DE600780C

DE600780C - Mercury vapor rectifier with mercury cathode

Info

Publication number: DE600780C
Application number: DE1930600780D
Authority: DE
Original assignee: AEG AG
Current assignee: AEG AG
Priority date: 1929-12-28
Filing date: 1930-12-25
Publication date: 1934-07-31

Description

Quecksilberdampfgleichrichter mit Quecksilberkathode Die Erfindung betrifft die Zündung von Quecksilberdampfgleichrichtern mit Ouccksilberkathode.Mercury vapor rectifier with mercury cathode The invention relates to the ignition of mercury vapor rectifiers with oucc silver cathodes.

Zur Zündung von Entladungsgefäßen, insbesondere Quecksilberdampfgleichrichtern o.dgl., ist es bekannt, einen besonderen Zündbogen zu erzeugen, der auf die Hauptelektrode oder Erregerelektrode übergeht und so das Arbeiten der Anordnung einleitet. Es sind bereits verschiedene Wege zur Erzeugung des Zündbogens bekannt. Zu diesen gehören auch Anordnungen zum Kippen des evakuierten Gefäßes oder zum Bewegen der Zündelektrode oder zum Anwenden einer sehr hohen Zündspannung zwischen den Hauptelektroden. Diese Vorrichtungen zur Erzeugung des Zündbogens haben nicht immer zufriedenstellend gearbeitet, weil das evakuierte Gefäß bewegt werden muß oder der Zündinechanismus einen mehr oder minder komplizierten Aufbau hat. Auch ist es bekanntgeworden, zum Zwecke dar Zündung das Quecksilber durch ein elektromagnetisches Feld in Bewegung zu setzen und dadurch vorübergehend mit einer Zündelektrode in Berührung zii bringen. Auf Gleichrichter dieser Art bezieht sich die Erfindung, und zwar im speziellen auf solche Gleichrichter, bei denen gemäß einem schon früher gemachten Vorschlage die Quecksilbermasse der Kathode mittels eines magnetischen Drehfeldes in drehende Bewegung versetzt und dadurch mit der Zündelektrode in Kontakt gebracht wird. Gemäß der Erfindung besteht bei Gleichrichtern dieser speziellen Art die Zündelektrode aus Quecksilber, das sich in einem dem Kathodenbehälter benachbarten Ansatzbehälter befindet. Dadurch ergibt sich der sehr wesentliche Vorteil, daß bei der Zündung weder auf mechanischem Wege bewegte Teile erforderlich sind noch eine Kontaktgabe zwischen dem Kathodenquecksilber und einer festen Zündelektrode zustande kommen rnuß. Bei der Zündung gemäß der Erfindung sind daher über der Quecksilberkathode keine für die Zündung benötigten festen Metallteile vorhanden, die durch das Ouecksilber bzw. durch den betriebsmäßigen Lichtbogen angegriffen werden könnten. Außerdem ist der Bau des Entladungsgefäßes wesentlich vereinfacht.For igniting discharge vessels, especially mercury vapor rectifiers Or the like., It is known to generate a special ignition arc that is applied to the main electrode or exciter electrode passes and thus initiates the operation of the arrangement. There are already known different ways of generating the ignition arc. These include also arrangements for tilting the evacuated vessel or for moving the ignition electrode or to apply a very high ignition voltage between the main electrodes. These Devices for generating the ignition arc have not always worked satisfactorily, because the evacuated vessel has to be moved or the ignition mechanism one more or has a less complicated structure. Also it has become known for the purpose of being Ignition to set the mercury in motion by an electromagnetic field and thereby temporarily bring it into contact with an ignition electrode. on Rectifiers of this type, the invention relates in particular to such rectifiers, in which, according to a proposal made earlier, the Mercury mass of the cathode in rotating motion by means of a rotating magnetic field offset and thereby brought into contact with the ignition electrode. According to the invention In rectifiers of this special type, the ignition electrode consists of mercury, which is located in a batch container adjacent to the cathode container. Through this there is the very important advantage that when the ignition is neither on mechanical Moving parts are required to make contact between the cathode mercury and a solid ignition electrode. Upon ignition according to the invention there are therefore no solid metal parts required for ignition above the mercury cathode present that are attacked by the mercury or by the operational arc could become. In addition, the construction of the discharge vessel is significantly simplified.

