DE2110287C3 - Anordnung zur Speisung eines Verbrauchers, insbesondere einer Entladungslampe, mit parallel geschalteten Gleichspannungsquellen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Speisung eines Verbrauchers, insbesondere einer Entladungslampe, mit Konstantstrom aus einer ungeregelten Hauptgleichspannungsquelle und einer Zusatzgleichspannungsquelle, deren Strom mittels eines Stellgliedes in Regelabhängigkeit von dem den Verbraucher durchfließenden Summenstrom geregelt wird.

Bei einer aus der US-PS 35 35 609 bekannten Anordnung dieser Art sind die beiden Gleiefispannungsquelleri mit dem Verbraucher in Reihe geschaltet, so daß die aufwendigere geregelte Zusatzgleichspannungsquelle auch für den vollen Verbraucherstrom bemessen sein muß, was vor allem bei Hochspannungsanlagen sehr nachteilhaft ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Aufwand für die geregelte Zusatzgleichspannungsquelle zu reduzieren.

Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe ist bei einer Anordnung der eingangs genannten Art dadurch gekennzeichnet, daß der Verbraucher an die Hauptgleichspannungsquelle direkt und parallel dazu über das Stellglied an die Zusatzgleichspannungsquelle angeschlossen ist, deren Spannung höher bemessen ist als die der Hauptgleichspamungsquelle.

Eine weitere Verbesserung der erfindungsgemäßen Anordnung läßt sich erzielen, wenn man die Hauptgleichspannungsquelle als L-Gleichrichter und die Zusatzspannungsquelle als C-Gleichrichter ausbildet; dadurch ergibt sich in der Summe eine wesentliche Verbesserung des cos φ, so daß der beide Gleichspannungsquellen speisende Transformator erheblich kleiner bemessen werden kann. Die erfindungsgemäße An-Ordnung ist besonders für die Speisung von Entladungslampen in Mikroskopen, Poiarisationsmetem u. dgl. geeignet, wo hohe Anforderungen an die Konstanz des Lichtbogens gestellt werden, wozu ein sehr oberwellenarmer Strom erforderlich ist, der sich nur mit einem großen Aufwand an Glättungsmitteln erreichen läßt Die Erfindung ermöglicht es dagegen, den Summenstrom bei verhältnismäßig geringer Glättung der Teilspannungen konstant, d. h. auch von Oberwellen frei zu halten; dadurch ergibt sich bei Entladungslampen auch eine Verlängerung ihrer Lebensdauer.

In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele für Anordnungen zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens dargestellt

F i g. 1 zeigt eine Anordnung zum Konstanthalten des Stromes eines elektrischen Gerätes,

F i g. 2 eine Addition von Strömen zum Erzeugen eines Summengleichstromes,

F i g. 3 eine Anordnung zum Betrieb einer Quecksilberdampf-Entladungslampe und

F i g. 4 ein Diagramm zu Figur 3.

In Figur 1 ist ein als Gleichstromspule ausgebildetes elektrisches Gerät 1 zum Erzeugen eines magnetischen Feldes über eine Gleichrichteranordnung 2 mit den Leitungspolen R. Mp eines Wechselspannungsnetzes verbunden. Wie Figur 2 zeigt, fließt zum Gerät 1 ein mehr oder weniger stark welliger Gleichstrom /1. Zu diesem Strom /1 wird bei der erfindungsgemäßen Anordnung selbsttätig ein Strom /2 mit inversem Kurvenverlauf addiert. Durch das zu speisende elektrische Gerät 1 fließt dann ein Summenstrom /3 mit konstanter Größe.

Nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist zur Bildung dieses Summenstromes /3 das elektrische Gerät 1 parallel zu der Oberwellen enthaltenden Speisegleichspannung U1 über ein von einer Regeleinrichtung 5 gesteuertes Halbleiter-Stellglied 6 an eine Zusatzgleichspannung U 2 angeschlossen. Die Zusatzgleichspannung U 2 ist größer bemessen als die Speisespannung Ul. Der Sollwerteingang 5a der Regeleinrichtung 5 ist mit einer stabilisierten Gleichspannungsquelle 7 und der Istwerteingang 56 mit einem den Summenstrom /3 erfassenden Meßfühler 8 verbunden. Die Regeleinrichtung 5 und der Meßfühler 8 enthalten Halbleiterbauelemente. Bei Verwendung von integrierten Operationsverstärkern in der Regeleinrichtung kommt man dabei mit besonders einfachen Schaltelementen für die Strom- bzw. Leistungskonstanthaltung aus. In Abhängigkeit von dem durch den Meßfühler 8 erfaßten Istwert des Stromes /3 wird das Halbleiteirstellglied 6 derart gesteuert, daß der Strom /2 ohne merkliche Verzögerung einen inversen Verlauf zum Strom /1 nimmt.

