DE653214C - Anordnung zur Messung des Lichtbogenabfalls von mehranodigen gas- oder dampfgefuellten Entladungsgefaessen - Google Patents

Description

Es ist bekannt, für die direkte Messung des Lichtbogenabfalls von in Betrieb, befindlichen Gas- oder Dampfentladungsgefäßen, insbesondere von Gleichrichtern und anderen beliebigen Stromrichtern, die Aufladung eines Kondensators zu benutzen, welcher in Reihe mit einem Ventilrohr zwischen die Kathode und eine Anode des zu untersuchenden Stromrichters geschaltet ist. Mit dieser Anordnung ist es jedoch nur möglich, den Scheitelwert des Lichtbogenabfalls, und zwar in erster Linie für einen ungesteuerten Gleichrichter, zu messen. Um jedoch'den mittleren Lichtbogenabfall zu erhalten, ist es bekanntlich erforderlich, daß das Meßgerät (Voltmeter) über die Brenndauer einer Anode integriert, und zwar über die Zeitdauer zwischen dem Zünd- bzw. Löschpunkt der einen Anode und dem Zünd- bzw. Löschpunkt einer zeitlich darauffolgenden Anode des Stromrichters. Dieser Zeitdauer entspricht beispielsweise die Differenz der Brenndauer zweier Anoden und der Brenndauer nur 'einer der Anoden. Da diese Brenndauer, wie bekannt, in einem festen Zusammenhang mit der Pliasenzahl und der normalen Anodenverteilung des Stromrichters steht, kann in diesem Falle das Anzeigegerät direkt in Voltbeträgen des Lichtbogenabfalls geeicht werden.

Um die erforderliche Integration durch das Meßgerät auszuführen, ist es möglich, das Voltmeter über 'einen, synchron umlaufenden Kollektor an die zu messende 'Anode des Stromrichters anzuschließen. Wegen der bekannten Nachteile, die die Verwendung von derartigen Kollektoren mit sich bringt, insbesondere auch wegen der Unkontrollierbarkeit der Kontaktspannungen, lassen sich hier jedoch nur schwer genaue Meßergebnisse erzielen. Es ist deshalb auch schon vorgeschlagen worden, das Voltmeter über drei gasgefüllte Gleichrichterrohre an zwei Anoden des Stromrichters anzuschließen, und zwar derart, daß am Voltmeter stets nur dann eine Spannung auftreten kann, wenn lediglich die eine Anode des Stromrichters und mit'ihr das eine der Hilfsrohre Strom führt. Nimmt nämlich auch die andere der beiden Anoden Strom auf, so werden nacheinander die beiden übrigen Hilfsgleichrichter ebenfalls stromdurchlässig und bewirken dadurch ein Zusammenbrechen der Spannung am Voltmeter; Aber ,auch diese Anordnung hat eine Reihe von Nachteilen. Sie erfordert drei Hilfsrohre, die mit verhältnismäßig großer Genauigkeit die gleiche Brennspannung aufweisen und bei Gittersteuerung des zu untersuchenden Stromrichters gleichmäßig mitgesteuert werden müssen. Dazu ist es notwendig, daß die Hilfsrohre sehr genau gleichzeitig zünden, was nicht leicht zu erreichen ist bzw. eine sorgfältige Auswahl der Rohre voraussetzt.

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

Kurt Müller-Lübeck in Berlin.

Außer diesen den Lichtbogenabfall unmittelbar anzeigenden Meßeinrichtungen sind auch Anordnungen bekannt, bei welchen mittels eines Wattmeters und eines Amperemeters die Lichtbogenverluste und die Anodenstromstärke gemessen werden, und aus diesen Größen dann der Lichtbogenabfall ermittelt wird. Das Meßverfahren mit diesen Anordnungen ist also verhältnismäßig umständlich. Nachteilig ist ferner, daß zwei Meßgeräte vorgesehen sein müssen. Auch bei diesen bekannten Anordnungen hat man schon Hilfsventilrohre vorgesehen, um die Spannungsspule des Wattmeters für den Strom in der einen Richtung zu überbrücken.

Gegenstand der Erfindung ist eine Meßeinrichtung zur unmittelbaren Anzeige des Lichtbogenabfalls, welche wesentlich einfacher als 'die bekannten Einrichtungen dieser Art ist und der im übrigen auch die obenerwähnten Nachteile nicht anhaften. Erfindungsgemäß wird eine Anordnung zur Messung des Lichtbogenabfalls von mehranodigen gas- oder dampfgefüHten Entladungsgefäßen unter Verwendung eines Hilfsventilrohres dadurch geschaffen, daß das den mittleren Lichtbogenabfall anzeigende Meßgerät (Voltmeter) zwischen Kathode und einer Anode des zu untersuchenden Entladungsgefäßes in Reihe mit dem Ventilrohr geschaltet ist und dabei das mit einem Steuergitter versehene ■ Ventilrohr von der Spannung einer zeitlich vorangehenden, vofübergehend gleichzeitig brennenden Anode des Entladungsgefäßes gesteuert wird.

