DE598600C

DE598600C - Einrichtung zur Regelung der Gleichstromleistung von Lichtbogengleichrichtern

Info

Publication number: DE598600C
Application number: DEA54734D
Authority: DE
Inventors: Gustav Wilhelm Mueller
Original assignee: AEG AG
Current assignee: AEG AG
Priority date: 1928-07-13
Filing date: 1928-07-13
Publication date: 1934-06-14

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM
14.JUNI1934

REICHSPATBNTAMT

PATENTSCHRIFT

M598600 KLASSE 21 d ² GRUPPE 12 os

Patentiert im Deutschen Reiche vom 13. Juli 1928 ab

Es ist bekannt, bei Quecksilberdampfgleichrichtern und verwandten Apparaten die Leistung im Gleichstromkreis willkürlich dadurch zu beeinflussen, daß in der Nähe der Anoden Steuerelektroden angebracht sind, durch deren Potential das Einsetzen der Anodenströme beeinflußt wird. Bei diesen bekannten Schaltungen wird der Steuerelektrode ein Hilfspotential zugeführt, welches die gleiche to Frequenz wie die gleichzurichtende Spannung hat und eine variable Phasenverschiebung gegen diese aufweist, so daß der Augenblick des Zündens durch das Steuerelektrodenpotential, allerdings nuf innerhalb einer halben Periode, willkürlich verschoben werden kann.

Es ist weiterhin bekannt, der Steuerspannung eine Gleichspannungskomponente hinzuzufügen und. die Regelung der Zündung durch ao Verändern der Phasenverschiebung und der Gleichspannungskomponente bei einem nahezu konstanten Wechselspannungsscheitel wert vorzunehmen oder aber die Zündung- zu beeinflussen lediglich durch Verändern der Phasenveras Schiebung bei nahezu konstantem Wechselspannungsscheitelwert und konstant bleibendem Gleichspannungswert. Ein besonders einfaches Verfahren zur Regelung der Gleichstromleistung besteht nun erfindungsgemäß darin, daß die Steuerspannung aus einer Wechselspannungskomponente konstanter Größe und konstanter Phasenverschiebung gegen die Anodenspannung und einer veränderlichen Gleichspannungskomponentezusammengesetzt wird. Der Vorteil gegenüber dem Bekannten besteht darin, daß ein einfacher Steuertransformator oder eine Zusatzwicklung auf dem Haupttransformator die nach Größe und Phase konstante Wechselspannungskomponente liefern kann an Stelle eines teuren regelr baren Phasenschiebers (Drehtransformators), und daß die Regulierung mit der Gleichspannungskomponente allein ausgeführt werden kann. Eine weitere Vereinfachung entsteht dadurch, daß man die Gleichspannung dem Gleichrichter entnehmen und eine regelbare Spannung an einem Potentiometer abgreifen kann.

Zur Erläuterung der Erfindung ist in der Zeichnung ein Ausführungsbeispiel dargestellt. In der Abb. 1, welche die Schaltung dieses Ausführungsbeispiels darstellt, bedeutet ι das Gleichrichtergefäß mit der Kathode 2- und den drei Anoden 3, die in üblicher Weise über einen Transformator 4_t und 4₂ an ein Wechselstromnetz angeschlossen sind. Dieser Transformator besitzt noch eine zweite Sekundärwicklung S, an welche die Steuerelektroden 6 angeschlossen sind. Durch die schräge Lage der· Wicklungen 5 Sq soll angedeutet werden, daß die zwischen Kathode und den Steuerelektroden 6 herrschende Spannung gegenüber der Anoidenspannung eine Phasenverschiebung besitzt. Zwischen Kathode und Nullpunkt der zweiten fi§ Sekundärwicklung 5 wird eine veränderliche

*) Von dem Patentsucher ist als der Erfinder angegeben worden:

Gustav Wilhelm Müller in Beflin-Charlottenburg.

Gleichspannung eingefügt. Diese Gleichspannung kann entweder einer fremden Spannungsquelle entnommen werden, oder man kann zwischen die beiden Pole des vom Gleichrichter gespeisten Gleichstromnetzes eine Drosselspule 8 und einen Widerstand 9 in Reihe schalten und mittels des Regelkontaktes 7 auf dem Widerstand 9 eine veränderliche Gleichspannung abgreifen. D'ie Drosselspule dient im wesentlichen zur Abflachung der Pulsation des Gleichstromes.

