DE342990C

DE342990C - Verfahren zum Betrieb von Bogenlampen mit gleichgerichtetem Wechselstrom

Info

Publication number: DE342990C
Application number: DE1920342990D
Authority: DE
Original assignee: APP DR MAX LEVY; ELEK SCHER MASCHINEN FAB
Current assignee: APP DR MAX LEVY; ELEK SCHER MASCHINEN FAB
Priority date: 1920-11-30
Filing date: 1920-11-30
Publication date: 1921-10-27

Description

Die vorliegende Erfindung bezweckt den Betrieb von Bogenlampen durch Wechselstrom, der durch mechanische Gleichrichter gleichgerichtet ist. In den'Abbildungen sind die mechanischen Gleichrichter als rotierende, durch Synchronmotoren betriebene Kontaktscheiben dargestellt, doch können in gleicher Weise auch Pendalgleichrichter verwendet werden. Die Gleichrichtung eines Wechselstroms von 50 Perioden kann in einfachster Weise durch einen Apparat erfolgen, der den Stromkreis 5omal in der Sekunde öffnet und schließt; dann entstehen aber nur 50 Strom wellen in der Sekunde und das Licht einer so gespeisten Bogenlampe wird merklich flimmern. Dies kann dadurch vermieden werden, daß beide Polwechsel in die Bogenlampen geleitet werden, was nach der in Abb. ι dargestellten, an sich bekannten Schaltweise geschieht. i^a und i* bedeuten die Spulen des Stromerzeugers oder Transformators, dessen Nullpunkt mit der positiven Kohle der Bogenlampe verbunden ist. Die Kontaktscheibe 2 läuft mit 50 Umdrehungen in der Sekunde um; es entstehen demnach in der Bogenlampe 3 in der Sekunde 100 Stromwellen gleicher Richtung. Bei den bisher bekannten Apparaten dieser Art umfaßte das Kontaktsegment einen Bogen von i8o°, um' Unterbrechung des Stroms und dadurch

Funkenbildung zu vermeiden; es werden dann aber die Bürsten 5° und 5⁶ bei jeder Umdrehung zweimal durch das Segment überbrückt und damit die Wicklung ι des Stromerzeugers kurzgeschlossen. Der hierbei entstehende Kurzschlußstrom kann zur Funkenbildung Anlaß geben.

Gegenstand vorliegender Erfindung bildet die Erkenntnis, daß die Einschaltung- nicht ίο notwendigerweise im Augenblick des Nullwerts der Spannung erfolgen muß, weil der Lichtbogen einen nennenswerten Strom erst Zustandekommen' läßt, wenn die Spannung einen beträchtlichen Wert erreicht hat (vgl. E. T. Z. 1908, S. 1168, Abb. 16). Es besteht hiernach die Möglichkeit, den Stromkreis erst einige Zeit nach dem Augenblick zu schließen, in dem die Spannungskurve die Nullinie geschnitten hat, ohne einen nennenswerten Einschaltstrom und somit Funkenbildung befürchten zu müssen. Nutzt man diese Möglichkeit aus, so wird die jeweilige Kontaktdauer kürzer als ¹J₂ Periode und man kann das " Kontaksegment 4 derart verkürzen, daß ein as Kurzschluß der Wicklung 1 vermieden wird. Der Strom im Lichtbogen erhält dann den in Abb. 2 durch die dick ausgezogenen Kurven dargestellten Verlauf,

Für die funkenfreie Stromunterbrechung steht der verhältnismäßig lange, durch die Strecke α dargestellte Zeitraum zur Verfügung, so daß im Gegensatz zu den bisher bekannten Apparaten dieser Art eine peinlich genaue Einstellung der Bürsten nicht erforderlich ist.

Zur weiteren Sicherung gegen einen durch etwaige Funkenbildung an der Kontaktscheibe eingeleiteten Kurzschluß der Wicklung 1 wird noch folgender Kunstgriff angewendet: Der zum Betrieb der Bogenlampe erforderliche Beruhigungswiderstand wird in die Leitung zwischen die Stromquelle 1 und den Gleichrichter gelegt, wobei er in zwei Teile 6^a und6⁶ zerlegt wird. Ein etwaiger Stromübergang von der Bürste S^a nach 5⁶ kann dann nur über diese Widerstände erfolgen, und es kann sich keine übermäßig hohe Stromstärke entwickeln.

Die Schaltung gemäß Abb. 1 ist nur möglieh, wenn die Stromquelle einen zugänglichen Nullpunkt besitzt. Ist dies nicht der Fall, so kommt die Schaltung gemäß Abb. 3 zur Anwendung. Hierin bedeuten i^a und ΐ^δ die Klemmen, denen der Wechselstrom entnommen wird, die übrigen Zahlen haben dieselbe Bedeutung wie in Abb. 1. Eine Zweiteilung des Widerstandes 6 ist bei dieser Anordnung nicht notwendig, da einem etwaigen Lichtbogen zwischen den Kontaktsegmenten 4⁰ und 4_b der Widerstand bei der dargestellten' Schaltungsweise stets vorgeschaltet ist.

Auch hierbei besteht das charakteristische Merkmal der Anordnung darin, daß ein, wenn auch nur momentaner Kurzschluß der Stromquelle vermieden wird, und daß der Beruhigungswiderstand der Bogenlampe nicht, wie sonst üblich, unmittelbar vor diese, sondern in die Verbindungsleitung zwischen der Stromquelle und dem Gleichrichter eingeschaltet ist.

Abb. 4 und 5 zeigen die Anwendung des Erfindungsgedankens auf den Betrieb der Bogenlampen mit mehrphasigem Wechselstrom (Drehstrom). Hierbei ist die Länge des Kontaksegmentes 4 so gewählt, daß niemals eine Überbrückung der Bürsten 5°, 5⁶ und 5°, also kein Kurzschluß der Spulen i^a, i⁶, i° des Stromerzeugers stattfinden kann. Allerdings wird dann die Kontakdauer so beschränkt, daß nur ein Teil des Polwechsels ausgenutzt werden kann (vgl. die stark ausgezogenen Kurven in Abb. 4). Wenn man aber die Bürstenstellung' so wählt, daß die Unterbrechung stets während des Stromwerts ο erfolgt, so wird trotzdem fast funkenloser Gang des Gleichrichters erzielt.

Claims

Patent-Ansprüche:

1. Verfahren zum Betrieb von Bogenlampen mit gleichgerichtetem Wechselstrom, dadurch gekennzeichnet, daß der Gleichrichter den Stromkreis jeweils im Augenblick des Nullwerts der Stromstärke unterbricht und ihn während eines Teils des darauf folgenden Polwechsels geöffnet hält, zum Zweck, den vorübergehenden Kurzschluß der Wicklungen des Stromerzeugers zu vermeiden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, da- 1 durch gekennzeichnet, daß der zum Betrieb der Bogenlampe erforderliche Beruhigungswiderstand zwischen dem Stromerzeuger und dem Gleichrichter geschaltet ist, zum Zweck, einen durch 1 Lichtbogenbildung am Gleichrichter hervorgerufenen Kurzschluß des Stromerzeugers abzuschwächen.

3. Verfahren nach Anspruch 1 für Mehrphasenstrom, dadurch gekennzeich- 1 net, daß die jeweilige Einschaltdauer des Gleichrichters kürzer ist, als der Zeitabstand zwischen zwei aufeinanderfolgenden Stromwellen verschiedener Phasen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen,