Einrichtung mit einer Selbstinduktion in Reihe mit einer Bogenentladungsröhre. Die Erfindung bezieht sich auf eine Ein richtung mit einer Selbstinduktion in Reihe mit einer Bogenentladungsröhre, die mit<I>zwei</I> aktivierten Hauptelektroden und mindestens einer Hilfselektrode versehen ist, die sich im Entladungsraum über mindestens ein Drittel der Bogenlänge erstreckt, mit einer der Hauptelektroden,verbunden und gegen die andere Hauptelektrode isoliert ist.
Wenn an diese Einrichtung eine hinrei- ehend hohe Wechselspannung angelegt wird, entsteht zwischen der Hilfselektrode und der mit ihr nicht verbundenen Hauptelektrode eine Glimmentladung, die von dieser Haupt elektrode ausgehend längs der Hilfselektrode wandert und sich an der mit der Hilfselek trode verbundenen Hauptelektrode ansetzt. Sobald die Hauptelektroden durch die Glimm- entladung auf die Emissionstemperatur er hitzt worden sind, geht die Glimmentladung in eine Bogenentladung über.
Es hat sich gezeigt, dass bei Verwendung einer Selbstinduktion als Vorschaltimpedanz der Röhre eine höhere Zündspannung erfor derlich ist, als wenn die Vorschaltimpedanz eine Metalldrahtglühlampe ist. Unter Zünd- spannung ist in diesem Zusammengang die niedrigste Wechselspannung zu verstehen, bei der die Entladung innerhalb 0,5 Sek. nach Anlegen der Spannung in die Bogenentladung übergeht. Die Erfindung bezweckt, diese Zündspan nung bei Verwendung einer Selbstinduktion als Vorschaltimpedanz herabzusetzen..
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zu grunde, dass die Impedanz der Glühlampe bei der im Glimmentladungszustand auftretenden Stromstärke kleiner als beim normalen Be triebsstrom der Röhre ist, während bei einer Selbstinduktion das Umgekehrte auftritt.
Nach der Erfindung ist eine Hilfsimpe danz vorgesehen, welche die Selbstinduktion während der Zündung der Röhre überbrückt und deren Impedanz beim Glimmentladungs- strom kleiner als das 0,2-fache der Impedanz der Selbstinduktion beim normalen Betriebs strom der Röhre ist. Durch Verwendung dieser Hilfsimpedanz wird erreicht, dass die Zün dung unter gleich günstigen Umständen er folgt wie bei der Verwendung einer Glüh lampe als Vorschaltimpedanz. Der erwähnte Wert der Hilfsimpedanz kann zweckmässig das 0,05- bis 0,1-fache der Impedanz der Selbstinduktion beim normalen Betriebsstrom der Röhre sein.
Bei einer zweckmässigen Ausführungsform kann in Reihe mit der Hilfsimpedanz und parallel zur Selbstinduktion ein Relais auf genommen sein; das in unerregtem Zustand geschlossen ist und dessen Erregerelement in Reihe mit der Röhre, dem Relais und der Selbstinduktion geschaltet und derart bemes sen ist; dass das Relais bei einem Strom grösser als das 0,7-fache des normalen Betriebsstromes der Röhre geöffnet wird. Vorzugsweise ist das Relais ein magnetisches Relais.
Die Erfindung wird nachstehend an Hand eines in der beiliegenden Zeichnung darge stellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.
In der Zeichnung ist mit 1 eine rohrför- mige Leuchtstofflampe bezeichnet, die in Reihe mit einer Selbstinduktion 2 mittels eines Hauptschalters 3 an die Klemmen 4 und 5 einer Wechselstromquelle angeschlossen wer den kann. Die Röhre mit einer Länge von etwa 120 cm und einem innern Durchmesser von etwa 35 mm ist mit Argon unter einem Druck von etwa 3 mm Quecksilbersäule gefüllt und ent hält ausserdem eine geringe Menge Quecksil ber, die durch einen Tropfen 6 angedeutet ist. Die Röhre ist mit zwei Hauptelektroden 7 und 8 und einer Hilfselektrode 9 versehen.
Die Hauptelektroden sind mit den üblichen Stof fen, wie z. B. Strontium- und Bariumverbin- dungen, aktiviert. Die Hilfselektrode besteht aus einem zirka 3 mm breiten, sich praktisch über die ganze Länge der Röhre erstreckenden Streifen aus einem Gemisch von Graphit und Emaille. Dieser Streifen ist auf der nicht dargestellten Leuchtstoffsehicht angebracht, mit der die Innenwand der Röhre bedeckt ist. Die Hilfselektrode mit einem Gesamtwider stand von etwa 2000 Ohm ist innerhalb des Entladungsraumes mit der Hauptelektrode 8 verbunden und gegen die Hauptelektrode 7 isoliert.
Beim Anschluss dieser Einrichtung an eine Wechselspannung von 220 V tritt zwischen der Hauptelektrode 7 als Kathode und der mit ihr nicht verbundenen Hilfselektrode 9 als Anode eine Glimmentladung auf, die von der erwähnten Hauptelektrode ausgehend längs der Hilfselektrode kriecht und schliesslich an der Hauptelektrode 8 ansetzt. Die Hauptelek troden werden, namentlich in ihren entspre chenden Kathodenphasen, von der Glimment- ladung aufgeheizt. Sobald sie die Emissions temperatur erreicht haben; geht die Glimm Putladung in eine Bogenentladung über, was innerhalb einer halben Sekunde nach Anlegen der Spannung erfolgt.
Die Glimmentladung hat eine Stromstärke von etwa 25 bis 100 mA. Die Bogenentladung beginnt bei etwa 250 mA, und der Endzustand der Bogenentladung, d. h. der normale Be triebsstrom der Röhre, beträgt etwa 420 mA. Die Selbstinduktion 2 ist derart bemessen, dass sie beim normalen Betriebsstrom eine Impe danz von etwa 400 Ohm hat.
Da bei der meist zur Verfügung stehenden Netzspannung von 220 V Spannungsabsinkun- gen Rechnung getragen werden muss, ist die soweit beschriebene Einrichtung zum Anschluss an ein solches Netz nicht geeignet, weil die Glimmentladung bei niedrigeren Spannungen nicht in die Bogenentladung übergeht oder in den günstigsten Fällen nur mit einer grossen Verzögerung.
Um die Zündspannung der Röhre herabzu setzen, ist parallel zur Selbstinduktion 2 ein Widerstand 10 von etwa 30 Ohm (bei einem Strom von 25 bis 100 mA) in Reihe mit einem im unerregten Zustand geschlossenen magne tischen Relais 11 aufgenommen. Die Erreger wicklung 1.2 des Relais liegt im Entladungs kreis der Röhre in Reihe mit der Selbstinduk tion 2 und in Reihe mit dem aus den Elemen ten 10 und 11 bestehenden Parallelkreis. Das magnetische Relais ist derart bemessen, dass es sich bei 300 bis 350 mA öffnet.
Es hat sich gezeigt, dass die so verbesserte Einrichtung sogar bei einer Netzspannung von 200 V innerhalb einer halben Sekunde zündet, so dass die Röhre, in Reihe mit einer Selbst induktion, unbedenklich an Wechselstrom netze von 220 V nominal angeschlossen werden kann.
Die Verwendung eines magnetischen Relais hat den Vorteil, dass der Widerstand 10 bei einer Unterbrechung der Speisespannung un mittelbar wieder parallel zur Selbstinduktion 2 geschaltet wird, so dass auch nach einer kurz zeitigen Spannungsunterbrechung die vom Parallelwiderstand 10 hervorgerufenen gün stigen Zündverhältnisse vorhanden sind.
Device with a self-induction in series with an arc tube. The invention relates to a device with a self-induction in series with an arc discharge tube, which is provided with <I> two </I> activated main electrodes and at least one auxiliary electrode, which extends in the discharge space over at least a third of the arc length, with a of the main electrodes, is connected and insulated from the other main electrode.
If a sufficiently high alternating voltage is applied to this device, a glow discharge arises between the auxiliary electrode and the main electrode not connected to it, which, starting from this main electrode, travels along the auxiliary electrode and attaches itself to the main electrode connected to the auxiliary electrode. As soon as the main electrodes have been heated to the emission temperature by the glow discharge, the glow discharge changes into an arc discharge.
It has been shown that when using self-induction as the series impedance of the tube, a higher ignition voltage is required than when the series impedance is a metal wire incandescent lamp. In this context, the ignition voltage is to be understood as the lowest alternating voltage at which the discharge changes into an arc discharge within 0.5 seconds after the voltage is applied. The aim of the invention is to reduce this ignition voltage when using a self-induction as a series impedance.
The invention is based on the knowledge that the impedance of the incandescent lamp with the current intensity occurring in the glow discharge state is lower than with the normal operating current of the tube, while the reverse occurs with self-induction.
According to the invention, an auxiliary impedance is provided which bridges the self-induction during the ignition of the tube and whose impedance in the glow discharge current is less than 0.2 times the impedance of the self-induction in the normal operating current of the tube. By using this auxiliary impedance it is achieved that the ignition takes place under the same favorable circumstances as when using an incandescent lamp as a series impedance. The mentioned value of the auxiliary impedance can expediently be 0.05 to 0.1 times the impedance of the self-induction at the normal operating current of the tube.
In an expedient embodiment, a relay can be taken in series with the auxiliary impedance and in parallel with the self-induction; which is closed in the de-energized state and whose exciter element is connected in series with the tube, the relay and the self-induction and is dimensioned in this way; that the relay is opened when the current is greater than 0.7 times the normal operating current of the tube. Preferably the relay is a magnetic relay.
The invention is explained in more detail below with reference to an embodiment shown in the accompanying drawings Darge.
In the drawing, 1 denotes a tubular fluorescent lamp, which can be connected in series with a self-induction 2 by means of a main switch 3 to the terminals 4 and 5 of an alternating current source. The tube with a length of about 120 cm and an inner diameter of about 35 mm is filled with argon under a pressure of about 3 mm of mercury and also contains a small amount of mercury, which is indicated by a drop 6. The tube is provided with two main electrodes 7 and 8 and an auxiliary electrode 9.
The main electrodes are fen with the usual Stof, such. B. strontium and barium compounds activated. The auxiliary electrode consists of an approximately 3 mm wide strip made of a mixture of graphite and enamel, which extends practically over the entire length of the tube. This strip is attached to the phosphor layer, not shown, with which the inner wall of the tube is covered. The auxiliary electrode with a total resistance of about 2000 ohms is connected to the main electrode 8 within the discharge space and insulated from the main electrode 7.
When this device is connected to an alternating voltage of 220 V, a glow discharge occurs between the main electrode 7 as the cathode and the auxiliary electrode 9, which is not connected to it, as the anode, which creeps along the auxiliary electrode from the main electrode and finally attaches to the main electrode 8. The main electrodes are heated up by the glow discharge, especially in their corresponding cathode phases. As soon as you have reached the emission temperature; the glow put charge changes into an arc discharge, which takes place within half a second after the voltage is applied.
The glow discharge has a current strength of about 25 to 100 mA. The arc discharge begins at about 250 mA and the end state of the arc discharge i.e. H. the normal operating current of the tube is around 420 mA. The self-induction 2 is dimensioned in such a way that it has an impedance of approximately 400 ohms with normal operating current.
Since voltage drops must be taken into account with the mostly available mains voltage of 220 V, the device described so far is not suitable for connection to such a network, because the glow discharge does not change into the arc discharge at lower voltages or only in the most favorable cases with a long delay.
In order to reduce the ignition voltage of the tube, a resistor 10 of about 30 ohms (at a current of 25 to 100 mA) in series with a magnetic relay 11 closed in the de-energized state is added in parallel to the self-induction 2. The excitation winding 1.2 of the relay is in the discharge circle of the tube in series with the self induction 2 and in series with the 10 and 11 existing parallel circuit from the elemen. The magnetic relay is sized to open at 300 to 350 mA.
It has been shown that the device improved in this way ignites within half a second even at a mains voltage of 200 V, so that the tube, in series with a self-induction, can be safely connected to AC networks of 220 V nominal.
The use of a magnetic relay has the advantage that when the supply voltage is interrupted, the resistor 10 is immediately switched back in parallel to the self-induction 2, so that the favorable ignition conditions caused by the parallel resistor 10 are present even after a brief voltage interruption.