DE2913525A1 - Vorschaltgeraet fuer aus dem wechselstromnetz gespeiste gasentladungslampen - Google Patents
Vorschaltgeraet fuer aus dem wechselstromnetz gespeiste gasentladungslampenInfo
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Description
PATENTANWÄLTE DIPL-ING. H. STEHMANN DIPL-PHYS. DR. K. SCHWEINZER DlPL-ING. DR. M. RAU
Nürnberg,02. 04. 1979 17/53
Herrn Prof. Dr. Ing. A. Walz ,Am Kurzarm 7, Emmendingen
Vorschaltgerät für aus dem Wechselstromnetz gespeiste
Gas entladungs1ampen
Die Erfindung betrifft ein Vorschaltgerät für aus dem
Wechselstromnetz gespeiste Gasentladungslampen, insbesondere Leuchtstofflampen, mit einer Gleichrichter-Vervielfaeher-Schaltung
und einem Umpolschalter, wobei der Umpolschalter lastlos betätigt wird.
Ein derartiges Vorschaltgerät ist aus der CH-PS 465 058 bekannt. Darin wird ein Kippwendeschalter
verwendet, der mechanisch mittels einer Kippfeder betätigt wird. Die Betätigung des Kippwendeschalters
erfolgt nach öffnung des Netzschalters. Die Umpoler-Erregerwicklung
des Kippwendeschalters wird vom Lampengleichstrom durchflossen. Der Kontaktapparat
wird dabei jedoch nicht bewegt, sondern es wird dabei durch eine Relaisankerbewegung nur die Feder gespannt.
Erst beim netzseitigen Abschalten des Lichtstromkreises
wird der Lampenstrom allmählich, nach der Entladung der Kapazitäten der Gleichrichter-Vervielfacher—Schaltung
auf Null absinken und erst dann legt die Umpoler-Feder den Kontaktapparat des Wendeschalters
praktisch lastlos um. Dennoch erfolgt die
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Umschaltung nicht vollständig lastlos, wodurch sich Kontaktschmor—ungen einstellen. Ferner ist für jeden
Lampenstrang eine angepasste Erregerwicklung des Umpolers nötig.
Bei einer anderen bekannten Vorrichtung zur Speisung von Gasentladungslampen (DL-PS 92 763) sind alle Schaltelemente
in einem durch eine Drosselspule gebildeten Metallgehäuse angeordnet, wobei ein Rückschlußteil vorgesehen
ist. Beim Einschalten der Vorrichtung ist der Rückschlußteil angezogen, so daß die Ankerbewegung
dazu benutzt werden kann, eine Umschaltvorrichtung beim Einschalten oder beim Ausschalten der Gasentladungslampe
zu betätigen, um auf diese Weise einer Kataphoreseerscheinung
vorzubeugen.
Schließlich wurde bei einer weiteren bekannten Vorrichtung zur Speisung von Gasentladungslampen (DE-OS 2 116 812)
als Umschaltvorrichtung ein Druckknopf-Umschalter vorgesehen, der mit Hilfe eines Elektromagneten betätigt wird.
Der Betrieb von Gasentladungslampen an Wechselstromnetzen über Gleichrichter-Vervielfacher-Schaltungen bringt
gegenüber direktem Wechselstrombetrieb große Vorteile, nämlich Energieeinsparung bis zu 30 % durch Vermeidung
von Rekombinationsverlusten in der Gasentladungsstrecke bei jeder Halbwelle des 50-Hz-Wechselstrombetriebes,
sowie geringerer Verluste der Bauelemente der Gleichrichter-Vervielfacher-Schaltung
gegenüber den Kupfer- und Eisenverlusten der bekannten Vorschaltgeräte. Die Gleichrichter-Speisung
ermöglicht ein flickerfreies Brennen von Lachtstoff-lampen, ohne Stroboskopeffekt. Eine derartige
Gleichrichter-Vervielfacher-Schaltung ist aus der DE-PS 1 639 108 bekannt und ermöglicht einen Direktstart.
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Bei langen Entladungslampen über ca. 60 cm Länge tritt jedoch eine Quecksilberdampf wanderung (Kataphorese) auf,
die zu einer Verarmung des Quecksilberanteils im Anodenbereich
führen kann, wodurch die Lichtausbeute sinkt. Es wurde bereits vorgeschlagen, die Kataphorese durch
Quecksilberdampfausgleich zu verhindern.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Vorschaltgerät,
bei dem die Kataphorese durch Umpolen bei jedem Einschalten der Leuchtstofflampen verhindert wird.
Die Kontaktbetätigung muß dabei belastungsfrei erfolgen, damit die Kontaktlebensdauer, die bei Gleichstrombetrieb
kritisch ist, der Lebensdauer der Leuchtstofflampen in der
Größenordnung von 20- bis 30.000 Stunden entspricht.
Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, ein Vorschaltgerät
der eingangs erläuterten Art dahingehend auszubilden, daß die Umpolung lastfrei erfolgt, ohne
mechanische Mittel, wie Wendefeder, Magneten od. dergl..
Diese Aufgabe wird nach der Erfindung im wesentlichen dadurch gelöst, darß die Gleichrichter-Vervielfacher-Schaltung
nach Betätigung eines Netzschalters gegenüber dem Umpolschaltvorgang mittels einer Relaisspule mit
einem Arbeitskontakt und einem dazu parallel geschalteten Kondensator verzögert eingeschaltet wird.
Der Umpoler-Kontaktapparat, zum Beispiel mit einer Relaisspule
für 220 V Wechselspannung zieht innerhalb einer Halbperiode, d. h. innerhalb von etwa 10 msek. bei 50 Hz
Wechselspannung an. Durch die erfindungsgemäße Ausbildung wird die Gleichrichter-Vervielfacher-Schaltung
später als nach 10 msek. an die Netzspannung gelegt, bei-
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spielsweise frühestens nach 50 msek, d. h. 2,5 Wechselspannungsperioden,
zweckmäßig jedoch nicht größer als 100 msek.
Besonders zweckmäßig ist es, wenn als Umpolschalter ein
doppelpoliger elektromagnetischer Stromstoßwechselschalter client.
Ein besonders vorteilhafter Effekt ergibt sich dann, wenn das erfindungsgemäße Vorschaltgerät in Verbindung mit
Leuchtstoffröhren mit Sinterelektroden verwendet werden.
In vorteilhafter Weise wird die Relaiswicklung des Verzögerungsschalters über eine Hilfsgleichrichterquelle
gespeist, die direkt an Netzspannung liegt.
Zur Strombegrenzung ist in vorteilhafter Weise in einer
Zuleitung zur Hilfsgleichrichterquelle ein Kondensator
vorgesehen.
Weitere Einzelheiten, Vorteile sowie die Wirkungsweise
werden anhand der Zeichnung näher erläutert, die schematisch ein Ausführungsbeispiel darstellt.
Das Vorschaltgerät gemäß der Erfindung ist an ein Wechselspannungsnetz,
mit Netzspannungsleitungen 11 und 12 angeschaltet. Ein Hauptnetzschalter 1 dient zum Anschalten
des Geräts an die Netzwechselspannung. An die Leitungen 11 und 12 angeschlossen ist eine GMchrichter-Spannungs-Vervielfacherschaltung
2, die über ein Kontaktsystem 4 eines Umpolschalters den von Elektroden, beispielsweise
Sinterelektroden 14 einer Gasentladungslampe 10, beispielsweise
Leuchtstofflampe, verbunden ist.
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Zum Umpolen des Kontaktsystems 4 mit den Umschaltkontakten
- ι
13 dient eine Relaisspule 3. Bei jedem Stromstoß, der
durch Betätigung des Hauptnetzschalters 1 ausgelöst wird bewirkt die Relaisspule 3 ein Umschalten der Umschaltkontakte
13 des Kontaktsystems 4 des Umpolschalters.
In einer Versorgungsleitung des Gleichrichter-Spannungs-Vervielfacher-Gerätes
2 ist ein Arbeitskontakt 6 eines Relais mit der Erregerspule 5 angeordnet. Die Erregerspule
5 wird dabei über eine Gleichrichter-Brückenschaltung 8 gespeist. Parallel zur Erregerspule 5 ist ein Kondensator
7 angeordnet.
Beim Einschalten der Netzspannung mit dem Hauptnetzschalter
1 werden die Umschaltkontakte 13 lastfrei umgeschaltet, da das Gleichrichter-Spannungs-Vervielfacher-Gerät
noch nicht arbeitet, denn der Arbeitskontakt 6 ist noch offen. Durch geeignete Wahl der Kapazität des Kondensäors
7 kann die Verzögerung der Betätigung des Arbeitskontaktes
6 ca. drei- bis fünfmal größer gewählt werden als die Anzugsdauer des Relais 3, d. h. ca. 30 bis 50 ms Verzögerungen
können erreicht werden.