Die erfindungsgemäß ausgebildete Anordnung erfordert also stets nur ein Ventilrohr, das in jedem Fall ein Steuergitter besitzt. Seine Anode ist mit einer Anode des zu messenden Stromrichters unmittelbar verbunden, während sein Steuergitter zweckmäßig über einen Transformator an eine zweite Anode des Stromrichters angeschlossen ist. Die Arbeitsweise der Einrichtung beruht darauf, daß die Zündung des Hilfsrohres durch die wiederkehrende Sperrspannung der einen Anode, veranlaßt wird, während die Brenndauer des einmal gezündeten Rohres von der Brenndauer der anderen Anode des Stromrichters bestimmt ist. Das über das Hilfsrohr angeschlossene Voltmeter integriert also über die feste Zeitdauer zwischen dem Einsatz der Sperrspannung, d. h. dem Löschpunkt der einen Anode und dem Löschpunkt der anderen Anode des Stromrichters.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in Abb. 1 dargestellt, wobei angenommen wird, daß in dem zu messenden Stromrichter außerhalb der Kommutierungsdauer jeweils nur eine Anode brennt. Den Verlauf der Spannungen 1^₁ und Sa₂ zwischen Anode A₁ und der Kathode Ιζ und der nachfolgenden Anode A₂ und der Kathode sowie die zugehörigen Anodenströme Z₁ und i₂ veranschaulicht Abb. 2. Während der Brenndauer jeder Anode ist die zugehörige Anodenspannung Ca₁- ; bzw. €a₂ der Lichtbogenabfall; nach Be^ - endigung der Brenndauer ist ^₁ bzw. ^₂ die mehr oder weniger sprunghaft einsetzende wiederkehrende Sperrspannung. Wenn die Kommutierungsdauer k ist, dann ist die Brenndauer iL2L_|_ k, wobei ρ die Phasenzahl des

Gleichrichters bedeutet. Wie Abb. 1 zeigt, ist zwischen der Anode A₁ und der Kathode iüber leinen Vorwiderstandr die Primärwicklung des Gittertrans¥ormators T angeschlossen. Die Sekundärwicklung desselben liegt in Reihe mit einer negativen Vorspannung· B zwischen Gitter und Kathode des gas- oder dampfgeiüllten Ventilrohres H, Die Anode A₂ des Stromrichters ist an die Anode des Rohres// angeschlossen. Die Kathode von H liegt über den HilfswiderstandV? an der Kathode K des zu messenden Stromrichters. An den Hilfswiderstand R ist das beispielsweise als Drehspuleninstrument ausgeführte. Voltmeter V angeschlossen.

Während der Brenndauer der Anode A₁ ist das Ventilrohr H durch die Vorspannung B gesperrt; es führt also auch noch nach Zünden der Anode A₂ während der Kommutierungsdauer k keinen Strom. Im Löschungsaugenblick der Anode A₁ setzt die Sperrspannung 0A₁ ein. Da der Primärstrom des Gittertransformators infolge des Widerstandes r, welcher so bemessen ist, daß die Belastung dieses Kreises im wesentlichen rein ohmisch ist, der Spannung Ca₁ proportional ist, erfolgt

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nur nach Maßgabe von - ,-■■ ein Spannungsstoß., der die Vorspannung B aufhebt und wegen des steilen Anstieges der Sperrspannung eine sehr exakte Zündung des Rohres H bewirkt. Von jetzt ab liegt also der Lichtbogenabfall e_Ä2 abzüglich des Spannungsabfalls im Rohr// an dem Widerstand R, und

zwar so lange, bis um die Zeit —— später die

Anode ..^₂ löscht. Ist En der Spannungsabfall im Rohre//, so liegt also am Voltmeter V eine mittlere Spannung Ev, die sich aus der Gleichung

E_v= j

errechnet, wenn E₁ den mittleren Lichtbogen-

abfall während der Zeitspanne

bedeutet.

Das Voltmeter ist also unabhängig von der Kommutierungsdauer in Beträgen von E₁ eichbar.

Bei Stromrichtern mit mehranodigem, z. B. m-anodigem, Betrieb, bei denen also außerhalb der Kommutierung m Anoden gleichzeitig Strom führen, wird als Anode A₁ zweckmäßig die erste Anode und als Anode A₂ die in -j- l-te Anode gewählt. Es ist dann

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Die neue Meßanordnung arbeitet vollkommen unabhängig davon, ob der zu untersuchende Stromrichter ein ungesteuerter Gleichrichter, ein gesteuerter Gleichrichter oder irgendein anderer beliebiger Stromrichter ist, und mißt bei zeitlich veränderlichem Lichtbogenabfall einen mittleren Wert desselben.

Claims (3)

1. Patentansprüche:

   I. Anordnung zur Messung des Lichtbogenabfalls von mehranodigen gas- oder dampfgefüllten Entladungsgefäßen, unter Verwendung eines Hilfsventilrohres, vorzugsweise !ebenfalls mit Gas- oder Dampffüllung, dadurch gekennzeichnet, daß das den Lichtbogenabfall anzeigende Meßgerät (Voltmeter) in Reihe mit dem Ventilrohr zwischen Kathode und eine Anode des Entladungsgefäßes geschaltet ist, und das mit einem Steuergitter versehene Ventilrohr von der Spannung einer zeitlich vorangehenden vorübergehend gleichzeitig brennenden Anode des Entladungsgefäßes gesteuert wird. ,
2. 2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in den Gitterkreis des Hilfsventilrohres., vorzugsweise in Reihe mit einer negativen Vorspannttngsquelle, die Sekundärwicklung eines Transformators eingeschaltet ist, dessen Primärseite die Spannung der der zu messenden Entladungsstrecke zeitlich vorangehenden Anode zugeführt wird, und zwar derart, daß das Hilfsrohr von der wiederkehrenden Sperrspannung dieser Anode gezündet wird.
3. 3. Anordnung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß in Reihe mit der Primärwicklung des Gittertransformators des Hilfsrohres ein Widerstand liegt, welcher jeweils so bemessen ist, daß die Belastung dieses Kreises im wesentlichen rein ohmisch ist.

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen