DE633154C - Selbsttaetige Zuendeinrichtung von Quecksilberdampfapparaten mit einer oder mehreren elektromagnetisch bewegten Tauchzuendelektroden und einem Transformator, ueber welchen der das Eintauchen bewirkende Strom geleitet wird - Google Patents

Selbsttaetige Zuendeinrichtung von Quecksilberdampfapparaten mit einer oder mehreren elektromagnetisch bewegten Tauchzuendelektroden und einem Transformator, ueber welchen der das Eintauchen bewirkende Strom geleitet wird

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DE633154C
DE633154C DES116140D DES0116140D DE633154C DE 633154 C DE633154 C DE 633154C DE S116140 D DES116140 D DE S116140D DE S0116140 D DES0116140 D DE S0116140D DE 633154 C DE633154 C DE 633154C
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    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
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    • H01J13/02Details
    • H01J13/48Circuit arrangements not adapted to a particular application of the tube and not otherwise provided for
    • HELECTRICITY
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    • H02MAPPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
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Description

  • Selbsttätige Zündeinrichtung von Quecksilberdampfapparaten mit einer oder mehreren elektromagnetisch bewegten Tauchzündelektroden und einem Transformator, über welchen der das Eintauchen bewirkende Strom geleitet wird Vorliegende Erfindung betrifft eine selbsttätige Zünderv orrichtung von Quecksilberdampfapparaten durch Wechselstrom.
  • Beim Betrieb von Ouecksilberdampfapparaten mit OOuecksilberkathode ist es erforderlich, daß an der Kathode ein Brennfleck erzeugt und aufrechterhalten wird. Zur selbsttätigen Einleitung eines Brennfleckes bei der Inbetriebnahme eines Apparates und zur sofortigen Wiederherstellung eines solchen im falle des Abreißens des Erregerlichtbogens während des Betriebes ist eine besondere Einrichtung notwendig.
  • Es sind bereits Einrichtungen bekannt für Zündung durch Wechselstrom, bei denen eine Tauchzündelektrode so lange selbsttätig gesteuert wird, bis Zündung erfolgt. Sie weisen insbesondere die zwei folgenden Teile auf: a) eine Vorrichtung zur eigentlichen Steuerung und Betätigung der Tauchzündelektrode, sobald der Ouecksilberdampfapparat in Betrieb gesetzt werden soll und welche so lange wirkt, bis ein Erregerstrom fließt, b) eine Vorrichtung, um die erste Vorrichtung so lange außer Tätigkeit zu halten, als der Erregerstrom fließt.
  • Beide Vorrichtungen bestehen aus mechanisch-elektromagnetischen Relais mit feststehenden Spulen, beweglichen mechanischen Teilen, feststehenden und beweglichen Kontakten, welche notwendigerweise ziemlich langsam wirken. Solche Relais sind aus Konstruktionsgründen immer gewissen Betriebsstörungen ausgesetzt, selbst wenn sie sehr sorgfältig gebaut sind.
  • Diese Nachteile werden bei der erfindungsgemäßen Zündeinrichtung, welche eine oder mehrere Tauchzündelektroden und ' einen Transformator besitzt, über welchen der das Eintauchen bewirkende Strom geleitet wird, dadurch vermieden, daß der Transformator mit vier Wicklungen versehen ist, von welchen die eine zur Wechselstrommagnetisierung eines Kernes und die zweite zur Lieferung des Stromes zum Eintauchen der Elektrode dient, während die: dritte die Wirkung der ersten wenigstens zum Teil kompensiert, sobald Wechselstrom durch diese Elektrode fließt, so daß dann die Lieferung des Stromes zum Eintauchen der Elektrode aufhört und diese letztere unter Entstehen eines Zündfunkens austaucht, wobei die vierte Wicklung vom entstandenen Erregerstrom durchflossen wird und nun eine Gleichstrommagnetisierung des Kernes hervorruft, so daß der Transformator nicht mehr als solcher wirken kann und die Zündelektrode dadurch ausgetaucht bleibt.
