DE447588C

DE447588C - Verfahren zum Schalten und Aufrechterhalten des Wechselstromlichtbogens in Schaltroehren

Info

Publication number: DE447588C
Application number: DES74093D
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Hans Schuchmann; Dipl-Ing Philipp Schuchmann
Original assignee: Siemens and Halske AG; Siemens AG
Current assignee: Siemens and Halske AG; Siemens AG
Priority date: 1926-04-11
Filing date: 1926-04-11
Publication date: 1927-08-01

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM
!.AUGUST 1927

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

JA 447588 KLASSE 21c GRUPPE

Siemens & Halske Akt-Ges. in Berlin-Siemensstadt*).

in Schaltröhren.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 11. April 1926 ab.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren sowie Anordnungen zum Aufrechterhalten des Wechselstromlichtbogens. in (Quecksilberdampf-) Schaltröhren für Wechselstrom., insbesondere Hochfrequenzwechselstrom, die sich von den bisher üblichen Anordnungen darin unterscheiden, daß die bei diesen dauernd erforderlichen Zündstöße wegfallen. Dies wirÜ dadurch erreicht, daß in der

ίο Schaltröhre ein Gleichstromhilfsbogen unterhalten wird, der zwischen der Kathode und einer eigens dafür vorgesehenen Hilfselektrode, die sich zwischen Anode und Kathode befindet, übergeht.

Die Abbildungen stellen zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung dar. In Abb. ι enthält jede der in Gegentakt geschalteten Röhren I bzw. II eine Hilfselektrode H₁ bzw. H₂, die über einen Stabilisierungswiderstand S₁ bzw. S₂, ein Tastrelais T₁ bzw. T₂ und eine Gleichstromspannung B₁ bzw. B₂, die, wie gezeichnet, durch eine Batterie oder aber auch eine Maschine geliefert wird, mit der Kathode ^₁ bzw. K₂ verbunden ist. Die Tastrelais T₁ und T₂ dienen zur Unterbrechung des zwischen H₁ und K₁ bzw. H₂ und K₂ entstehenden Hilfslichtbogen». W ist die Wechselstromquelle, V der Verbraucher. Die Zündspannung, die im Anfang auch den Hilfsbogen zündet, wird in bekannter Weise zwischen den von außen um die Röhre gelegten Zündelektroden E₁ bzw. E₂ und den Kathoden K₁ bzw. K₂ gebildet, und zwar mittels des Zündinduktors Z, dessen Frimärseite unter Zwischenschaltung eines Relais T an eine Spannung 5 angelegt ist.

Die Arbeitsweise dieser Anordnung ist wie folgt:

Zum Einleiten des Wechselstromlichtbogens werden alle drei Relais gleichzeitig eingeschaltet. Hierdurch wird der Gleichstromlichtbogen mit etwa 2 bis 3 Amp. auf normale Weise mittels des äußeren Zündringes oder auch einer inneren Zündelektrode gezündet. An dem nun weiterbrennenden Gleichstrombogen entzündet sich während des Andauerns der positiven Anodenspannung der Wechselstrombogen, und durch di|e Gegentaktschaltung wird erreicht, daß in dem Belastungskreise ein fast reiner Wechselstrom fließt. Zum Löschen des Wechselstrombogens werden nur die 2 bis 3 Amp. des Gleichstromh^lfsbogens mit Hilfe der zugehörigen Relais T₁ bzw. T₂ unterbrochen. Der Wechselstrombogen erlischt dann während der nächsten für die betreffende Röhre negativen Anodenspannung. Diese Schaltanordnung ist bis zu hohen Frequenzen unabhängig von der Periodenzahl. Sämtliche drei Relais müssen bei dieser Anordnung sorgfältig vonein-

*) Von dem Patentsucher sind als die Erfinder angegeben worden:

Dipl.- Ing. Philipp Schiichmami in Berlin-Friedenan und DipL-Ing. Hans Schuchmann in Berlin-Charlottenburg.

ander isoliert bleiben. Eine Anordnung, bei der diese Maßnahme wegfällt, ist in Abb. 2 dargestellt.

