DE623982C

DE623982C - Device for converting direct current into alternating current or alternating current in such a higher frequency

Info

Publication number: DE623982C
Application number: DES71092D
Authority: DE
Original assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens AG
Current assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens AG
Priority date: 1925-08-11
Filing date: 1925-08-11
Publication date: 1936-01-11

Description

BibKotheek lur. Ind. EigendomLibrary lur. Ind. Self-dom

■17 PER 1936■ 17 PER 1936

AUSGEGEBEN AM
11. JANUAR 1936ISSUED ON
JANUARY 11, 1936

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Umwandlung von Gleichstrom in Wechselstrom sowie zur Umwandlung von Wechselstrom einer gegebenen Frequenz in Wechselstrom höherer Frequenz, und zwar unter Verwendung von Gas- oder Dampfentladungsstrecken mit Lichtbogenentladung und eindeutiger Durchlaßrichtung, im folgenden kurz Ventile genannt.The invention relates to a device for converting direct current into alternating current and for converting alternating current of a given frequency to alternating current of higher frequency using of gas or vapor discharge paths with arc discharge and clear direction of passage, briefly below Called valves.

Bei den bisher bekannten Einrichtungen für die obengenannten Zwecke wurde beispielsweise so verfahren, daß die durch die gesteuerten elektrischen Ventile erzeugten Stromimpulse die Sekundärwicklung eines Transformators derart beeinflußten, daß der Primärwicklung dieses Transformators ein Wechselstrom, der gewünschten. Stärke, Spannung und Frequenz entnommen werden konnte. Die Notwendigkeit eines; solchenIn the previously known devices for the above-mentioned purposes, for example proceed so that the current pulses generated by the controlled electric valves the secondary winding of a Transformers so affected that the primary winding of this transformer one Alternating current, the desired. Strength, voltage and frequency can be taken could. The need for one; such

ao Transformators in einer Wechselrichter- oder Umrichteranlage verteuert jedoch eine solche Anlage sehr bedeutend und stellt deren Wirtschaftlichkeit für manchen Verwendungszweck in Frage.ao transformer in an inverter or converter system, however, makes such an expensive one Plant very important and represents its economic viability for some purposes in question.

Es sind ferner Einrichtungen bekannt, bei denen vermittels einer mechanischen Schaltvorrichtung aus einer Energiequelle, beispielsweise einer Gleichstromquelle, ein Kondensator aufgeladen. wird, der sich über einen induktiven Widerstand entlädt. Abgesehen davon, daß eine derartige Anordnung durch Verwendung einer mechanischen Schaltvorrichtung nur eine begrenzte Stromstärke für die Beanspruchungen der Apparatur zuläßt, ist hierbei der Nachteil vorhanden, daß nur das Entladen der Kapazität zur Speisung bzw. Erregung der Induktivität ausgenutzt wird.There are also devices known in which by means of a mechanical switching device from an energy source, for example a direct current source, a capacitor charged. that discharges through an inductive resistor. Apart from that from the fact that such an arrangement by the use of a mechanical switching device only a limited amperage for the stresses and strains of the apparatus, the disadvantage here is that that only the discharging of the capacitance is used to feed or excite the inductance will.

Alle diese Nachteile werden durch die Einrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung dadurch vermieden, daß zur Umwandlung von Gleichstrom in Wechselstrom oder von Wechselstrom in solchen höherer Frequenz durch periodisches Laden und Entladen eines mit einem induktiven Widerstand, welcher der Verbraucher selbst sein kann, in Reihe liegenden Kondensators je eine in jedem Lade- und Entladestromkreis eingeschaltete elektrische Gas- oder Dampfentladungsstrecke mit Bogenentladung und eindeutiger Durchlaßrichtung verwendet wird, die derart gesteuert wird, daß sie den zugehörigen Stromkreis im Takte der Verbraucherfrequenz schließt und öffnet. Durch die Einrichtung gemäß der Erfindung kann also dem Wechselstromverbraucher der Strom in der gewünschten Form, d. h. Stärke, Spannung und Kurvenform, aus den elektrischen Entladungsstrecken unmittelbar zugeführt werden. Von den elektrischen Entladungsgefäßen sind aber gerade die Metalldampf- oder gasgefüllten Gefäße mit Bogenentladung hierzu besonders befähigt,- da deren Leistung von Fall zu Fall beliebig hoch bemessen und ihre Steuerung mit verhältnismäßig geringen Energien bei hohem Wirkungsgrad durchgeführt werdenAll of these disadvantages are alleviated by the device according to the present invention avoided by converting direct current into alternating current or alternating current in such a higher frequency by periodically charging and discharging one with an inductive resistor, which the consumer itself can be, one in series capacitor in each Charge and discharge circuit switched on electrical gas or vapor discharge path with arc discharge and unique transmission direction is used, which is controlled in this way is that it closes and opens the associated circuit in time with the consumer frequency. Through the establishment According to the invention, the alternating current consumer can have the current in the desired Shape, d. H. Strength, voltage and curve shape, can be supplied directly from the electrical discharge paths. from However, the electrical discharge vessels are precisely those filled with metal vapor or gas Vessels with arc discharge are particularly capable of doing this, - as their performance varies from case to case dimensioned arbitrarily high and their control with relatively low energies high efficiency

kann. Ferner wird in der Einrichtung gemäß der Erfindung die als Energiespeicher dienende Kapazität in vollkommenster Weise ausgenutzt, da sowohl das Laden als auch das Entladen der Kapazität zur Speisung bzw. Erregung der Induktivität herangezogen wird und die Frequenz des erzeugten Wechselstromes von .der Kapazität des Kondensators bzw. durch die Steuerung der Lade- und Entladezeit des Kondensators mit Hilfe der gesteuerten elektrischen Entladungsstrekken bestimmt wird.can. Furthermore, the device according to the invention is used as an energy store serving capacity used in the most perfect way, since both the loading and the discharging of the capacitance is used to supply or excite the inductance and the frequency of the alternating current generated by .the capacitance of the capacitor or by controlling the charging and discharging time of the capacitor with the help the controlled electrical discharge path is determined.

Bei der praktischen Durchführung der Erfindung wird Energie einem Schwingungskreis zugeführt, der ein elektrisches Ventil und Schalteinrichtungen enthält, durch die ein Stromkreis in Einklang mit der Frequenz des wünschten Wechselstromes geöffnet und geschlossen wird. Da wegen der Einschaltung des elektrischen Ventils in diesen Schwingungskreis nur die einen halben Wellen der Schwingungen durch den Stromkreis hindurchgehen können, wird ein zweiter Ventilkreis vorgesehen, der für die zweite Hälfte der Schwingungswellen benutzt werden kann. Durch die Steuerung der in Reihe mit den Ventilen liegenden Stromschlußvorrichtungen, die unter Umständen auch mit ,dem elektrischen Ventil. zu einer Einheit vereinigt sein können, ist man imstande, die Frequenz der Schwingungen über einen weiteren Bereich zu ändern, ohne besondere Einstellung an den einzelnen Bestandteilen des Schwingungskreises, also in dem Kondensator und der Selbstinduktion, vornehmen zu müssen. Derartige Einrichtungen sind besonders wertvoll für Anlagen von großer Leistung, z. B. Induktionsöfen, drahtlose Energieübertragung usw., obgleich die Erfindung auf diese Anwendungen nicht beschränkt ist.In practicing the invention, energy becomes an oscillatory circuit supplied, which contains an electric valve and switching devices through which a circuit opened and in accordance with the frequency of the desired alternating current is closed. Because because of the switching on of the electric valve in this oscillation circuit only half a wave the vibrations can pass through the circuit, becomes a second valve circuit provided, which can be used for the second half of the vibration waves. By controlling the circuit breakers in series with the valves, which possibly also with, the electric Valve. can be united into a unity, one is able to use the frequency of the vibrations can be changed over a wider range without any special setting on the individual components of the oscillation circuit, i.e. in the capacitor and the self-induction of having to do. Such facilities are particularly valuable for high performance systems, e.g. B. Induction furnaces, wireless power transmission, etc., although the invention is based on these Applications is not limited.

Die Zeichnungen bringen· verschiedene Ausführungsformen der Erfindung zur Darstellung. The drawings show various embodiments of the invention.

Fig. ι und 2 zeigen zwei Schaltschemata von Einrichtungen zur Umwandlung von Gleichstrom in Wechselstrom. Fig. 3 gibt ein Schaltschenra zur Umwandlung von Wechselstrom niedriger Frequenz in Wechselstrom höherer Frequenz. Fig. 4, 5 und 6 veranschaulichen Kurven, die zur Erläuterung der Wirkungsweise der Schaltung nach Fig. 3 dienen. Fig. 7 ist ein Schaltschema einer Anordnung, die ähnlich wie die nach Fig. 3 arbeitet und bei der Quecksilberdampfventile mit besonderer Regelung der Zündung benutzt werden, während Fig. 8 eine ähnliche Einrichtung veranschaulicht, die mit durch Gitter gesteuerten Quecksilberdampfgleichrichtern versehen ist.Fig. Ι and 2 show two circuit diagrams of devices for converting Direct current to alternating current. Fig. 3 gives a switching circuit for converting alternating current lower frequency in alternating current higher frequency. Figures 4, 5 and 6 illustrate Curves which serve to explain the mode of operation of the circuit according to FIG. 3. Fig. 7 is a circuit diagram of a Arrangement which works similarly to that of FIG. 3 and in which the mercury vapor valves with special control of the ignition can be used, while FIG. 8 shows a similar one Setup illustrated with grid controlled mercury vapor rectifiers is provided.

Gemäß Fig. ι wird ein elektrisches schwingungsfähiges Gebilde 1 verwendet, bestehend 1 aus einer Selbtsinduktionsspule 2, die einen Tiegel 3 umgibt, in dem Metall durch die mit Hilfe elektrischer Schwingungen in der Selbstinduktionsspule 2 induzierten Ströme geschmolzen werden soll, und einem in Reihe liegenden Kondensator 4, der mit einem Kontakt an die eine Klemme der Spule 2 angeschlossen ist. Die andere Klemme 5 der Spule 2 ist über eine zur Stabilisierung dienende Selbtsinduktionsspule 6 mit dem positiven Pol 7 eines Gleichstromgenerators 8 verbunden. Der negative Pol 9 des Gleichstromgenerators ist über einen Gleichrichter 10 mit Kathode 11 und Anode 12 an einen Schalter 13 gelegt, der zum Schließen und öffnen des Stromkreises zwischen der Gleichrichteranode 12 und der freien Klemme 14 des Schwingungskondensators 4 dient.According to FIG. 1, an electrical oscillatory structure 1 is used, consisting of 1 from a self-induction coil 2, which surrounds a crucible 3, in the metal through the with Using electrical oscillations in the self-induction coil 2 induced currents to be melted, and a series capacitor 4 with a contact to which one terminal of the coil 2 is connected. The other terminal 5 of the Coil 2 is connected to the positive via a self-induction coil 6 which is used for stabilization Pole 7 of a direct current generator 8 connected. The negative pole 9 of the DC generator is via a rectifier 10 with cathode 11 and anode 12 to a switch 13 placed, which is used to close and open the circuit between the rectifier anode 12 and the free terminal 14 of the oscillation capacitor 4 serves.

Zu dem Schwingungskreis 1 liegt im Nebenschluß ein Stromkreis 15 mit einem Gleichrichter 16, dessen Anode 17 mit der freien Klemme 5 der Selbstinduktionsspule 2 verbunden ist. Die Kathode 18 des Gleichrichters 16 kann mit der freien Klemme des Kondensators 4 durch die Schaltvorrichtung 13 verbunden sein, welche die Stromverbindung zwischen dem Kondensator 4 und der Anode 12 des ersten Gleichrichters 10 überwacht.A circuit 15 with a rectifier 16, the anode 17 of which is connected to the free terminal 5 of the self-induction coil 2, is shunted to the oscillating circuit 1. The cathode 18 of the rectifier 16 can be connected to the free terminal of the capacitor 4 through the switching device 13, which monitors the current connection between the capacitor 4 and the anode 12 of the first rectifier 10.

Zwischen der freien Klemme 5 der Spule 2 s° und der negativen Klemme 9 der Gleichstromquelle liegt ein Brückenkondensator 19, der . einen annähernd ungestörten Durchgang von Wechselströmen gestattet.Between the free terminal 5 of the coil 2 s ° and the negative terminal 9 of the direct current source is a bridge capacitor 19, the. an almost undisturbed passage of AC currents permitted.

Die Schaltvorrichtung 13 kann aus drei ringförmigen Kontaktglied«™ 21, 22 und 23 bestehen, die auf einer motorisch getriebenen Welle 24 gelagert sind und mit Bürsten 25, 26 und 27 zusammenarbeiten, um die notwendigen Verbindungen zwischen der freien Klemme 14 des Schwingungskondensators 4 und der Anode 12 und Kathode 18 der Gleichrichter 10 bzw. 16 herzustellen. Das Kontaktglied 21, das mit der zum Kondensator 4 führenden Bürste 25 zusammenarbeitet, ist mit einem leitenden Belag oder Schleifring 28 versehen, der seinen ganzen Umfang bedeckt. Die beiden anderen Kontaktglieder 22 und 23 sind nur auf einem Teil ihres Umfanges mit segmentförmigen leitenden Be-. lägen. 2g und 30 ausgerüstet, auf denen die Bürsten 26 oder 27 schleifen. Die leitenden Segmente 29 und 30 sind so gegeneinander versetzt, daß durch Leiter 32, die von dem Leitersegment 28 zu den Leitersegmenten 29 und 30 führen, zwischen der an den Kondensator führenden Bürste 25 und den mit den Gleichrichtern 10 bzw. 16 verbundenen Bürsten 26 oder 27 während je einer halben Umdrehung der Welle 24 abwechselnd eine Verbindung hergestellt werden kann. Die Ausdehnung der Bürsten 26, 27 sowie der Leiter-The switching device 13 can consist of three ring-shaped contact members 21, 22 and 23, which are mounted on a motor-driven shaft 24 and work together with brushes 25, 26 and 27 to establish the necessary connections between the free terminal 14 of the oscillation capacitor 4 and the Manufacture anode 12 and cathode 18 of rectifier 10 and 16, respectively. The contact member 21, which cooperates with the brush 25 leading to the capacitor 4, is provided with a conductive coating or slip ring 28 which covers its entire circumference. The other two contact members 22 and 23 are only on part of their circumference with segment-shaped conductive loading. would lie. 2g and 30, on which the brushes 26 or 27 grind. The conductive segments 29 and 30 are offset from one another so that through conductors 32, which lead from the conductor segment 28 to the conductor segments 29 and 30, between the brush 25 leading to the capacitor and the brushes 26 or connected to the rectifiers 10 and 16, respectively 27 alternately a connection can be established during each half revolution of the shaft 24. The expansion of the brushes 26, 27 and the conductor

Segmente 29 und 30, die mit ihnen zusammenwirken, ist so gewählt, daß die Verbindung nach dem einen Gleichrichter sicher unterbrochen wird, ehe die Verbindung mit dem anderen Gleichrichter hergestellt ist.Segments 29 and 30 that interact with them, is chosen so that the connection to the one rectifier is safe interrupted before the connection with the other rectifier is established.

