Zünd- und Betriebseinrichtung<B>in</B> Anlagen mit wechselstrombetriebenen Entladungslampen. Die Erfindung bezieht sich auf eine Zünd- und Betriebseinrichtung in Anlagen mit elektrischen, wechselstrombetriebenen Entladungslampen, insbesondere langgestreck- ten Niederdruckleuchtröhren, bei der ein Kondensator und eine Drosselspule vorgese hen und deren Widerstandswerte so aufein ander und auf die Netzfrequenz abgestimmt sind, dass beim Einschalten Resonanzüber spannungen auftreten,
die die Zündung der Entladungslampen bewirken.
Im Gegensatz zu den bekannten Einrich tungen dieser Art werden nach .der Erfin dung zwei Drosselspulen vorgesehen, von denen die eine, Vorschaltdrossel genannt, der Entladungslampe vorgeschaltet ist, während die andere, Schwingdrossel genannt, in einer die Lampe überbrückenden Leitung liegt. Der auf die beiden Drosselspulen geeignet abge stimmte Kondensator kann dabei entweder der Entladungslampe vorgeschaltet sein oder in der Überbrückungsleitung liegen.
Bei einer solchen Einrichtung, bei der die Entladungslampe parallel zur Schwingdros sel liegt, führt die 'hohe, an der Schwing drossel beim Einschalten auftretende Reso nanzteilspannung, gegebenenfalls in Zusam menwirkung mit der Resonanzteilspannung des eventuell in die Überbrückungsleitung eingelegten Kondensators, die Zündung der Entladungslampe herbei.
Beim Zünden der Entladungslampe wird die Überbrückungs leitung durch die Entladung weitgehend kurzgeschlossen, wenn dafür Sorge getragen wird, .dass der elektrische ,Widerstand der Entladung wesentlich kleiner ist als der jenige der Überbrückungsleitung, in der sich die Schwingdrossel und gegebenenfalls auch der Kondensator befinden. Die Überbrük- kungsleitung wird dann also beim Zünden der Entladungslampe selbsttätig, ohne Zu- hilfenahme eines besonderen Sehalters prak tisch ausser Wirkung gesetzt.
Durch geeig nete Bemessung der Drosselspulen und des Kondensators lässt sich ohne weiteres errei chen, dass nach erfolgter Zündung der Ent ladungslampe in der Überbrückungsleitung nur eine Leistung von wenigen Watt, meist nur etwa 1 Watt, verbraucht wird. Dabei kann ohne Schwierigkeit jede in der Praxis erforderliche Zündspannung durch geeignete Bemessung der Elemente des Schwingkreises und mehr oder weniger weitgehende Annä herung an den Resonanzfall erzielt werden.
Von wesentlicher Bedeutung ist ferner, dass nach erfolgter Zündung der Entladungs lampe die Kondensatorentladung in jedem Fall durch eine Drosselspule gedämpft wird, und zwar durch die Vorschaltdrossel, wenn der Kondensator der Entladungslampe vor geschaltet ist, bezw. durch die Schwing drossel, wenn der Kondensator in der Über brückungsleitung liegt. Durch diese Dämp fung der Kondensatorentladung wird ins besondere eine Überbeanspruchung der Elek troden, infolge hoher Entladungsstromstösse, vermieden.
Die neue, einfach und billig herzustel lende Zünd- und Betriebseinrichtung arbeitet mit gutem Wirkungsgrad und mit grosser Zuverlässigkeit, auch bei erheblichen Schwankungen der Netzspannung.
Auf der Zeichnung sind in den Abb. 1 bis 13 verschiedene Ausführungsbeispiele von nach der Erfindung ausgebildeten Zünd- und Betriebseinrichtungen schematisch dargestellt.
Bei allen diesen Einrichtungen ist paral lel zur Entladungslampe 1 die zur Erzen g<B>01</B> ung der Zündspannung dienende Schwing drossel 2 geschaltet; während die den Be triebsstrom der Entladungslampe 1 begren zende Vorschaltdrossel 3 in der einen zum Netz führenden Lampenzuleitung liegt.
Die Abb. 1 bis 6 zeigen Einrichtungen, bei denen der Kondensator 4, der eine Ka pazität von etwa 3 Mikrofarad aufweist, der Entladungslampe vorgeschaltet ist; während nach den Abb. 7 bis 13 der Kondensator 4 in die Überbrückungsleitung, also parallel zur Entladungslampe gelegt ist.
Die Abb. 1, 2, 5, 7, 10, 11 und 12 zeigen Einrichtungen für Entladungslampen mit anfangs kalten und nur durch die Entladung geheizten Elektroden 5.
Alle übrigen Einrichtungen dienen für Entladungslampen, deren Elektroden 6 zwei Stromzuführungen aufweisen und entweder durch den über die Schwingdrossel 2 fliessen den Strom oder mittels besonderer, auf die Schwingdrossel 2 aufgesetzter Heizwicklun- gen 7 vorgeheizt werden. Zur Erleichterung der Zündung empfiehlt es sich, die Elektro den 6, 5 in bekannter Weise mit stark elek tronenemittierenden Stoffen zu versehen.
Die verwendeten Entladungslampen 1 sind sogenannte Leuchtstoffröhren zum An schluss an ein Wechselstromnetz von 115 Volt und 60 Perioden. Diese bekannten Leucht- stoffröhren bestehen aus einer Glasröhre von etwa 50 cm Länge und 2,5 cm Durchmesser, die eine Gasfüllung von niedrigem Druck und in der Regel auch eine kleine Menge eines verdampfbaren Metalles, vorzugsweise Quecksilber, enthält. Die Innenwandung der Glasröhre ist mit Leuchtstoffen überzogen, die beispielsweise durch die ultraviolette Strahlung der Niederdruck-Quecksilberent- ladung zur Lichtausstrahlung angeregt wer den.
Selbstverständlich können mit den dar gestellten Einrichtungen auch Entladungs lampen anderer Art, z. B. Natriumdampf- lampen oder Quecksilberhochdrucklampen gezündet und betrieben werden.
Bei der Einrichtung nach Abb. 1 sind eine Schwingdrossel 2 von etwa 1,4 Flenry und eine Vorschaltdrossel 3 von etwa 1,2 Henry verwendet. Die beiden Drosselspulen 3, 4 sind derart auf den Kondensator 4 von etwa 3 Mikrofarad und auf die Netzfrequenz abgestimmt, dass beim Schliessen des nicht dargestellten Netzschalters an der Schwing drossel 2 und damit an den Elektroden 5 der Entladungslampe 1 eine Spannung auftritt, die wesentlich höher ist als die Netzspan nung, beispielsweise 400 Volt erreicht und die Zündung der Entladungslampe herbei- führt.
Nach erfolgter Zündung stellt sich eine Entladungsbrennspannung von etwa 65 Volt ein. Die Entladung zwischen den Elek troden 5 stellt bis zu einem gewissen Grad einen Kurzschluss für die Schwingdrossel 2 dar, da der Widerstand der gezündeten Lampe wesentlich kleiner ist als derjenige der Schwingdrossel 2. Infolgedessen ist der Stromverbrauch der Schwingdrossel 2 im Betrieb der Lampe sehr gering. Er bedingt beispielsweise nur einen Verlust von etwa 1 Watt. Da der Widerstand des Konden sators 4 grösser ist als der Widerstand der Drosselspule 3 eilt der Entladungsstrom der Netzspannung vor;
es ergibt sich also eine günstige voreilende Blindlast. Die dämpfende Wirkung der Vorschaltdrossel 3 verhindert das Auftreten von heftigen Stromstössen, die leicht eine Beschädigung der Elektroden 5 herbeiführen können.
Bei der Einrichtung nach Abb. 2 ist die Überbrückungsleitung an die Verbindungs- leitung zwischen dem Kondensator 4 und der Vorschaltdrossel 3 angeschlossen. In diesem Falle werden beide Drosselspulen 3, 2 zu etwa 2,6 Henry bemessen.. Beim Schliessen des Netzschalters treten Resonanzschwingun gen zwischen der Schwingdrossel 2 und dem Kondensator 4 auf, wobei an der Schwing drossel 2 hohe Spannungen entstehen, die über die Vorschaltdrossel 3 auf die Elektro den 5 der Lampe wirken.
Nach Abb. 3 werden eine Vorschaltdros- sel 3 von etwa 1,2 Henry und eine Schwing drossel von etwa 1,3 Henry benutzt. Die Überbrückungsleitung schliesst hier den Heiz- kreis der vorheizbaren Elektroden 6.
Beim Schliessen des Netzschalters fliesst der im Schwingkreis entstehende Strom auch über die Elektroden 6, die dadurch vorgeheizt werden, bis die Zündung der Lampe infolge der an der Schwingdrossel 2 auftretenden hohen Resonanzteilspannung erfolgt. Nach der Zündung ist die Schwingdrossel 2 durch die Entladung in der Lampe 1 praktisch kurzgeschlossen. Die Weiterheizung der Elektroden 6 erfolgt vorwiegend durch die Entladung selbst. Abb. 4 zeigt eine ähnliche Einrichtung wie Abb. 1.
Die Entladungslampe ist jedoch hier mit vorheizbaren Elektroden 6 versehen, die von den Heizwicklungen 7 gespeist wer den. Diese Heizwicklungen 7 sind auf der Schwingdrossel 2 angeordnet, die zusammen mit den Heizwicklungen 7 einen Streufeld transformator bildet.
