CH167299A - Einrichtung zur Umformung von Strömen unter Verwendung von Vakuum-Glühkathoden oder -Lichtbogenröhren. - Google Patents

Description

      Einriehtung    zur Umformung von Strömen unter Verwendung von       Vakuum-Glühkathoden    oder     -Liehtbogenröhren.       Die Ventilwirkung der bis jetzt bekannt  gewordenen Vakuum -     Glühkathoden    und       -Lichtbogenröhren    beruht auf der Verschie  denheit der Elektronenemission an Kathode  und Anode. Die Kathode wird stets mit  einer gegenüber der Anode grossen Emis  sionsfähigkeit ausgerüstet, so dass der Elek  tronenstrom immer nur in Richtung     Ka-          thode-Anode    fliessen kann.

   Es wird nun oft  die Forderung auftreten, die Energierichtung  im Ventil umzukehren, zum Beispiel bei  Gleichrichtern im Bahnbetrieb für den Zweck  der Energierückgewinnung, oder bei Tele  graphie- oder     Telephoniesendern,    die gleich  zeitig als Empfänger arbeiten sollen. In sol  chen Fällen war man bisher gezwungen, die  Anschlüsse des Gleichstromnetzes an der  Kathode des Ventils und dem     Transforma-          tornullpunkt    des Transformators auf der       Wechselstromseite    zu vertauschen, weil man  die Stromrichtung im Ventil nicht umkehren  kann. Die Vertauschung der Anschlüsse er  fordert aber besondere Schalteinrichtungen.

      Gegenstand der Erfindung ist nun eine  Einrichtung zur Umformung von Strömen  unter Verwendung von     Vakuum=Glühkatho-          den-    oder     -Lichtbogenröhren    mit oder ohne  Gas- oder     Dampfentladungsstrecke,    ohne  Änderung der Stromanschlüsse der Elektro  den, bei der erfindungsgemäss sämtliche  Elektroden als     elektronenemittierende        Elek-          troden'ausgebildet    sind und wechselweise als  Anode oder Kathode verwendet werden kön  nen.  



  In der Zeichnung sind Ausführungsbei  spiele der Erfindung     schematisch    dargestellt,  und zwar zeigen die     Abb.    1 und 2 Ventile  mit zwei Elektroden, und die     Abb.    3 und I  Ventile mit mehreren Elektroden.  



  In allen Abbildungen sind<I>A</I> und<I>B</I> die  je nach der Energierichtung in dem     Ventil     wechselweise als     Anoden    oder Kathoden die  nenden Elektroden. Diese sind so ausgebil  det, dass sie in starkem Masse Elektronen  aussenden, sei es durch     Richärdson-Emission     an reinen oder aktivierten     Glühkathoden,         oder sei es durch     autotherm    geheizten Ka  thodenfleck an festen oder flüssigen Elektro  den. TL ist der das     Ventil    speisende Lei  stungstransformator     arid        Ta    der Transfor  mator für die Speisung des Gitters G. W ist  das Wechselstrom- oder.

   Drehstromnetz und       N    das Gleichstromnetz. L ist die Belastung  desselben. Die Elektroden werden mittelbar  durch die Heizwiderstände     H    beheizt.  



  Soll durch ein solches Ventil, dessen  Elektroden<I>A, B</I> über den Transformator TL  an eine     Wechselstromquelle    angeschlossen  sind, nur in einer Richtung     .Strom    fliessen,  zum Beispiel von der Elektrode A nach der  Elektrode B in     Fig.    1, so     wird    die entgegen  gesetzte     Stromrichtung    durch entsprechende       Aufladung    des Gitters G gesperrt.  



  Sowohl die Elektrode A, als auch die  Elektrode B kann durch ihre Elektronen  emission die Rolle der Kathode übernehmen.  Soll der gleichgerichtete Strom von A nach  B gerichtet sein, so muss B als Kathode und  A als Anode arbeiten. Das     Gitter    G muss  daher immer dann positiv geladen sein, wenn  die Elektrode A positiv relativ zur Elek  trode B ist. Die Elektronen können dann die  Maschen des Gitters G passieren, und der  Weg für den Strom in Richtung von A nach  B ist frei. In der entgegengesetzten     Rich-          tung,    das heisst von B nach A, bleibt der  Strom durch die     negative        Aufladung    des       Gitters    G relativ zur Elektrode A gesperrt.

    Dabei kann für den Anschluss des Gitter  potentials am     Leistungs-    und -Gittertransfor  mator     TL        mid        Ta    ein Nullpunkt geschaffen  werden. Es kann auch der Scheitelwert der       Gitterspannung    so gewählt werden, dass der       einseitige    Anschluss des Gitters an eine der.  beiden Elektroden<I>A</I> und<I>B</I> genügt, um das  Gitterpotential     immer    negativ relativ zu der  gerade arbeitenden Kathode     zu    halten.

   Die       Gitterspannung    kann auch über eine     ohm-          sche,    induktive oder     kapazitive    Spannungs  teilung an die     Elektroden    angeschlossen wer  den,     wie    in     Fig.    2     unter        Verwendung    von  Kondensatoren C dargestellt.

   Soll     nun    die       Stromrichtung    im Ventil gewechselt werden,  so dass der .Strom von<I>B</I> nach<I>A</I> fliesst, so    muss das     Gitter    G gleichzeitig mit der Elek  trode B positiv geladen werden, was in ein  facher Weise durch Umschalten der Gitter  anschlüsse erreicht wird. Zwecks Regulie  rung der Stromstärke oder     ,Spannung    des im  Ventil gleichgerichteten Stromes kann die  Gitterspannung in bekannter Weise über  einen Phasenschieber P angeschlossen wer  den,     wie    in     Fig.3    an einem Mehrphasen  ventil gezeigt. Für die     Gittersteuerung    kann  auch eine     -Glimmröhre    mit Zusatzspannung  verwendet werden.

   Es kann auch     eine    in  Reihe geschaltete Gleich- und Wechselspan  nung verwendet werden.  



  In den     Abb.l    bis 3 sind Ventile mit       Glühkathoden    mit oder ohne Gasfüllung dar  gestellt. Die Erfindung ist aber nicht auf  diese beschränkt, sondern ohne weiteres auch  für     Metalldampf-Gleichrichter    mit Bogen  kathode anwendbar. Ein Ausführungsbei  spiel hierfür ist in     Fig.4    dargestellt. Die  eine der Elektroden B besteht aus Queck  silber, die übrigen Elektroden sind Glüh  kathoden, denen Steuergitter G vorgelagert  sind. Zum Zünden des     Lichtbogens    dient die  Zündanode Z, wenn die Elektrode B Ka  thode ist. Im Falle des     Rücktransportes    von  Energie aus dem Gleichstromnetz N in das  Wechselstromnetz W arbeitet die Queck  silberelektrode als Anode.

   Arbeitet der  Gleichrichter normal als     Drehstrom-Gleich-          stromumformer,    so wird die Emissionsbereit  schaft der Anoden A nicht benutzt, weil die  Gitter G nur während der     Brennzeit    der zu  gehörigen Anoden ebenfalls positiv sind.  Während der Sperrzeit der Anoden, wo die       Elektronenemission    der     Anoden    einsetzen  könnte, werden die Gitter ebenfalls negativ  aufgeladen, so dass der Elektronenstrom in  Richtung von der Anode weg durch die  negative Gitterladung gesperrt bleibt.

   Erst  wenn der Gleichrichter als     Gleichstrom-          Drehstromumformer        arbeiten    soll, das heisst  wenn Energie vom Gleichstromnetz in das  Drehstromnetz übergeführt wird, werden die  Gitter G     umgesteuert,    so dass der Elek  tronenstrom in     Richtung    nach den Anoden  gesperrt, in     umgekehrter        Richtung    jedoch ge-      öffnet wird.

   Dadurch wird der Kathodenfleck  an B zunächst zum Löschen gebracht, und  hierauf liefern die Anoden A als     Glühkatho-          den    nacheinander durch die periodisch aus  dem Transformator     Tc    gesteuerten Gitter G  Strom auf die gemeinsame Quecksilberanode  B. An Stelle der Gittersteuerung kann in  an sich bekannter Weise die Steuerung auch  dadurch erzielt werden, dass der jeweils als  Anode arbeitenden Elektrode ein     Zündspan-          nungsstoss    in zyklischer Folge aufgedrückt  .wird.

   Ferner kann bei Röhren mit mehre  ren elektronenemittierenden, abwechselnd als  Anoden und Kathoden arbeitenden Elektro  den Durchgriff und Steilheit so gewählt  werden, dass die Röhre in bekannter Weise  als     Verstärkerröhre    arbeitet.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Einrichtung zur Umformung von Strö men unter Verwendung von Vakuum-Glüh- kathoden oder -Lichtbogenröhren mit oder ohne Gas- oder Dampfentladungsstrecke, ohne Änderung der Stromanschlüsse der Elektroden, dadurch gekennzeichnet, dass sämtliche Elektroden als elektronenemittie rende Elektroden ausgebildet sind und wech selweise als Anode oder Kathode verwendet werden können. UNTERANSPRÜCHE: 1. Einrichtung nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass zur Steue rung der wechselnden Energierichtung zwischen den Elektroden des Ventils Steuergitter verwendet werden. 2.

   Einrichtung nach Unteranspruch 1, da durch gekennzeichnet, dass jeder Elek trode ein Steuergitter zugeordnet ist. 3. Einrichtung nach Unteranspruch 2, da durch gekennzeichnet, dass die Elektro den mindestens teilweise als Glühelek- troden ausgebildet sind. 1. Einrichtung nach Unteranspruch 3, da durch gekennzeichnet, dass mindestens eine Elektrode eine flüssige Elektrode ist. 5. Einrichtung nach Unteranspruch 4, da durch gekennzeichnet, dass die Gitter spannung über ohmsche, induktive oder kapazitive Spannungsteiler an die Gitter angelegt wird. 6.

   Einrichtung nach Unteranspruch 4, da durch gekennzeichnet, dass für die Gitter steuerung ein Phasenschieber verwendet wird. 7. Einrichtung nach Unteranspruch 4, da durch gekennzeichnet, dass für die Gitter steuerung eine Glimmröhre mit Zusatz spannung verwendet wird. B. Einrichtung nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass der jeweils als Anode arbeitenden Elektrode ein Zündspannungsstoss aufgedrückt wird. 9. Einrichtung nach Patentanspruch mit mehreren Elektroden und Steuergittern, dadurch gekennzeichnet, dass Durchgriff und Steilheit so gewählt sind, dass die Röhre als Verstärkerröhre arbeitet.