Die Röhren I und II sind wie vorher mit der Wechselstromquelle und dem Verbraucher V verbunden. Jede Röhre besitzt zwei Hilfselektroden H₁ bzw. H₂, die an die Sekundärenden je 'eines Transformators U₁ bzw. U₂ angeschlossen sind, deren Primärwicklungen in einem parallel zum Verbraucherkreis an die Wechselspannungsquelle W angeschlossenen Stromkreis liegen. Die Transformatoren U können auch statt mit der Wechselspannung W mit einer Hilfswechsel-Spannungsquelle, deren Frequenz wesentlich höher als das Tasttempo ist, verbunden sein. Die Mitten der Sekundärwicklungen der Übertrager U₁ bzw. U₂ sind mit den zugehörigen Kathoden K₁ bzw. /C₂ über die Drosseln D₁ bzw. D₂ verbunden. Die Zündspannung zwischen den Kathoden und den Zündelektroden E wird wieder durch den Zündinduktor Z, der primär an die Spannungsquelle S angeschlossen ist, geliefert. Das Tastrelais T im Primärkreis dieses· Zündinduktors ist so geschaltet, daß es beim Einschalten gleichzeitig die Zündspannung zwischen K und E mittels des Induktors Z und die Hilfslichtbogenspannung zwischen H und K. mittels der Transformatoren U hervorruft. Die Arbeitsweise des- Hilfslichtbogens ist hierbei so, daß die durch den Wechselstrom W erregten Transformatoren U₁ bzw. CZ₂ zwischen Hilfselektroden und Kathode eine Spannung hervorrufen, die nach erfolgter Zündung durch die Zündspannung zwischen K. und E einein Hilfslichtbogen entstehen läßt, an dem sich wiederum der Wechselstrombogen zwischen Anode und Kathode entzündet. Durch die Verwendung der zwei Hilfselektroden und durch die Verbindung zwischen Transformatormitte und Kathode wird dabei eine Gleichrichterwirkung erzielt, so daß abwechselnd von beiden Hilfselektroden unabhängig von der Richtung des erregenden Stromes stets der Hilfsstrom in Richtung Hilfselektrode-Kathode fließen kann. Um zu verhindern, daß der vom Wechselstrom abhängige Hilfslichtbogen beim Durchgang der Hilfsspannung durch Null wieder erlischt, ist in den Belastungskreis des Hilfsbogens, d. h. zwischen Transformatormitte und Kathode, ein stark induktiver Widerstand, am besten eine eisenhaltige Drossel, eingeschaltet. Während der kurzen Zeit, in der die Spannung, die der Transformator liefert, nicht zur Aufrechterhaltung des Lichtbogens ausreicht, liefert die magnetische Energie der Drossel den erforderlichen "Strom. Man kann bei dieser Anordnung die Drosseln auch weglassen, wenn man die Primärseite der Hilfsspannungstransformatoren U statt an die Wechselstromquelle W an eine fremde Dreiphasenstromquelle anlegt. In diesem Falle ist ebenfalls die Gewähr für eine Aufrechterhaltung des Hilfslichtbogens vorhanden.

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Schalten und Aufrechterhalten des Wechselstromlichtbogens in (Quecksilberdampf-) Schaltröhren für Wechselstrom, dadurch gekennzeichnet, daß in der Schaltröhre ein Gleichstromhilf slichtbogen geschaltet und unterhalten wird.

2. Anordnung zur Ausübung des Verfahrens nach Anspruch i, gekennzeichnet durch eine Hilfselektrode, die über eine Gleichspannungsquelle mit der Kathode der Schaltröhre verbunden ist.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Hilfslichtbogen durch den Verbraucherwechselstrom selbst erzeugt · wird. · --. - --.. ■ '85

4. Anordnung - zur Ausübung des Verfahrens nach -Anspruchs,· gekennzeichnet durch Transformatoren, die primär an die Wechselstromquelle und sekundär an die Hilfsstrecke angeschlossen sind. -

5. Anordnung nach Anspruch 4, gekenn' zeichnet durch zwei Hifisielektroden in jeder Röhre, die mit den Enden der Sekundärwicklung des zugehörigen Transformators verbunden sind, während die Kathode mit der Mitte der Sekundärwicklung verbunden ist, zum Zwecke, einen gleichgerichteten Hilfsbogenstrom zu erhalten.

6. Anordnung nach Anspruch·5, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Transforma- xoo tor und Kathode eine Drossel eingeschaltet ist.

7. Anordnung zur Ausübung des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Tastrelais, durch die der Hilf sbogenstrom unterbrochen wird.

8. Anordnung nach Anspruch 4 bis 6, gekennzeichnet durch ein Tastrelais, durch das gleichzeitig die Zündspannung und die Hilfsbogenspannung eingeschaltet werden.

9. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Hilfsbogenstrom durch eine Dreiphasienstromquelle gelie-■fert wird.

Hierzu ι Blatt. Zeichnungen.