DE663036C

DE663036C - Einrichtung zur Umformung von Gleichstrom in Wechselstrom mittels gittergesteuerter Entladungsstrecken

Info

Publication number: DE663036C
Application number: DEA59476D
Authority: DE
Original assignee: AEG AG
Current assignee: AEG AG
Priority date: 1928-10-27
Filing date: 1929-10-29
Publication date: 1938-08-01

Description

Einrichtung zur Umformung von Gleichstrom in Wechselstrom mittels gittergesteuerter Entladungsstrecken Bei den verschiedensten bisher bekannten Einrichtungen zur Umformung von Gleichstrom in Wechselstrom mittels gittergesteuerter Entladungsgefäße sind die einzelnen Gefäße im allgemeinen nebeneinander angeordnet, d. h. die Gefäße haben beispielsweise gemeinsames Kathodenpotential. Gesteuert werden die Gefäße in der Weise, daß jedes während eines bestimmten Teiles der Periode des erzeugten Wechselstromes leitend ist.
Die Erfindung betrifft nun eine neuartige Einrichtung zur UIriformung von Gleichstrom in Wechselstrom mittels gittergesteuerter Entladungsgefäße, bei der unter Verwendung von im Takt der Verbraucherfrequenz über je eine Entladungsstrecke mit eindeutiger Stromdurchlaßrichtung geladenen bzw. entladenen Kondensatoren mit dem Verbraucher in Reihe liegende Kondensatoren verwendet werden.
Die Steuerspannungen für die Entladungsstrecken werden hierbei erfindungsgemäß aus den in der Umformungseinrichtung erzeugten Strömen bzw. Spannungen abgeleitet.
In der Zeichnung ist der Gegenstand der Erfindung beispielsweise veranschaulicht, und zwar zeigt Abb. i eine Ausführungsform, Abb.2 mehrere den Betrieb der in Abb. i dargestellten Energieübertragung erläuternde Schaulinien, bei der die Steuerspannungen gemäß der Erfindung aus der Anordnung selbst abgeleitet werden.
Nach Abb.i besteht eine solche Energieübertragungsvorrichtung aus einem Gleichstromkreis io, einem Wechselstromkreis ii, die durch den Transformator 12 miteinander verkettet sind, den Röhren 13 und 14 und einer Brückenschaltung, welche die Widerstände 15 und 16, die Induktivitäten 17 und 18 und die Kapazitäten ig und 2o enthält. Der Transformator 12 besitzt eine Wicklung 21, die mit dem Wechselstrombelastungskreis verbunden ist, und zwei Wicklungen 22 und 23, die induktiv mit der Wicklung 21 gekuppelt sind. Die positive Klemme des Gleichstromkreises io ist über die Wicklung 22 und Röhre 13 mit einer Klemme zwischen der Kapazität ig und dem Widerstand 15 und die negative Klemme der Leitung io direkt mit einer Klemme zwischen der Induktivität 18 und der Kapazität 2o verbunden. Die Wicklung 23 und die Röhre 14 liegen miteinander in Reihe; diese Reihenschaltung ist einerseits mit einer Klemme zwischen der Kapazität ig und dem Widerstand 16 und andererseits mit einer Klemme zwischen der Induktivität 17 und der Kapazität 2o verbunden.
Die Röhren 13 und 14 sind vorzugsweise Dampf- oder Gasentladungsgefäße, deren Zündung bekanntlich durch ein negatives Gitterpotential, dessen Wert von dem Spannungsabfall der Widerstände 15 und 16 abhängt, verhindert werden kann. Der Vorgang der Umformung des über die Leitungen xo dem Wechselrichter zugeführten Gleichstromes in von den Klemmen ri abzunehmenden Wechselstrom ergibt sich aus Abb. 2, in der die einzelnen Schaulinien den Belastungsstrom, die Spannungen an den Induktivitäten und Kapazitäten sowie die Anoden- und Gitterspannungen der Röhren 13 und 14 darstellen.
Während der Zeitdauer t2 bis t4, in welcher die Röhre 13 Strom führt, liegt an der Röhre 14 eine Spannung, die sich aus der Summe der reaktiven und kapazitiven Spannung zusammensetzt und bis -zum Augenblick t4 zunimmt. In diesem Augenblick t4 fällt infolge der Verringerung des Stromes im Widerstand =6 das negative Gitterpotential der Röhre 14 auf einen solchen Wert, daß das Entladungsgefäß z4 leitend wird und die Kondensatoren z9 und 2o sich über die Wicklung 23 entladen. Infolge des Einsetzens des Stromes im Entladungsgefäß 14 ändert die an den Drosselspulen 17 und 18 liegende Spannung ihr Vorzeichen, so daß der Entladungsstrom im Gefäß 13 unterbrochen wird und die negative Gitterspannung der Röhre 13 steigt.
Während der Zeitdauer t4 bis t, fließt Strom durch die Röhre 14, an der jetzt eine von der Differenz der reaktiven und kapazitiven Spannung abhängige Anodenspannung liegt. Gleichzeitig liegt an der Röhre 13 eine Anodenspannung, die von der Summe der reaktiven und kapazitiven Spannung abhängt und bis t, zunimmt, während das negative Gitterpotential infolge der Verringerung des Stromes im Widerstand 15 auf einen solchen Wert fällt, daß Strom durch die Röhre 13 fließen kann. Wenn der Strom zu fließen beginnt, ändert sich die an den Drosselspulen 17 und 18 liegende Spannung, und zwar derart, daß die bestehende Entladung der Röhre 14 zum Erlöschen gebracht wird. Gitter und Anode werden darauf derart beeinflußt, daß im Augenblick t$ die Röhre 14 wieder leitend und der Strom in der Röhre 13 wieder unterbrochen wird.
Die Frequenz; mit welcher der Strom der Wicklung 21 zugeführt wird, hängt von der Charakteristik der Röhren 13 und 14 und von der an den Widerständen 15 und 16 abgenommenen negativen Gitterspannung ab. Es ist bekannt, daß Dampf- oder Gasentladungsgefäße je nach der Größe der Anodenspannung bei einem vorbestimmten Gitterpotential leitend werden.: In der Annahme; daß die Röhren 13 und =4 den Strom bei negativem Gitterpotential, das zu den Zeiten t2, t4, t., usw. besteht, durchlassen, ist es offensichtlich, daß die Frequenz des erzeugten Wechselstromes durch entsprechendes Einsetzen der Widerstände 15 und 16 in die Gitterkreise der Röhren 13 bzw. 14 geändert werden kann. Wird auf diese: Weise das negative Gitterpotential der Röhren vergrößert, so verringert sich die Frequenz des Netzes =r, und umgekehrt: In Abb. i sind die Ladeströme der Kapazitäten durch vollausgezogene Pfeile und die Entladungsströme durch gestrichelte Pfeile angedeutet. Wie ersichtlich, fließen Lade- und Entladungsstrom in gleicher Richtung durch die Widerstände und Induktivitäten und erzeugen somit das pulsierende Gitterpotential entsprechend den Schaulinien der Abb. 2.
Die Gitterspannungen können selbstverständlieh auch transförmatorisch aus den Hauptstromkreisen abgeleitet werden. Auch kann eine Vorspannung aus einer fremden Spannungsquelle zu den Steuerspannungen hinzutreten.

Claims

PATRNTANSPRÜCIHE: z. Einrichtung zur Umformung von Gleichstrom in Wechselstrom mittels gittergesteuerter Entladungsstrecken, vorzugsweise gittergesteuerter Dampf- oder Gasentladungsstrecken, unter Verwendung von im Takt der Verbraucherfrequenz über je eine Entladungsstrecke mit eindeutiger StromdurchlaBrichtung geladenen bzw. entladenen, mit dem Verbraucher in Reihe liegenden Kondensatoren; dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerspannungen für die Entladungsstrecken aus den in der Umformungseinrichtung erzeugten Strömen bzw. Spannungen abgeleitet werden.
2. Einrichtung nach Anspruch z, dadurch gekennzeichnet, daß als den Gitterkreisen zugeführte Steuerspannungen die Spannungsabfälle an von Teilströmen durchflossenen Widerständen (i5; 16) dienen.
3. Einrichtung nach Anspruch z, dadurch gekennzeichnet, daß die den Gitterkreisen zugeführten Steuerspannungen transformätorisch der erzeugten Wechselspannung entnommen werden.
4. Einrichtung nach Anspruch z, dadurch gekennzeichnet, daß die den Gitterkreisen zugeführten Steuerspannungen mittels eines Potentiometers von der zwischen Anode und Kathode des Gefäßes liegenden Spannung abgeleitet sind:
5. Einrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerspannung aus zwei Komponenten zusammengesetzt ist, von denen die eine aus der erzeugten Spannung bzw: dem erzeugten Strom abgeleitet und die zweite einer fremden Spannungsquelle entnommen wird.