Bei dem in Figur 3 gezeigten Ausführungsbeispiel ist als elektrisches Gerät 1 eine Quecksilberdampf-Entladungslampe verwendet, die über eine Gleichrichteranordnung 2 und eine erste Sekundärwicklung 3b eines Transformators aus dem Wechselspannungsnetz R, Mp gespeist wird. Die zur Inbetriebnahme der Lampe erforderlichen Zündimpulse werden von einem Zündgerät la geliefert. Zur groben Glättung der gleichgerichteten Halbwellen dient eine kleine Drossel 4a und ein Kondensator 4b. während zur Strombewegung eine Drossel 4c vorgesehen ist. Parallel zu der Lampe liegt ein zweiter Stromkreis, der über das Halbleitersteillglied 6, eine Kondensatoren 10a, 106 sowie eine Drossel 10c enthaltende Siebkette und eine Gleichrichteranordnung 9 mit einer zweiten Sekundärwicklung 3c des Transformators verbunden ist. Das Halbleiterstellglied 6 ist so angesteuert wie es bereits in Verbindungs mit Figuren 1 und 2 beschrieben ist. Dadurch, daß der

Transformator mit einer zweiten Sekundärwicklung 3c versehen ist, kommt man mit einer einzigen Wechselspannungsquelle aus.

Nach einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung sind im Stromkreis mit der die Oberwellen enthaltenden Speisegleichspannung U! vorwiegend induktive Glättungsmittel 4a, 4c (/.-Gleichrichter) und im Stromkreis mit der Zusatzgleichspannung U 2 vorwiegend kapazitive Glättungsmittel 10a, iOb (C-Gleichrichter) angeordnet Damit wird — wie Figur 4 zeigt — eine wesentliche Verbesserung des cos φ erreicht. In der Figur ist mit U (R, Mp) die speisende Wechselspannung, mit J 3b der über die Sekundärwicklung 3b fließende Strom und mit /3c der über die Sekundärwicklung 3c fließende Strom bezeichnet Der in der Primärwicklung 3a des Transformators fließende Strom hat nur eine geringe Phasenverschiebung zur Spannung U (R, Mp), so daß der Transformator nur für eine kleinere Nennleistung bemessen zu werden braucht als bei bekannten Ausführungen. Dadurch ergeben sich kleinere Maße und eine nicht unerhebliche Gewichtseinsparung, so daß die Unterbringung erleichtert wird

Der Sollwerteingang 5a der Regeleinrichtung 5 ist über einen Einsteller 11 mit der stabilisierten Gleichspannungsquelle 7 verbunden. Auf diese Weise kann der Gleichstromanteil der Zusatzgleichspannung auf jeden gewünschten Wert eingestellt werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Anordnung zur Speisung eines Verbrauchers, insbesondere einer Entladungslampe, mit Konstantstrom aus einer ungeregelten Hauptgleichspannungsquelle und einer Zusatzgleichspannungsquelle, deren Strom mittels eines Stellgliedes in Regelabhängigkeit von dem den Verbraucher durchfließenden Summenstrom geregelt wird, dadurch ge- ίο kennzeichnet, daß der Verbraucher (1) an die Hauptgleichspannungsquelle [U1) direkt und parallel dazu über das Stellglied (6) an die Zusatzgleichspannungsquelle (U 2) angeschlossen ist, deren Spannung höher bemessen ist als die der Hauptgleichspannungsquelle.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hauptgleichspannungsquelle ein L-Gleichrichler und die Zusatzgleichspannungsquelle ein C-Gieichrichter ist.

3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß im Wechselstromkreis der Hauptgleichspannungsquelle eine Strombegrenzungsdrossel (4c) liegt.

4. Anordnung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleichrichter (2,9) der beiden Gleichspannungsquellen an zwei Sekundärwicklungen (36. 3c) desselben Transformators angeschlossen sind.

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