are dimensioned in such a way that the discharge is only ignited during. the duration of the impulses is possible. <B>5.</B> Verfahren nach Patentauspruch I, da- .durch gekennzeichnet, dass die Umbil- clung der sinusförmigen Steuerspannung mittelst gleichstromvormagnetisierter In- .duktivitäten erfolgt. 5. Method according to patent claim I, characterized in that the conversion of the sinusoidal control voltage takes place by means of direct current-biased inductances. <B>6.</B> Verfahren nach Patentanspruch <B>1,</B> da durch gekennzeichnet, dass die Umbil- dung der sinusfürmigen Steuerspannung mittelst -aesättigter -Transformatoren er folgt. <B>7.</B> Verfahren nach Patentanspruch I, da durch gekennzeichnet, dass -Mittel vor gesehen werden, um die Phase der Wechselspannung spitzer Wellenform zu verändern. <B> 6. </B> Method according to patent claim <B> 1 </B> characterized in that the conversion of the sinusoidal control voltage takes place by means of saturated transformers. <B> 7. </B> Method according to claim I, characterized in that means are provided in order to change the phase of the alternating voltage with a sharp waveform. <B>8.</B> Verfahren nach Patentansprue,11 I, da durch gekennzeichnet, Üass das Eins#chal- ten der Entladungsstromkreise mittelst eines mechanischen Schalters im Gitter- oder Hauptstramkreis erfolgt und der genaue Zeitpunkt (Phasenlage) des Ein- selialtens durch die Phasenlage der Wechselspannung spitzer Wellenform 'bestimmt wird. 8. Method according to patent claim 11 I, characterized in that the disconnection of the discharge circuits takes place by means of a mechanical switch in the grid or main circuit and the exact time (phase position) of the connection is determined by the phase position of the ac voltage with a sharp waveform '.
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