In Abb. i ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung mit einer Gleichrichteranordnung beschrieben. Abb. 2 stellt eine Abänderung der Anordnung zur Erzeugung der Bewegung der Flüssigkeitselektrode dar.In Fig. I is an embodiment of the invention with a rectifier arrangement described. Fig. 2 shows a modification of the arrangement for generating the movement the liquid electrode.

Die in Abb. i beschriebene Anordnung enthält Wechselstromklemmen io und Gleichstromklemmen ii, die über einen Haupttransformator 12 und ein Dampfentladungsgefäß 13 miteinander verbunden sind. Das Entladungsgefäß enthält eine Quecksilberkathode 14, eine Quecksilberzündelektrode 15, die in einem dem Kathodenbehälter benachbarten Ansatzbehälter untergebracht ist, ein Paar Erregerelektroden 17 und ein Paar Hauptelektroden x8. Der Haupttransformator enthält eine Primärwicklung 1g, die an das Wechselstromnetz 1o angeschlossen ist, und eine Sekundärwicklung 2o, deren Enden an die Anode 18 des Gefäßes 13 und deren Mittelanzapfung an die eine Klemme des Gleichstromkreis?s ii angeschlossen sind. Die Kathode 14 ist mit der anderen Klemme des Gleichstromkreises ii verbunden.The arrangement described in Fig. I contains AC terminals io and direct current terminals ii, which are connected via a main transformer 12 and a vapor discharge vessel 13 are connected to each other. The discharge vessel contains a Mercury cathode 14, a mercury ignition electrode 15, which is in one of the cathode containers adjacent batch container is housed, a pair of excitation electrodes 17 and a pair of main electrodes x8. The main transformer contains a primary winding 1g, which is connected to the AC network 1o, and a secondary winding 2o, the ends of which to the anode 18 of the vessel 13 and the center tap to the one terminal of the DC circuit? s ii are connected. The cathode 14 is with connected to the other terminal of DC circuit ii.

Der Transformator 12 ist mit einer Tertiärwicklung 22 zur Steuerung des Zündens und der Erregung des Gefäßes 13 versehen. Die Enden der Wicklung 22 sind mit den Erregerelektroden 17 des Gefäßes 13 über Drosselspulen 23 verbunden, während eine Mittelanzapfung 24 mit der Kathode 14 verbunden ist. Eine andere Anzapfung 25 ist mit der Zündelektrode 15 über einen Widerstand 26 und eine Spule 27 eines Schalters 28 verbunden. Der Schalter 28 ist außerdem mit einer Spule 29 versehen, die zwischen die eine der Drosselspulen 23 und die eine der beiden Erregerelektroden 17 geschaltet ist.The transformer 12 has a tertiary winding 22 for control the ignition and excitation of the vessel 13 is provided. The ends of the winding 22 are connected to the excitation electrodes 17 of the vessel 13 via choke coils 23, while a center tap 24 is connected to the cathode 14. Another tap 25 is connected to the ignition electrode 15 via a resistor 26 and a coil 27 Switch 28 connected. The switch 28 is also provided with a coil 29, between one of the choke coils 23 and one of the two excitation electrodes 17 is switched.

Der Schalter 28 ist angeordnet, um die Verbindung zwischen der Primärwicklung 1g und einem Paar Spulen 30 und 31 zu steuern, von denen eine mit einer Drosselspule 32 in Reihe geschaltet ist, mit deren Hilfe aus der einen vorhandenen Wechselstromphase eine Hilfsphase derart erzeugt wird, daß in den Wicklungen 30 und 31 ein magnetisches Drehfeld entsteht. Hierdurch tritt eine Rotation der Kathode 14 auf, die zu einem Emporsteigen des Kathodenquecksilbers an der Gefäßwandung Veranlassung gibt und so das Kathodenquecksilber in zeitweiligen Kontakt mit der Zündelektrode 15 bringt. Da die Drosselspule 32 dazu dient, ein drehendes Magnetfeld zu erzeugen, das auf die Kathode 14 einwirkt, kann die Spulenanordnung 30, 31 durch eine mehrphasige Spulenanordnung ersetzt werden. Eine solche Anordnung ist in Abb. 2 dargestellt, wo die Mehrphasenspulen 33, 34 und 35 das Kathodengefäß umgeben und mit dem NIehrphasensystem 36 verbunden sind.The switch 28 is arranged to control the connection between the primary winding 1g and a pair of coils 30 and 31, one of which is connected in series with a choke coil 32, by means of which an auxiliary phase is generated from the one existing alternating current phase in such a way that A rotating magnetic field is created in the windings 30 and 31. This causes a rotation of the cathode 14, which causes the cathode mercury to rise up the vessel wall and thus brings the cathode mercury into temporary contact with the ignition electrode 15. Since the choke coil 32 serves to generate a rotating magnetic field which acts on the cathode 14, the coil arrangement 30, 31 can be replaced by a polyphase coil arrangement. Such an arrangement is shown in FIG. 2, where the multiphase coils 33, 34 and 35 surround the cathode vessel and are connected to the multiphase system 36.

Zur Erklärung der Arbeitsweise der Anordnung nehmen wir zunächst an, daß der. Schalter 28 geschlossen gehalten wird. Wenn der Schalter geschlossen ist und die Spulen 30 und 31 erregt sind, wird die Quecksilberkathode 14 durch das magnetische Feld der Spulen 30 und 31 in Drehung versetzt. Infolge der durch die Rotation erzeugten Zentrifugalkraft wird die Quecksilberkathode mit der Zündelektrode 15 zeitweilig in Berührung gebracht. Wenn dies geschieht, wird die Erregerspule 27 erregt, der Schalter 28 wird geöffnet, die Spulen 30 und 31 werden entregt, die Rotationsbewegung der Quecksilberkathode verlangsamt sich, die Kathode 14 löst sich ab von der Zündelektrode 15, und ein Bogen zwischen Kathode und Zündelektrode entsteht. Dieser Bogen teilt sich unverzüglich den Erregerelektroden 17 mit, und der Schalter 28 wird nunmehr in der geöffneten Stellung durch die Spule 29 gehalten.To explain how the arrangement works, let us first assume that the. Switch 28 is held closed. When the switch is closed and the coils 30 and 31 are energized, the mercury cathode 14 is rotated by the magnetic field of the coils 30 and 31. As a result of the centrifugal force generated by the rotation, the mercury cathode is temporarily brought into contact with the ignition electrode 15. When this happens, the excitation coil 27 is energized, the switch 28 is opened, the coils 30 and 31 are de-energized, the rotational movement of the mercury cathode slows down, the cathode 14 separates from the ignition electrode 15, and an arc is created between the cathode and ignition electrode . This arc is immediately communicated to the excitation electrodes 17, and the switch 28 is now held in the open position by the coil 29.

Sollte sich der Bogen nicht auf die Erregerelektroden übertragen, so wird der Schalter 28 durch eine an ihm vorgesehene Feder in ` seine Ruhelage zurückgeführt, in der er die das Drehfeld erzeugenden Wicklungen einschaltet. Der vorher beschriebene Vorgang wiederholt sich daher. Wenn der Bogen an den Erregerelektroden 17 sich ausgebildet hat, wird sich, auch der Hauptbogen nach den Anoden 18 ausbilden und aufrechterhalten werden.Should the arc not be transferred to the excitation electrodes, so the switch 28 is put into its rest position by a spring provided on it returned, in which he switches on the windings generating the rotating field. Of the the previously described process is therefore repeated. When the arc on the excitation electrodes 17 has formed, the main arc after the anodes 18 will also be formed and be sustained.

Claims

PATENT FRUITS: i. Mercury surge rectifier with mercury cathode, in which the mercury is passed through an electromagnetic field for the purpose of ignition stirred up and temporarily brought into contact with an ignition electrode, characterized in that in such rectifiers in which the mercury mass the cathode is set in rotating motion by means of a rotating magnetic field and is thereby brought into contact with the ignition electrode, the ignition electrode off There is mercury in a batch container adjacent to the cathode container is located.

2. Mercury vapor equalizer according to claim i, characterized in that that a switch is provided in the circuit generating the rotating magnetic field which is automatically activated when the cathode touches the ignition electrode and the excitation for the rotating field switches off.

3. Mercury vapor rectifier after Claim 2, characterized in that the switch is provided with a spring, the him, in case of stopping the rotation of the cathode between the ignition electrode and cathode resulting ignition arcs are not led to the ignition of the excitation arc has, brings it into its rest position and thus the excitation of the rotating magnetic field turns on again.

4. mercury vapor rectifier according to claim 3, characterized in that that the switch has two windings, one of which is in the circuit the ignition electrode, the other is in the circuit of one exciter anode. G.

Mercury vapor rectifier according to Claims i to q., Characterized in that the rotating magnetic field is generated by a three-phase system.

6. Mercury vapor rectifier according to claims i to q., characterized in that the rotating magnetic field is generated is generated from one phase and one from this by suitable phase rotation Auxiliary phase.