  • Dadurch wird erreicht, daß die Betätigungszeit der Schaltvorgänge im Verhältnis zu derjenigen bei Verwendung von mechanischen Relais veü@x_ @Jul, so daß die Bewegungen. --dgr- ; Tauhzündelektrode rascher,, aufeinanderfolgeg.if."-#i. , -Zudem wird die Zündelektrode, sofern beim Austritt aus dem Kathodenquecksillec@,' keinen Funken erzeugt, infolge der sofortigen-: Bereitschaft des Transformators unmittelbar nach dem Austritt aus dem Quecksilber wieder heruntergezogen, um wieder in das Quecksilber einzutauchen. Das untere Ende der Zündelektrode schwingt also so lange in der Gegend des Quecksilberspiegels, bis sich ein Zündfunke bildet; sobald dies der Fall ist, kann die Zündelektrode ihre volle Bewegung nach oben ausführen.
  • Diese raschen Zündelektrodenbewegungen sind insbesondere bei Wechselstromzündung vorteilhaft, denn hier muß die Zündelektrode gewöhnlich mehrmals ansprechen, bis Zündung erfolgt, indem die Elektrode beim Austritt aus dem Quecksilber nicht immer positiv ist.
  • Die Verwendung ähnlicher Transformatoren wurde bereits für die automatische Regelung eines schon fließenden Erregerstromes bei Quecksilberdampfapparaten und für die automatische Belastung einer Entiaderöhre, nachdem deren Kathode eine angemessene Temperatur erreicht hat, vorgeschlagen, aber nicht für die selbsttätige Zündung von Quecksilberdämpfapparaten durch Wechselstrom.
  • Auf beiliegender Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel. der Einrichtung gemäß Erfindung schematisch dargestellt.
  • Ein Erregertransformator 2 weist eine durch einen Schalter i gesteuerte Primärwicklung 2a und zwei Sekundärwicklungen 2b, 2c auf. Die Sekundärwicklung 26 steht an ihren beiden Enden mit Anoden i ja, i ib des Quecksilberventils i i in Verbindung; ihr Mittelpunkt ist mit dem einen Ende einer Wicklung 5a eines Vierwicklungstransformators 5 verbunden, welche andererseits über Ohrnsche, in Reihe geschaltete Widerstände 3,4 an das eine Ende der Sekundärwicklung 2b angeschlossen ist. Diese letztere speist somit die Wicklung 5a des Transformators 5.
  • Eine Wicklung 5b dieses letzteren speist über Kontakt 6a eines Relais 6 die Wicklung 7a eines Elektromagneten 7, welcher, entgegen der Wirkung einer Feder 9, die Zündelektrode 8 in den Quecksilbernapf i ic des Ventils i i zum Eintauchen bringt. Die Wicklung 6b des Relais 6 ist der Wicklung 5a parallel geschaltet und erhält Strom von der rechten Hälfte der Wicklung 2b des Erregertransformators 2 über die Ohmschen Widerstände 3, 4. Das eine Ende des Widerstandes 3 steht mit einem Kontakt 6c des Relais 6, das gemeinsame Ende der Widerstände 3, 4 mit einem weiteren Kontakt 6c in Verbindung, so daß der Widerstand 3 kurzgeschlossen werden .. kann.
  • Das eine Ende der Sekundärwicklung 2c des' Haupttransformators 2 ist über KontAte 6d des Relais 6 mit der Zündelektrode 8 x>erbunden. Der Quecksilberdampf i ia, in welchem diese Zündelektrode eintauchen kann, ist an eine weitere Wicklung 5e des Transformators 5 angeschlossen, welche ihrerseits mit dem zweiten Ende der Sekundärwicklung 2c über einen Ohmschen Widerstand io verbunden ist. Die Wicklung 5c dient zur Koinpensierung der Wicklung 511.
  • Endlich ist der Mittelpunkt der Sekundärwicklung 26 über eine Drosselspule 12 mit der in der Einleitung erwähnten Wicklung des Transformators 5 verbunden, welche andererseits an den Quecksilbernapf i ic angeschlossen ist. Wenn der Erregergleichstrom durch die Wicklung 5d fließt, erzeugt er im Kern des Transformators 5 eine hohe Gleichstrommagnetisierung, so daß derselbe nicht mehr als solcher wirken kann.
