DE509055C

DE509055C - Device for controlling the grid of electrical discharge vessels

Info

Publication number: DE509055C
Application number: DEA51813D
Authority: DE
Original assignee: AEG AG
Current assignee: AEG AG
Priority date: 1926-08-23
Filing date: 1927-08-24
Publication date: 1930-10-03

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung, die im wesentlichen aus einem elektrischen Entladungsgefäß besteht, das mit einem Gitter zur Steuerung des Stromüberganges zwischen seiner Kathode und Anode versehen ist. Sie bezweckt in erster Linie, eine verbesserte Vorrichtung zu schaffen, um die Gittervorspannung konstant zu halten, insbesondere wenn _ die Einrichtung mit niedrigen Frequenzen arbeitet, wie sie in Starkstromnetzen üblich sind.The invention relates to a device consisting essentially of a There is an electrical discharge vessel with a grid to control the current transfer is provided between its cathode and anode. Its primary purpose is to provide an improved device to keep the grid bias constant, especially if _ the device with low frequencies works as they are common in power networks.

Bekanntlich erzeugt man negative Gittervorspannungen an steuerbaren Elektronenröhren für gewöhnlich dadurch, daß man in den Gitterkreis einen Kondensator mit parallel geschaltetem, hochohmigem Widerstand legt. Diese Schaltung genügt, wenn die Einrichtung mit Sprech- oder Radiofrequenzen arbeitet, sie ist jedoch ungenügend für niedere Frequenzen, wie sie gewöhnlich in Starkstromnetzen vorkommen. Die Ursache für diese Schwierigkeit liegt darin, daß der Kondensator sich während der Zeit, während welcher dem Gitter des Entladungsgefäßes eine negative Spannung aufgedrückt wird, zu entladen sucht. Gemäß der Erfindung w^rerden diese Schwierigkeiten dadurch vermieden, daß, während das Gitter negativ geladen ist, entweder ein sehr hoher Widerstand in dem Entladungsstromkreis des Kondensators eingeschaltet oder aber die Ladeenergie des Kondensators periodisch erneuert wird.As is known, negative grid biases are usually generated on controllable electron tubes by placing a capacitor with a high-resistance resistor connected in parallel into the grid circuit. This circuit is sufficient if the device works with speech or radio frequencies, but it is insufficient for lower frequencies, as they usually occur in power networks. The cause of this difficulty lies in the fact that the capacitor tries to discharge itself during the time during which a negative voltage is impressed on the grid of the discharge vessel. According to the invention these difficulties w ith ^r avoided that, while either the grid is negatively charged, switched on, a very high resistance in the discharge circuit of the capacitor or the charging energy of the capacitor is periodically renewed.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes veran- schaulicht, und zwar in Abb. 1 für den ersten und in Abb. 2 für den zweiten Fall.The drawing shows exemplary embodiments of the subject matter of the invention. clearly, in Fig. 1 for the first and in Fig. 2 for the second case.

In Abb. ι bezeichnet 1 ein Wechselstromnetz, das mit dem Gleichstromnetz 2 über Transformator 3 und die Entladungsgefäße 4, 5 und 6 verbunden ist, von denen jedes zwischen der einen Gleichstromleitung und einer Phase der Wicklung 7 des Transformators 3 liegt. An die Primärwicklung 8 des Transformators 3 ist die Primärwicklung 9 des Gittertransformators 10 derart angeschlossen, daß das Phasenverhältnis zwischen den Gitter- und Anodenspannungen der Gefäße 4, 5 und 6 beliebig eingestellt werden kann. Der Transformator 10 besitzt voneinander getrennte Sekundärwicklungen ir, 12 und 13, durch welche die Gitter spannungen der Gefäße 4, 5 und 6 gesteuert werden können.In Fig. Ι 1 denotes an alternating current network, the one with the direct current network 2 via transformer 3 and the discharge vessels 4, 5 and 6, each of which is connected between the one direct current line and one phase of the winding 7 of the transformer 3 lies. To the primary winding 8 of the Transformer 3, the primary winding 9 of the grid transformer 10 is connected in such a way that that the phase relationship between the grid and anode voltages of the vessels 4, 5 and 6 can be set as desired can. The transformer 10 has secondary windings ir, 12 that are separate from one another and 13, through which the grid tensions of the vessels 4, 5 and 6 are controlled can.

Das Gefäß 4 hat eine Kathode 14, die mit dem einen Ende der Phasenwicklung 7 des Transformators 3 verbunden ist, eine Anode τ 5, die an die eine Gleichstromleitung 2 an-The vessel 4 has a cathode 14 which is connected to one end of the phase winding 7 of the Transformer 3 is connected, an anode τ 5, which is connected to a direct current line 2

geschlossen ist, und ein Gitter 16, das mit der Kathode 14 verbunden ist über Widerstand 17, einen einstellbaren Teil der Phasenwicklung 11 des Gittertransformators und eine Vorrichtung zur Erzeugung einer Gittervorspannung, die im wesentlichen aus einem Kondensator 18, einem Widerstand 19 und einem Ventil 20 besteht, dessen Gitterspannung in der gleichen Weise wie die des Ventils 4 verändert wird. Ferner ist ein Ventil 21 vorgesehen, um den Kondensator 18 aufzuladen und das Ventil 4 zu schließen, wenn die Verbindungen zwischen den Netzen 1 und 2 unterbrochen werden sollen, was dadurch erreicht wird, daß der Schalter 22 in dem Kathodenheizstromkreis des Ventils 21 geschlossen und der Schalter 23 geöffnet wird, um die Erregung des Gitters des Ventils 20 zu unterbrechen. Die Schaltverbindungen der Gefäße 5 und 6 mit den verschiedenen Phasen der Wicklung 7 und mit dem Wechselstromnetz 2 sind ähnlich wie die entsprechenden Schaltverbindungen des Gefäßes 4 ausgeführt; sie brauchen deshalb nicht weiter beschrieben zu werden.is closed, and a grid 16 that is connected to the Cathode 14 is connected via resistor 17, an adjustable part of the phase winding 11 of the grid transformer and a Device for generating a grid bias, which consists essentially of a There is capacitor 18, a resistor 19 and a valve 20, the grid voltage of which is changed in the same way as that of the valve 4. A valve 21 is also provided in order to divert the condenser 18 to charge and to close valve 4 if the connections between networks 1 and 2 are to be interrupted, which is achieved by having the switch 22 in the cathode heating circuit of the valve 21 is closed and the switch 23 is opened to energize the grid of the Interrupt valve 20. The switching connections of the vessels 5 and 6 with the different phases of the winding 7 and with the alternating current network 2 are similar to the corresponding circuit connections of the Vessel 4 executed; they therefore do not need to be described further.

Beim Betrieb der beschriebenen Vorrichtung kann Energie zwischen den Netzen 1 und 2 in jeder der beiden Richtungen übertragen werden. Die Anschlüsse des Netzes 2 müssen jedoch vertauscht und die Phasen der Spannungen genau eingestellt werden, wenn die Richtung der Energieübertragung umgekehrt wird. Die Frequenz der Wechselstromspannung kann durch eine Synchronmaschine, die an das Netz 1 angeschlossen ist, oder durch andere geeignete Vorrichtungen bestimmt werden.During the operation of the device described, energy can be generated between the networks 1 and 2 are transmitted in either direction. The connections of the network 2 however, must be swapped and the phases of the voltages set precisely if the direction of energy transfer is reversed. The frequency of the AC voltage can by a synchronous machine that is connected to network 1, or determined by other suitable devices.

Die Wirkungsweise der Anordnung ist leicht zu vorstehen, wenn angenommen wird, ♦o daß Energie vom Netz 2 auf Netz 1 übertragen wird und daß die Phasen in der Wicklung 7 im Uhrzeigersinn fortschreiten. Unter diesen Annahmen werden die positiven Halbwellen der den Gitterkreisen der Entladungsgefäße 4, 5, 6 zugeführten, dem Transformator 10 entnommenen und infolge der veränderlichen Abgriffe an der Wicklung 8 im allgemeinen phasenverschobenen Wechselspannungen abwechselnd einen Strom durch die Entladungsgefäße 4, 5 und 6 durchlassen, und zwar während Zeitintervallen, die sich in einem solchen Maße überdecken, wie es die den Gittern durch die Kondensatoren aufgedrückten Vorspannungen zulassen. Die Art und Weise, wie diese Gittervorspannungen erzeugt werden, soll an den beiden Ventilen 4 und 20, die beide an derselben Phase der Wicklung 7 liegen, gezeigt werden. Werden die Gitterspannungen der Ventile 4 und 20 positiv, so wird der Kondensator 18 mit Hilfe des Ventils 21 geladen und dem Gitter 16 der Röhre 4 eine negative Vorspannung erteilt. Erhalten die Gitter 4 und 20 von der Wicklung 11 negative Halbwellen, so wird der Strom durch das Ventil 4 unterbrochen und ein rasches Abfallen der negativen Gittervorspannung am Kondensator 18 infolge der negativen Gitterspannung des Ventils 20, das parallel zum Kondensator liegt, verhindert. Da sich der Widerstand des Ventils 20 infolge der veränderlichen Gitterspannung, im Takt der Frequenz ändert, so arbeitet die Anordnung selbst bei niederen Frequenzen einwandfrei.The mode of operation of the arrangement is easy to project if it is assumed ♦ o that energy is transferred from network 2 to network 1 and that the phases in the winding 7 advance clockwise. Under these assumptions, the positive half-waves that fed to the lattice circles of the discharge vessels 4, 5, 6, the transformer 10 removed and due to the variable taps on the winding 8 in general phase-shifted alternating voltages alternately allow a current to pass through the discharge vessels 4, 5 and 6, namely during time intervals which overlap to such an extent as the allow bias voltages imposed on the grids by the capacitors. The way these grid biases is to be generated at the two valves 4 and 20, which are both on the same phase of the winding 7, shown will. If the grid voltages of valves 4 and 20 become positive, the capacitor becomes 18 loaded with the aid of the valve 21 and the grid 16 of the tube 4 a negative Bias granted. If the grids 4 and 20 receive negative half-waves from the winding 11, so the flow through the valve 4 is interrupted and a rapid drop the negative grid bias on capacitor 18 due to the negative grid voltage of the valve 20, which is parallel to the condenser, prevented. As the resistance of the valve 20 as a result of the variable grid voltage, in time with the frequency changes, the arrangement works perfectly even at low frequencies.

