DE662346C

DE662346C - Device for regulating a current in a circuit fed by an alternating current source with the aid of grid-controlled vapor or gas discharge paths

Info

Publication number: DE662346C
Application number: DEA60204D
Authority: DE
Original assignee: AEG AG
Current assignee: AEG AG
Priority date: 1930-08-26
Filing date: 1931-01-06
Publication date: 1938-07-11

Description

Einrichtung zur Regelung eines Stromes in einem von einer Wechselstromquelle gespeisten Stromkreis mit Hilfe von gittergesteuerten Dampf- oder Gasentladungsstrecken Die Erfindung bezieht sich auf die Regelung eines Stromes in einem Wechselstromkreis. Es sind bereits derartige Einrichtungen vorgeschlagen worden, bei denen beispielsweise einem Verbraucher aus einem Wechselstromnetz über eine oder mehrere Gruppen von gittergesteuerten Entladungsstrecken ein Strom zugeführt wird, dessen Richtung, Größe und Zeitdauer nur durch willkürliche oder selbsttätige Beeinflussung der Gitter der Entladungsstrecken bestimmt wird. Zur Steuerung der Gitter verwendet man dabei eine in der Phasenlage veränderbare Steuerwechselspannung rund eine ,allen Gittern gemeinsame, einmal einstellbare Gleichstromvorspannung, die der Anpassung der Zündkennlinie an die Steuerbedingungen der Steuerwechseispannung dient.Device for regulating a current in one of an alternating current source powered circuit with the help of grid-controlled steam or gas discharge lines The invention relates to the regulation of a current in an alternating current circuit. Such devices have already been proposed in which, for example a consumer from an alternating current network via one or more groups of grid-controlled discharge paths are supplied with a current, the direction of which Size and duration only through arbitrary or automatic influencing of the grid the discharge path is determined. One uses it to control the grid an alternating control voltage with variable phase position around one, all grids common, once adjustable direct current bias voltage, which is used to adapt the ignition characteristic to the control conditions of the alternating control voltage.

Die vorliegende Erfindung gestattet es nun in einfachster Weise, nicht nur die Größe und Zeitdauer sowie Richtung des Stromes in einem Wechselstromkreis zu beeinflussen, sondern gleichzeitig die Wechselstrom- und Gleichstromanteile unabhängig voneinander einzustellen. Es wird dabei der von einer Wechselstromquelle gespeiste Verbraucher in an sich bekannter Weise in Reihe mit einer Gruppe von zwei gegensinnig parallel geschalteten gittergesteuerten Dampf- oder Gasentladungsstrecken geschaltet. Erfindungsgemäß erhalten die zur Steuerung dienenden Gitterkreise der Entladungsstrecken außer je einer einer gemeinsamen Spannungsquelle entnommenen Steuerwechselspannung veränderlicher Phasenlage je eine veränderliche Gleichspannung, nmd es wird die Größe des Durchgangswechselstromes hauptsächlich durch Phasenänderung der Steuerwechselspannung, die Größe einer Gleichstromkomponente dieses Wechselstromes in der einen oder anderen Richtung hauptsächlich durch Änderung des Verhältnisses der beiden Steuergleichspannungen, beispielsweise mit Hilfe getrennter Potentiometereinstellung, eingestellt.The present invention does not allow it in the simplest way only the size, duration and direction of the current in an alternating current circuit to influence, but at the same time the AC and DC components independently to adjust from each other. It is fed by an alternating current source Consumers in a manner known per se in series with a group of two in opposite directions grid-controlled vapor or gas discharge paths connected in parallel. According to the invention, the grid circles used for control receive the discharge paths apart from an alternating control voltage taken from a common voltage source variable phase position each a variable DC voltage, nmd it becomes the The size of the alternating current throughput mainly due to the phase change of the control alternating voltage, the magnitude of a direct current component of this alternating current in one way or the other Direction mainly by changing the ratio of the two DC control voltages, for example with the help of separate potentiometer adjustment.

Die Steuerung von Entladungsstrecken mittels einer Wechselspannung veränderlicher Phase und einer veränderlichen Gleichspannung ist an sich bekannt und gehört nicht zum Gegenstand der Erfindung.The control of discharge paths by means of an alternating voltage variable phase and variable DC voltage is known per se and does not belong to the subject of the invention.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Eine Wechselstromquelle r o ist mit einem Stromverbraucher r r über Entladungsstrecken 12 und 13 verbunden. Die Entladungsstrecken 12 und 13 sind gittergesteuerte Dampf- oder Gasentladungsstrecken. Wenn es erwünscht ist, können diese Entladungsstrecken in einem einzigen Gefäß vereinigt werden, wobei man beispielsweise ein Entladungsgefäß mit zwei emittierenden Hauptelektroden verwenden kann. Bekanntlich wirkt das Steuergitter in solchen Gefäßen derart, daß es das Anodenpotential bestimmt, bei welchem eine Ent'=' Ladung einsetzt, aber es kann licht die ei#@-mal eingeleitete Entladung steuern oder, unterbrechen. Dies kann nur geschehen, indem die an der Entladungsstrecke liegende Spannung zu Null wird.An exemplary embodiment of the invention is shown in the drawing. An alternating current source ro is connected to a current consumer rr via discharge paths 12 and 13 . The discharge paths 12 and 13 are grid-controlled vapor or gas discharge paths. If desired, these discharge paths can be combined in a single vessel, it being possible, for example, to use a discharge vessel with two emitting main electrodes. It is well known that the control grid in such vessels determines the anode potential at which a Ent '=' charge begins, but it can easily control or interrupt the discharge initiated once. This can only happen if the voltage on the discharge path becomes zero.

Die Entladungsstrecken 12 und 13 sind gegensinnig parallel geschaltet, d. h. die Anode der Entladungsstrecke 12 ist mit der Kathode der Entladungsstrecke 13 verbunden und umgekehrt. Für jede Entladungsstrecke ist ein Gitterkreis vorgesehen, der zwei unabhängig voneinander einstellbare Steuerspannungen enthält. Eine einstellbare Gleichspannung wird den Gittern der Entladungsstrecken 12 und 13 mittels der Potentiometer 16 und 19, die mit veränderlichen Anzapfungen 17 lmd 20 versehen sind, und der Vorspanntmgsbatterien 18 und 21 zugeführt. Die Gitterkreise enthalten außerdem noch Sekundärivicklungen 22 und 23 von Gittertransformatoren 24. bzw. 25. Die Primärwicklungen 26 bzw. 27 dieser Transformatoren werden von der drehbaren Sekundärwicklung 28 eines Phasenschiebers 29 erregt. Die feststehende Primärwicklung des Phasenschiebers 29 ist an ein dreiphasiges Wechselstromnetz 3o angeschlossen. Selbstverständlich kann auch eine andere Anordnung zur Verschiebung der Phase in den Sekundärwicklungen 22 und 23 der Transformatoren 2¢ und 25 verwendet werden, ohne daß deshalb der Rahmen der Erfindung verlassen wird.The discharge paths 12 and 13 are connected in parallel in opposite directions, d. H. the anode of the discharge path 12 is with the cathode of the discharge path 13 connected and vice versa. A grid circle is provided for each discharge path, which contains two independently adjustable control voltages. An adjustable one DC voltage is applied to the grids of the discharge paths 12 and 13 by means of the potentiometer 16 and 19, which are provided with variable taps 17 and 20, and the precharge batteries 18 and 21 supplied. The lattice circles also contain secondary windings 22 and 23 of grid transformers 24 and 25, respectively. The primary windings 26 and 27, respectively these transformers are driven by the rotatable secondary winding 28 of a phase shifter 29 excited. The fixed primary winding of the phase shifter 29 is connected to a three-phase AC network 3o connected. Of course, a different arrangement can also be used to shift the phase in the secondary windings 22 and 23 of the transformers 2 [and 25] can be used without departing from the scope of the invention will.

Die Wirkungsweise der Einrichtung ist nachstehend beschrieben. Falls nur die Größe des den Verbraucher 1r durchfließenden Wechselstromes geregelt werden soll, werden die Anzapfungen 17 und 2o so eingestellt, daß die Gitter der Entladungsstrecken 12 "and 13 gleiche negative Vor spannung erhalten. Die Größe dieser Vorspannung hängt natürlich von den Dimensionen der Entladungsstrecken 12. und 13 ab, soll aber so sein, daß die Entladungsstrecken leitend werden, wenn ihr Anodenpotential das kritische positive Potential der Entladungsstrecken überschreitet. Der Phasenschieber 29 wird von einem Dreiphasenwechselstrom mit der Frequenz der Stromquelle i o erregt und die Sekundärwicklung 28 so eingestellt,- daß die Spannungen der Sekundärwicklungen 22 und 23 mit den entsprechenden Anodenspannungen in Phase sind. Es wird daher ein Wechselstrom fließen, der nur durch die Leistungsfähigkeit von i o und den Scheinwiderstand der Belastung i i begrenzt ist. Die Entladungsstrecken 12 und 13 leiten abwechselnd je eine Halbwelle des Wechselstromes. Wenn die Wicklung 28 gedreht wird, so daß die in den Sekundärwicklungen 22 rund 23 auftretende Spannung den Anodenspannungen der entsprechenden Entladungsstrecken nacheilt, so werden diese so `lange nicht leitend, bis die entsprechenden .'Anoden positiv werden und die Gitterspannungskurvedie Zündkennlinieschneidet. Dann -wird nur ein Bruchteil jeder Halbwelle des Wechselstromes durch diese Entladungsstrekkengeleitet. Daher wird der Effektivwert des Wechselstromes verkleinert.The operation of the device is described below. If only the size of the alternating current flowing through the consumer 1r can be regulated should, the taps 17 and 2o are set so that the grid of the discharge paths 12 "and 13 equal negative bias received. The size of this bias depends of course on the dimensions of the discharge paths 12 and 13, but should be such that the discharge paths are conductive when their anode potential is the exceeds the critical positive potential of the discharge paths. The phase shifter 29 is excited by a three-phase alternating current at the frequency of the current source i o and the secondary winding 28 adjusted so that the voltages of the secondary windings 22 and 23 are in phase with the corresponding anode voltages. It therefore becomes a Alternating current flow, which is only due to the efficiency of i o and the impedance the load i i is limited. The discharge paths 12 and 13 conduct alternately a half-wave of the alternating current. When the winding 28 is rotated so that the voltage occurring in the secondary windings 22 around 23 corresponds to the anode voltages lags behind the corresponding discharge paths, these will not be for a long time conductive until the corresponding anodes become positive and the grid voltage curve Ignition curve intersects. Then -will only a fraction of each half-wave of the alternating current passed through this discharge path. Hence the rms value of the alternating current scaled down.

Es ist .auch möglich, diese Einrichtung als gesteuerten Gleichrichter zur Lieferung voll. Strom in einer Richtung zu verwenden. Nimmt man beispielsweise an, daß die Anzapfung 17 so eingesbellt ist, daß die dem Gitter der Entladungsstrecke 12 aufgedrückte negative Vorspannung größer ist als der Scheitelwert der dem Transformator 24 zugeführten Wechselspannung, sio wird die Entladungsstrecke 12 keimen Strom führen, während die Entladungsstrecke 13 in jeder zweiten Halbwelle wie zuvor leitend ist, so daß nur ein WellenstDom, d. h. ein Gleichstrom mit Lücken, in dem Belastungsstromkreis fließt. Die Größe dieses Stromes kann gesteuert werden durch Veränderung der Phase der der Entladungsstrecke 13 zugeführten Gitterwechselspannung-Man kann auch in gleicher Weise eine entsprechend negative Spannung dem Gitter der Entladungsstrecke 13 aufdrücken und die Gitterspannung der Entladungsstrecke 12 entsprechend regeln. Dann wird ein Wellenstrom im Belastungsstronikreis in entgegengesetzter Richturig fließen. Die Größe dieses Stromes kann - wieder durch den Phasenschieber 29 geregelt werden.It is also possible to use this device as a controlled rectifier for delivery full. Unidirectional use of electricity. Take for example indicates that the tap 17 is barked in such a way that the grid of the discharge path 12 is greater than the peak value of the transformer 24 supplied alternating voltage, sio will lead the discharge path 12 germinate current, while the discharge path 13 is conductive in every second half-wave as before, so that only a wave dome, i. H. a direct current with gaps, in the load circuit flows. The size of this current can be controlled by changing the phase the grid alternating voltage supplied to the discharge path 13 can also be found in in the same way a corresponding negative voltage to the grid of the discharge path Press 13 and regulate the grid voltage of the discharge path 12 accordingly. Then a ripple current in the load electronic circuit becomes in the opposite direction flow. The size of this current can - again regulated by the phase shifter 29 will.

Für gewisse Zwecke ist es erwünscht, einen iulsymmetrischien Wechselstrom zu erzeugen, d. h. einen Wechselstrom, bei dem eine der beiden Halbwellen größer ist als die andere. Das ist äquivalent einem Wechselstrom,, dem eine Gleichstromkomponente überlagert ist. Ein solcher Strom kann durch verschiedene Einstellungen der Gittervorspaimungeh der Entladungsstrecken 12 und 13 erreicht werden. In diesem Falle wird die Entladungsstrecke mit der kleineren Gittervorspannung 11 jeder Halbwelle früher leitend werden als die andere. Die Stromhalbwellen, die durch diese Entladungsstrecke fließen, werden also größer sein als die, die durch die andere E,ntiadungsstrecke fließen. Der resultierende Strom wird .daher eine Gleichstromkomponente haben. Selbstverständlich kann auch die Größe dieses Stromes durch den Phasenschieber 29 geregelt werden. Je nach der Einstellung der Anzapfungen 17 und 19 kann die Gleichstromkomponente in jeder der beiden Richtungen fließen.For certain purposes it is desirable to use an inter-symmetrical alternating current to produce, d. H. an alternating current in which one of the two half-waves is greater is than the other. This is equivalent to an alternating current, to which a direct current component is superimposed. Such a current can be generated through various settings of the grid presetting of the discharge paths 12 and 13 can be achieved. In this case, the discharge path becomes with the smaller grid bias 11 of each half-wave become conductive earlier than the other. The current half-waves that flow through this discharge path are thus be larger than the ones that flow through the other charging section. The resulting Electricity will therefore have a direct current component. Of course you can too the size of this current can be regulated by the phase shifter 29. Depending on the Setting the taps 17 and 19 can reduce the DC component in each of the flow in both directions.

Claims

P.1 TI: NTANSPRUCII: Einrichtwlg 7'ur regulating a current in one from an AC power source with the help of your with the consumer in series, group of two oppositely connected grid-controlled Steam or gas discharge paths, characterized .that the control serving lattice circle of the discharge lines except each of its common ones Voltage source taken from AC control voltage of variable phase position each, one variable direct voltage obtained, and d, ate the magnitude of the alternating current throughput mainly due to the phase change of the AC control voltage, the size of a DC component this alternating current in one direction or the other mainly through change the ratio of the two DC control voltages, for example with the help of separate Potentiometer settings.