CH179575A - Rectifier with reverse voltage evenly divided between several gas-filled hot cathode rectifier tubes connected in series. - Google Patents

Rectifier with reverse voltage evenly divided between several gas-filled hot cathode rectifier tubes connected in series.

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CH179575A
CH179575A CH179575DA CH179575A CH 179575 A CH179575 A CH 179575A CH 179575D A CH179575D A CH 179575DA CH 179575 A CH179575 A CH 179575A
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Description

  

  Gleichrichter mit gleichmässig auf mehrere gasgefüllte, in Reihe geschaltete       Glühkathodengleichrichterröhren    aufgeteilter Sperrspannung.    Die Erfindung bezieht sich auf einen Gleich  richter mit gleichmässig auf mehrere gasge  füllte, in Reihe geschaltete     (Ilülrkatboden-          gleichrichterröhren    aufgeteilter Sperrspan  nung.  



  In manchen Fällen müssen derart hohe  Spannungen     gleiehgerichtet    werden, dass eine  einzige     Gleichrichterröhre    diese Spannung  nicht vollkommen sicher sperren kann. In  diesem Falle ist es möglich, sowohl gas  freie als gasgefüllte     Gleichrichterröhren    in  Mehrzahl und in Reihe geschaltet zu ver  wenden. Hiermit werden aber auch in den  meisten Fällen keine     befriedigendenErgebnisse     erzielt, da während der Phase, in der kein  Strom durch die     Gleichrichterröhre        fliessen     darf, nicht jede     Gleicbrichterröhre    einen ge  nau     proportionalen    Teil der Spannung zu  sperren bekommt.

   Die Art und Weise, auf  welche die     Spannung    sich auf die Gleich-  richterröhren verteilen wird, ist nämlich von  zufälligen Umständen, unter anderem von    der Kapazität zwischen den beiden Elek  troden, abhängig. Es kann somit vorkommen,  dass zum Beispiel von zwei in Reibe ge  schalteten     Gleichrichterröhren,    die eine weit  aus den grössten Teil der Spannung zu sper  ren bekommt und infolgedessen durchschlägt.  Dann gelangt die volle Spannung an die  zweite     Gleichrichterröhre    und auch diese wird  durchgeschlagen werden. Dieser Umstand  kann zum Beispiel auch eintreten, wenn eine  der Röhren ein wenig feucht ist, so dass ein  Streustrom längs der Aussenwand der Röhre  von der einen Elektrode zu der andern über  geht.

   Es gelangt dann die volle Spannung  an die andere     Gleichrichterröhre.     



  Die beabsichtigte gleichmässige Aufteilung  der Sperrspannung über die einzelnen Röhren  wird sowohl bei gasfreien, als bei gasgefüllten  Röhren in der Praxis allgemein derart erzielt,  dass irgend ein Spannungsteiler, zwecks Unter  drückung der durch zufällige Unterschiede in  den     kapazitiven    oder     ohmschen    Ableitungs-      widerständen bedingten Ungleichmässigkeiten  der Spannungsverteilung über die Röhren,  mit seinen einzelnen Gliedern den entspre  chenden Röhren parallel geschaltet ist. Die  ser     Spannungsteiler    kann zum Beispiel aus  einer Anzahl gleicher in Reihe geschalteter  Impedanzen zusammengesetzt sein, die in  ihren Verbindungsstellen die erwünschte  gleichmässige Spannungsverteilung aufweisen.  



       Insbesondere    kleine, zu den Röhren paral  lel geschaltete Kapazitäten, welche gegebe  nenfalls durch künstliche Vergrösserung der  Röhrenkapazität selbst erzielt werden können,  sind zur     Gleichmachung    der in Serie stehen  den     Impedanzwerte    vorgeschlagen worden.  Eine derartige Lösung weist den Nachteil  auf, dass die Anzahl der mit hohen Span  nungen belasteten Teile zunimmt, wodurch  die Betriebssicherheit der Anlage vermindert  wird.  