Abb. 2 zeigt eine Anordnung, die sich von der nach Abb. 1 vor allem dadurch unterscheidet, daß der Gittertransformator 10 drei voneinander getrennte, je für sich in Stern geschaltete Sekundärwicklungen 24,25 und 26 besitzt. Der Sternpunkt der Wicklung 24 ist über einen Kondensator 27 und einen regelbaren Parallelwiderstand 28, die beide zur Erzeugung der Gittervorspannung dienen, und über eine Drosselspule 34 an die Kathode des Entladungsgefäßes 4 und die Kathoden der beiden Entladungsgefäße 29 und 30 angeschlossen. Die eine der äußeren Klemmen des Transformators 24 ist über einen Widerstand 31 mit dem Gitter des Gefäßes 4 und die beiden anderen äußeren Klemmen über die Widerstände 32 bzw. 33 an die Anoden der Gefäße 29 und 30 angeschlossen.Fig. 2 shows an arrangement that differs from that of Fig. 1 mainly in that that the grid transformer 10 is three separate, each in star switched secondary windings 24, 25 and 26 has. The star point of the winding 24 is Via a capacitor 27 and a controllable parallel resistor 28, both of which are used for Generation of the grid bias are used, and via a choke coil 34 to the cathode of the discharge vessel 4 and the cathodes of the two discharge vessels 29 and 30 are connected. One of the outer terminals of the transformer 24 is connected to the grid of the vessel 4 and via a resistor 31 the other two outer terminals via the resistors 32 and 33 to the anodes the vessels 29 and 30 connected.

Bei dieser Schaltanordnung können die Mehrphasenströme der Wicklung 24 durch die Gefäße 4, 29 und 30 gleichgerichtet werden, und der gleichgerichtete Strom wird über die Kondensatoreinrichtung für die negative Gittervorspannung derart übertragen, daß ihre Aufladung periodisch durch die Spule 34, den Kondensator 27 und den Widerstand 28 vorgenommen wird und die Schwankungen der negativen Gittervorspannung des Gefäßes 4 innerhalb vorausbestimmbarer Grenzen durch die Entladezeiten des Kondensators 27 über den Widerstand 28 gehalten werden können. Die zur Steuerung der Gitterspannungen der Gefäße 5 und 6 dienenden Mittel brauchen nicht einzeln beschrieben zu werden, da sie ähnlich den im Zusammenhang mit der Beschreibung des Gefäßes 4 genannten sein können. Mit Rücksicht auf das bereits oben Gesagte ist ferner leicht einzusehen, daß die Steuervorrichtungen für die negativen Gittervorspannungen der Anordnung nach Abb. 1 und 2 derart arbeiten, daß sie die negative Gittervorspannung in voraus bestimmten Grenzen konstant halten, und zwar entweder durch periodisches Anwachsen des Gitterabieiterwiderstandes oder durch periodische Wiederaufladung des Kondensators. Auf jeden Fall wird, wie bereits angedeutet wurde, ein unerwünschtesIn this switching arrangement, the multiphase currents of the winding 24 can through vessels 4, 29 and 30 are rectified, and the rectified current becomes transmitted via the capacitor device for the negative grid bias voltage in such a way that that their charging is made periodically by the coil 34, the capacitor 27 and the resistor 28 and the Fluctuations in the negative grid bias of the vessel 4 within a predictable range Limits by the discharge times of the capacitor 27 via the resistor 28 can be held. The one used to control the lattice tension of vessels 5 and 6 Serving means do not need to be described individually as they are similar to those in Can be mentioned in connection with the description of the vessel 4. With consideration on what has already been said above is also easy to see that the control devices for the negative grid biases of the arrangement according to Fig. 1 and 2 such work so that they keep the negative grid bias constant within predetermined limits hold, either by periodic increase in the grid collector resistance or by periodically recharging the capacitor. In any case, it will be like before was hinted at, an undesirable one

Abfließen des negativen Gitterpotentials, wenn die Anordnung mit niederen Frequenzen arbeitet, vermieden.Discharge of the negative grid potential if the arrangement with lower frequencies works, avoided.

Claims

Claim:

Device for controlling the grid of electrical discharge vessels, which Conduct the current only during a half-wave, by means of one in the grid circuit switched capacitor with parallel resistor, characterized in that during the negative Charging the control grid either switched into the discharge circuit of the capacitor a high resistance or the charging energy of the capacitor of different ones, preferably two working with phase shift Valves, for example rectifier discharge vessels, is supplied.

For this purpose ι sheet of drawings