DE647237C

DE647237C - Schaltungsanordnung fuer indirekt geheizte Gluehkathoden

Info

Publication number: DE647237C
Application number: DEA62004D
Authority: DE
Inventors: Dr Paul Lenz
Original assignee: AEG AG
Current assignee: AEG AG
Priority date: 1931-05-21
Filing date: 1931-05-21
Publication date: 1937-07-10

Description

Bei indirekt geheizten Glühkathoden mit geringer spezifischer Heizleistung tritt vielfach eine so große zusätzliche Heizung durch den Belastungsstrom auf, daß es zweckmäßig ist, den eigentlichen Heizstrom bei zunehmender Belastung zu vermindern.

Einrichtungen, die die Anpassung des·. Heizstromes an den Betriebsstrom selbsttätig bewirken, sind schon bekanntgeworden. ' Man

ίο hat z. B. bei direkt geheizten Glühkathoden ein vom Anodenstrom betätigtes Relais vorgesehen, das einen mehr oder weniger großen Teil eines Ohmschen Widerstandes in den Heizstromkreis einschaltet. Mit dieser und ähnlichen Anordnungen, die sich mechanischer Schaltvorrichtungen bedienen, ist eine Reihe von Nachteilen (Kontaktabnutzung, Trägheit der bewegten Massen usw.) verbunden.

Bei anderen bekannten Anordnungen werden diese dadurch vermieden, daß man die beiden, die Anodenspannung und die Heizspannung liefernden Wicklungen auf dem Kern eines Transformators in bestimmter Weise anordnet. Man erreicht damit, daß durch den von der Belastung abhängigen magnetischen Fluß die von der Heizwicklung gelieferte Spannung in gewünschter Weise geändert wird.

Schließlich hat man die lastabhängige Regulierung des Heizstromes von direkt beheizten Glühkathoden dadurch vorgenommen, daß man in den Heizstromkreis einen mit seiner Temperatur sich ändernden Widerstand, der von einem zweiten im Anodenkreis liegenden aufgeheizt wird, eingeschaltet hat. Diese bekannte Einrichtung arbeitet jedoch sehr träge.

Genrnß der. Erfindung wird bei indirekt geheizten Glühkathoden die gekennzeichnete Wirkung dadurch erreicht, daß der Heizkörper der Kathode mit dem emittierenden Körper, bzw. die emittierende Substanz tragender Körper, und der Heizspannungsquelle derart verbunden wird, daß durch den Betriebsstrom (Laststrom) bzw. Änderungen desselben die Spannungsteilung zwischen einem Blindwiderstand und dem Heiztransformator oder dem Heizkörper (Heizfaden) geändert wird.

Außerdem wird erfindungsgemäß eine Abänderung der bekannten Anordnung vorgeschlagen, bei der eine veränderliche Spannungsteilung zwischen dem Heizkörper und einem Ohmschen Widerstand vorgesehen ist. Durch diese Einrichtung gemäß der Erfindung wird der Vorteil der praktisch trägheitslosen Beeinflussung des Heizstromes durch den Anodenstrom erzielt.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Abb. 1 bis 4 dargestellt.

Bei dem in Abb. 1 gezeichneten Beispiel ist der Heizfaden 2 des Entladungsgefäßes 1 im

*) Von dem Patentsucher ist als der Erfinder angegeben worden:

Dr. Paul Lenz in Berlin-Grunewald.

Claims

Punkt 4 mit der eigentlichen Kathode 8, dem die emittierende Substanz tragenden Körper, verbunden. Er wird aus der Sekundärwicklung 5 des Heiztransformators gespeist. Der Anschluß der Betriebsstromleitung 13 (Gleichstromleitung) erfolgt nun nicht wie üblich am Punkt 4, sondern am Punkt 3, so daß der Laststrom (Betriebsstrom) auch die Sekundärwicklung 5 des Heiztransformators durchfließen muß. Da der Widerstand der Heizspirale etwa das Jofache des Widerstandes der Transformatorwicklung beträgt, fließt der Laststrom tatsächlich fast ausschließlich über letztere. Die zusätzliche Magnetisierung des Heiztransformators durch den Laststrom bedingt nun eine zusätzliche Stromaufnahme der Primärwicklung 6, die an die Wechseistromquelle 0 angeschlossen ist. Da der Wicklung 0 aber der Scheinwiderstand 7, der als ühmschcr oder als induktiver Widerstand ausgeführt werden kann, vorgeschaltet ist, tritt an 7 ein zusätzlicher^ Spannungsabfall auf, der die Spannung am Transformator herabsetzt und somit den Heizstrom verringert.

Ein Ausführungsbeispiel, bei dem eine stärkere Belastung der Sekundärwicklung des Heiztransformators durch den Betriebsstrom vermieden ist, zeigt Abb. 2. Die der Transformatorwicklung vorgeschaltete Induktivität 7 besitzt eine zweite Wicklung 12, die vom Laststrom durchflossen wird und über die die Betriebsstromleitung 13 bei 4 an den Heizkörper 2 und Kathode 8 angeschlossen ist. Bei zunehmendem Betriebsstrom wird nun durch die zusätzliche Magnetisierung und außerdem noch dadurch, daß nur der an der Feder 11 aufgehängte Eisenkern 10 in die Spule 7 hineingezogen und dadurch deren Induktivität wesentlich vergrößert wird, der zur Herabsetzung der Heizspannung nötige Spannungsabfall an der Induktivität 7 erzeugt.

Eine ähnliche Anordnung ist in Abb. 3 dargestellt. Hier ist gezeigt, wie die Spulen 7,12 (Abb. 2) ganz oder teilweise in einer Wicklung 15 vereinigt werden können.

Bei dem in Abb. 4 dargestellten Ausführungsbeispiel ist auf der Sekundärseite des Heiztransformators 5, 6 ein Widerstand 14 (zwischen 13 und 14) derart vorgesehen, daß er sowohl vom Heizstrom als auch vom Betriebsstrom durchflossen wird. Der Betriebsstrom ruft an dem Widerstand 14 einen zusätzlichen Spannungsabfall hervor, durch den bei Ansteigen der Betriebsstromstärke die gewünschte Reduktion der Heizung bewirkt wird. Da der Unterschied zwischen dem Effektivwert des Heizstromes allein und dem Eitektivwert des aus Heizstrom und Laststrom bestehenden Summenstromes unter Umständen nicht groß genug ist, wird für den Widerstand 14 zweckmäßig ein Material mit möglichst großem Temperaturkoeffizienten, wie z. B. Eisen, verwendet.

Vorteilhaft ist ferner, zu der gewünschten Reduktion der Heizspannung bei zunehmendpm Betriebsstrom eine in den Primär- oder SVkundärkreis des Heiztransformators eingeschaltete Drosselspule mit Eisenkern zu verwenden, die aus einer .Gleichspannungsquelle, gegebenenfalls mittels einer besonderen Wicklung, eine Gleichstromvormagnetisierung erhält, derart, daß-der Betriebsstrom dieser Gleichstromvormagnetisierung entgegenwirkt und sie bei seinem Anwachsen mehr oder vollständig aufhebt und dadurch infolge φ* Anwachsens der Induktivität der Drossel die Herabminderung der an den Heizkörper gelangenden Spannung erreicht wird.

Der Erfindungsgegenstand ist bei allen Arten von Entladungsgefäßen anzuwenden, mit besonderem Vorteil bei den Entladungsgefäßen mit Gas- oder Dampffüllung und lichtbogenartiger Entladung, da gerade bei diesen der Betriebsstrom vielfach in der Größenordnung des Heizstromes liegt und nennenswert zur Erhitzung der eigentlichen Kathode beiträgt.

Pa τ ε ν τ λ nspr ϋ c η κ :

ι. Schaltanordnung für indirekt geheizte Glühkathoden von Entladungsgefäßen, insbesondere Entladungsgefäßen mit Gas- oder Dampffüllung, dadurch gekennzeichnet, daß der verhältnismäßig hochohmige Heizkörper (2) mit dem die emittierende Substanz tragenden Körper (8), der negativen Anodenstromleitung (13) und der Heizspannungsquelle (9) derart verbunden ist, daß durch Veränderungen der Größe des höchstens zum kleineren Teile über den Heizkörper abfließenden Anodenstromes (Belastung) unter Vermeidung mechanischer Schaltvorrich- »05 tungen Veränderungen der Heizspannungsaufteilung zwischen einem Blindwiderstand und dem Heiztransformator oder dem Heizfaden bewirkt und die Größe des Heizstromes der Größe des Anodenstromes selbsttätig angepaßt wird.
2. Schaltanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Heizkörper (2) einerseits (bei 4) an den emittierenden Körper (8) und andererseits (bei 3) an die Anodenstromleitung (13) angeschlossen und mit der Heizspannungsquelle über den Heiztransformator (5, 6) und einen mit dessen Primärwicklung in Reihe liegenden Widerstand (7) iao derart verbunden ist, daß die durch die vom Laststrom herrührende zusätzliche

Magnetisierung des Heiztransformators bedingte Änderung der Magnetisierungskomponente seines Primärstromes die gewünschte Änderung der Heizspannungsaufteilung zwischen dem der Primärwicklung vorgeschalteten 'Widerstand und dieser selbst hervorruft.
3. Schaltanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Widerstand, dessen Größe in Abhängigkeit von dem Anodenstrome selbsttätig geändert wird, einerseits mit dem Heizkörper, andererseits mit der Heizspannungsquelle verbunden ist.
4. Schaltanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Widerstand eine Drosselspule mit zwei Wicklungen vorgesehen ist, deren eine (7) von dem Heizstrome, deren andere (12) von dem Anodenstrome durchflossen wird und welche außerdem einen beweglichen Eisenkern (10) besitzt, der in Abhängigkeit vom Anodenstrome ihre Induktivität vergrößert und verkleinert.
5. Schaltanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Wicklungen der Drossel für Heizstrom und Anodenstrom ganz oder teilweise zusammenfallen (Abb. 3).
6. Schaltanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Widerstand eine durch den Anodenstrom entgegen einer besonderen Gleichstromvormagnetisierung magnetisierte Drossel mit feststehendem Eisenkern vorgesehen ist.
7. Schaltanordnung zur selbsttätigen lastabhängigen Regulierung der Heizung von Glühkathoden in Entladungsgefäßen mit vorzugsweise Gas- oder Dampffüllung, unter Verwendung eines in den Heizstromkreis eingeschalteten Ohmschen Widerstandes, der vom Laststrom beeinflußt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Ohmsche Widerstand (14), der zwischen Sekundärwicklung (5) des Heiztransformators und dem Heizkörper liegt, gleichzeitig vom Betriebsstrom durchflossen wird und aus einem Material mit positivem Temperaturkoeffizienten, beispielsweise Eisen, besteht.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen