DE639360C

DE639360C - Einrichtung zur Steuerung von Quecksilberdampflichtbogenapparaten mit mindestens zwei jeder Anode vorgelagerten Gittern

Info

Publication number: DE639360C
Application number: DEA67840D
Authority: DE
Original assignee: BBC Brown Boveri France SA
Current assignee: BBC Brown Boveri France SA
Priority date: 1932-11-27
Filing date: 1932-11-27
Publication date: 1936-12-03

Description

Man hat bereits vorgeschlagen, das Einsetzen der Entladung in einem Quecksilberdampflichtbogenapparat mit unterhaltener Kathodenemission mit gesteuerten oder ungesteuerten Gittern, im folgenden kurz Zündung genannt, dadurch zu erleichtern, daß man mit Hilfe einer Steuereinrichtung cyclisch den in der Phase aufeinanderfolgenden Anoden Überspannungen zuführt, welche die Anoden-Spannung kurzzeitig über den Wert der Zündspannung hebt. Auch hat man bereits angegeben, gleichzeitig mit der Steuerung der Elektrodenspannung das Potential der den Anoden zugeordneten Gitter zu steuern.

Man hat ferner festgestellt, daß durch besondere Bemessung der Durchtrittsöffnungen für den Vorwärtslichtbogen in den Steuergittern von Metalldampflichtbogenapparaten das Abschalten und Unterbrechen des durch die Gitteröffnungen hindurchbrennenden Gleichstromlichtbogens zwischen Anode und Kathode möglich ist.

In beiden Fällen handelt es sich um Metalldampf apparate mit nur einem jeder Anode unmittelbar vorgelagerten Steuergitter. Bei einer Einrichtung der zuletzt beschriebenen Art zur Löschung oder Unterbrechung des Anodenlichtbogens muß daher das vorhandene Steuergitter gleichzeitig für den Zündvorgang und den darauffolgenden Löschvorgang benutzt werden. Dies ergibt aber umständliche Schalteinrichtungen, die die Anlage verteuern.

Gemäß der Erfindung werden diese Nachteile dadurch vermieden, daß die eingangs angeführten Einrichtungen in Kombination miteinander zur Anwendung gebracht werden.

Gegenstand der Erfindung ist somit die Kombination einer Zündeinrichtung eines Metalldampflichtbogenapparates mit einer Einrichtung zum periodischen Löschen oder Unterbrechen des Anodengleichstromes mit Hilfe eines besonders bemessenen Steuergitters. Jeder Anode sind innerhalb der Anodenhülse zwei in Richtung der Entladung hintereinanderliegende Gitter zugeordnet, von denen eines steuerbar, das andere aber dauernd mit der Anode verbunden ist. Gezündet wird durch cyclisch' den in der Phase aufeinanderfolgenden Anoden aufgedrückte Überspannungen, welche die Anodenspannungen kurzzeitig über den Wert der Zündspannung erheben. Zum periodischen Löschen oder Unterbrechen des Anodengleichstromes dient das gegenüber der Kathode periodisch negativ aufgeladene Steuergitter, dessen Durchlaß-Öffnungen für den Lichtbogen derart bemessen sind, daß der Langmuirsche Dunkelraum bei dem gegebenen Metalldampf oder Gasdruck sie schon bei solchen negativen Gitterspannungen überdeckt oder verschließt, auf welche sich das Gitter von selbst aufladen würde, falls dasselbe isoliert in der Hülse angebracht ist.

Die Einrichtung gemäß der Erfindung hat den vorstehend geschilderten Einrichtungen

dieser Art gegenüber den Vorteil; daß sowohl der Zündzeitpunkt als auch der 'Löschzeitpunkt in jeder Halbperiode beliebig vor- oder rückwärts verschoben werden kann, und daß¹ daher der wirksame Ausschnitt der Anodejif* kurve ganz beliebig gestaltet und cffc Leistungsfaktor der Anlage auf den Wer^ Eins gebracht werden kann.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch dargestellt. Es bedeutet T einen Transformator, aus dem der Gleichrichter G gespeist wird. Der Gleichrichter enthält in üblicher Weise Anoden beliebiger Anzahl, z. B. XJ, V, W₁ mit diese umgebenden Anodenhülsen und in diesen isoliert angeordneten Steuergittern ^₁, i"2) Ss sowie mit den zugehörigen Anoden verbundenen Gittern g_t, g₅, g _β und der Kathode k. M ist ein Synchronmotor zum Antreiben des Kontaktapparates K₁ für die Zündung, K₂ für die Löschung des Anodenstromes und K₃ für das Anlegen eines Kondensators zwischen die zu löschende Anode und die Kathode. Sämtliche Kontaktgeber sitzen gemeinsam auf der Welle des Synchronmotors M. Mit C ist ein Kondensator bezeichnet, der die erforderliche Zündspannung liefert und der einerseits mit der Kathode, andererseits mit dem Kontaktarm k_t des Kontaktapparates K₁ verbunden ist. B ist die Belastung im Gleichstromkreis des Gleichrichters. Der Kontaktapparat K₁ besitzt drei Kontaktsegmente XJ₁, V₁, W₁, die über Leitungen mit den Anoden XJ, V, W verbunden sind und über die sich der Kondensator C entlädt, sobald der Kontaktarm U₁ sie berührt. Die Zwischenkontaktsegmente a, b, c zwischen diesen Kontaktsegmenten dienen zum Aufladen des Kondensators C aus der Stromquelle .S" zwischen den Zeitpunkten der jedesmaligen Entladungen. Der Kontaktapparat K₂ besitzt drei Kontaktsegmente d, e, f, die über Leitungen zu den Steuergittern g₃, gx, g₂ geführt sind. Die Gittersteuerquelle i ist einerseits mit der Kathode k des Gleichrichters und andererseits mit dem Kontaktarm k₂ des Kontaktapparates K₂ verbunden.

Die Arbeitsweise der Steuereinrichtung ist folgende: Der Zündspannungskondensator C wird über die Ladesegmente des Kontaktgebers K₁ aufgeladen und über die Entladesegmente desselben Kontaktgebers in einem beliebig wählbaren Phasenpunkt auf die Anoden der Reihe nach entladen, wodurch diese Arioden der Reihe nach zünden. In einem wiederum beliebig einstellbaren spä- ^; · teren Phasenpunkt werden die Steuergitter g_v #2) Ss der Reihe nach über den Kontaktgeber K₂ negativ aufgeladen. Sind die öffnuiigen der Steuergitter für den Durchgang des Anodenstromes, wie oben angegeben, dimensioniert, so werden die Anodenströme gelöscht.

Man hat es also durch die Einrichtung f^mäß der Erfindung in der Hand, sowohl •"■!2κ&. Zündzeitpunkt der einzelnen Anoden als ^:au8|i ihren Löschzeitpunkt beliebig vor- oder f .Vückwärts zu verschieben, so daß dadurch die Brenndauer der Anoden beliebig geregelt werden kann.

Es hat sich nun gezeigt, daß beim Löschen von größeren Strömen (etwa 100 Amp. und darüber) infolge der außerordentlichen Raschheit des Löschvorganges heftige Überspannungen entstehen, die durch Einschaltung. eines Kondensators C₁ zwischen die betreffende zu löschende Anode bzw. das zugehörige Gitter g_it g_s oder g_e und die Kathode wesentlich vermindert werden. Dabei ist wichtig, daß der Kondensator C₁ erst in demselben Augenblick an die Anode angelegt wird, wo das zugehörige Steuergitter ^₁, g₂ oder g₃ über den Synchronkontaktgeber K₂ an die Löschstromquelle i angelegt wird. Dies wird durch den Synchronkontaktgeber K₃ erreicht, der auf derselben Welle sitzt wie die übrigen Kontaktgeber. Der Kontaktgeber K₃ besitzt wiederum drei Kontaktlamellen m, η, ο für das Anlegen des Kondensators C₁ zwischen die betreffende Anode und die Kathode. Die untereinander verbundenen Kontaktlamellen p, q, r dienen zum Entladen des durch Anlegen an die mit Überspannungen behaftete Anode aufgeladenen Kondensators C₁.

Für alle diese Schaltvorgänge können ohne weiteres auch Glimmröhren oder gesteuerte Glühkathodenröhren an Stelle der mechanischen Schalter verwendet werden.

Claims

Patentansprüche:

i. Einrichtung zur Steuerung von Quecksilberdampflichtbogenapparaten mit zwei jeder Anode vorgelagerten, innerhalb der Anodenhülse in Richtung der Entladung hintereinander . angeordneten Gittern, von denen eines steuerbar, das andere aber dauernd mit der Anode verbunden ist, gekennzeichnet durch die Kombination .einer Einrichtung zur cyclischen kurzzeitigen Spannungserhöhung an den Anoden über deren Zündspannung hinaus zum periodischen Einleiten der Zündung mit einer Einrichtung zur periodischen Löschung oder Unterbrechung des Anodenstromes mittels eines gegenüber der Kathode periodisch negativ aufgeladenen Steuergitters, dessen Öffnungen für den Lichtbogendurchschnitt so bemessen sind, daß der Langmuirsche Dunkelraum bei dem gegebenen Metalldampf- oder Gasdruck sie schon bei solchen negativen Gitterspannungen überdeckt

oder verschließt, auf welche sich das Gitter von selbst aufladen würde, falls dasselbe isoliert in der Anodenhülse angebracht wäre.
2. Einrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die kurzzeitige Erhöhung der Anodenspannung durch einen Kondensator erfolgt, der sich über die Kontaktlamellen eines synchron angetriebenen Eontaktapparates cyclisch auf die Anoden entlädt.
3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kontaktapparat Zwischenkontaktlamellen besitzt, über die der Kondensator nach jeder Entladung wieder aufgeladen wird.
4. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auch die Steuerung des die Löschung des Lichtbogens herbeiführenden 'Steuergitters durch einen Kontaktapparat erfolgt, der auf der gleichen Welle wie der Kontaktapparat für die Anodensteuerung angeordnet ist.
-5* Einrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen auf der gleichen Welle wie die übrigen angeordneten dritten Kontaktapparat, der in cyclischer Folge zwischen die zu löschenden Anoden und die Kathode im Augenblick der Löschung des Lichtbogens einen ungeladenen'Kondensator schaltet.
6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß dieser dritte Kontaktapparat Zwischenkontaktlamellen zur periodischen Entladung des Kondensators besitzt.
7. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß an Stelle der Kontaktapparate für die verschiedenen Schaltungen Glimmröhren oder gesteuerte Glühkathodenröhreii verwendet werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen