DE1029091B - Schaltung fuer mehrstufige Stossspannungserzeuger - Google Patents

Description

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Durchzünden von mehrstufigen Stoßspannungserzeugern zu verbessern.

Mit den bisher gebauten Stoßspannungserzeugern ist es möglich, eine Stoßspannung mit in den Norm-Vorschriften festgelegter Kurvenform innerhalb der gegebenen Toleranzen zu erzeugen. Es ist jedoch bei mehrstufigen Anlagen ein gleichmäßiges Durchzünden aller Stufen nicht mit Sicherheit erreichbar. Vielmehr kommt es bei Versuchsreihen mit unveränderter Einstellung des Stoß Spannungserzeugers bei einem mehr oder weniger großen Teil von Stößen nur zu Zündungen einzelner Stufen, wobei die übrigen Stufen nicht mitgerissen werden.

Die Zündwilligkeit eines mehrstufigen Stoßspannungserzeugers der bisher bekannten Bauweisen ist außer von seinem schaltungsmäßigen Aufbau auch noch von äußeren Einflüssen abhängig. Auffallend schlecht ist seine Zündwilligkeit nach mehrstündigen Unterbrechungen; sie ist auch abhängig von den meteorologischen Verhältnissen.

Insbesondere ist die Zündwilligkeit gering bei mehrstufigen Stoßspannungserzeugern, bei denen die Belastungskapazität verteilt in die einzelnen Stufen eingebaut ist, wie das bei den meisten Stoßspannungserzeugern der Fall ist. Man erreicht aber selbst dann noch keine zufriedenstellende Zündwilligkeit, wenn man unter Inkaufnahme eines stark erhöhten Kosten- und Raumaufwandes die gesamte Belastungskapazität getrennt und entsprechend isoliert vom Stoßspannungserzeuger aufbaut.

Es ist auch bereits bekannt, bei Stoßspannungsanlagen das Durchzünden dadurch zu verbessern, daß man die vor die Kondensatoren und Funkenstrecken geschalteten Ladewiderstände einander parallel an die Ladespannung angeschlossen hat.

Das hat aber den Nachteil, daß nun sämtliche Widerstände für die gesamte Stoßspannung ihres Anschlußpunktes bemessen sein müssen und daß bei Anlagen mit großer Stoßkapazität und kleinen Ladezeiten, insbesondere bei Verwendung von Metallwiderständen, diese wesentlich vergrößert und verteuert werden.

Es ist auch bereits versucht worden, in der Reihe Kondensatoren—Funkenstrecken nicht aufeinanderfolgende Kondensatoren so an Entladewiderstände anzuschließen, daß die Kondensatoren abwechselnd mit mindestens zwei parallel liegenden Gruppen von in Reihe geschalteten Entladewiderständen verbunden sind.

Der Nachteil dieser Ausführungsform ist, daß zwei zusätzliche Widerstandssäulen vorzusehen sind, wodurch sich der Bauaufwand wesentlich vergrößert.

Die Nachteile der bekannten Ausführungsformen Schaltung
für mehrstufige Stoßspannungserzeuger

Anmelder:

VEB

Transformatoren- u. Röntgenwerk Dresden, Dresden-N 30, Overbeckstr. 48

Horst Frank, Radebeul,
ist als Erfinder genannt worden

werden durch die Erfindung vermieden, indem in den Stoßkreis mindestens einer Stufe ein oder mehrere Schaltglieder, beispielsweise ohmsche Widerstände, eingeschaltet sind, derart, daß bei Aufladung des Belastungskondensators der Stufe, in der das Schaltglied liegt, nach Zündung der Funkenstrecke am Schaltglied eine Spannung entsteht, die sich zur Spannung des Stoßkondensators der anschließenden Stufe addiert. Dabei kann die Schaltung nach einem weiteren Ausführungsbeispiel auch so ausgebildet sein, daß bei einer mehrstufigen Stoßspannungs anlage nur in den oberen Stufen derartige Schaltglieder eingefügt sind oder aber daß auch in einer oder mehreren Anfangsstufen Schaltglieder zusätzlich vorgesehen sind.

Die Schaltglieder können dabei so bemessen sein, daß diese in der Größenordnung des in den einzelnen Stufen zweckmäßigerweise sowieso vorgesehenen Dämpfungswiderständen liegen. Nach einem weiteren Ausführungsbeispiel können die Schaltglieder eines Stoßspannungserzeugers aber auch in ihrer Größe gestaffelt sein. In besonderen Fällen besteht jedoch auch die Möglichkeit, das Schaltglied als komplexen Widerstand auszubilden.

Die Erfindung gewährleistet ein sicheres, gleichmäßiges Durchzünden von mehrstufigen Stoßspannungserzeugern. Bei Anwendung der Schaltanordnung ist es möglich, Stoß Spannungserzeuger mittels bekannter Fremdauslösung, z. B. durch besondere Zündvorrichtungen in der ersten Stufe oder durch Verkleinerung des Abstandes der Zündfunkenstrecken, bereits bei Stufenspannungen zu zünden, die wesentlich unterhalb der normalen Zündspannung der Zündfunkenstrecken liegen.

Es besteht der weitere Vorteil, daß die Stufenspannungen von Ausführung eines Stoßes in Ruhe und mit

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großer Genauigkeit eingestellt werden können. Weiterhin wird ein gleichmäßiges Durchladen aller Stufen erreicht.

Ein besonderer Vorteil der Schaltung ist, daß die in den Normvorschriften angegebenen Grundschaltungen in ihrem Charakter nicht verändert werden und somit die festgelegten verbandsmäßigen Bestimmungen eingehalten werden. Weiterhin wird auch die Form der Stoßkurve nicht beeinträchtigt.

Was die Oberwellen betrifft, so kann eine Verbesserung dadurch eintreten, daß durch die eingefügten Schaltmittel eine zusätzliche Dämpfung erzeugt wird. Nach Durchzünden der Anlage tritt eine gleichmäßigere Spannungsverteilung auf die einzelnen Belastungskondensatoren ein, wodurch die Belastungskondensatoren geschont werden.

Die Schaltungsanordnung ist in der Abbildung schematisch dargestellt.

Die Stoßspannungsanlage wird aus einem Gleichspannungsgenerator 1 gespeist. Die Stoßkapazität 2 der ersten Stufe wird von dem Gleichspannungsgenerator 1 direkt aufgeladen, während die Stoßkapazitäten 3 und 4 und der übrigen Stufen über Ladewiderstände 5 und 6 aufgeladen werden. Während des Ladevorganges dienen die Widerstände 7 und 8 ebenfalls als Ladewiderstände. Erreicht die Ladespannung der Stoßkondensatoren 2, 3 und 4 die Überschlagsspannung der Zündfunkenstrecken 10, 11 und 12, dann werden durch den Zündvorgang die Stoßkondensatoren 2, 3 und 4 in Reihe geschaltet und laden über die Dämpfungswiderstände 14, 15 und 16 die Belastungskapazitäten 17, 18 und 19 und die Kapazität des Prüflings 13 auf, worauf eine Entladung über die Widerstände 7, 8 und 9 und die in Reihe mit diesen liegenden Dämpfungswiderstände 14, 15 und 16 erfolgt. In dem gezeichneten Ausführungsbeispiel liegt in jeder Stufe im Stoßkreis ein Schaltglied 20 bzw. 21 bzw. 22, das, auf Schaltglied 20 bezogen, einerseits zwischen der Verbindung des Dämpfungswiderstandes 14 und der Stoßkapazität 3 und andererseits zwischen der Verbindung des Widerstandes 8 mit den Belastungskapazitäten 17, 18 oder aber zwischen der Verbindung des Dämpfungswiderstandes 14 der Stoßkapazität 3 und des Widerstandes 8 und der Verbindung der Belastungskapazitäten 17 und 18 liegt.

Es besteht aber durchaus auch die Möglichkeit, das Schaltglied zu teilen und an beide Stellen zu legen.

Setzt man nun voraus, daß die Stufe 1 zuerst zündet, was man durch Fremdauslösung oder entsprechendes Einstellen der Zündfunkenstrecke erreichen kann, so läuft der Zündvorgang der nächsten Stufen wie folgt ab:

Nach der Zündung der Zündfunkenstrecke 10 will die Spannung des Stoßkondensators 2 einen Ladestrom in den bis dahin spannungslosen Belastungskondensator 17 treiben und wirft sich dabei im ersten Augenblick in ihrer vollen Höhe auf die beiden Widerstände 14 und 20. Der auf den Widerstand 20 entfallende Spannungsanteil kann mit der Annahme t = 0 wie folgt berechnet werden:

= U.

SC 2 '

^V14

R.

20

darin bedeutet

Ur 20 ⁼ Spannungsabfall am Widerstand 20,

U₈Q₂ = die Spannung am Stoßkondensator 2, R₂₀ = der Widerstand 20,

i?₁₄ = der Widerstand 14.

Die Spannung U_Rw liegt nun im Kreis der Schaltelemente Stoßkondensator 3, Zündfunkenstrecke 11, Dämpfungswiderstand 15, Widerstand 21 und Belastungskapazität 18 an und wirft sich in praktisch voller Höhe auf die Zündfunkenstrecke 11, denn deren Kapazität ist sehr viel kleiner als die der Belastungskapazität 18.

Dies bedeutet aber die Addition der Spannung zu der bereits am Stoßkondensator 3 anliegenden Spannung. Diese plötzliche Spannungserhöhung bringt nun die Zündfunkenstrecke 11 sicher zum Ansprechen. In gleicher Weise werden dann auch die übrigen Zündfunkenstrecken der weiteren Stufen gezündet.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Schaltung für mehrstufige Stoßspannungserzeuger, dadurch gekennzeichnet, daß ein oder mehrere Schaltglieder, z. B. ohmsche Widerstände, in dem Stoßkreis mindestens in einer Stufe liegen, derart, daß bei Aufladung des Belastungskondensators nach Zündung der Zündfunkenstrecke am Schaltglied eine Spannung entsteht, die sich zur Spannung des Stoßkondensators der anschließenden Stufe addiert.

2. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Widerstandswert des Schaltgliedes in der Größenordnung des Dämpfungswiderstandes liegt.

3. Schaltung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei mehreren Stufen die Widerstände der Schaltglieder in der Größenordnung gestaffelt sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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