DE2235595C3 - Vorschaltgerät für Entladungslampen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Vorschaltgerät für Entladungslampen mit drei Eingangsklemmen für einen Dreiphasenwechselstrom mit Netzfrequenz und zwei Ausgangsklemmen, über die eine gleichgerichtete Spannung an die Entladungslampe gelegt wird, wobei ein Dreiphasenbrückengleichrichter zwischen die Eingangs- und Ausgangsklemmen geschaltet ist.

Gasentladungslampen werden gewöhnlich von Wechselstromquellen aus unter Verwendung eines Vorschaltgerätes betrieben. Eine Grundform eines Vorschaltgerätes besitzt eine Drossel in Reihenschaltung mit der Lampe zur Aufnahme der Differenz zwischen der Netzspannung und der Lampenspannung. Da die Drossel wattlos ist, verbraucht sie einen verhältnismäßig kleinen, jedoch nicht unwesentlichen Leistungsbetrag. Zur Reihenschaltung von Drossel und Lampe kann ein Kondensator parallelgeschaltet werden, um den Leistungsfaktor zu verbessern, welcher der Stromversorgung dargeboten wird.

Bei Abänderungen dieser Grundschaltung ist die Verwendung von Spartransformatoren sowie von Spartransformatoren mit eingebautem Ableitungswiderstand vorgesehen. Kondensatoren wurden jedoch anstelle der Drossel nicht verwendet, da sie zu unerwünschten Stromwellenformen führen, das rasche Aufladen und Entladen ausreicht, die Lampe zu beschädigen, und außerdem ein merkbares Flimmern auftritt. Daher werden, wenn ein kapazitiver Leistungsfaktor erforderlich ist, Drosseln und Kondensatoren in Reihenschaltung verwendet, wobei der kapazitive Blindwiderstand größer als der induktive Blindwiderstand ist. Der induktive Blindwiderstand hat zur Wirkung, daß die Lampenstrom-Wellenform verbessert wird, wobei die Gesamtwirkung der Vorschaltung kapazitiv ist.

Die US-PS 32 49 809 zeigt ein Vorschaltgerät der eingangs erläuterten Art. Auch diese bekannte Vorrichtung verwendet eine induktive Last. Die in die Vorrichtung eingebauten Kondensatoren dienen allein der Leistungsfaktorkorrektur und der Unterdrückung von SchaUsprüngen und nicht als Lastreaktanzen.

Alle diese Vorschaltgeräte ergeben ein Flimmern in der Lichtausbeute bei der Netzstromfrequenz /"und bei 2f. Die psychologischen Wirkungen dieses Flimmerns sind noch nicht voll bekannt, jedoch ist bekannt, daß das Flimmern eine wesentliche Beeinträchtigung verursachen kann.

Eine Möglichkeit zur Beseitigung des Flimmerns besteht natürlich darin, die Lampe an einem Gleichstromnetz zu betreiben. Im Rahmen der Erfindung waren die Bemühungen daher darauf gerichtet, Geräte anzugeben, die es ermöglichen, eine Lampe mit einem effektiven Gleichstrom von einer Wechselstromquelle aus zu betreiben, jedoch immer ncch eine Vorschaltwirkung zu erzielen, ohne daß das Gerät unnötig kompliziert ist, und zwar in einer Weise, bei der das unerwünschte Flimmern zumindest wesentlich herabgesetzt ist.

Gemäß der Erfindung gelingt dies dadurch, daß je ein Vorschaltkondensator in Reihe zwischen eine Eingangsklemme und den Brückengleichrichter geschaltet ist.

Durch das beschriebene Vorschaltgerät wird daher eine sehr wesentliche Herabsetzung der Welligkeit ohne die Verwendung eines komplizierten Vorschaltgerätes erhalten. Überraschenderweise läßt sich ein is einwandfreies Arbeiten feststellen, obwohl Kondensatoren allein ohne Drosseln verwendet sind, und der Wirkungsgrad wird hierdurch auf 95% erhöht. Das Vorschaltgerät ergibt einen kapazitiven Leistungsfaktor, der dazu verwendet werden kann, zur Verbesserung

ίο einer induktiven Belastung in Werksanlagen beizutragen.