Zum Verständnis der Wirkungsweise dieser Anordnung mögen die Strombedingungen betrachtet werden in dem Augenblick, wo die Schaltvorrichtung 13 die in Fig. 1 angegebene Stellung einnimmt. Dann ist ein Stromkreis geschlossen von der freien Klemme 5 der Selbstinduktionsspule 2 über den Generator 8, dessen negative Klemme 9, durch die Kathode und Anode des Gleichrichters 10, über die Bürste 26, das Kontaktsegment 29, den Leiter 32, den Schleifring 28 und die Bürste 25 zur freien Klemme 14 des Schwingungskondensators. Durch diesen Stromkreis fließt ein Strom vom Generator und lädt den Kondensator 4 auf, wobei die mit der Selbstinduktionsspule verbundene Kondensatorbelegung 33 eine positive Ladung und die mit der Bürste 25 verbundene Kondensatorbelegung 34 eine negative Lass dung erhält.To understand how this arrangement works, consider the current conditions be considered at the moment when the switching device 13 is indicated in FIG Takes position. Then a circuit is closed from the free terminal 5 of the self-induction coil 2 via the generator 8, its negative terminal 9, through the cathode and anode of the rectifier 10, via the brush 26, the contact segment 29, the conductor 32, the slip ring 28 and the brush 25 to the free terminal 14 of the oscillation capacitor. A current from the generator flows through this circuit and charges the capacitor 4, the connected to the self-induction coil Capacitor occupancy 33 has a positive charge and that associated with the brush 25 Capacitor occupancy 34 receives a negative Lass manure.

Die Größe der Selbstinduktionsspule 2, des Schwingungskondensators 4 und des Brückenkondensators 19 ist so gewählt, daß das Aufladen beendet ist, bevor die Bürste 26 von dem Leitersegment 29 abgleitet und .die Verbindung zwischen der Anode 12 des Gleichrichters und der negativ geladenen Kondensatorbelegung 34 des Kondensators 4 unterbricht. Durch eine solche Anordnung erzielt man ein völlig funkenloses öffnen der Kontakte zwischen den Elementen der Schaltvorrichtung 13, verringert die Beanspruchung derselben und ermöglicht auf diese Weise, daß eine große Leistung mit verhältnismäßig einfacher Ausrüstung erzielt wird.The size of the self-induction coil 2, the oscillation capacitor 4 and the bridge capacitor 19 is chosen so that charging is completed before the brush 26 of the conductor segment 29 slides off and .the connection between the anode 12 of the rectifier and the negatively charged capacitor occupancy 34 of the capacitor 4 is interrupted. Such an arrangement achieves a completely spark-free opening of the contacts between the elements of the switching device 13, reduces the stress the same and in this way enables a great performance with relative simple equipment is achieved.

Bei der weiteren Drehung der Welle 24 wird Stromschluß zwischen der Bürste 27 und dem Kontaktsegment 30 des zweiten Gleichrichters 16 und dadurch zwischen der negativ geladenen Kondensatorbelegung 34 und der Kathode 18 des Gleichrichters 16 hergestellt. Die letztere Verbindung gestattet die Entladung der während der ersten halben Drehung der Welle 24 im Kondensator aufgespeicherten Ladung durch den Gleichrichter 16, bis die' gesamte positive Ladung von der Kondensatorbelegung 33 durch die Selbstinduktionsspule 2, die Anode 17 tmd die Kathode 18 des Gleichrichters 16, die Bürste 27, das Leitersegment 30, den Leiter 32 und die Bürste 25 zu der vorher negativ geladenen Kondensatorbelegung 34 übergegangen ist.As the shaft 24 continues to rotate, there is a short circuit between the brush 27 and the contact segment 30 of the second rectifier 16 and thereby between the negatively charged capacitor occupancy 34 and the cathode 18 of the rectifier 16 manufactured. The latter connection allows the discharge of the during the first half Rotation of the shaft 24 in the capacitor accumulated charge by the rectifier 16, until the 'total positive charge from the capacitor occupancy 33 through the self-induction coil 2, the anode 17 tmd the cathode 18 of the rectifier 16, the brush 27, the conductor segment 30, the conductor 32 and the brush 25 to the previously negatively charged Capacitor occupancy 34 has passed.

Die positive Ladung, die auf diese Weise nach der unteren Kondensatorbelegung 34 übergeht,' wird darauf festgehalten und kann nicht durch den Gleichrichter 18 zurückgehen,.The positive charge created in this way after the lower capacitor occupancy 34 passes, 'is recorded and cannot go back through the rectifier 18.

da dieser nur in einer Richtung durchlässig ist; sie bleibt also im Kondensator, bis der Kontakt zwischen dem Leitersegment 30 und der Bürste 27 aufgehoben und die Verbin^ dung durch den anderen Gleichrichter 10 geschlossen wird. Dieser Kreislauf wiederholt sich im Einklang mit der Umlaufsgeschwindigfceit der Welle 24, und durch Regelung dieser Geschwindigkeit kann die Periodenzahl des Stromflusses durch die Spule 2 innerhalb weiter Grenzen geregelt werden. Für einen besonders wirksamen Betrieb ist es wünschenswert, die Frequenz der Schaltungen etwas geringer zu wählen als die Eigenfrequenz des Schwingungskreises, so daß die Ladung oder Entladung jedesmal zu Ende ist, gerade bevor die Schaltkontakte geöffnet werden.since this is only permeable in one direction; so it remains in the capacitor until the Contact between the conductor segment 30 and the brush 27 is canceled and the conn ^ tion is closed by the other rectifier 10. This cycle repeats itself in accordance with the speed of rotation of the shaft 24, and through regulation At this speed, the number of periods of the current flow through the coil 2 can be regulated within wide limits. For particularly effective operation, it is desirable to adjust the frequency of the circuits to choose something lower than the natural frequency of the oscillating circuit, so that the Charge or discharge is always over, just before the switch contacts open will.

Die in Fig. 2 dargestellte Anordnung ist im wesentlichen derjenigen nach Fig. 1 gleich, nur wird hier dem Schwingungskreise Energie während jeder halben Welle zugeführt. Der Dreileitergleichstromgenerator 41 ist mit seiner neutralen Klemme 42 an die freie Klemme 5 der Selbstinduktionsspule 2 angeschlossen. Die positive Klemme 43 des Gleichstromgenerators ist über eine Stabilisierungsinduktanz 44 mit der Anode 17 des Gleichrichters 16 verbunden und die negative Klemme 45 des Gleichstromgenerators über eine Stabilisierungsinduktanz 46 mit der Kathode 11 des Gleichrichters 10. Die Verbindungen zwischen der freien Klemme 14 des Schwingungskondensators 4 und der Anode 12 des Gleichrichters 10 sowie der Kathode 18 des Gleichrichters 16 sind dieselben wie bei der Schaltung nach Fig. r. Brückenkondensatoren 47 und 48 liegen zwischen der freien Klemme 5 der Spule 2 und der Kathode Ii des Gleichrichters 10 einerseits und der Anode 17 des Gleichrichters 16 anderseits.The arrangement shown in Fig. 2 is essentially the same as that of Fig. 1, only here energy is supplied to the oscillation circuit during every half wave. The three-wire DC generator 41 is with its neutral terminal 42 to the free terminal 5 of the self-induction coil 2 connected. The positive terminal 43 of the DC generator is connected to the anode 17 of the via a stabilizing inductance 44 Rectifier 16 connected and the negative terminal 45 of the DC generator via a stabilizing inductance 46 to the cathode 11 of the rectifier 10. The connections between the free terminal 14 of the oscillation capacitor 4 and the anode 12 of the rectifier 10 and the cathode 18 of the rectifier 16 are the same as in the circuit according to Fig. r. Bridge capacitors 47 and 48 are between the free Terminal 5 of the coil 2 and the cathode Ii of the rectifier 10 on the one hand and the Anode 17 of the rectifier 16 on the other hand.

Die Wirkungsweise dieser Schaltung ist ähnlich der nach Fig. 1, indem jede Hälfte des Generators 41 so arbeitet · wie der Generator in Fig. 1; der Schwingungskondensator 4 wird also während jeder halben Schwingung aufgeladen, während der Schalter 13 eine Verbindung zwischen dieser Generatorhälfte und dem Kondensator herstellt.The operation of this circuit is similar to that of FIG. 1 in that each half of the generator 41 works as the generator in FIG. 1; the oscillation capacitor 4 is thus charged during every half oscillation, while the switch 13 is connected between this generator half and the capacitor.

Fig. 3 zeigt eine Einrichtung zur Umwandlung yon Einphasenwechselstrom niedriger Frequenz in solchen höherer Frequenz. Hierbei wird im wesentlichen die Einrichtung nach Fig. 2 verwendet, und die Schaltvorrichtungen werden bis zu einem gewissen Grade verdoppelt, so daft Schwingungskreise für jede Hälfte der Stromwellen der Wechselstromquelle geschaffen werden. Die Klemme 5 der Induktanz 2 ist mit dem Verbindungs-. punkt 51 von zwei-in Reihe geschalteten Tränsformatorwicklungen 52 und 53 verbun-Fig. 3 shows a device for conversion of single-phase alternating current of lower frequency in those of higher frequency. Here essentially the device according to FIG. 2 is used, and the switching devices are doubled to a certain extent, so the oscillation circles for each half of the current waves of the AC power source are created. The clamp 5 the inductance 2 is connected to the connection. point 51 of two connected in series Transformer windings 52 and 53 connected

den. Wechselstrom wird den Transformatorwicklungen "52 und 53 durch eine Primärwicklung 54 zugeführt, die an einen Wechselstromkreis 55 angeschlossen ist. Zwei Gruppen von Stromwegen liegen zwischen den Endklemmen 56, 57 der Transformatorwicklungen 52, 53 und der Klemme 14 des Schwingungskondensators 4, und zwar die Stromwege, welche über das Leitungspaar 58, 60, die der einen Wellenhälfte des zugeführten Wechselstromes entsprechen, und das weitere Leitungspaar 59, 61, die zu der zweiten Halbwelle des zugeführten Wechselstromes gehören, verlaufen. Zur Regelung des Stromflusses durch die verschiedenen Wege dient eine Schaltvorrichtung 62 mit einem Schleifring 63, dessen Bürste 64 zu der Klemme 14 des Schwingungskondensators 4 führt, sowie zwei Paaren von Kontaktsegmenten 65, 66 und 6j, 68, deren zugehörige Bürsten 69, 70 und 72, 73 an die verschiedenen Stromwege angeschlossen sind. Der Schleifring und die Kontaktsegmente sind auf einer motorisch getriebenen Welle 74 gelagert.the. Alternating current is supplied to the transformer windings 52 and 53 through a primary winding 54 which is connected to an alternating current circuit 55. Two sets of current paths are between the end terminals 56, 57 of the transformer windings 52, 53 and the terminal 14 of the oscillation capacitor 4, namely the current paths , which run via the line pair 58, 60, which correspond to one half of the wave of the supplied alternating current, and the further pair of lines 59, 61, which belong to the second half-wave of the supplied alternating current. A switching device 62 is used to regulate the current flow through the various paths with a slip ring 63, the brush 64 of which leads to the terminal 14 of the oscillation capacitor 4, and two pairs of contact segments 65, 66 and 6j, 68, whose associated brushes 69, 70 and 72, 73 are connected to the various current paths the contact segments are mounted on a motor-driven shaft 74.

Durch die Leitung. 81 wird die Verbindung zwischen dem an den Kondensator 4 angeschlossenen Schleifring 63 und den Leitersegmenten 65, 66 hergestellt, die über die Ventile 83 und 84 an die Endklemme 56 der Transformatorwicklung 52 angeschlossen sind, und eine gleiche Verbindung wird durch die Leitung 82 zwischen dem Schleifring 63 und den Leitersegmenten 67 und 6.8 geschaffen, die über die Ventile 85 und 86 an die Endklemme 57 der Transformatorwicklung 53 angeschlossen sind. Die Ventile 83, 84, 85 und 86 haben eindeutige Durchlaßrichtung und sind paarweise gegendnnig parallel geschaltet. Brückenkondensatoren 47, 48 liegen zwischen der Klemme 5 der Induktanzspule 2 und den Endklemmen 56, 57 der Transformatorwicklungen 52, 53.Through the line. 81 is the connection between the connected to the capacitor 4 Slip ring 63 and the conductor segments 65, 66 made over the Valves 83 and 84 are connected to the end terminal 56 of the transformer winding 52, and a same connection is made by line 82 between slip ring 63 and the conductor segments 67 and 6.8 created, which via the valves 85 and 86 to the end terminal 57 of the transformer winding 53 are connected. Valves 83, 84, 85 and 86 have unambiguous transmission direction and are connected in parallel in opposing pairs. Bridge capacitors 47, 48 are between the terminal 5 of the inductance coil 2 and the end terminals 56, 57 of the transformer windings 52, 53.

Aus der Zeichnung ist zu ersehe% daß die Anordnung, bestehend aus den Transformatorwicklungen 52, 53 und einem Satz Gleichrichter 83, 85, der Anordnung nach Fig. 2 gleich ist, indem die Transformatorklemme 56 den negativen Pol und die Transformatorklemme 57 den positiven Pol der Energiequelle bildet, entsprechend je einer Halbwelle des zugeführten Wechselstromes. Während der zweiten Halbwelle des zugeführten Wechselstromes werden die Polaritäten der Klemmen 56 und 57 umgekehrt, und der zweite Satz Gleichrichter 84,' 86 kommt zur Wirkung. Jeder Gleichrichtersatz mit den zugehörigen Schaltteilen 65, 67 und 66, 68 arbeitet während jeder Halbwelle in derselben Weise wie die Anordnung nach Fig. 2.The drawing shows that the arrangement consists of the transformer windings 52, 53 and a set of rectifiers 83, 85, which is the same as the arrangement according to FIG. 2, in that the transformer terminal 56 the negative pole and the transformer terminal 57 the positive pole of the energy source forms, corresponding to a half-wave of the supplied alternating current. During the The polarities of the terminals become the second half-wave of the supplied alternating current 56 and 57 reversed and the second set of rectifiers 84, '86 comes into effect. Each rectifier set with the associated switching parts 65, 67 and 66, 68 works during each half-wave in the same way as the arrangement according to FIG. 2.

Die entsprechenden Stromverhältnisse sind aus Fig. 4, 5 und 6 zu entnehmen. Die Kurven der Fig. 4 veranschaulichen den Strom, der durch den linken Gleichrichtersatz 83, 84 fließt, die Kurven der Fig. 5 den Strom in .dem rechten Gleichrichtersatz 85, 86 und die Kurven in der Fig. 6 den resultierenden Strom, der durch die Induktanz 2 fließt.The corresponding current ratios are shown in FIGS. 4, 5 and 6. The curves of FIG. 4 illustrate the current flowing through the left rectifier set 83, 84 flows, the curves of FIG. 5 the current in .dem right rectifier set 85, 86 and the Curves in FIG. 6 show the resulting current which flows through the inductance 2.

Angenommen, die Linie 87 in Fig. 4 und die Linie88 in Fig. 5 bezeichne die den Transformatorwicklungen 52 bzw. 53 aufgedrückten Spannungen und die Welle 74 befinde sich in der gezeichneten Stellung, so fließt ein der Kurve 89 entsprechender Strom von der unteren Belegung des Kondensators 4 durch den Gleichrichter 83, den Brückenkondensator 47 und die'¹ Induktanzspule 2 nach der oberen Belegung des Kondensators 4.Assuming that the line 87 in FIG. 4 and the line 88 in FIG. 5 designate the voltages applied to the transformer windings 52 and 53 and the shaft 74 is in the position shown, a current corresponding to the curve 89 flows from the lower occupancy of the Capacitor 4 through the rectifier 83, the bridge capacitor 47 and the ' ¹ inductance coil 2 after the upper assignment of the capacitor 4.