  • Die Wirkungsweise der beschriebenen Ausführungsform ist nute wie folgt: Beim Einlegen des Schalters i wird der Erregertransformator 2 unter Spannung gesetzt. Seine Sekundärspannung kann zuerst nur über die Widerstände 3, 4 auf die Wicklung 5a des Transformators 5 sowie auf die Wicklung 6b des Relais 6 wirken. Der Transformator 5 kann vorläufig noch keine Energie aufnehmen, denn alle seine übrigen Wicklungen 5b, 5c, 5d sind noch offen. Das Relais 6 zieht hingegen sofort an, schließt bei 611 den Stromkreis der Wicklung 7a des Elektromagneten 7, setzt die Zündelektrode 8 unter Spannung und überbrückt gleichzeitig den Widerstand 3. Der Erregertransformator 2 kann somit über die Wicklungen 5a, 5b des Transformators 5 auf die WickIung 7a des Elektromagneten arbeiten, welcher die Zündelektrode 8 in den Quecksilbernapf iic zum Eintauchen bringt.
  • Sobald dieses Eintauchen erfolgt ist, fließt in der Wicklung 5c des Transformators 5 ein Wechselstrom, der bezüglich Richtung und Stärke derart bemessen ist, daß die Wirkung der Wicklung 5a kompensiert wird: die Wicklungen 5b und 711 erhalten keine Spannung mehr. Die Feder 9 zieht die Zündelektrode 8 aus dem Quecksilbernapf I ia heraus, wodurch ein Zündfunke entstehen und die Erregung des Ventils durch die Sekundärwicklung 2b zum Einsetzen kommen kann. Wenn nun Erregergleichstrom fließt, wird die Wicklung 5d des Transformators 5 von demselben durchflossen, wodurch der Eisenkern 5 eine hohe Gleichstrommagnetisierung erfährt und dieser Transformator nicht mehr als solcher wirken kann. An der Wicklung 5a bricht deshalb die Spannung bis auf den --sehr geringen Spannungsabfall zusammen, so daß das Relais 6 abfällt und dieser Wicklung 511 den Widerstand 3 vorschaltet; infolgedessen kann nur ein geringer Strom dauernd über die Wicklung 5a fließen.
  • Reißt nun die Erregung des Ventils r i aus irgendeinem Grunde ab, verschwinden der Erregergleichstrom in der Wicklung 511 und somit die Gleichstrommagnetisierung des Eisenkernes 5e: es entsteht wieder Spannung an den Klemmen der Wicklung 5a, und das Relais 6 zieht wieder an, wie anfänglich.
  • Die Ohmschen Widerstände q., io sind vorgesehen, um die Entstehung eines Kurzschlusses des Erregertransformators :2 im Moment zu verhindern, in welchem die Wicklung c die Wirkung der Wicklung 511 kompensieren soll. Wenn sie genau gleich dimensioniert wären, so würde die Wicklung 5e die Wicklung 5a, die dieselbe Windungszahl hat, vollkommen kompensieren, d. h. es würde schon im Moment der Kompensation an den Klemmen der Wicklung 5° die Spannung praktisch auf Null zusammenbrechen und das Relais 6 zum Abfallen kommen, was zu dieser Zeit noch nicht erwünscht ist. Aus diesem Grunde werden die Widerstände q., io ungleich bemessen, so daß die Kompensation der Wicklung 5a nur eine teilweise ist: die Zündelektrode 8 geht gleichwohl aus dem Quecksilbernapf iie heraus, denn die Zugkraft eines Elektromagneten nimmt mit der Erregung quadratisch ab.
  • Auf diese Art wird erreicht, daß das Relais 6 in diesem Moment nicht abfällt.
  • Wenn nun die Erregung nicht bereits beim ersten Hochziehen der Zündelektrode 8 einsetzt, so entsteht natürlich am Transformator 5 auch keine Gleichstrommagnetisierung; da die Wicklung 5@ keinen Strom mehr führen kann, weil die Zündelektrode 8 nicht mehr in das Quecksilber eintaucht, arbeitet die Wicklung 5a wieder in vollem Maße über die Wicklung 5b auf die Zündspule Wicklung 7a, so daß die Zündelektrode 8 wieder in den Quecksilbernapf i ie eintaucht.
  • Dieser Vorgang geht so lange vor sich, bis die Erregung zum Einsetzen kommt.
  • Die Größe des Transformators 5 ist bestimmt durch die Leistung, die die Wicklung 7 a für die Betätigung der Zündelektrode 8 erfordert. Da diese Leistungsabgabe nur sehr kurze Zeit dauert, so kann der Transformator 5 während dieser- Zeit stark überlastet werden, d.li. seine Nennleistung reduziert sich auf einen sehr geringen Wert.
  • Es geht aus der obenstehenden Beschreibung hervor, daß der Transformator 5 die Steuerung der Zündanode selbsttätig ohne jegliches weitere Hilfsmittel besorgt. Infolge seiner rein induktiven Wirkung fällt die bei mechanischen Schaltmitteln erforderliche Betätigungszeit weg. Die dauernd momentane Ansprechbereitschaft dieser Relaisart hat, wie erwähnt, weiter zur Folge, daß die Zündelektrode, so lange kein Funke entsteht, nur in geringem Maße von der Kathode entfernt wird, wodurch die Zündzeit noch weiter verkürzt wird.
  • Diese Art der Wechselstromzündung kommt somit der Gleichstromzündung, bei der die Zündelektrode dauernd positiv ist, in ihrer Wirkung sehr nahe, was bei den Einrichtungen mit mechanischen Hilfsrelais nicht der Fall ist. Des weiteren ist der Transformator 5 weniger Betriebsstörungen ausgesetzt als solche Relais.
  • Die beiden Wicklungen 5e, 5d des Transformators 5 können zu einer einzigen vereinigt werden; in diesem Falle ist der Zündstromkreis an die eine Hälfte der Sekundärwicklung ab angeschlossen.
  • Die teilweise Kompensation der Wirkung der Wicklung 5,1 durch die Wicklung 5e kann auch durch Einschaltung. von ungleichen Drosselspulen in deren Stromkreise bei gleichen Windungszahlen beider Wicklungen oder durch ungleiche Windungszahlen der Wicklungen erreicht werden.
  • Die vorliegende Einrichtung kann sowohl angewendet werden für Quecksilberdampfapparate mit Metallgehäuse und außenliegenden Steuermagneten wie auch für solche mit Glasgehäuse und irgendwelchen Steuermechanismen für die Zündelektrode.

Claims (3)

  1. PATENTANSPRÜCHE: i. Selbsttätige Zündeinrichtung von Ouecksilberdampfapparaten mit einer oder mehreren elektromagnetisch bewegten Tauchzündelektroden und einem Transformator, über welchen der das Eintauchen bewirkende Strom geleitet wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Transformator (5) mit vier Wicklungen (5a, 5b, 5e, 5a) versehen ist, von welchen die eine (5a) zur Wechselstrommagnetisierung eines Kernes (5e) und die zweite (5b)_ zur Lieferung des Stromes zum Eintauchen der Elektrode (8) dient, während die dritte (5e) die Wirkung der ersten (5a) wenigstens zum Teil kompensiert, sobald Wechselstrom durch diese Elektrode (8) fließt, so ,daß dann die Lieferung des Stromes zum Eintauchen der Elektrode aufhört und diese letztere unter Entstehen eines Zündfunkens austaucht, wobei die vierte (511) vom entstandenen Erregerstrom durchflossen wird und nun eine Gleichstrommagnetisierung des Kernes (5e) hervorruft, so daß der' Tränsförmator (5) nicht mehr als solcher-. -wirken kann und die Zündelektrode dadurch ausgetaucht bleibt.
  2. 2. Selbsttätige -Zündeinrichtung gemäß Anspruch z, dadurch gekennzeichnet, daß eine teilweise Kompensation erreicht wird, entweder dadurch, daß bei gleichen Windungszahlen der Wicklungen (5a, 59 ungleiche Ohmsche Widerstände und Drosselspulen in deren Stromkreise eingeschaltet sind oder dadurch, daß diese Wicklungen (5a, 5`) ungleiche Windungszahlen besitzen.
  3. 3. Selbsttätige Einrichtung gemäß Anspruch z, dadurch gekennzeichnet, daß die Wicklungen (5d, 59 zu einer Wicklung vereinigt sind, wobei der Zündkreis an den einen Teil der Sekundärwicklung (2L:) des Erregertransformators (2) angeschlossen ist.
DES116140D 1934-11-17 1934-11-17 Selbsttaetige Zuendeinrichtung von Quecksilberdampfapparaten mit einer oder mehreren elektromagnetisch bewegten Tauchzuendelektroden und einem Transformator, ueber welchen der das Eintauchen bewirkende Strom geleitet wird Expired DE633154C (de)

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