Die als Primärwick lung wirkende Schwingdrossel 2 erhält eine Induktivität von etwa 1,4 Henry. Nach er folgter Zündung geht der Strom zurück; da für aber setzt nunmehr die Heizung der Elektroden 6' durch die Entladung ein..
Die Abb. 5 und 6 zeigen Einrich- tungen für zwei in Reihe geschaltete Ent ladungslampen 1, wobei zu jeder der beiden Entladungslampen eine Schwingdrossel 2 von etwa 0,7 Henry parallel geschaltet ist. Im übrigen entsprechen diese beiden Einrichtun gen denjenigen nach Abb. 1 bezw. 3.
Die Einrichtungen nach den Abb. 7, 8, 9 unterscheiden sich von den Einrichtungen nach den Abb. 1, 3 und 4 nur dadurch, dass der Kondensator 4 nicht vor die Entladungs lampe 1 geschaltet ist, sondern in der Über- brückungsleitung liegt. Die Schwingdrossel 2 und die Vorschaltdrossel 3 weisen bei den Einrichtungen nach den Abb. 7 und 8 etwa 1,1 Henry auf.
Bei der Einrichtung nach Abb. 8 ergibt sich ein über die Elektroden 6 fliessender Vorheizstrom, der ungefähr zweimal so gross ist wie der Betriebsentla- dungsstrom.
Der Kondensator 4 der Einrichtung nach Abb. 9 weist etwa 2 Mikrofarad auf, die Vorschaltdrossel etwa 0,9 Henry und die auch als Primärwicklung für die Heizwick lungen 7 dienende Schwingdrossel 2 etwa 1,7 Henry.
Abb. 10 stellt eine ähnliche Einrichtung wie Abb. 7 dar; jedoch ist nunmehr die den Kondensator 4 von etwa 3 Mikrofarad und die Schwingdrossel 2 von etwa 1,45 Henry enthaltende Überbrückungsleitung an eine mittlere Anzapfung 8 der Vorschaltdrossel 3 von etwa 1,3 Henry angeschlossen.
Die Vor schaltdrossel wirkt hier beim Zündvorgang als Autotransformator, wobei die linke Hälfte als Primärwicklung lind die rechte Hälfte zusammen mit der linken Hälfte als Sekundärwicklung dient.
Beim Schliessen des Netzschalters induziert der in der Überbrük- kungsleitung und in der linken Hälfte der Vorschaltdrossel 3 fliessende, gegenüber der Netzspannung voreilende Strom in der rech ten Hälfte der Vorschaltdrossel 3 eine Span nung, die sich mit der Netzspannung und der Spannung in der linken Hälfte der Vor schaltdrossel 3 vektoriell zusammensetzt und die Zündung der Lampe bewirkt. Nach er folgter Zündung sinkt der Strom in der Über brückungsleitung auf einen geringen Wert ab. Der verbleibende, voreilende Reststrom wirkt sich in günstiger Weise durch Ver besserung des Leistungsfaktors der Einrich tung aus.
In Verbesserung der Einrichtung nach Abb. 10 wird nach Abb. 11 das eine Ende der Überbrückungsleitung mit einer vorheizbaren Elektrode 6 der Entladungs lampe 1 in Reihe geschaltet und dadurch be reits vor dem Zünden der Lampe eine Ruf heizung dieser Elektrode bewirkt.
In den Abb. 12 und 13 sind Einrichtun gen veranschaulicht, bei denen die Schal tungen nach den Abb. 7 und 8 für den Be trieb von zwei hintereinandergeschalteten Entladungslampen verwendet sind. Selbstver ständlich können in der dargestellten Weise auch mehr als zwei Entladungslampen in Hintereinanderschaltung gezündet und be trieben werden.
Mit nach der Erfindung ausgebildeten Einrichtungen können Entladungslampen mit Sicherheit gezündet und betrieben werden, deren Brennspannungen weitgehend der zur Verfügung stehenden Netzspannung angenä hert sind, wodurch sich günstige Lichtaus beuten ergeben. Beim Betrieb von zwei oder mehr hintereinandergeschalteten Entladungs lampen kann die Summenbrennspannung fast gleich der Netzspannung sein.
Bei Einrichtungen mit vorheizbaren Elek troden 6 kann gegebenenfalls die Heizung der Elektroden auch mittels einer besonderen Hilfsstromquelle herbeigeführt werden. Es können auch Entladungslampen mit mittel bar geheizten Elektroden verwendet und deren Heizwicklungen so geschaltet werden, wie es in den Abbildungen für die Elektro den selbst angegeben ist.