Während der Drehung der Welle 74. der Schalteinrichtung 62 wird der Kontakt mit der in der Leitung 58 liegenden Bürste 69 funkenlos unterbrochen, und es wird ein Stromkreis geschlossen durch das Kontaktsegment 67 des Stromkreises 60, der zur Endklemme 57 der anderen Transformatorwicklung S3 führt. Dann fließt ein der Kurve 90 in Fig.5 entsprechender Strom von-derSpule2 durch den Kondensator 48, die Leitung 60 und den Gleichrichter 85 nach dem Kondensator 4. Während der nächsten halben Umdrehung der Welle 74 fließt wieder Strom nach der Kurve 91 vom Kondensator 4 durch den Gleichrichter 83 und den Kondensator 47 zur Spule 2, und während der folgenden halben Umdrehung geht Strom nach der Kurve 92 (Fig. S) durch den Gleichrichter 85. Dieser wechselweise Stromdurchgang durch die Gleichrichter 83 und 85 dauert solange wie die gleiche Halbwelle der aufgedrückten Spannung 87, 88. - lotDuring the rotation of the shaft 74 of the switching device 62, the contact with the brush 69 lying in the line 58 is interrupted without spark, and a circuit is closed by the contact segment 67 of the circuit 60, which leads to the end terminal 57 of the other transformer winding S3. A current corresponding to the curve 90 in FIG. 5 then flows from the coil 2 through the capacitor 48, the line 60 and the rectifier 85 to the capacitor 4. During the next half revolution of the shaft 74, current flows again according to the curve 91 from the capacitor 4 through the rectifier 83 and the capacitor 47 to the coil 2, and during the following half revolution current goes according to the curve 92 (Fig. S) through the rectifier 85. This alternating current passage through the rectifiers 83 and 85 lasts as long as the same half-wave of the printed voltage 87, 88. - lot

Während der nächsten Halbperiode der aufgedrückten Spannung (Kurve 87 und 88), nachdem die Kurven durch den ersten Nullwert hindurchgegangen sind, werden die Gleichrichter 83 und 85 unwirksam, und der Durchgang der Ströme wird dann durch das zweite Gleichrichterpaar 84, 86 in derselben Weise bewirkt, wodurch die den Kurven 93 und 94 entsprechenden Ströme erzeugt werden. Der durch die Spule 2 fließende Strom, der zum Erhitzen des im Tiegel 3 enthaltenen Metalls dient, entspricht der in Fig. 6 gezeichneten Kurve und stellt die Summe der den Kurven nach Fig. 4 und 5 entsprechenden Teilströme dar,During the next half cycle of the applied voltage (curves 87 and 88), after the curves have passed through the first zero value, the rectifiers become 83 and 85 ineffective, and the passage of the currents then becomes through the second Rectifier pair 84, 86 caused in the same way, whereby the curves 93 and 94 corresponding currents are generated. The current flowing through the coil 2, the Heating the metal contained in the crucible 3 corresponds to that shown in FIG Curve and represents the sum of the partial flows corresponding to the curves according to FIGS daring

Die in Fig. 7 dargestellte Einrichtung wirkt ähnlich wie die nach Fig. 3, nur sind hier zwei Ventile 95, 96 vorgesehen, welche die in Fig· 3 gezeichneten beiden Gleichrichter und die zu ihnen gehörige Schaltvorrichtung 62 ersetzen. Jedes Ventil besteht aus einer luftleeren Röhre 97 mit zwei Quecksilberelek- ·The device shown in Fig. 7 acts similarly to that of Fig. 3, only here two valves 95, 96 are provided, which the two rectifiers and replace the switching device 62 belonging to them. Each valve consists of an evacuated one Tube 97 with two mercury electrodes

troden 98, 99. Zwischen diesen Elektroden 98, 99 ist in jeder Röhre eine Steuerelektrode 101 und 102 vorgesehen, von denen jede zur Erregung an eine der Sekundärwicklungen 103 bzw.· 104 zweier Steuertransformatoren angeschlossen ist. Die Primärwicklungen 105, io5 dieser Transformatoren sind hintereinandergeschaltet und werden von pulsierenden Gleichströmen durchflossen, die mittels der durch sie in den Sekundärwicklungen induzierten Spannungen in bekannter Weise Entladungen zwischen den Steuerelektroden ιοί, 102 und den zugehörigen Quecksilberelektroden hervorrufen. electrodes 98, 99. Between these electrodes 98, 99 there is a control electrode 101 in each tube and 102, each of which is supplied to one of the secondary windings 103 for excitation or · 104 of two control transformers are connected is. The primary windings 105, io5 of these transformers are connected in series and are traversed by pulsating direct currents that are induced by them in the secondary windings Voltages in a known manner discharges between the control electrodes ιοί, 102 and the associated mercury electrodes.

Der pulsierende Gleichstrom wird einer Batterie 107 über einen Unterbrecher ro8 entnommen und auf die Primärwicklungen 105, 106 der Steuertransformatoren durch einen Verteiler 109 entsprechend der gewünschten Stromregelung verteilt. Der Unterbrecher 108 hat zwei Momentsclialterkontakte in, die durch einen Kondensator 112 überbrückt sind und durch ein motorisdi angetriebenes Zahnrad 113 gesteuert werden.The pulsating direct current is taken from a battery 107 via a breaker ro8 and to the primary windings 105, 106 of the control transformers through a Distributor 109 distributed according to the desired current regulation. The breaker 108 has two moments clialter contacts in that are bridged by a capacitor 112 and by a motorisdi driven gear 113 can be controlled.

Der Verteiler 109 hat ringförmig angeordnete Kontakte 114, 115, die abwechselnd an die Leitungen 116, 117 angeschlossen sind, welche zu den Endklemmen der Primärwicklungen 105, 106 der Steuertransformatoren führen, und der abwechselnde Stromschluß mit den Kontakten 114, 115 erfolgt durch einen drehbaren Verteilerarm 118, wodurch die Steuertransformatoren der beiden Ventile 95, 96 abwechselnd erregt werden. Die Batterie 107 ist mit ihrer negativen Klemme an den Verbindungspunkt der in Reihe geschalteten Primärwicklungen der Steuertransformatoren angeschlossen, während die positive Batterieklemme mit dem Verteilerarm 118 des Verteilers 109 über den Unterbrecher 108 verbunden ist.The distributor 109 has annularly arranged contacts 114, 115, which alternately lines 116, 117 are connected, which to the end terminals of the primary windings 105, 106 of the control transformers lead, and the alternating current connection with the contacts 114, 115 takes place a rotatable distributor arm 118, which controls the transformers of the two valves 95, 96 are excited alternately. The battery 107 has its negative terminal connected to the Connection point of the series-connected primary windings of the control transformers while the positive battery terminal is connected to the distributor arm 118 of the distributor 109 is connected via the interrupter 108.

Während des kurzen Zeitraumes, in dem der Schaltarm 118 ein Kontaktglied des Verteilers 109 berührt, wird ein Gleichstromstoß durch den Unterbrecher 108 erzeugt und über die zugehörige Primärwicklung der Steuertransformatoren entsandt. Diese Gleichstromstöße induzieren periodisch ein hohes Gleichstrompotential zwischen der sekundärseitigen Anlaßklemme des Steuertransformators und jeweils einer der beiden Quecksilberelektroden 98,99 in dem Ventil. Das hohe Gleichstrompotential der induzierten Spannung beruht auf dem Umstände, daß der Strom durch die Primärwicklung schnell unterbrochen wird, aber verhältnismäßig langsam anwächst.During the short period in which the switching arm 118 is a contact member of the Contacting distributor 109, a DC surge is generated by the breaker 108 and sent via the associated primary winding of the control transformers. These DC surges periodically induce a high DC potential between the secondary side Start terminal of the control transformer and one of the two mercury electrodes 98.99 in the valve. The high DC potential of the induced voltage is based on the fact that the current through the primary winding is quickly interrupted becomes, but grows relatively slowly.

Das hohe Potential einer jeden Steuerelektrode ιοί oder 102 verursacht eine Entladung zwischen dieser Elektrode und derjenigen Quecksilberelektrode, die in dem Augenblick das niedrigere Potential hat. Mit Rücksicht auf die Spannungsbedingungen, die während des Betriebes herrschen, erfolgen die Entladungen zwischen der Steuerelektrode und den Quecksilberelektroden 98, 99 der Ventile 95, 96 in der gewünschten Richtung. Z. B. wird in einem gewissen Augenblick der Haupttransformatorwicklung 52 eine Spannung aufgedrückt, dadurch ein Strom von der Klemme 5 der Selbstinduktionsspule 2 über den Kondensator 47, das Ventil 97 in Richtung von der Quecksilberelektrode 98 nach der Quecksilberelektrode 99 und weiter zu dem Schwingungskondensator 4 entsandt, wodurch die Kondensatorbelegung 34 positiv aufgeladen wird. Das Ventil 96 ist hierbei nichtleitend. Sobald die Kondensatorbelegung 34 das volle Potential erhalten hat, dessen Größe durch die aufgedrückte Spannung bestimmt wird, geht der durch das Ventil 95 fließende Strom auf Null zurück, und das Ventil erlischt.The high potential of each control electrode ιοί or 102 causes a discharge between this electrode and that mercury electrode in the Moment has the lower potential. With regard to the voltage conditions that prevail during operation, the discharges take place between the control electrode and the mercury electrodes 98, 99 of the valves 95, 96 in the desired direction. For example, at a certain moment, the main transformer winding 52 becomes a voltage pressed, thereby a current from the terminal 5 of the self-induction coil 2 via the capacitor 47, the valve 97 in the direction from the mercury electrode 98 after the mercury electrode 99 and further sent to the oscillation capacitor 4, whereby the capacitor occupancy 34 is positively charged. The valve 96 is non-conductive here. As soon as the capacitor occupancy 34 has received the full potential, the size of which is determined by the voltage applied the current flowing through valve 95 goes back to zero and the valve goes out.

Im Verlaufe der weiteren Drehung des Verteilerarmes 118 wird ein Gleichstromstoß durch die Tränsformatorwicklung 106 des während der ersten höher f requenten Halbwelle nichtleitenden Ventils entsandt und ein hohes Gleichstrompotential der Steuerelektrode 102 aufgedrückt. Da die Ladung der Kondensatorbelegung 34, die mit der Quecksilberelektrode 99 des Ventils 96 verbunden ist, positiv und die Ladung der mit der Quecksilberelektrode 98 verbundenen Kondensatorbelegung 33 negativ ist, so wird der Potentialunterschied zwischen der Steuerelektrode 102 und der Quecksilberelektrode 98. der Röhre 96 größer sein als der Potentialunterschied zwischen der Steuerelektrode 102 und der Quecksilberelektrode 99, und es wird eine Entladung zwischen der Steuerelektrode 102 und der Quecksilberelektrode 98 stattfinden. Die Elektrode 98 wird auf diese Weise zu einer Elektronen aussendenden Kathode, und die auf der Kondensatorbelegung 34 festgehaltene positive Ladung entlädt sich durch das Ventil 96 in der Richtung von der als Anode wirkenden Elektrode 99 nach der als Kathode wirkenden Elektrode 98 und von dort nach dem Uberbrückungskondensator 48 und über die Spulen zu der anderen Belegung 33 des Schwin- '" gungskondensators 4. In der Zwischenzeit ist der Verteilerarm 118 außer Berührung mit dem an dem Steuertransformator 106 der Röhre 96 angeschlossenen Kontakt gekommen, und die nur in einer Richtung wirkende Leitfähigkeit des Ventils 96 bleibt infolge des durch sie fließenden Stromes aufrechterhalten. ■ " Sobald die Kondensatorentladung durch das Ventil 96 hindurchgegangen und der Strom auf einen niedrigen Wert verringert ist, wird das Ventil nichtleitend, und nunAs the distributor arm 118 continues to rotate, a direct current surge is generated through the transformer winding 106 of the during the first higher frequency half-wave non-conductive valve and a high DC potential of the control electrode 102 pressed on. Since the charge of the capacitor occupancy 34, that with the mercury electrode 99 of the valve 96 is connected, positive and the charge of the with the mercury electrode 98 connected capacitor occupancy 33 is negative, the potential difference becomes between the control electrode 102 and the mercury electrode 98. of the tube 96 be greater than the potential difference between the control electrode 102 and the mercury electrode 99, and there will be a discharge between the control electrode 102 and the Mercury electrode 98 take place. The electrode 98 thus becomes an electron emitting cathode, and the recorded on the capacitor pad 34 positive Charge discharges through valve 96 in the direction of that acting as the anode Electrode 99 after electrode 98, which acts as a cathode, and from there to the bridging capacitor 48 and over the coils to the other occupancy 33 of the oscillation capacitor 4. In the meantime is the distributor arm 118 out of contact with that on the control transformer 106 of FIG Tube 96 has come into contact with it, and the conductivity is only one-way of valve 96 is maintained due to the current flowing through it. ■ "Once the capacitor discharge has passed through valve 96 and the Current is reduced to a low value, the valve becomes non-conductive, and now

tritt eine ähnliche Wirkung in dem anderen Ventil 95 ein, so daß jetzt infolge der Weiterbewegung des Verteilerarmes 118 die positive Ladung, die auf der oberen Belegung 33 des Kondensators 4 vorhanden ist, durch das Ventil 95 in Richtung von der Quecksilberelektrode 98 nach der jetzt- als Kathode wirkenden Elektrode 99 entladen wird. Der gleiche Vorgang wiederholt sich immer wieder, wobei die Ladungen des Kondensators selbsttätig die Richtung der Entladungen durch die Ventile bestimmen.a similar effect occurs in the other valve 95, so that now as a result of the further movement of the distributor arm 118 the positive charge that is on the upper occupancy 33 of the Capacitor 4 is present, through valve 95 towards the mercury electrode 98 is discharged after the electrode 99, which now acts as a cathode. Of the the same process is repeated over and over again, with the charges on the capacitor automatically determine the direction of the discharges through the valves.

Eine etwas andere Einrichtung, die im Grunde genommen der nach Fig. 3 ähnelt, ist in Fig. 8 veranschaulicht; hier wird der Stromfluß durch mit Steuergittern versehene Quecksilberdampfgleichrichter geregelt. Der Vollweggleichrichter 121 hat zwei Arme 122, 123 mit Anoden 124, 125, die an die Endklemmen 56, 57 der Transformatorwicklungen 52, 53 angeschlossen sind. Ferner sind zwei Einweggleichrichter 126, 127 vorhanden mit Ouecksilberkathoden 128, 129, die ebenfalls mit den Endklemmen 56, 57 der beiden Transformatorwicklungen verbunden sind. Die Anoden 131, 132 der beiden Gleichrichter 126, 127 sind an die Quecksilberkathode 133 des Gleichrichters 121 angeschlossen. Die Gleichrichterarme 122,123 dieses Gleichrichters und die beiden Gleichrichterröhren 126, 127 sind mit Gittern 134, 135, 136, 137 ausgerüstet, wodurch der Stromdurchgang gesteuert werden kann.A slightly different device, basically similar to that of FIG. 3, is illustrated in Figure 8; here the current flow is provided with control grids Mercury vapor rectifier regulated. The full wave rectifier 121 has two arms 122, 123 with anodes 124, 125 attached to the end terminals 56, 57 of the transformer windings 52, 53 are connected. Two half-wave rectifiers 126, 127 are also provided Mercury cathodes 128, 129, which are also connected to the end terminals 56, 57 of the two transformer windings are connected. The anodes 131, 132 of the two rectifiers 126, 127 are connected to the mercury cathode 133 of the rectifier 121. The rectifier arms 122, 123 of this rectifier and the two rectifier tubes 126, 127 are equipped with grids 134, 135, 136, 137, whereby the passage of current can be controlled.