In der Abb. 2 ist der Regelvorgang in einem Spannungs-Zeit-Diagramm dargestellt. Die Sinuskurve 11 stellt die Spannung e₀ einer Anode dar und die Kurve 12 den Verlauf des in der Gitterebene wirkenden .Teils der Anodenspannung D · e_a, wobei D der sogenannte Durchgriffsfaktor ist. Der Anodenstrom kann erst einsetzen, wenn die Anodenspannung eine Größe e_z (Gerade 15) erreicht hat; aber das Zünden tritt erst ein, wenn die Summe der in der Gitter ebene der Entladungsbahn wirkenden Spannungen gegen die Kathode den positiven Wert e_z angenommen hat. Die in der Gitterebene wirkenden Spannungen sind nun eine Anodenspannungskomponente D · e_a (Kurve 12), die· Steuergleichspannungskomponente (Kurve 16, die in Abb. 2 mit 14 zusammenfällt) und die Steuerwechselspannungskomponente (Kurve 13). Im Zeitpunkt t₀ sind die ersten beiden Komponenten zusammen positiv, aber die letzte (Kurve 13) ist noch negativ, so daß erst zur Zeit ti die Summe aller drei Komponenten den Wert e_z erreicht und der Anodenstrom i_a (Kurve 18) einsetzt. Wird nun durch den Regelvorgang die Gleichspannungskomponente -e_gg geändert, z.B. negativ gegen die Kathode, so rückt infolge der Hintereinanderschaltung von Wechselspannungs- und Gleichspannungskomponente (vgl. Abb. 1) die Nulllinie der Wechselspannungskomponente ins negative Spannungsgebiet, und die Zündung tritt zur Zeit t₂ ein, wenn die durch die *5 Kurve 23 dargestellte Wechselspannungskomponente einen solchen Momentanwert erreicht hat, daß die Summe aller Spannungen in der Gitterebene wieder die Größe e_z erreicht. Dieses ist in der Abb. 2 durch den Schnittpunkt der Kurve 23 und 17 versinnbildlicht.

Durch entsprechende Wahl der Größe und Phase der Wechselspannungskomponente läßt sich die wirksame Steuerspannung so regeln, daß in der Zeit J₁ bis t₂, d. h. in der Zeit, in welcher die Anode stromliefernd sein könnte, keine Zündung erfolgt.

Die Einstellung der festen Phasenverschiebung der Steuerwechselspannung gegen die Anodenspannung wird so vorgenommen, daß die früheste Zündmöglichkeit, d. h. wirksame Steuerspannung gleich e_z, etwa in dem Augenblick erfolgt, in dem die Spannung e_al der vorhergehenden Anode unter die Spannung e_a der zu zündenden Anode sinkt. Die Abb. 2 stellt diesen Zustand gerade dar durch den Schnittpunkt der Kurven 13 und 17 im Augenblick t_v Naturgemäß kann man auch eine beliebig andere Phasenverschiebung wählen, doch wird hierdurch die Größe des Regelbereiches beeinträchtigt. '

Claims

Patentansprüche:

i. Einrichtung zur Regelung der Gleichstromleistung von Lichtbogengleichrichtern mit Steuerelektroden, denen eine aus einer Gleichspannungs- und einer Wechselspannungskomponente bestehende Steuerspannung zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß. eine Regeleinrichtung nur die Gleichspannungskomponente der Steuerspannung verändert, während Größe und Phase der Wechselspannungskomponente konstant bleiben.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Kathode und Spannungsnullpunkt der die Steuerwechselspannung liefernden Einrichtung die durch die Regeleinrichtung veränderbare Gleichspannungskomponente geschaltet ist.
3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleichspannungskomponente einer von der erzeugten Gleichspannung des Gleichrichters gespeisten Regeleinrichtung entnommen wird.
4. Einrichtung nach Anspruch 1 oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß ein Potentiometer, gegebenenfalls in Reihe 100 mit einer Drosselspule, zwischen dem positiven und negativen Gleichstromleiter zur Entnahme der Gleichspannungskomponente dient.
5. Einrichtung nach Anspruch 1 oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerwechselspannung eine derart gewählte konstante Phasenverschiebung gegen die Anodenspannung hat, daß der früheste Zeitpunkt der durch die an den Steuerelektroden herrschenden Steuerspannung bewirkten Zündung nahezu zusammenfällt mit dem Zeitpunkt, in welchem die Spannung der zu zündenden Anode die Spannung der vorangehenden Anode zu überschreiten beginnt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

BERUN. GEDRUCKT IN DER REICHSDRUCKEREI