DE620642C

DE620642C - Einrichtung zur Regelung der Helligkeit elektrischer Lampen oder Lampengruppen

Info

Publication number: DE620642C
Application number: DEA68489D
Authority: DE
Original assignee: AEG AG
Current assignee: AEG AG
Priority date: 1932-01-30
Filing date: 1933-01-31
Publication date: 1935-10-24
Also published as: US1970427A

Description

Einrichtung zur Regelung der Helligkeit elektrischer Lampen oder Lampengruppen Die Erfindung bezieht sich auf die Steuerung elektrischer Stromkreise, die Beleuchtungslampen enthalten, und bezweckt, die Helligkeit der Lampen zu regeln. Hierbei werden gittergesteuerte Entladungsgefäße mit lichtbogenartiger Entladung verwendet, durch deren Anodenstrom, vorzugsweise mittels Vormagnetisierung einer mit der Lampe bzw. Lampengruppe in Reihe geschalteten Drosselspule, die Stromstärke in der Lampe oder Lampengruppe geändert wird. Das besondere Anwendungsgebiet des Erfindungsgegenstandes ist das Gebiet der Reklamebeleuchtung (Schaufensterbeleuchtung, Leuchtzeichen, Beleuchtung mit veränderlicher Farbe).
Mittels der Einrichtung gemäß der Erfindung können einzelne Lampen oder Lampengruppen einer Reklamebeleuchtungsanlage abwechselnd in einem vorgeschriebenen Rhythmus verdunkelt und erhellt werden. Der Verlauf der Wellenform beim bzw. während des Aufleuchtens oder Verdunkelns kann beliebig verändert werden und beispielsweise eine solche Gestaltung erhalten, daß sich das Maximum der Helligkeit über einen größeren Teil der Welle erstreckt, oder die Beleuchtung kann statt dessen über den größeren Teil der Welle (Periode) mehr oder weniger vollständig verdunkelt sein und nur während eines verhältnismäßig kurzen Zeitraumes wirken.
Gemäß der Erfindung wird der Steuergitterkreis der Entladungsgefäße mit Dampffüllung an drei dem Wechselstromnetz entnommene Wechselspannungen angeschlossen, von denen zwei eine konstante Größe und festgelegte Phasenverschiebung gegeneinander besitzen, während die dritte durch einen aus . dem Wechselstromnetz gespeisten und mit vorgeschriebener Geschwindigkeit angetriebenen Induktionsregler geliefert wird.
Die Erfindung wird an Hand des in der Abb, i dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Die Abb. 2 zeigt das Vektordiagramm der Gitter mit Anodenspannung (Spannungen des Ausgangskreises).
Bei der Anordnung nach der Abb. i wird eine Anzahl von Lampen io gesteuert, deren Helligkeit in vorgeschriebener Zeitfolge verändert werden soll, die durch die Rotationsgeschwindigkeit eines Induktionsreglers i i bestimmt ist. Dieser wird durch einen praktisch mit konstanter Geschwindigkeit laufenden Elektromotor i2 angetrieben. Der Lampenstromkreis wird von einem Paar gittergesteuerter Entladungsgefäße mit lichtbogenartiger Entladung (vorzugsweise mit Dampffüllung), die als Gleichrichter wirken, gesteuert. Die vakuumdicht abgeschmolzenen Entladungsgefäße -enthalten in bekannter Weise eine geringe Menge eines inerten Gases, beispielsweise Quecksilbergas; die Zeit, in der der Entladungsstrom einsetzt, wird durch die Gitterspannung bestimmt. Die Entladungsgefäße 14 und 15 sind so geschaltet, daß beide Halbwellen des Wechselstromes, der dem Anodenkreis von einer geeigneten Wechselstromquelfe (oder -netz) 17 zugeführt wird, gleichgerichtet werden. Die Anoden- oder Ausgangskreise der Entladungsgefäße 14 und 15 werden von der Wechselstromquelle 17 her über einen geeigneten Transformator i8 gespeist, dessen Primärwicklung durch die Leitungen ig und 2o mit der Wechselstromquelle 17 verbunden ist, während seine Sekundärwicklung an die Anoden 21 und 22 der Entladungsgefäße 14 bzw. 15 angeschlossen ist. Der Mittelpunkt 23.der Sekundärwicklung des Transformators 18 ist über eine Leitung 24 mit einer Wicklung 25a einer vormagnetisierbaren Selbstinduktion (Eisendrossel) und über diese mit den Kathoden 26 und 27 der Entladungsgefäße verbunden. -Die Kathoden sind an eine geeignete Heizstromquelle angeschlossen, beispielsweise über den Transformator 28 an das Wechselstromnetz 17. Über die Selbstinduktion fließt also der gleichgerichtete Strom, dessen Größe von den Gitterspannungen der Entladungsgefäße 14, i5 abhängig ist.
Die Spannung, die den Gittern 2,9 und 30 der Entladungsgefäße zugeführt wird, wird einem Transformator 3z' entnommen, dessen Sekundärwicklung über die Widerstände 2g11 und 3o11 mit den Steuergittern 2,9 und 3o verbunden ist. Die Widerstände 2g11 und 3o11 dienen zur Begrenzung des Gitterstromes der Entladungsgefäße, während ein zur Sekundärwicklung des Transformators 32 parallel geschalteter Widerstand 31 zur Einstellung der Größe der dem Gitter 29 und '3o zugeführten Spannungen dient. Die Primärwicklung des Transformators 32 ist mit der Sekundärwicklung des Transformators 33, der Sekundärwicklung des Transformators 34 und der Rotorwicklung 35 des Induktionsreglers i i in Reihe geschaltet. Die Primärwicklung des Transformators 33 ist direkt an das Netz 17 angeschlossen, während die Primärwicklung des Transformators 34 über einen einstellbaren Widerstand 36 mit dem Netz 17 verbunden ist. Die Statorwicklungen 37 und 38 des Induktionsreglers i i sind direkt 11.n das Netz 17 angeschlossen. Infolge der induktiven Koppelung zwischen den Wicklungen 37 und 38 und der Rotorwicklung 35 des Induktionsreglers i i wird in der letzteren eine Spannung induziert, deren Größe von einem Minimum in der einen Richtung zu einem Maximum in der entgegengesetzten Richtung sich verändert, wenn der Rotor 35 um i8o°' gedreht wird. Diese Spannung- gibt zusammen mit -den Spannungen der Sekundärwicklung der Transformatoren 33 und 34@ eine resultierende Spannung an dem Gittertransformator 32, deren Phasenlage. von der Winkelstellung der Rotorwicklung 35 gegenüber den Statorwicklungen abhängig-ist. Befindet sich beispielsweise die Wicklung 35 in der gezeichneten Stellung, so hat die in :der Wicklung 35 induzierte Spannung in der einen Richtung ein Maximum. Wenn der Rotor 35 um go° gedreht wird, so wird ein Minimum der Spannung, das praktisch Null ist, induziert, .während bei einer Verschiebung (Drehung) um i8o° von der gezeichneten Stellung aus ein Maximum der Spannung in umgekehrter Richtung induziert wird.
Ein Bild darüber, wie sich die Spannungen der Transformatoren 33 und 34 mit der von dem Induktionsregler i i zu der Spannung, die dem Gittertransformator 32 aufgedrückt wird, zusammensetzen, gibt die Abb. 2. Als Bezugsvektor ist die Anodenspannung gewählt worden. Sie ist durch den Vektor 1811 dargestellt. Der Vektor 35a stellt das Maximum der in der, Wicklung 35 induzierten Spannung dar, wenn die Wicklung 35 die in der Abb. i gezeichnete Lage innehat, während der Vektor 35b das Maximum der in der Wicklung 35 induzierten Spannung darstellt, wenn die Wicklung 35 um 18o° gegenüber der gezeichneten Lage gedreht ist. Der variable Widerstand 36 in Reihenschaltung mit der Primärwicklung des Transformators 34 ist deshalb vorgesehen, um eine Phasenverschiebung zwischen den Spannungen zu erzielen, die in den Sekundärwicklungen der Transformatoren 33 bzw. 34 induziert werden. Der Vektor 34a stellt daher die Spannung dar, die von der SekundärWicklung des Transformators 34 bei einem bestimmten gegebenen Wert des Widerstandes 36 erzeugt wird. Die in der Sekundärwicklung des Transformators 33 induzierte Spannung hat dieselbe Phasenlage wie die in der Wicklung 35 erzeugte Spannung, und ihre Größe ist so gewählt, daß, wenn sie zu der vor der Sekundärwicklung des Transformators 34 erzeugten Spannung addiert wird, die resultierende Spannung OA um go° gegenüber den Spannungsvektoren 35a und 35b verschoben ist. Die Richtung und Größe dieser Spannung ist durch den Vektor 33a dargestellt. Wenn die Rotorwicklung 35 des Induktionsreglers i i sich nun um i8o° dreht, so verändert sich die Phasenlage der dem Gitter 32 zugeführten Spannung gegenüber der Anodenspannung um den Winkel BAC infolge dieser Veränderungen der Phasenlage der Gitterspannung. Gegenüber der Anodenspannung können die Entladungsgefäße 14 und 15 über verschieden große Abschnitte der Halbwelle stromdurchlässig gemacht werden.
Die Veränderung der Phasenlage in der einen Richtung von dem Vektor 0A aus ist gleich der Veränderung der Phasenlage in der anderen Richtung. Es ergibt sich daher ein allmähliches Anwachsen und Fallen der Helligkeit der Lampen, oder, mit anderen Worten, es ergibt sich eingleichmäßiger Wellenzug für die Steuerspannung bei jeder Umdrehung des Induktionsreglers 11.