Nun hat sich gezeigt, daß ein Stromfluß durch einen Quecksilberdampfgleichrichter durch Aufdrücken eines den Stromkreis sperrenden Potentials auf ein gewöhnliches, in dem Stromkreis angeordnetes Gitter nur dann unterbrochen werden kann, wenn der Strom durch andere Mittel auf einen niedrigeren Wert verringert worden ist. In dieser Beziehung sind die Bedingungen, die bei der Anwendung eines Steuergitters beobachtet werden müssen, ähnlich denjenigen, die bei der Regelung, des Stromdurchflusses durch Schaltvorrichtungen in Einrichtungen nach Fig. i, 2 und 3 beachtet werden müssen, wo es auch wünschenswert ist, den durch die Gleichrichter gehenden Strom möglichst auf Null zu verringern, ehe die Steuerschalter geöffnet werden, um eine Funkenbildung und übermäßige Beanspruchung der Schalterkontakte zu verhüten. Dies vorausgesetzt, erscheint die Anordnung nach Fig. 8 gleich derjenigen nach Fig. 3, wobei nur die Schaltvorrichtung 62 durch die Steuergitter 134, !3S. 136, 137 ersetzt ist.It has now been shown that a current flows through a mercury vapor rectifier by pressing a potential that blocks the circuit to an ordinary one in which Circuit arranged grid can only be interrupted when the current has been reduced to a lower value by other means. In this relationship the conditions to be observed when using a control grid are similar to those encountered in the regulation of the current flow through switching devices in facilities Fig. I, 2 and 3 must be observed where it is also desirable to be the by the Rectifier reduce current as possible to zero before the control switch opened to avoid sparking and excessive stress on the switch contacts to prevent. Provided that this is the case, the arrangement according to FIG. 8 appears the same that of Fig. 3, with only the switching device 62 by the control grid 134, ! 3S. 136, 137 is replaced.

Das Potential der Gitter kann in irgendeiner bekannten Weise geregelt werden, z. B. mittels eines Gittertransformators 138 mit einer Sekundärwicklung 139 zur Steuerung der Gitter in dem Vollweggleichrichter 121 und zwei weiteren Sekundärwicklungen 141, 142 für die Gitter der Einweggleichrichter 126, 127. ^The potential of the grids can be controlled in any known manner, e.g. B. by means of a grid transformer 138 with a secondary winding 139 for control the grid in the full wave rectifier 121 and two further secondary windings 141, 142 for the grid of half-wave rectifiers 126, 127. ^

Die Transformatorwicklung 139 is.t an einem Ende mit der Quecksilberkathode 133 des Gleichrichters 121 verbunden und mit dem anderen Ende über eine Batterie 143 mit den beiden Gittern 134, 135. Die Sekundärwicklung 141 hat gleichen Wicklungssinn wie die Wicklung 139, ist aber im Gegensatz zu dieser mit vertauschten Enden zwischen die Quecksilberkathode 128 und das Gitter 136 des Gleichrichters 126 geschaltet. In dem Steuerkreis dieses Gleichrichters liegt ebenfalls eine Batterie 144. Die Sekundärwicklung 142 ist in gleicher Weise zwischen die Quecksilberelektrode 129 und das Gitter 137 des Gleichrichters 127 gelegt wie die Wicklung 141 in bezug auf das Gefäß 126. Eine Batterie 145 liegt auch hier im Stromkreis. Eine Steuerspannung wird den Sekundärwicklungen 139, 141, 142 durch die Primärwicklung 146 aufgedrückt, die mit einem Kondensator 147 in einem Schwingungskreise 148 liegt. In diesem Schwingungskreise werden Schwingungen mittels einer Dreielektrodenröhre 149 aufrechterhalten, die einen Glühfaden 150 und eine Anode 152 hat und mit diesen Teilen an zwei Klemmen -des Schwingungskreises 148 über eine Batterie angeschlossen ist, während ihr Gitter 153 auf diesen Kreis durch einen Transformator 154 rückgekoppelt ist.The transformer winding 139 is connected to the mercury cathode 133 at one end of the rectifier 121 and connected to the other end via a battery 143 to the two grids 134, 135. The secondary winding 141 has the same sense of winding as that Winding 139, but in contrast to this one with reversed ends between the Mercury cathode 128 and the grid 136 of the rectifier 126 switched. By doing A battery 144 is also located in the control circuit of this rectifier. The secondary winding 142 is similarly between the mercury electrode 129 and the grid 137 of the rectifier 127 placed like the winding 141 with respect to the vessel 126. One Battery 145 is also in the circuit here. A control voltage is applied to the secondary windings 139, 141, 142 through the primary winding 146 pressed, with a capacitor 147 in an oscillation circuit 148 lies. In this oscillation circuit, oscillations are generated by means of a three-electrode tube 149 which has a filament 150 and an anode 152 and with these parts to two terminals of the oscillating circuit 148 via a battery while its grid 153 is connected to this circuit through a transformer 154 is fed back.

Die Wirkungsweise der Einrichtung nach Fig. 8 ist folgende:The mode of operation of the device according to FIG. 8 is as follows:

Angenommen, den Transformatorwicklungen 52 und 53 werde aus der Primärwicklung 54 eine Spannung aufgedrückt, die bestrebt ist, einen Strom in Richtung von der Klemme 56 durch die Transformatorwicklungen 52, 53 zur Klemme 57 zu entsenden, so kann ein Strom von der Kondensatorbelegung 34 zur Anode 131 des Gleichrichters 126 fließen, weiter durch den Gleichrichter zur Klemme 56 und durch den Überbrückungskondensator 47, die Klemme 5 und die Induktionsspule 2 zur zweiten Belegung 33 des Kondensators 4, wodurch die letztere eine positive Ladung erhält.Assume that transformer windings 52 and 53 become the primary winding 54 impressed a voltage which tends to carry a current in the direction from the terminal 56 through the transformer windings 52, 53 to be sent to terminal 57, a current from the capacitor assignment 34 to anode 131 of rectifier 126 flow, on through the rectifier to terminal 56 and through the bypass capacitor 47, the terminal 5 and the induction coil 2 for the second assignment 33 of the Capacitor 4, whereby the latter receives a positive charge.

Sobald der Kondensator 4 voll aufgeladen ist, geht der durch den Gleichrichter 126 fließende Strom auf Null zurück. Eine Entladung in entgegengesetzter Richtung kann nicht stattfinden, da der Gleichrichter 126 nur in einer Richtung stromdurchlässig ist. Während dieser höher frequenten Halbiwelle drückt der Gittertransformator 138 den Gittern 136, der Gleichrichter 126, 127 ein positives Potential und den Gittern 134,135 des Gleichrichters 121 ein negatives Potential auf. Nach·As soon as the capacitor 4 is fully charged, the one flowing through the rectifier 126 goes out Current back to zero. A discharge in the opposite direction cannot take place because the rectifier 126 only is current-permeable in one direction. During this higher frequency half-wave presses the grid transformer 138 to the grid 136, the rectifier 126, 127 a positive Potential and the grids 134,135 of the rectifier 121 has a negative potential. To·

einer der Halbwelle entsprechenden Zeitspanne, die durch die Frequenz des Schwingungskreises 148 bestimmt wird, wird das positive Potential von den Gittern 136 und 137 abgenommen, während den Gittern 134, 135 ein positives Potential erteilt wird.a time span corresponding to the half-wave, which is determined by the frequency of the oscillating circuit 148 is determined, the positive potential from the grids 136 and 137 removed while the grids 134, 135 are given a positive potential.

Da der Strom durch den Gleichrichter 126 kurz vor Aufdrückung eines negativen Potentials auf das Gitter bis auf Null verringert wurde, wird der Gleichrichter 126 nichtleitend und hält den Stromkreis offen. Das Gitter 137 des zweiten Nebengleichrichters 127 wird ebenfalls negativ geladen und macht diesen Gleichrichter nichtleitend; jedoch sind die Zustände dieses Gleichrichters jetzt nicht zu betrachten, da er während derjenigen Halbwelle des zugeführten Wechselstromes, während welcher die Klemme 57 als positive Stromklemme wirkt, an der Arbeit nicht teilnimmt. Der Kondensator 4 gibt seine positive Ladung von der Kondensatorbelegung 33 durch den Überbrückungskondensator 48, weiter durch den Gleichrichterarm 123 und die Quecksilberkathode 133 an die zweite Kdndensatorbelegung 34 ab. Dieser Kreislauf wiederholt sich in der gleichen Weise wie bei der Einrichtung nach Fig. 3.As the current flows through the rectifier 126 reduced to zero shortly before a negative potential is imposed on the grid the rectifier 126 becomes non-conductive and holds the circuit open. That Grid 137 of the second sub-rectifier 127 is also charged negatively and makes this rectifier non-conductive; however, the states of this rectifier are not now to be considered, since during that half-wave of the supplied alternating current, during which the terminal 57 acts as a positive current clamp, does not participate in the work. The capacitor 4 gives its positive charge from the capacitor occupancy 33 through the bypass capacitor 48, further through the rectifier arm 123 and the mercury cathode 133 to the second Capacitor assignment 34. This cycle repeats itself in the same way as with the device according to FIG. 3.

