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Einrichtung zum Betriebe elektrischer Leuchtröhren mittels Streufeldtransformatoren
Zum Betriebe von elektrischen Leuchtröhren für hochgespannten Strom verwendet man
neuerdings, um von der zusätzlichen Vorsehung einer Drosselspule oder eines Ohmschen
Widerstandes oder auch Kondensators absehen zu können, meist Strettfeldtransformatoren,
also solche Transformatoren, die durch Nebeneinanderstellung ihrer Spulen einen
sehr hohen Spannungsabfall bei Belastung aufweisen. Durch Veränderung des Spulenabstandes
oder auch eines im Spulenzwischenraume eingesetzten, einen magnetischen Nebenschluß
herstellenden Blechlamellenkörpers kann man bei diesen Streufeldtransformatoren
dieGröße desSpannungsabfalles für eine bestimmte Belastung einstellen und somit
Spannung wie Stromstärke des der Röhre zugeführten Stromes der jeweiligen Röhrenlänge
genau anpassen. Bewirkt man diese Einstellung durch gegenseitige Verschiebung der
Transformatorspulen, so muß man jedoch den Transformator sehr lang gestalten,- was
sowohl die Herstellung wie die Anbringung desselben erschwert. Eine Veränderung
des in den Spulenzwischenraum eingesetzten Blechlamellenkörpers ist andererseits
mit Rücksicht auf die notwendige Befestigung und Einregelung dieses Körpers recht
umständlich. In beiden Fällen muß zudem zwecks Vornahme der Einstellung der Transformator
zugänglich sein, was wegen der erzeugten Hochspannung gefahrbringend ist und nach
den bestehenden Sicherheitsvorschriften nur dann vorgenommen werden kann, wenn für
eine besonders starke Isolation und auch besondere Abschaltungsmöglichkeiten des
Transformators Sorge getragen ist.
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Die Erfindung bezweckt nun, dieses sowohl beim erstmaligen Inbetriebsetzen
von Leuchtröhren als auch beim Ersatz derselben durch Röhren anderer Länge notwendige
Einstellen des Spannungsabfalles bzw. Anpassen des Transformators. an die Röhrenlänge
in einfacherer und zweckmäßigerer Weise bei vollkommen abgeschlossenem Transformator
vorzunehmen. Zu diesem Zwecke besteht erfindungsgemäß die Primärspule des Transformators
aus einer. Hauptwicklung und einer Anzahl gesondert einschaltbarer Nebenwicklungen
von verschiedener Größe, die aufeinanderfolgend in ihrer Windungszahl bzw. Länge
um je etwa 5o°/" gegeneinander abnehmen. Mit diesen Hilfswicklungen von verschiedener
Größe kann die Hauptwicklung, ohne den abgeschlossenen Transformator öffnen zu müssen,
in mannigfacher Weise durch Schaltung vereinigt werden. Die gewählten Abstufungen
in der Größe der Hilfswicklungen geben dabei die Möglichkeit, die
Wirkung
der Hauptwicklung in vielen kleinen, durch die Größe der kleinsten Hilfswicklung
gegebenen gleichmäßigen Intervallen zu regeln, und zwar kann, je nachdem durch Schaltung
der Stromdurchfluß durch die Hilfswicklungen gleichgerichtet oder entgegengesetzt
zum Stromdurchflusse der Hauptwicklung ist, die Wirkung der letzteren sowohl verstärkt
als auch vermindert werden. Trotz der vielen Schaltungsmöglichkeiten treten vom
abgeschlossenen Transformator zufolge der Abstufungen in der Größe der Hilfswicklungen
nur wenige, an einem kleinen Schaltbrett leicht zu übersehende Stromzuführungen
hervor.
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Auf der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der neuen Einrichtung
in mehreren Schaltschemen veranschaulicht.
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Eine Leuchtröhre a ist in bekannter Weise an die Sekundärspule b eines
Streufeldtransformators angeschlossen, dessen mit geringem Abstande neben die Sekundärspule
gestellte Primärspule an den Netzleitungen c liegt. Zweckmäßig ist bei diesem Transformator
ein gewisser unbedingt erforderlicher Betrag an Streuung dadurch hergestellt, daß
in bekannter Weise in den Raum zwischen beiden Spulen ein Blechlamellenkörper eingesetzt
ist, der durch Sammlung der Streulinien einen magnetischen Nebenschluß und einen
Spannungsabfall von stets gleichbleibender Größe erzeugt. Der Transformator ist
dadurch ohne weiteres zum Betriebe von Leuchtröhren mit einer bestimmten mittleren
Länge geeignet. Um auf einfache Weise mit dem gleichen Transformator auch kürzere
oder längere Leuchtröhren mit einer der jeweiligen Rohrlänge genau angepaßten Spannung
und Stromstärke betreiben zu können, besteht erfindungsgemäß die Primärspule des
Transformators aus einer Hauptwicklung d und mehreren gesondert einschaltbaren Nebenwicklungen
e, f, g, h, die in ihrer Windungszahl und Länge gegenseitig um je etwa 5o°/"
abnehmen. Im dargestellten Beispiele besitzt die Hauptwicklung d i ooo Windungen,
während die Nebenwicklungen Zoo, ioo, 5o und 25 Windungen aufweisen. Diese bestimmt
gegeneinander abgestuften Hilfswicklungen lassen sich auf die mannigfachste Weise
mit der Hauptwicklung zusammenschalten. Beispielsweise können, wie in Abb. i mit
vollen Linien gezeigt ist, die Hauptwicklung d und alle Hilfswicklungen
e, f, g, h hintereinandergeschaltet werden, so daß die Primärspule alsdann
1 o00 +:200 + 10o + 50 + 25 = 1 375 Windungen aufweist. Der Unterschied in
der Windungszahl zwischen Primärspule und Sekundärspule ist durch dieses Hinzuschalten
aller Hilfswicklungen dann natürlich beträchtlich geringer als in dem Falle, wo,
wie punktiert angedeutet, nur die Hauptwicklung d an den Netzleitungen c liegt.
Bei geringerem Unterschiede der Windungszahl von Primärspule und Sekundärspule sinkt
aber naturgemäß die Spannung an der Sekundärseite des Transformators. Eine solche
Hinzuschaltung aller Hilfswicklungen wird demgemäß in Frage kommen, wenn eine Leuchtröhre
von sehr geringer Länge betrieben werden soll.
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Wie ohne weiteres ersichtlich, kann durch entsprechende Hinzuschaltung
von Nebenwicklungen die Windungszahl der Hauptwicklung steigend um je 25 Windungen
vergrößert werden. Man hat es dadurch in der Hand, den Transformator der Spannung
und Stromstärke bzw. Länge der zu betreibenden Leuchtröhren weitgehend anzupassen.
Abb.2 zeigt beispielsweise, wie mit der Hauptwicklung d nur die beiden kleinsten
Hilfswicklungen g, h hintereinandergeschaltet sind, so daß sich alsdann i
000 + 50 + 25 - 1075
Windungen'der Primärspule ergeben: Wird, wie in
Abb. 2 punktiert angedeutet ist, das Ende der Hauptwicklung d mit dem Anfang der
kleinsten NN eben-,vicklung h verbunden, so ergibt sich nur eine Steigung der Windungszahl
auf i o25.
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Man kann die Hilfswicklungen nun aber auch so schalten, daß derStromdurchfluß
nicht gleichgerichtet mit demjenigen der Haupt-Wicklung, sondern entgegengesetzt
zu diesem ist: In diesem Falle wird alsdann die Wirkung der Hauptwicklung nicht
vergrößert, sondern verringert. Abb. 3 zeigt den Fall, wo alle' ebenwicklungen
derart an die Hauptwicklung d angeschlossen sind, daß sie einen entgegengesetzten
Stromdurchfluß erhalten. Die Primärspule besitzt alsdann nur i 000 - 375
= 625 wirksame Windungen. Durch die sich hierdurch ergebende Vergrößerung des Verhältnisses
zwischen Primärspule und Sekundärspule wird die Spannung an der Sekundärseite des
Transformators beträchtlich gesteigert, was von Vorteil ist, wenn sehr lange Röhren
mit dem gleichen Transformator betrieben werden sollen.
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Abb. q. zeigt endlich den Fall, wo die Wirkung der Hauptwicklung nur
um die Windungszahl der beiden kleinsten Hilfswicklungen, also von i ooo auf
925 herabgemindert ist.
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Der Umfang der Schaltungsmöglichkeiten erstreckt sich demgemäß von
i ooo -Zoo -foo - 5o - 25 - 625 Windungen bis auf 1 o00 + 200 + 10o + 50
+ 25:= 1375 Windungen. Da das Schaltintervall zwischen diesen Grenzen, entsprechend
der Größe der kleinsten. Wicklung, 25 Windungen beträgt, so ergibt sich die Möglichkeit,
P verschiedene Zwischenstufen bzw. Schaltungen herzustellen. Es gelingt dadurch
beispielsweise,
mit ein und demselben Transformator sowohl Röhren
von 5o cm Länge als auch solche von 2.75 m zu betreiben.
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Eine ungefähr gleiche Anpassungsmöglichkeit des Transformators, allerdings
nur bei 15 Schaltmöglichkeiten, ergibt sich, wenn der Hauptwicklung der Primärspule
nur drei je um etwa 5o°/, in der Windungszahl abnehmende Hilfswicklungen, also beispielsweise
solche von Zoo, roo und 5o Windungen, zugeordnet werden. Man kann aber natürlich
auch, wenn erforderlich, den Schaltbereich und die Anzahl der Schaltungsmöglichkeiten
noch über das gegebene Beispiel hinaus steigern, indem man der Hauptwicklung mehr
als vier Hilfswicklungen, die natürlich ebenfalls um je 5o°/" in der Windungszahl
gegeneinander abnehmen müssen. zuordnet. Auch die Anzahl der Windungen der Hilfswicklungen
kann bei gleichem gegenseitigen Größenverhältnis derselben eine andere sein, beispielsweise
240 : r2o : 6o :3o oder 16o : 80 : 40 20.
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Um die erforderlichen Schaltungen leicht durchführen zu können, werden
die wenigen vom Transformator hervortretenden Stromzuleitungen an entsprechende
Klemmen eines kleinen Schaltbrettes i (Abb. 5) herangeführt. An die beiden oberen
Klemmen k ist die Sekundärspule nebst der Röhre angeschlossen, während an den Klemmen
l die Hauptwicklung und an den Klemmen in die Nebenwicklungen der Primärspule befestigt
sind. Die Bedienungsperson hat demgemäß nur notwendig, an den leicht übersichtlichen
Klemmen des Schaltbrettes die Netzleitungen festzulegen und durch Anbringung von
entsprechenden Zwischendrähten die jeweils erfoderliche Anzahl von Hilfswicklungen
zu- oder abzuschalten.