Claims

PATENTFANSPRÜcIIE: 1. Einrichtung zur Regelung der Helligkeit elektrischer Lampen oder Lampengruppen, insbesondere für .die Zwecke der Reklamebeleuchtung, unter Anwendung gittergesteuerter Entladungsgefäße mit lichtbogenartiger Entladung, durch deren Anodenstrom, =vorzugsweise mittels Vormagnetisierung einer mit der Lampe bzw. Lampengruppe in Reihe geschalteten Drosselspule, die Stromstärke in derLampe öder Lampengruppe geändert wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuergitterkreis der Entladungsgefäße an drei dem Wechselstromnetz entnommenen Wechselspannungen angeschlossen ist, von denen zwei (A, B) eine konstante Größe und festgelegte Phasenverschiebung gegeneinander besitzen, während die dritte durch einen aus dem Wechselstromnetz gespeisten, mit vorgeschriebener Geschwindigkeit angetriebenen Induktionsregler (11, 35) geliefert wird.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die drei Wechselspannungen (A, B, 35) zweckmäßig in Reihenschaltung' an die Primärwicklung eines. Transformators (32) gelegt sind., dessen Sekundärwicklung an die Steuergitter (2g, 30) bzw. den Steuergitterkreis der Entladungsgefäße (14, 15) angeschlossen ist.
3. Einrichtung nach Anspruch i oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Speisung des Gittertransformators (32) mit den beiden hinsichtlich Größe und Phasenverschiebung gegeneinander festliegenden Wechselspannungen Transformatoren (33, 34) vorgesehen sind und in den Stromkreis der Primärwicklung eines der beiden Transformatoren (34) ein Widerstand (36) eingeschaltet ist.