Aus der GB-PS 8 88 520 ist es zwar für elektrostatische Abscheider bekannt, Kondensatoren zwischen die Eingangsklemmen und die Gleichrichter zu schalten.

Hier handelt es sich jedoch um ein ganz anderes Anwendungsgebiet, bei dem die Probleme, die die Erfindung lösen will, nicht auftreten und auch die Erzeugung eines möglichst reinen Gleichstroms ohne Bedeutung ist. Bezüglich Vorschaltgeräten für Entladungslampen war die Fachweit seit jeher der Auffassung, daß Kondensatoren unbrauchbar als Belastung bei Netzfrequenzen sind.

Nachfolgend wird die Erfindung beispielsweise in Verbindung mit den Zeichnungen beschrieben, und zwar zeigt

F i g. 1 ein Schaltbild eines Vorschaltgerätes für den Betrieb einer Entladungslampe an Gleichstrom von einer Dreiphasen-Stromquelle aus, bei welchem Vorschaltgerät keine Drosseln vorgesehen sind,

Fig.2 ein Wellenformdiagramm, welches den Netzstrcni und die Phasenspannung für eine Phase der Stromversorgung nach F i g. 1 zeigt,

F i g. 3 ein Wellenformdiagramm, welches den Ausgangsstrom aus dem Vorschaltgerät nach F i g. 1 zeigt.

F i g. 1 zeigt drei Eingangsanschlüsse 10 zur Verbindung mit einem Dreiphasen-Wechselstromnetz. Die Anschlüsse 10 sind durch Sicherungen 12 je mit einem Kondensator 14 verbunden und die Kondensatoren 14 sind mit drei Eingangsanschlüssen eines Drehstrom-Brückengleichrichters 16 verbunden. Der Gleichrichter 16 besitzt sechs Dioden 18 und zwei Ausgangsanschlüsse 20. Im vorliegenden Fall sind zwei Lampen 22 zusammen mit einem stoßbegrenzenden Widerstand 24 in Reihe geschaltet und an die Anschlüsse 20 angeschaltet.

Die durch jeden der Kondensatoren 14 hindurchtretenden Wechselströme sind in ihrer Form identisch, jedoch zueinander um 120° phasenverschoben. In F i g. 2 ist der Netzstrom mit Bezug auf die Phasenspannung für einen Kondensator gezeigt. Der Ausgangsstrom aus dem Brückengleichrichter 16 ist in Fig.3 dargestellt und besteht, wie ersichtlich, aus einem gleichgerichteten Strom mit einer Welligkeit, deren Frequenz das Sechsfache der Netzfrequenz beträgt. Die Welligkeitsamplitude ist verhältnismäßig klein und beträgt das Verhältnis A : B gewöhnlich etwa 1 :3.

Bei dieser Welligkeitsfrequenz ist das Nachleuchten der Lampenleuchtstoffe wesentlich, was eine weitere

Herabsetzung in der Welligkeit der Lichtausbeute bedeutet.

Wenn die Netzspannung 415 Volt beträgt, reicht die vor dem Zünden erzeugte Spannung, nämlich 415 χ 2 Volt, aus, zwei normale in Reihe geschaltete Quecksilberdampf-Hochdrucklampen von 400 Watt zu zünden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Vorschaltgerät Für Entladungslampen mit drei Eingangsklemmen für einen Dreiphasenwech^lstrom mit Netzfrequenz und zwei Ausgangsklemmen, über die eine gleichgerichtete Spannung an die Entladungslampe gelegt wird, wobei ein Dreiphasenbrückengleichrichter zwischen die Eingangs- und Ausgangsklemmen geschaltet ist, dadurch gekennzeichnet, daß je ein Vorschaltkondensator (14) in Reihe zwischen eine Eingangsklemme (10) und den Brückengleichrichter (16) geschaltet ist.