DE290488C

DE290488C -

Info

Publication number: DE290488C
Application number: DENDAT290488D
Authority: DE

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

Beim magnetischen Steuern von Lichtbogen in Vakuumgefäßten, sei es, um aus Gleichstrom Ein- oder Mehrphasenwechselstrom oder aus Wechselstrom Gleichstrom zu machen, zeigt es sich, daß die bisher bekannten Einrichtungen wirkungslos bleiben, auch wenn die Stärke des den Lichtbogen beeinflussenden Magneten außerordentlich gesteigert wird. Zur Erläuterung dieser Verhältnisse soll der Fall der Umwandlung

ίο von Gleichstrom in Wechselstrom näher betrachtet werden.

Um aus Gleichstrom Ein- oder Mehrphasenwechselstrom zu machen, kann man verschiedene Anoden einer Gleichrichterzelle (oder einer sogenannten Sperrzelle) mit den Enden einer Ein- bzw. Mehrphasendrosselspule verbinden, deren Mittelpunkt an den +-Pol der Gleichstromquelle gelegt ist, während der Pol mit der gegebenenfalls gemeinsamen Kathode in Verbindung steht. Ohne Steuermagnete würde diese Schaltung einen Kurzschluß für das Gleichstromnetz bedeuten. Die Steuermagnete aber, welche den Gleichstrom der einzelnen Anoden in einer dem Ein- oder Mehrphasensystem entsprechenden periodischen Folge unterbrechen, bewirken, daß an den Enden der Drosselspule (oder gegebenenfalls des Transformators) eine Wechselstromspannung auftritt, deren Periodenzahl gleich der Periodenzahl der Steuerströme ist. Diese Wechselstromspannung ist eine der Gleichstromspannung entgegenwirkende gegenelektromotorische Kraft, so daß sich nach Erregung der Steuermagnete das Gleichstromnetz nicht mehr im Kurzschluß befindet.

Es hat sich nun gezeigt, daß dieses Verfahren ohne besondere Einrichtungen nicht zum Ziel führt, da es nicht ohne weiteres möglich ist, die Lichtbogen durch ein Wechselfeld oder ein Drehfeld von einer Anode auf die andere Anode übertreten zu lassen. Wenn man nämlich in dem Raum, welcher von einem Lichtbogen durchsetzt wird, ein magnetisches Feld erzeugt, so wird der Lichtbogen keineswegs unterbrochen, sondern er weicht dem Kraftfeld einfach aus. Die stromführende Anode wird also keineswegs stromlos, und dies um so weniger, als der abnehmende Strom eine Spannung in der vor die Anode geschalteten Drosselspule erzeugt, welche den Strom zu erhalten sucht. Ist es daher zunächst nicht möglich, den Strom einer Anode durch das zugehörige Magnetfeld zum Erlöschen zu bringen, so ist es auch nicht möglich, den Lichtbogen abwechselnd auf die einzelnen Anoden übertreten zu lassen, vielmehr bleibt bei dem genannten Verfahren das Gleichstromnetz trotz der Erzeugung von magnetischen Kraftfeldern im Vakuumgefäß kurzgeschlossen.

Gemäß vorliegender Erfindung soll nun bei dem Verfahren Zum magnetischen Steuern von Lichtbogen in Vakuumgefäßen der Lichtbogen nicht wie bisher im Vakuumgefäß frei herumwandern können, sondern in einem für jede Anode besonderen Führungsrohr durch den Steuermagneten periodisch gedrosselt oder gelöscht werden. Solche Führungsrohre sind zwar an sich bekannt, doch dienen sie bisher nur dazu, einen Stromübergang zwischen benachbarten Anoden zu verhüten. Bei der vorliegenden Erfindung muß aber jeder Lichtbogen

von seiner Anode bis in das magnetische Feld hinein räumlich von den anderen^ Lichtbogen getrennt geführt sein, damit ein^Auswe ichen nach der Seite verhindert wird. Zu diesem Zwecke kann man den Lichtbogen mit hitzebeständigem Material umgeben, z. B. Asbest, Glimmer usw., jedoch zeigt es sich, daß derartige Rohre bei Erhitzung Dämpfe abgeben, welche das Vakuum schnell heruntersetzen und

ίο einen längeren Betrieb unmöglich'machen. Bei Abkühlung stellt sich schnell wieder das hohe Vakuum ein. Nun kann man zweckmäßig für die Führungsrohre Kühleinrichtungen anbringen, um das Austreten von Dämpfen zu verhindern; dabei würde aber auch der Lichtbogen dauernd gekühlt sein und seine Stabilität verlieren. Es ist daher vorteilhaft, nur diejenige Seite der Rohre zu kühlen, an welche der Lichtbogen durch den Magneten hingedrückt wird, weil dann die !Instabilität der Lichtbogen nur bei Erregung des Magneten eintritt und die Wirkung des Magneten noch unterstützt. Man wird in diesem Falle keinen Austritt von Dampf aus dem Rohr wahrnehmen, und außerdem wird eine geringere Erregung des Steuermagneten erforderlich sein.

Es ist auch zweckmäßig, die Porzellanmanschette, welche die Anode in bekannter Weise umgibt, derart zu verlängern, daß sie selbst das Führungsrohr für den Lichtbogen . bildet. Auch hier wird eine einseitige Kühlung des Rohres vorteilhaft sein.

Die Figuren zeigen schematisch ein Ausführungsbeispiel für den Erfindungsgegenstand, eine magnetisch gesteuerte Quecksilberdampfzelle für die Umwandlung von Gleichstrom in Einphasenwechselstrom, oder umgekehrt. Fig. 1 zeigt einen Längsschnitt, Fig. 2 eine Draufsicht, g ist das Vakuumgefäß mit der isolierten Quecksilberkathode q und den Anoden a₃ und a₂. Diese sitzen in besonderen Führungsrohren r und sind von langen Porzellanmanschetten p umgeben. Sie werden umfaßt von den Steuermagneten m_x lind m_Q, welche auf dem Deckel des Gefäßes g auf ruhen. Der Kühlmantel k des Deckels hat an denjenigen Stellen der Anodenführungsrohre r, nach welchen jeweils der Lichtbogen magnetisch geblasen wird, Ansätze e, so daß die Rohre an diesen der Erwärmung am meisten ausgesetzten Stellen gckühlt werden. Der Lichtbogenweg ist durch eine strichpunktierte Linie angedeutet.

Claims

Patent-Ansprüche:

. i. Verfahren zum magnetischen Steuern von Lichtbogen in Vakuumgefäßen, dadurch gekennzeichnet, daß der Lichtbogen jeder Anode in einem für jede Anode besonderen, an sich bekannten Führungsrohr durch den Steuermagneten periodisch gedrosselt bzw. gelöscht wird, wobei jeder Lichtbogen von seiner Anode bis in das magnetische Feld hinein räumlich von den anderen Lichtbogen getrennt geführt wird, damit ein Ausweichen nach der Seite verhindert wird.
2. Einrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Führungsrohr gekühlt wird, und zwar besonders an derjenigen Seite, an welche der Lichtbogen durch den Steuermagneten hingedrückt wird.
3. Einrichtung nach Anspruch 2 zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die die Anode umgebende, an sich bekannte Porzellanmanschette bis in das Magnetfeld hinein verlängert ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen. ,