Beleuelitungsanlage. Im Hauptpatent ist eine Beleuchtungsan lage mit mehreren gasgefüllten Glühkatho- denentladungsröhren beschrieben, die mittels Transformatoren betrieben werden, wobei die Speisekreise dieser Transformatoren in Reihe geschaltet sind. Bekanntlich ist die Brennspannung solcher Röhren erheblich nied riger als die Zündspannung.
Die auf die in Reihe geschalteten Speisekreise. gedrückte Spannung muss grösser als die Summe der Brennspannungen der verschiedenen Röhren sein (die Brennspannungen werden hierbei primärseitig gemessen, sind also gleich den an den Röhren gemessenen Brennspannun- gen dividiert durch die Übersetzungsverhält nisse der Transformatoren). Es ist bei der erwähnten Reihenschaltung jedoch nicht nö tig, dass die gesamte aufgedrückte Spannung gleich der Summe der Zündspannungen der Röhren ist.
Infolge der Zusammenwirkung der Glühkathodenröhren und der in Reihe geschalteten Transformatoren kann die anzu legende Spannung kleiner als die Summe sein, wobei doch eine tadellose Zündung aller Röhren erreicht wird. Solches hat bei Ver wendung einer aus ohmschen Widerständen bestehenden Vorschaltimpedanz den Vorteil, dass diese Widerstände kleiner gewählt wer den können, so dass die hierin verloren gehende Energie herabgesetzt wird. Besteht die Vorschaltimpedanz wie fiblich aus einer Selbstinduktion, so kann auch diese kleiner gemacht erden, was einen besseren Lei stungsfaktor zufolge hat.
Die Erfindung bezweckt, diese Beleuch tungsanlage dahingehend zu verbessern, dass dieser Leistungsfaktor bezw. die im Vor schaltwiderstand gebrauchte Energie noch weiter gesteigert bezw. herabgesetzt wird.
Die erfindungsgemässe Beleuchtungsan lage ist mit dreiphasigen Entladungsröhren ausgestattet, die aus drei an einem Ende in einander übergehenden Schenkeln aufgebaut sind, wobei am andern Ende jedes Schenkels eine Glühelektrode angeordnet ist; die Elek troden jeder Röhre sind dabei an drei sekun- Bären Transformatorwicklungen angeschlos sen, während die primären Wicklungen der verschiedenen Transformatoren in einem Dreiphasenleitungssystem in Reihe geschal tet sind.
Es hat sich gezeigt, dass beim Einschalten dieser Anlage eine ungleichmässige Vertei lung der Gesamtspannung über die verschie denen Transformatoren auftritt. Die Röhren, welche an den Transformatoren angeschlos sen sind, die eine höhere Spannung erhalten, zünden zuerst, worauf die Spannungsvertei lung sich ändert und andere Röhren die für die Zündung benötigte hohe Spannung er halten. Diese Wirkung wird nun dadurch unterstützt, dass die Spannung sich nicht nur ungleichmässig über die verschiedenen Trans formatoren, sondern auch über dieWicklungen jedes Transformators verteilen kann.
Dabei verschiebt sich das Potential des Knoten punktes der Röhren (das ist der Punkt, wo die Schenkel der Röhren ineinander über gehen). Bei symmetrischer Verteilung der Spannung in den Röhren würde der Knoten punkt jeder Glühelektrode gegenüber die selbe Spannung aufweisen.
Fängt jedoch ein Strom zwischen zwei Glühelektroden zu fliessen an, so kann die Entladungsstrecke zwischen diesen Glühelektroden als ohmscher Widerstand betrachtet werden, und der Kno- tenpunkt nimmt das Potential der Mitte die ser Entladungsstrecke und damit in bezug auf die dritte Elektrode eine höhere Span nung an, wodurch auch die Zündung im dritten Schenkel gesichert wird.
Solches ist am besten einzusehen, wenn man sich die in der Röhre herrschenden Spannungen als Vektoren vorstellt (siehe Fig. 1). Bei symmetrischer Spannungsvertei lung sind die Spannungen zwischen dem Knotenpunkt und den Elektroden als Vek toren 1, 2 und 3 darzustellen. Fängt nun ein Strom zu fliessen an zwischen den,Gli7thelek- troden, die an die Spannungen 1 und 3 ange schlossen sind, so nimmt der Knotenpunkt das Potential des Punktes 5 an, so dass seine Spannung gegenüber der dritten Elektrode nicht mehr durch die Strecke 4, 6, sondern durch 5, 6 dargestellt wird.
Durch die Zusainmenwirlmng der oben angegebenen Erscheinungen wird das Zün den der Röhren sehr erleichtert und geför dert, so dass die Gesamtspannung in bezug auf die Summe der Einzelzündspannungen niedriger gewählt werden. kann, was, wie schon bemerkt, eine Verkleinerung der Vor schaltimpedanzen und somit eine Verringe rung der Verluste oder eine Verbesserung des Leistungsfaktors mit sich bringt.
Fig. 2 stellt beispielsweise das Schema einer Beleuclitungsanlage nach der Erfin dung dar.