Die Schwingungskreise, die durch die beiden Paare von Gleichrichterbahnen 126, 123 und 122, 127 gebildet werden-, werden so gesteuert, daß entweder das eine oder das andere Paar der Gleichrichterbahnen vollkommen nichtleitend ist im Einklang mit dem Wechseln der Spannung in der Stromzuleitung55. Zur Sicherstellung dieser Wirkung können z. B. in Reihe mit den Gittern 134 bis 137 noch besondere Gittertransformatoren 156 bis 159 vorgesehen sein, deren Primärwicklungen 160 bis 163 paarweise an zwei Hilfstransformatorwicklungen 164, 165 des Haupttransformators 54 angeschlossen sind. Eine der Hilfstransformatorwicklungen 164 speist die zusätzlichen Steuertransformatoren ¹S?! ¹S^, die in Reihe mit den Steuergittern Γ35,136 geschaltet sind, in denjenigen Gleichrichterbahnen, die während der einen Halbwelle der zugeführten Spannung benutzt werden. Die in den Zusatztransformatoren 157, 158 während einer niederfrequenten HaIbwelle induzierte Spannung wird den beiden Gittern 135 und 136 zugeleitet und führt in Verbindung mit den über den Transformator 138 zugeführten Spannungen die Zündung der Entladungsstrecken 126 und 123 herbei.The oscillating circuits formed by the two pairs of rectifier tracks 126, 123 and 122, 127 are controlled in such a way that either one or the other pair of rectifier tracks is completely non-conductive in accordance with the change in voltage in the power supply line55. To ensure this effect, z. B. special grid transformers 156 to 159 can be provided in series with the grids 134 to 137, the primary windings 160 to 163 are connected in pairs to two auxiliary transformer windings 164, 165 of the main transformer 54. One of the auxiliary transformer windings 164 feeds the additional control transformers ¹ S ?! ¹ S ^, which are connected in series with the control grids Γ35,136, in those rectifier tracks that are used during one half-cycle of the supplied voltage. The voltage induced in the additional transformers 157, 158 during a low-frequency half wave is fed to the two grids 135 and 136 and, in conjunction with the voltages fed via the transformer 138, causes the discharge paths 126 and 123 to be ignited.

Während der zweiten niederfrequenten Halbwelle ist die in den zusätzlichen Transformatoren 157, 158 induzierte Spannung entgegengesetzt gerichtet und bringt die beiden Gitter 135, 136 auf ein hohes negatives Potential, so daß die Gleichrichterbahnen 123, 126, die durch die beiden Gitter gesteuert werden, nichtleitend bleiben ohne- Rücksicht auf die Wirkung des Gittertransformators.During the second low-frequency half-wave, it is in the additional transformers 157, 158 induced voltage in the opposite direction and brings the two Grids 135, 136 to a high negative potential, so that the rectifier tracks 123, 126, which are controlled by the two grids, remain non-conductive regardless of the Effect of the grid transformer.

Die beiden Zusatztransformatoren 156 und * dies anderen Paares von. Gleichrichter- 6= bahnen 122, 127 sind in gleicher Weise an die zweite Hilfswicklung 165 des Haupttransformators angeschlossen und bewirken in Verbindung mit den über den Transformator 138 zugeführten Spannungen die Zündung oder Sperrung dieser Gleichriditerbahnen.The two additional transformers 156 and * of this other pair of. Rectifier 6 = lanes 122, 127 are in the same way to the second auxiliary winding 165 of the main transformer connected and cause in connection with the voltages supplied via the transformer 138, the ignition or Blocking of these Gleichriditerbahnen.

Claims

Patent claims:

1. Device for converting direct current into alternating current or from Alternating current at such a higher frequency by periodic charging and discharging of one with an inductive resistor, which can be the 'consumer itself, in series' capacitor, characterized by one switched on in each charging and discharging circuit electrical gas or vapor discharge path with arc discharge and a clear direction of transmission, the such is controlled that they the associated circuit in the cycle of the consumer frequency closes and opens.

2. Device according to claim 1, characterized in that the electrical Discharge paths are provided with control electrodes, in particular control grids,

3. Device according to claim 1, characterized in that each electrical Discharge path has two emissive main electrodes, between which a control electrode which determines the current flow direction is arranged.

4. Device according to claim 1, characterized characterized in that the electrical valves are controlled by a mechanical switching device located in the anode circuit are.

5. Device according to claim 4, characterized in that the individual Switching device consists of motorized jointly driven contact rollers, whose contacts are offset from one another so that the individual Contact pieces connected to valves one after the other in the prescribed order are current-permeable.

6. Device according to claim 1, characterized in that the in series for Consumer inductance lying capacitance fully or partially compensates the inductance of the coil.

7. Device for converting direct current into alternating current according to claim I, characterized in that the electrical discharge paths in relation

Inductance

are connected in series to their current flow direction and the consumer.

8. Device according to claim 7, characterized in that the two .Pole of the direct current source to one of the push-pull electrical valves and the common connecting line of the two valves to the one serving as a consumer
is closed.

9. Device according to claim 7, characterized in that between the Connection point of the inductance serving as a consumer and the associated pole of the direct current source one for stabilization serving inductor is switched on.

10. Device according to claim 8, characterized in that between each of the two valves and the direct current source, a choke coil serving for stabilization is switched on.

11. Device according to claim 7, characterized characterized in that between the connection point of the inductance serving as a consumer and the one pole a bypass capacitor is connected to the direct current source.

12. Device according to claim 8, characterized characterized in that between the connection point of the serving as consumers Inductance and the two poles of the direct current source each have a bypass capacitor is switched.

13. Device for converting alternating current into such a higher frequency

• according to claim r, characterized in that the consumer to the neutral point the alternating current supply source and to each conductor of the alternating current source two with respect to their current permeability to each other oppositely switched electrical discharge paths are connected /

14. Device according to claim 1, 3 'and 13, characterized in that the working discharge in the electrical discharge vessels by one between the two vaporizable and emissive Electrodes switched control electrode is controlled, to which a high ignition potential is placed.

15. Device according to claim 14, characterized characterized in that the control electrodes each have one of the transformers assigned to them by one DC power source by means of an interrupter power supply Sufficiently large voltage surges are applied for ignition.

16. Device according to claim 13, characterized characterized in that a Doppelweggleicferichter is provided whose current paths a controlled electrical discharge path is connected in parallel.

17. Device according to claim i, 13 ⁶ S and 16, characterized by a common grid control tramsformator for the control grid of both the full-wave rectifier and the half-wave rectifier.

18. Device according to claim 14, characterized characterized in that between one end of each of the secondary windings of the grid control transformer associated with the control grids and a DC bias source is connected to each control grid.

19. Device according to claim 17, characterized characterized in that in each grid circle an additional, the locking effect the grid securing, from the main transformer transformer derived voltage is inserted.

20. Device according to claim 17, characterized in that the grid ⁸ S control transformer by an oscillating circuit with variable. Capacity is affected.

21. Device according to claim 13, characterized characterized in that between the connection point of the inductance serving as a consumer and the conductors of the AC power source is connected to a bypass capacitor.

22. Device according to claim 1, 7 and 13, characterized by its use for feeding induction furnaces, with the inductance connected in series with the capacitor if necessary at the same time forms the furnace coil.

1 sheet of drawings