Bevor sich die vom Gleichrichter-Spannungs—Vervielfacher-Gerät
2 erzeugte Gleichspannung aufbaut und die Zündung der Leuchtstofflampe 10 beginnen kann, liegt der Umpolschalter
irjeiner gegenüber der vorhergehenden Betriebsperiode vertauschten Polung vor. Beim Abschalten der
Lichtanlage mit dem Netzschalter 1 wird zwar die Erregerspule 3 des Stromstoß-Umpolers 4 stromlos , der Kontaktapparat
4 verharrt jedoch in seiner Lage. Das über die Gleichrichter-Brückenschaltung 8 erregte Relais
mit der Erregerspule 5 und dem Arbeitskontakt 6 fällt
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verzögert ab und unterbricht die Stromversorgungsleitung
vom Netz zusätzlich zu der Net ζ unterbrechung durch den Hauptnetzschalter 1. Beim erneuten Wiederanschalten des
Vorschaltgerätes . an das Netz durch Betätigung des Hauptnetzschalters 1 wird zunächst der Stromstoß-Kontaktünschalter
mit der unverzögert erregten Spule 3 den
Koiitaktapparat 4 mit den Umschaltkontakten 13 umlegen. Dann erfolgt mit der wählbaren Verzögerung von mindestens
50 msek. die Anschaltung des Gleichrichter-Spannungs-Vervielfachergerätes
2 an das Netz über dem nunmehr geschlossenen Kontakt 6.
Bei jeder Schließung des Netzschalters 1 wird somit eine lastlose Umpolung der Leuchtstofflampe 10 bewirkt, bevor
sie durch die Gleichrichter-Spannungs-Vervielfacher-Schaltung 2 zum Zünden und Brennen gebracht wird. Damit
wir der Kataphorese-Effekt bei der mit Gleichstrom betriebenen Leuchtstofflampe 10 vermieden.
Sollte ein Kataphorese-Effekt durch unvorhersehbare ungünstigte Umstände (z. B. während der Einbrennzeit der
Leuchtstofflampe 10, in der Regel innerhalb der ersten
100 Stunden-Brenndauer) festgestellt werden, so genügt ein kurzes Abschalten und Wiedereinschalten des Netzschalters
1 um die Umpolung willkürlich zu erreichen. Dabei sollen größere Verzögerungen als 100 msek nicht vorgesehen werden.
In zweckmäßiger Weise ist an der Zuleitung zur Gleichrichter-Brückenschaltung 8 noch ein Strombegrenzungäondensator
9 vorgesehen.
Bei einem Ausführungsbeispiel der Erfindung betrug die Kapazität des Strombegrenzer-Kondensators 9 0,33 \iF,
die Kapazität des Kondensators 7 z. B. eines Elektrolyt-Kondensators betrug 10μΡ, der ohmsche Widerstand der
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Relaiswicklungen 3 betrug 4.500 Ohm und der Relaiswicklung 5 750 Ohm.
Die Erfindung ist nicht auf das dargestellte und beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt. Sie umfaßt auch alle
fachmännischen Abwandlungen und Weiterbildungen sowie Teil- und Unterkombinationen der beschriebenen und/oder
dargestellten Merkmale und Maßnahmen.
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-4t-
Leerseite
Claims (5)
- PATENTANWÄLTE
DIPL-ING. H. STEHMANN DIPL-PHYS. OR. K. SCHWEINZER DIPL-ING. DR. M. RAUD-8500 NÜRNBERG ESSENWEINSTRASSt 4-6 TiLEFON 0? 11/20 3727 TfIEX 06/"23135Nürnberg, 02. 04. 1979 17/53Herrn Prof .Dr. Ing.A.Walz, Am Kurzarm 7, 7830 EmmendingenAn spxüchef1.Vorschaltgerät für aus dem Wechselstromnetz gespeiste Gasentladungslampen, insbesondere Leuchtstofflampen, mit einer Gleichrichter-Vervielfacher-Schaltung und «inem Umpolschalter, wobei der UmpoIschalter lastlos betätigt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleichrichter-Ver— vielfacher-Schaltung (2) nach Betätigung eines Netzschal— ters -(1) gegenüber dem Umpol schal tvorgang mittels einer Relaisspule {5) mit einem Arbeitskontakt (6) und einem dazu parallel geschalteten Kondensator (7) verzögert eingeschaltet wird. - 2. Vorschaltgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Umpolschalter (3, 4) ein doppelpoliger, elektromagnetischer (3) Stromstoßwechselschalter (13) dient.
- 3. Vorschaltgerät nach Anspruch 1 oder folgenden, gekennzeichnet durch seine Verwendung in Verbindung mit Gasentladungslampen (10) mit Sinterelektroden (14).
- 4. Vorschaltgerät nach Anspruch 1 oder folgenden, dadurch030042/0243ORIGINAL INSPECTEDgekennzeichnet, daß die Relaiswicklung (5) über eine Hilfsgleichrichterquelle (8) gespeist ist.
- 5. Vorschaltgerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet/ daß in einer Zuleitung zur Hilfsgleichrichterquelle (8) ein Strombegrenzungskondensator (9) angeordnet ist.03C042/0243
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Date | Code | Title | Description |
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8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
8131 | Rejection |