DE643004C

DE643004C - Einrichtung zur Erzeugung einer vervielfachten Gleichspannung aus einer Wechselspannung

Info

Publication number: DE643004C
Application number: DES102620D
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing E H Moritz Schenkel
Original assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens AG
Current assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens AG
Priority date: 1931-12-30
Filing date: 1931-12-30
Publication date: 1937-03-22

Description

In dem Patent 310356 ist eine Schaltung angegeben, durch die man mit Hilfe mehrerer aus je einem* Hochvakuumventil und einem Kondensator bestehender Gruppen aus einer Wechselspannung eine Gleichspannung, deren Höhe ein Vielfaches der Wechselspannung ist, erzeugen kann. In der Zeichnung sind übereinstimmend mit dem Aufbau der bekannten Schaltung insgesamt drei aus je einer Entladungsstrecke und einem Kondensator bestehende Gruppen dargestellt. Betrachtet man zunächst nur die erste Gruppe, bestehend aus der Entladungsröhre 10 und dem Kondensator 20, die von der Transförmatorsekundärwicklung 3 mit Wechselspannung gespeist wird, so erkennt man, daß zwischen der Leitung 2 und dem Anschlußpunkt 30, der zwischen dem Kondensator 20 und der Ventilröhre 10 liegt, eine pulsierende Gleichspannung zur Verfügung steht, die periodisch zwischen dem doppelten Amplitudenwert der von der Wicklung 3 erzeugten Wechselspannung und dem Wert Null schwankt. Fügt man eine weitere Gruppe, bestehend aus dem Kondensatorai und dem Ventilrohr 11, hinzu, so verfügt man zwischen der Leitung 1 und der Anzapfung 31 über eine pulsierende Gleichspannung von maximal dem dreifachen Scheitelwert der Eingangsspannung usw. Die Schaltung wird zweckmäßig dann verwendet, wenn mit Hilfe einer verhältnismäßig niedrigen Wechselspannung eine hohe Gleichspannung erzielt werden soll.

Während die bekannte Schaltung im wesentlichen nur für Meßzwecke und für die Übertragung sehr geringer Leistungen in Betracht kommt, liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, diese Schaltung auch für Starkstromzwecke brauchbar zu machen, d. h. die Übertragung einer gewissen Leistung und die Regelung der abgegebenen Spannung zu ermöglichen. Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß Gas- oder Dampfentladungsstrecken verwendet werden, deren Zündzeitpunkte durch Gittersteuerung regelbar sind, und da'ß in den Stromkreis jeder aus Entladungsstrecke und Kondensator bestehenden Gruppe eine Drosselspule geschaltet wird.

Die Erfindung möge an Hand der Zeichnung näher erläutert werden. Die einzelnen Gas- oder Dampfentladungsstrecken 10, 11 und 12 sind mit Steuergittern 40, 41 und 42 ausgerüstet. Dadurch, daß man den Steuergittern Spannungen von regelbarer Phasenlage zuführt, kann man, wie bekannt, die Zündzeitpunkte der einzelnen Entladungsgefäße beliebig verzögern und auf diese Weise die den einzelnen in Reihe mit den Entladungsgefäßen liegenden Kondensatoren 20, 21 und 22 zugeführten Ladungen regeln. Die an dem letzten Glied, also ' im vorliegenden

*) Von dem Patentsucher ist als der Erfinder angegeben zvord'en:

Dr.-Ing. e. h. Moritz Schenkel in Berlin-Charlottenburg.

Fall zwischen dem Anschlußpunkt 32 und dem Leiter 2, entnommene Gleichspannung kann somit in weiten Grenzen geregelt werden.

Eine entscheidende Bedeutung für die Erfindung kommt den Drosselspulen 51, 52. und 53 zu. Um die Wirkung dieser Drosselspulen zu erläutern, möge einmal der Spannungsverlauf beispielsweise an dem Kondensator 20 im einzelnen verfolgt werden. Dabei möge zunächst angenommen werden, daß eine Gittersperrung für die Entladung nicht vorhanden sei, daß das Gitter also während der ganzen positiven Halbperiode ebenfalls positiv beaufschlagt sei. Dann wird beim Brennen der Entladung die Spannung des Kondensators bis auf den Scheitelwert der an der betreffenden Gruppe herrschenden Wechselspannung emporgehoben. Sobald die Wechselspannung zu sinken beginnt, erlischt das Entladungsrohr, und es kann keine Ladung mehr darüber zurückfließen. Solange sich die Anordnung im Leerlauf befindet, solange also keine Gleichstromleistung abgenommen wird, wird der Kondensator, wenn er einmal bis auf den Scheitelwert der zugehörigen Wechselspannung aufgeladen ist, diese Spannung dauernd beibehalten. Bei Entnahme von Gleichstromleistung wird sich aber der Kondensator in den Zwischenzeiten zwischen den für das zugehörige Entladungsrohr aufeinanderfolgenden positiven Wechselspannungshalbwellen wieder um einen gewissen Betrag entladen, so daß also seine Spannung beim Eintreffen der nächsten Halbwelle unterhalb ihres Scheitelwertes liegt. Die Zündung des Entladungsrohres setzt in dem Augenblick ein, in dem Kondensatorspannung und Wechselspannung miteinander übereinstimmen, d. h. im Augenblick des Zündens ist zwischen Kondensatorspannung und Wechselspannung keine Differenz vorhanden.

Nimmt man nun an, daß die Zündung des Entladungsgefäßes durch Gittersteuerung um einen gewissen Betrag verzögert wird, so ist bis zum Augenblick der Zündung die Wechselspannung bereits auf einen gewissen Betrag oberhalb der Kondensatorspannung gestiegen. Es ist infolgedessen in diesem Zeitpunkt eine unausgeglichene Spannungsdiiferenz in dem Stromkreis vorhanden, die beim Zünden des Entladungsgefäßes zu außerordentlich hohen Stromstößen führt, insbesondere dann, wenn der Kondensator, wie das für Starkstromzwecke erforderlich ist, eine verhältnismäßig große Kapazität besitzt. Diese 'störende Erscheinung, die die Wirkungsweise der ganzen Anordnung in Frage stellen würde und die durch die eigenartigen Schaltungsverhältnisse, wie sie hier vorliegen, bedingt ist, wird nun durch die vorgeschalteten Drosselspulen beseitigt. Die Drosselspulen sorgen dafür, daß die Ladung des Kondensators nicht mehr praktisch zeitlos und mit einem sehr großen Strom vor sich geht, sondern sie dehnen die Ladezeit und setzen damit den Ladestrom herab.

Die Bemessung der Drosselspulen erfolgt vorteilhaft so, daß jeder Stromkreis zumindest angenähert mit der Frequenz des speisenden Wechselstromnctzes in Resonanz ist. Zweckmäßig wird bei dieser Bemessung auch noch die Induktivität der Transformatorwicklung 3 mit berücksichtigt.

Claims

Patentansprüche:

i. Einrichtung zur Erzeugung einer vervielfachten Gleichspannung aus einer Wechselspannung, bei welcher eine aus einem Kondensator in Reihenschaltung mit einer gleichrichtenden elektrischen Entladungsstrecke bestehende Gruppe über einen Transformator an die Wechselspannung angeschlossen ist und bei der die nach Aufladung des Kondensators an der Entladungsstrecke auftretende erhöhte Spannung zur Ladung einer weiteren, aus Kondensator und Entladungsstrecke bestehenden Gruppe benutzt wird, dadurch gekennzeichnet, daß Gas- oder Dampfentladungsstrecken mit durch Gittersteuerung regelbaren Zündzeitpunkten verwendet sind und daß in den Kreis jeder aus Entladungsstrecke und Kondensator bestehenden Gruppe eine Drosselspule geschaltet ist.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine solche Bemessung der Drosselspule jedes Kreises, daß der Kreis, gegebenenfalls einschließlich der Induktivität der Transformatorsekundärwicklung (3), ganz oder angenähert auf Resonanz mit der Frequenz des speisenden Wechselstromnetzes abgestimmt ist.

Hierzu ι Blatt Zeichnungen