  Die Erfindung befasst sich reit der Mög  lichkeit, bei der Benutzung von gasgefüllten       Gleichrichterröhren,    die bei hohen Anoden  spannungen in vielen Fällen auftretenden  Glimmströme im Interesse einer gleichmässi  gen Spannungsverteilung über die einzelnen       Gleichrichterröhren    in der     Sperr,pbase    zu ver  wertet), was die Komplikation der     susätz-          lichen    Impedanzen überflüssig macht und den       einfachst    denkbaren Aufbau der Gleichrichter  anlage ermöglicht.  



  Röhren- und Betriebsverhältnisse werden  hierzu erfindungsgemäss derart gewählt, dass  die Röhren in der Sperrphase von einem  Strom durchflossen werden, der zur Bildung  einer Glimmentladung ausreicht, jedoch den  zur Bildung einer Bogenentladung erforder  lichen Wert nicht erreicht, und dass die Be  ziehung zwischen Glimmstrom und Glimm  spannung bei den einzelnen Röhren prak  tisch die -gleiche ist.  



  Es wird also auch gemäss der Erfindung  Reihenschaltung angewendet, aber es wird  dafür Sorge getragen, dass auch während der  Sperrphase vermittelst einer Glimmentladung  ein sehr geringer Strom durch die Röhre  hindurch geht. Die Spannungsverteilung ist    in diesem Falle von den     Entladungstrenn-          linien    der einzelnen Röhren abhängig, die so  weit übereinstimmen sollen, dass auch bei  der höchstauftretenden Sperrspannung der       Betriebszustand    sämtlicher Röhren innerhalb  des der eigentlichen     Glimmentladung    ent  sprechenden Teils der Kennlinien verbleibt.

    Diese     Kennlinien    weichen bei einer richtigen  Auswahl der Röhren nur sehr wenig vonein  ander ab, so dass also die einzelnen Röhren  eine praktisch gleich grosse     Spannung    zu  sperren bekommen.  



  Während man im allgemeinen bei gasge  füllten     Glühkathodengleichriehterröhren    das  Auftreten einer Glimmentladung in der Sperr  phase zu vermeiden sucht, ist dies im vor  liegenden Falle gerade notwendig. Dieses  Auftreten kann durch richtige Wahl des  Gasdruckes, des     Elektrodenabstandes,    sowie  der Gestaltung und des Ausmasses der wirk  samen     Elektrodenflächen    leicht erzielt wer  den.  



  In der Zeichnung ist ein Ausführungs  beispiel des Gegenstandes der Erfindung  dargestellt.  



  Eine     Wechselstromquelle    1 speist die  Primärwicklungen 2 und 3 eines     Transfor-          rnators,    von dem jede der Sekundärwick  lungen 4 und     "o    mit einer     Gleichrichterröhre     6     bezw.    7 in Reihe geschaltet ist. Dieser  Gleichrichter dient zum Aufladen einer     Ak-          kumulatorenbatterie    ö<B>vor) zum</B> Beispiel 220  Volt.  



  In der Sperrphase haben die Gleichrichter  röhren 6 und 7 nicht nur die Spannung der       Wechselstromquelle,    sondern ausserdem die  volle     Akkumulatorenspannung    zu sperren.  



  Wenn man nun dafür Sorge trägt, dass  die     Gleichrichterröhren    6 und 7, die mit  einem Gas, einem Dampf oder einem Ge  misch von Gasen und .Dämpfen gefüllt sind,  in der Sperrphase eine Glimmentladung auf  weisen, so erhält man der) Zustand, in dem  jede der beiden     Gleichrichterröhren    annähernd  die halbe     Gesamtspannung    sperrt.  



  Früher musste     matt    irr einem solchen  Falle, zur Erzielung der richtigen     Spanr)ungs-          verteilung    über die beiden Röhren, die Mitte      der     Akkumulatorenbatterie    elektrisch mit  einem zwischen den beiden Gleichrichter  röhren liegenden Punkt verbinden, wie dies  in der Zeichnung gestrichelt angedeutet ist.  



  Die Herstellung von     Gleichrichterröhren     mit     Glübka.thode,    die, bei Anodenwechsel  spannungen von zum Beispiel 300 Volt, in  der einen Richtung einen Strom von zum  Beispiel 50 Ampere und in der andern Rich  tung einen Strom von einigen     Milliarnpere,     zum Beispiel in der Grössenanordnung von  10     Milliampere,    durchlassen; ist dem Fach  mann geläufig.  



  Es versteht sich, dass wenn nötig, auch  mehr als zwei     Gleichrichterröhren    auf die  beschriebene Weise in Reihe geschaltet wer  den können.



  Rectifier with reverse voltage evenly divided between several gas-filled hot cathode rectifier tubes connected in series. The invention relates to a rectifier with a blocking voltage evenly divided into several gas-filled, series-connected (Ilülrkatboden- rectifier tubes).



  In some cases such high voltages have to be rectified that a single rectifier tube cannot completely reliably block this voltage. In this case it is possible to use both gas-free and gas-filled rectifier tubes connected in plurality and in series. In most cases, however, this does not produce satisfactory results, since during the phase in which no current is allowed to flow through the rectifier tube, not every rectifier tube gets an exactly proportional part of the voltage to block.

   The way in which the voltage is distributed to the rectifier tubes depends on random circumstances, including the capacitance between the two electrodes. It can thus happen that, for example, of two rectifier tubes connected in friction, one of the rectifier tubes is blocked from the majority of the voltage and consequently breaks down. Then the full voltage reaches the second rectifier tube and this will also break down. This circumstance can also occur, for example, if one of the tubes is a little damp, so that a stray current passes along the outer wall of the tube from one electrode to the other.

   The full voltage is then passed to the other rectifier tube.



  The intended even distribution of the reverse voltage across the individual tubes is generally achieved in practice with both gas-free and gas-filled tubes that some voltage divider is used to suppress the unevenness of the voltage distribution caused by random differences in the capacitive or ohmic leakage resistances via the tubes, with its individual links, the corresponding tubes are connected in parallel. This voltage divider can be composed, for example, of a number of identical impedances connected in series, which have the desired uniform voltage distribution in their connection points.



       In particular, small capacitances connected in parallel to the tubes, which if necessary can be achieved by artificially increasing the tube capacitance itself, have been proposed to equalize the series impedance values. Such a solution has the disadvantage that the number of parts loaded with high voltages increases, as a result of which the operational reliability of the system is reduced.



  The invention is concerned with the possibility, when using gas-filled rectifier tubes, the glow currents that occur in many cases at high anode voltages in the interest of a uniform voltage distribution across the individual rectifier tubes in the blocking, pbase to be evaluated), which is the complication of the makes additional impedances superfluous and enables the simplest conceivable construction of the rectifier system.



  According to the invention, the tube and operating conditions are selected in such a way that a current flows through the tubes in the blocking phase that is sufficient to form a glow discharge, but does not reach the value required to form an arc discharge, and that the relationship between glow current and glow the voltage of the individual tubes is practically the same.



  A series connection is also used according to the invention, but care is taken that a very low current passes through the tube by means of a glow discharge even during the blocking phase. In this case, the voltage distribution is dependent on the discharge dividing lines of the individual tubes, which should match to such an extent that the operating state of all tubes remains within the part of the characteristic curves that corresponds to the actual glow discharge even with the highest blocking voltage.

    With a correct selection of the tubes, these characteristic curves deviate only very little from one another, so that the individual tubes have practically the same voltage to block.



  While one tries to avoid the occurrence of a glow discharge in the blocking phase in general with gas-filled hot cathode rectilinear tubes, this is just necessary in the case before. This occurrence can easily be achieved by the correct choice of the gas pressure, the electrode spacing, and the design and extent of the effective seed electrode areas.



  The drawing shows an embodiment example of the subject matter of the invention.



  An alternating current source 1 feeds the primary windings 2 and 3 of a transformer, of which each of the secondary windings 4 and 4 is connected in series with a rectifier tube 6 and 7, respectively. This rectifier is used to charge an accumulator battery ) for example, 220 volts.



  In the blocking phase, the rectifier tubes 6 and 7 not only have to block the voltage of the alternating current source, but also the full battery voltage.



  If one now ensures that the rectifier tubes 6 and 7, which are filled with a gas, a vapor or a mixture of gases and vapors, have a glow discharge in the blocking phase, the) state is obtained in which each of the two rectifier tubes blocks approximately half the total voltage.



  In the past, in such a case, matt had to electrically connect the middle of the accumulator battery to a point between the two rectifier tubes in order to achieve the correct voltage distribution over the two tubes, as indicated by dashed lines in the drawing.



  The manufacture of rectifier tubes with Glübka.thode, which, with anode alternating voltages of, for example, 300 volts, a current of, for example, 50 amps in one direction and a current of a few billion in the other direction, for example in the order of magnitude of 10 Milliamps, let through; is familiar to the specialist.



  It goes without saying that, if necessary, more than two rectifier tubes can also be connected in series in the manner described.

 

Claims (1)

PATENTANSPRUCH: Gleichrichter mit gleichmässig auf meh rere gasgefüllte, in Reihe geschaltete Glüh- kathoder)gleichrichterröbren aufgeteilterSperr- apannung,dadurch gekennzeichnet, dass zwecks gleichmässiger Aufteilung der Sperrspannung die Röhren in der Sperrphase von einem Strom durchflossen werden, der zur Bildung einer Glimmentladung ausreicht, jedoch den zur Bildung einer Bogenentladung erforder lichen Wert nicht erreicht, und dass die Be ziehung zwischen Glimmstrom und Glimm- spannung bei den einzelnen Röhren praktisch die gleiche ist. PATENT CLAIM: Rectifier with blocking voltage evenly divided into several gas-filled, series-connected incandescent cathodes or rectifier tubes, characterized in that, for the purpose of evenly dividing the blocking voltage, a current flows through the tubes in the blocking phase which is sufficient to form a glow discharge, however does not reach the value required for the formation of an arc discharge and that the relationship between glow current and glow voltage is practically the same for the individual tubes. UNTERANSPRüCHE 1. Gleichrichter nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Gleichrichterröhren in der Sperrphase einen Strom von min destens einigen Milliampere führen. 2. Gleichrichter nach Unteranspruch 1, da durch gekennzeichnet, dass die Gleich richterröhren bei einer Anodenwechsel spannung von 300 Volt in der Durchlass- richtung einen Strom von mindestens 10 Ampere führen, jedoch in der entgegen gesetzten Richtung einen Strom von min destens einigen Milliampere aufweisen. SUBClaims 1. Rectifier according to claim, characterized in that the rectifier tubes carry a current of at least a few milliamperes in the blocking phase. 2. Rectifier according to dependent claim 1, characterized in that the rectifier tubes with an anode alternating voltage of 300 volts in the forward direction carry a current of at least 10 amps, but in the opposite direction have a current of at least a few milliamperes.
CH179575D 1931-12-01 1934-09-04 Rectifier with reverse voltage evenly divided between several gas-filled hot cathode rectifier tubes connected in series. CH179575A (en)

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DEN35726D DE665227C (en) 1931-12-01 1933-09-14 Device for evenly distributing the reverse voltage to several gas-filled, series-connected glow cathode rectifier tubes
DEN35778D DE655183C (en) 1933-09-30 1933-09-30 Arrangement for regulating the vapor pressure in temperature-sensitive discharge lamps
DEN35788D DE632439C (en) 1931-12-01 1933-10-01 Lighting system with several transformers, whose feed circuits are in series, in which a gas-filled electrical incandescent cathode discharge lamp is connected to each transformer
DEN35786D DE632438C (en) 1931-12-01 1933-10-01 Lighting system

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GB (3) GB389025A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1100148B (en) * 1953-07-08 1961-02-23 Beteiligungs & Patentverw Gmbh Device for charging the battery of an electric vehicle

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DE1100148B (en) * 1953-07-08 1961-02-23 Beteiligungs & Patentverw Gmbh Device for charging the battery of an electric vehicle

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AT146763B (en) 1936-08-10
DK50238C (en) 1935-05-13
GB424818A (en) 1935-02-28
DE665227C (en) 1938-09-21
DK48584C (en) 1934-04-03
FR778196A (en) 1935-03-11
GB421461A (en) 1934-12-20
GB389025A (en) 1933-03-09
DE630198C (en) 1936-05-22

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