Die Anlage enthält eine Anzahl Drei phasentransformatoren, deren Primärwick lungen 1 in den Leitern eines dreiphasigen Wechselstromnetzes in Reihe geschaltet sind. Das Wechselstromnetz wird aus einer drei phasigen Wechselstromquelle 2 gespeist. Die Sekundärwicklungen 3 besitzen Sternschal tung (Dreieckschaltung ist auch möglich), während die freien Enden dieser Wicklun gen über Vorschaltimpedanzen 4 mit den Glühelektroden 5 der Entladungsröhren ver bunden. sind. Es ist auch möglich, Streufeld transformatoren zu benutzen, wodurch die Vorschaltimpedanzen .I in Fortfall kommen können.
Die Vorschaltimpedanzen können auch in die Hauptleitungen aufgenommen werden, wobei für alle Röhren gemeinschaft liche Impedanzen verwendet werden können. Jede Röhre weist drei Schenkel 6 auf, die an einem Ende ineinander übergehen und am andern Ende die Glühelektroden enthalten. Selbstverständlich können ausser den Glüh- elektroden auch besondere Anoden in der Röhre vorhanden sein. Die Schenkel sind derart angeordnet, dass ihre Achsen die Kan ten eines dreiseitigen Prismas bilden, wobei der Abstand zwischen den Wänden der Schenkel klein gemacht ist.
Die Röhren ent halten ein Gas, zum Beispiel Neon, unter ge ringem Druck und einen sich an der Licht emission beteiligenden Dampf, zum Beispiel NTatriumdampf. Die Glühelektroden können in bekannter Weise als direkt oder indirekt beheizte Elektroden ausgebildet werden; sie können durch einen besonderen Heizstrom oder durch die Entladung erhitzt werden.
Lighting system. The main patent describes a lighting system with several gas-filled hot cathode discharge tubes which are operated by means of transformers, the feed circuits of these transformers being connected in series. It is known that the operating voltage of such tubes is considerably lower than the ignition voltage.
The supply circuits connected in series. The voltage that is pressed must be greater than the sum of the operating voltages of the various tubes (the operating voltages are measured on the primary side, ie they are equal to the operating voltages measured on the tubes divided by the transformation ratios of the transformers). In the case of the series connection mentioned, however, it is not necessary that the total applied voltage is equal to the sum of the ignition voltages of the tubes.
As a result of the interaction of the hot cathode tubes and the transformers connected in series, the voltage to be applied can be smaller than the sum, but a perfect ignition of all tubes is achieved. When using a series impedance consisting of ohmic resistors, this has the advantage that these resistances can be selected to be smaller, so that the energy lost is reduced. If the series impedance consists of a self-induction, this can also be made smaller, which results in a better power factor.
The invention aims to improve this lighting system to the effect that this power factor BEZW. the energy used in the upstream resistor is further increased respectively. is reduced.
The lighting system according to the invention is equipped with three-phase discharge tubes, which are made up of three legs merging into one another at one end, a glow electrode being arranged at the other end of each leg; The electrodes of each tube are connected to three secondary transformer windings, while the primary windings of the various transformers are connected in series in a three-phase line system.
It has been shown that when this system is switched on, an uneven distribution of the total voltage over the various transformers occurs. The tubes, which are connected to the transformers that receive a higher voltage, ignite first, whereupon the voltage distribution changes and other tubes keep the high voltage required for ignition. This effect is now supported by the fact that the voltage can not only be unevenly distributed over the various transformers, but also over the windings of each transformer.
This shifts the potential of the junction point of the tubes (this is the point where the legs of the tubes merge). With a symmetrical distribution of the voltage in the tubes, the node point of each glow electrode would have the same voltage opposite.
If, however, a current begins to flow between two glow electrodes, the discharge path between these glow electrodes can be viewed as an ohmic resistance, and the node point assumes the potential of the middle of this discharge path and thus a higher voltage with respect to the third electrode , which also secures the ignition in the third leg.
This can best be seen if one imagines the voltages prevailing in the tube as vectors (see FIG. 1). In the case of symmetrical voltage distribution, the voltages between the node and the electrodes are to be shown as vectors 1, 2 and 3. If a current now begins to flow between the glow electrodes that are connected to voltages 1 and 3, the node takes on the potential of point 5, so that its voltage with respect to the third electrode no longer passes through path 4 , 6, but is represented by 5, 6.
By combining the phenomena given above, the ignition of the tubes is greatly facilitated and promoted, so that the total voltage selected is lower than the sum of the individual ignition voltages. can, which, as already noted, a reduction in the switching impedances and thus a reduction in losses or an improvement in the power factor with it.
Fig. 2 shows, for example, the scheme of a Beleuclitungsanlage according to the inven tion.
The system contains a number of three-phase transformers, the primary windings 1 of which are connected in series in the conductors of a three-phase AC network. The alternating current network is fed from a three-phase alternating current source 2. The secondary windings 3 have star connection (delta connection is also possible), while the free ends of these windings are connected via ballast impedances 4 to the glow electrodes 5 of the discharge tubes. are. It is also possible to use stray field transformers, which means that the series impedance .I can be omitted.
The series impedances can also be included in the main lines, whereby common impedances can be used for all tubes. Each tube has three legs 6 which merge into one another at one end and which contain the glow electrodes at the other end. Of course, in addition to the glow electrodes, special anodes can also be present in the tube. The legs are arranged such that their axes form the edges of a three-sided prism, the distance between the walls of the legs being made small.
The tubes contain a gas, for example neon, under low pressure and a vapor that participates in the emission of light, for example N sodium vapor. The glow electrodes can be designed in a known manner as directly or indirectly heated electrodes; they can be heated by a special heating current or by the discharge.