DE638311C - Verfahren zur Gittersteuerung von Dampf- oder Gasentladungsstrecken - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf die Gittersteuerung von Dampf- oder Gasentladungsstrecken. Bekanntlich gilt für derartige Entladungsstrecken im allgemeinen die Bedingung, daß das Gitter zwar den Einsatz der Entladung steuern kann, auf eine bereits bestehende Entladung dagegen ohne Einfluß ist. Dies trifft jedoch nur bei den normalen Belastungen zu. Bei sehr kleinen Belastungen kann das Gitter eine gewisse Steuerfähigkeit auch, bei brennender Entladung behalten, und es ist beispielsweise möglich, daß durch Anlegung einer hinreichend großen negativen Spannung an das Gitter eine bereits be-

1.5 stehende Entladung unterbrochen wird. Bei Speisung von Entladungsstrecken mit Wechselstrom Oder auch besonders bei Wechselrichteranordnungen ist nun bekanntlich ein möglichst stark negatives Potential erforder-

ao lieh, um nach beendetem Stromdurchgang eine rasche Entionisierung herbeizuführen. Da andererseits ein den EntLadungseinsatz gestattendes positives Gitterpotential normalerweise nur für kurze Zeit benötigt wird, werden vorteilhaft zur Steuerung derartiger Einrichtungen Gitterspannungen spitzer oder annähernd spitzer Kurvenform verwendet, denen eine negative Gleichspannung überlagert ist. Häufig sind auch Steueranordnungen, bei denen die Gitterwechselspannung in der Phase verschiebbar ist. Die Steuergitter erhalten bei Speisung mit derartigen Spannungen vielfach schon dann ein negatives Potential, wenn die zugehörigen Anoden noch Strom führen. Dieses negative Potential kann nun bei kleinen Belastungen gemäß dem oben Gesagten unter Umständen zur vorzeitigen Unterbrechung der brennenden Entladung führen. Die vorliegende Erfindung bezweckt nun, die Betriebsschwierigkeiten, die sich in diesen Fällen ergeben, zu vermeiden, und zwar sind erfindungsgemäß Mittel vorgesehen, die während der ganzen gewünschten Dauer des Stromdurchganges eine mögliche Sperrwirkung der Gitterspannung unterbinden. Der Erfindungsgedanke hat vorzüglich Bedeutung für solche Steuerungen, bei denen eine im- allgemeinen negative Vorspannung in Verbindung mit einer Steuerwechselspannung, vorzugsweise veränderlicher Phase und unter Umständen spitzer Kurvenform, vorgesehen ist. Zweckmäßigerweise kann man den Erfindungsgedanken derart in Anwendung bringen, daß in jeden Gitterkreis eine gittergesteuerte Hilf sentLadungs strecke eingefügt ist, die von dem Strom der zugehörigen Hauptentladungsstrecke gesteuert wird. Die Einfügung der Hilfsentladungsstrecke geschieht

mit einer derartigen Polarität, daß durch dieselbe dem Gitter der Hauptentladungsstrecke negative Spannungen zugeführt werden, und; die Steuerung der Hilfsentladungsstrecke er-: folgt derart, daß während des StromdurctP ganges durch die Hauptentladungsstrecke di§ Hilfsentladungsstrecke gesperrt ist und infolgedessen eine negative Steuerspannung im Gitterkreis der Hauptentladungsstrecke unto wirksam ist. Um eine Steuerung mit positivem Bereich von Augenblicks werten nicht zu behindern, wird zweckmäßigerweise zu der Hilfsentladungsstrecke ein weiteres Ventil gegensinnig parallel geschaltet.
In der Zeichnung ist der Erfindungsgedanke an einem Wechselrichter in Parallelanordnung erläutert, der von einem Gleichstromnetz 10 gespeist wird und auf ein Wechselstromnetz 11 arbeitet. Der Wechselrichter enthält einen Haupttransformator 12 mit den Wicklungen 13 und 14, die Hauptenüadungsstrecken 15 und 16, die ein ionisier bares Medium enthalten, eine Gleichstromdrossel 17 mid einen Kommutierungskondensator 18. Der 2g Kommutierungskondensator ist nicht erforderlich, wenn der Wechselrichter auf ein taktgebendes Wechselstromnetz mit Gegenspannung arbeitet. Für die Gittersteuerung dient ein Transformator 19, der an eine geeignete Steuerspannungsquelle 20 angesehlos·: sen ist. Vorzugsweise wird der Transformator 19 als gesättigter Transformator ausgebildet, um die im- wesentlichen sinusförmige- Steuerspannung in eine Steuerwechselspannung spitzer Wellenform umzubilden. Eine solche Steuerspannung hat sich für den Betrieb von gittergesteuerten Dampf- oder Gasentladungsstfecken als besonders vorteilhaft erwiesen. Der Gitterkreis der Entladungsstrecke i 5 enthält eine negative Vorspannung, die durch den Gitterstrom in Verbindung mit dem Kondensator 21 und dem hochohmigen Widerstand 22, deren Zeitkonstante entsprechend gewählt wird, geliefert wird.' Der- Gitterkreis dieser Hauptentladungsstrecke enthält ferner die Hilfsenüadungsstrecke 23, die sowohl eine Enüadungsstrecke mit ionisierbarem Medium als auch eine solche mit im wesentlichen reiner ElektronenenÜadung sein kann. In den Hauptstromkreis der Enüadungsstrecke 15 ist ferner ein passender Scheinwiderstand 24 eingefügt, und der Spannungsabfall an diesem Scheinwiderstand wird dem Gitter der Hilfsentladungsstrecke 23 zugeführt. Solange die Hauptentiadungsstrecke 15 Strom führt, liegt eine negative Sperrspannung, am Gitter der Hilfsenüadungsstrecke· 23. Gegensinnig parallel zur Hilfsentladungsstrecke 23 liegt ein Trockengleichrichter ζζ,. der es ermöglicht, So daß positive Steuerspannungsimpulse auf das Gitter der Enüadungsstrecke 15 gelangen können. . In ähnlicher Weise ist der Gitterkreis der Hauptentladungsstrecke 16 ausgebildet. ..Er enthält einen Kondensator 26 und einen ftip&hohmigen Widerstand 27, ferner die Hilfs- 6g /e#i|adungsstrecke 28 mit dem gegensinnig ^'älll geschalteten Trockengleichrichter 30, i die Hilfsentladungsstrecke 28 durch den vom Hauptstrom der Hauptentladungsstrecke 16 durchfLossenen Scheinwiderstand 29 gesteuert wird.

Es wurde weiter oben bereits bemerkt, daß der Transformator 19 vorzugsweise eine Steuerwechselspannung spitzer Wellenform liefert. Betrachtet man nun beispielsweise das kurze Zeitteilchen, während dessen ein positiver. Steuerimpuls dem Gitter der Hauptentladungsstrecke ι S zugeführt wird, so wird der Gitterstrom durch den Kondensator 21 und den Trockengleichrichter 25 fließen. Dieser Steuerimpuls bewirkt eine Aufladung des Kondensators 21, und der Kondensator entlädt sich langsam mit einer Geschwindigkeit, die durch die Zeitkonstante von 21 und 22 bestimmt ist. Jedenfalls ergibt sich zwischen 8g zwei positiven Steuerimpulsen eine mittlere negative Vorspannung im Gitterkreis. Diese negative Vorspannung wäre, soweit ihre Höhe in Betracht kommt, an sich ausreichend, den Strom in der Entladungsstrecke 15 zu unterbrechen, wenn er sehr kleine Werte annimmt. Diese Steuerwirkung wird jedoch verhindert, indem man die Hilfsentladungsstrecke 23 so lange gesperrt hält, wie Strom durch die Hauptentladungsstrecke 15 fließt. Da für die negative, am Kondensator 21 liegende Spannung auch, der Trockengleichrichter 25 keine leitende Verbindung _f mit der Kathode der Hauptentladungsstrecke 15 darstellt, ist der Gitterkreis der Entladungsstrecke 15 von der Kathode vollständig getrennt, in dieser Zeit nimmt daher das Gitter des Gefäßes 15 kein bestimmtes Potential an; die Spannung am Kondensator 21 kann sich in keiner Weise auswirken und die bestehende Entladung im Hauptentladungsgefäß nicht stören. Sobald aber der Strom von der Entladungsstrecke 15 auf die Enüadungsstrecke 16 übergeht, nimmt der Spannungsabfall am Widerstand 24 ab, und die Entladungsstrecke 23 wird leitend; nunmehr wird die negative Spannung im Gitterkreis der Entladungsstrecke 15 wirksam und- kann deren Entionisierung durchführen.· Für den Gitterkreis der·Entladungsstrecke 16 ergeben sich die gleichen Steuerwirkungen, jedoch mit 180° Phasenverschiebung.

Claims (3)

1. Patentansprüche:

   i. Verfahren zur Gittersteuerung von Dampf- oder Gasentladungsstrecken, deren Gitterkreisen eine Steuerwechselspannung derartiger Kurvenform zugeführt wird, daß

   die Dauer der ein Einsetzen der Entladung ermöglichenden Gitterspannungswerte im allgemeinen Heiner als die Brenndauer der Entladungsstrecken ist, dadurch gekennzeichnet, daß der die Entladungsstrecke durchfließende Strom die zugehörige Gitterspannung derart beein- -' flußt, daß während des Stromdurchganges eine mögliche Sperrwirkung der Gitterspannung unterbunden wird.
2. 2. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Gitterkreis jeder Hauptentladungsstrecke eine nur für die Beaufschlagung des Gitters mit negativen Spannungen durchlässige gittergesteuerte Hüfsentladungsstrecke angeordnet ist, die in Abhängigkeit von dem Strom der zugehörigen Hauptentladungsstrecke derart gesteuert wird, daß ein Stromdurchgang durch die Hilfsentladungsstrecke nur dann erfolgen kann, wenn der die zugeordnete Hauptentladungsstreckedurchiließ ende Strom den Wert Null hat, und -daß zu jeder gesteuerten Hilfsentladungsstrecke eine weitere, vorzugsweise . ungesteuerte Hilfsentladungsstrecke,' beispielsweise ein Trockengleichrichter, mit umgekehrter Stromdurchlaßrichtung, parallel geschaltet ist.
3. 3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß dem Gitter jeder gesteuerten Hilfsentladungsstrecke der Spannungsabfall eines im Stromkreis der zugehörigen Hauptentladungsstrecke liegenden Widerstandes zugeführt wird.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen