Einrichtung zur Umformung von Gleichstrom in Wechselstrom mittels
gittergesteuerter Gas- oder Damppfentladungsstrecken Zur Umformung von Gleichstrom
in Wechselstrom reit Hilfe gittergesteuerter Entladungsstrecken sind zwei Schaltungsarten
bekanntgeworden, nämlich der selbstgeführte Wechselrichter und .der fremdgeführte
Wechselrichter. Bei dem selbstgeführten Wechselrichter ist die erzeugte, Frequenz
festgelegt durch die Bemessung von elektrischen Schwingungskreisen, die in der Wechselrichterschaltung
selbst angeordnet sind. Die Löschung der Entladungsstrecken geschieht durch Zünden
einer parallel zu der zu löschenden Entladungsstrecke geschalteten Entladungsstrecke
und durch einen dem Anodenstrom entgegengesetzt gerichtetem Entladungsstromstoß
eines Kondensators. Der selbstgeführte Wechselrichter bedarf somit keiner taktgebenden
Spannungsquelle, die seine Frequenz festlegt. Er .hat jedoch den Nachteil, daß seine
Frequenz, insbesondere bei veränderlicher Belastung, ziemlich großen Schwankungen
unterworfen ist. Um seine Frequenz konstant zu halten, hat man bereits vorgeschlagen,
in den Gitterstromkreis der Entladungsstrecken eine zusätzliche, unter Mitwirkung
eines mechanisch schwingungsfähigen Gebildes, beispielsweise einer Stimmgabel, erzeugte
Stabilisierungsspannung einzuführen, die dann in Wirkung tritt, wenn die Frequenz,,
die von den elektrischen Schwingungskreisen, bestimmt wird, von dem Sollwert abzuweichen
bestrebt ist. Da die Schwingungsfrequenz eines solchen mechanischen Schwingungssystemns
unabhängig von allen Betriebsgrößen stets genau konstant bleibt, so ist hierdurch
:eine einwandfreie Frequenzhaltung gewährleistet.Device for converting direct current into alternating current by means of
Grid-controlled gas or vapor discharge paths For converting direct current
In alternating current riding with the help of grid-controlled discharge paths are two types of circuit
became known, namely the self-commutated inverter and the externally operated
Inverter. In the self-commutated inverter, the generated frequency is
determined by the dimensioning of electrical oscillating circuits in the inverter circuit
are arranged themselves. The discharge paths are extinguished by ignition
a discharge path connected in parallel to the discharge path to be quenched
and by a discharge current impulse directed in the opposite direction to the anode current
a capacitor. The self-commutated inverter therefore does not need a clock
Voltage source that determines its frequency. However, it has the disadvantage that its
Frequency, especially with variable loads, fluctuations quite large
is subject. In order to keep its frequency constant, it has already been suggested that
in the grid circuit of the discharge paths an additional one, with participation
a mechanically oscillatable structure, for example a tuning fork
To introduce stabilization voltage, which takes effect when the frequency ,,
which is determined by the electrical oscillation circuits to deviate from the nominal value
is striving. Since the oscillation frequency of such a mechanical oscillation system
always remains exactly constant regardless of all operational variables, this is how it is
: a perfect frequency maintenance guaranteed.
Beim fremdgeführten Wechselriöhter erfolgt die Löschung der Entladungsstrecken
durch eine Gegenspannung, die von einer fremden Wechselspannungsquelle geliefert
werden muß. Die Frequenz des Wechselrichters isst dabei durch die Frequenz dieser
Gegenspannung festgelegt. Der fremdgeführte Wechselrichter erfordert also keinerlei
elektrische Schwingungskreise und ist daher im Aufbau einfach. Als die Löschspannung
liefernde Wechselspannungsquelllen gelangten bisher umlaufende Wechselstromerzeuger
zur Anwendung, von deren Drehzahl dann die. von dem Wechselrichter gelieferte Frequenz
abhing. Da sich aber die Drehzahl einer rotierenden
Maschine nur
mit großen Schwierigkeiten genau konstant halten läßt, so ist auch bei dem fremdgeführten
Wechselrichter .eine einwandfreie Konstanthaltung der Frequenz nicht ohne weiteres
möglich.In the case of externally operated Wechselriöhter, the discharge sections are deleted
by a counter voltage supplied by an external AC voltage source
must become. The frequency of the inverter eats through the frequency of this
Counter voltage set. The externally controlled inverter therefore does not require anything
electrical oscillation circuits and is therefore simple in structure. As the erase voltage
supplying alternating voltage sources came to circulating alternating current generators
for the application, the speed of which then the. frequency supplied by the inverter
depended. But since the speed of a rotating
Machine only
can be kept exactly constant with great difficulty, so is the case with the externally operated
Inverter. A perfect maintenance of the frequency is not easy
possible.
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Umformung von Gleichstrom
in Wechselstrom mittels gittergesteuerter, gas- oder dampfgefüllter Entladungsstrecken;
die die Vorteile des fremdgeführten und des selbstgeführten Wechselrichters in sich
vereinigt. Zur Erzeugung der Löschspannung für die Entladungsstrecken gelangt dabei
ebenfalls ein besonderer Wechselspannungserzeuger zur Anwendung. Gemäß der Erfindung
wird der bewegliche Teil. des Wechselspannungserzeugers als mechanisch schwingungsfähiges
Ge. bilde ausgeführt. Da, wie schon erwähnt, die Schwingungsdauer eines solchen
mechanisch schwingungsfähigen Gebildes von der Belastung des Wechselrichters oder
anderen Betriebsgrößen unabhängig ist, so ist damit ,die Frequenz eindeutig festgelegt.
Andererseits ist aber bei der gewählten Schaltung ,das mechanisch schwingungsfähige
Gebilde von sich aus imstande; den Betrieb des Wechselrichters aufrechtzuerhalten,
so daß besondere zusätzliche Schwingungskreise fortfallen können. Die Einstellung
der gewünschten Frequenz geschieht :dadurch, daß auf mechanischem Wege die Schwingungsdauer
des Wechselspannungserzeugers verändert wird. Wenn diese Schwingungsdauer beispielsweise,
durch eine schwingende Feder festgelegt ist, so -braucht lediglich deren Länge geändert
zu werden. Eine besonders einfache Schaltung ergibt sich, wenn der Wechselspannungserzeuger
zugleich auch die den Gittern der Entladungsstrecken zuzuführenden . Zündspannungen
liefert.The invention relates to a device for converting direct current
in alternating current by means of grid-controlled, gas or vapor-filled discharge sections;
the advantages of the externally-operated and the self-commutated inverter in itself
united. This is used to generate the erase voltage for the discharge paths
also a special alternating voltage generator for use. According to the invention
becomes the moving part. of the alternating voltage generator as mechanically oscillatable
Ge. form executed. There, as already mentioned, the period of oscillation of such
mechanically vibrating structure from the load on the inverter or
is independent of other operating variables, the frequency is thus clearly defined.
On the other hand, however, with the selected circuit, the mechanically oscillatable
Structure of its own accord; to maintain the operation of the inverter,
so that special additional oscillation circles can be omitted. The setting
the desired frequency happens: by mechanically increasing the period of oscillation
of the alternating voltage generator is changed. If this period of oscillation, for example,
is fixed by a vibrating spring, so-only needs to change its length
to become. A particularly simple circuit results when the alternating voltage generator
at the same time also those to be fed to the grids of the discharge paths. Ignition voltages
supplies.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung schematisch
dargestellt. i i ist ein Entladungsgefäß, -dessen Kathode i _i an einem Pol des
Gleichstromnetzes. i2 liegt Im Stromkreis des Gitters 1.4 liegt die Spule 15 eines
:dreischenkeligen Elektromagneten 16, dessen mittlerer Schenkel mit einer
an dem Gleichstromnetz 12 liegenden Spule 17
versehen ist. Die auf :dem dritten
Schenkel angeordnete Spule 18 liegt im Stromkreis der Anode 19 ,des Entladungsgefäßes
i i in Reihe mit der Primärwicklung des Ausgangstransformators 2o. Der Elektromagnet
16 hat einen Anker z i, der auf einem federnden Stab 22 angeordnet und zwischen
den drei Polschenkeln .des Elektromagneten beweglich ist. Die Einspannstelle,des
Stabes 22 kann. zwecks Änderung der Schwingungszahl des Ankers veränderlich sein,
beispielsweise ,durch die Anordnung von verstellbaren Anschlägen 23.An embodiment of the invention is shown schematically in the drawing. ii is a discharge vessel, - its cathode i _i at one pole of the direct current network. i2 is located in the electric circuit of the grid is 1.4, the coil 15 of a: three-legged electromagnet 1 6 whose central leg is provided with a lying at the DC power supply 12 coil 1. 7 The coil 18 arranged on the third leg is in the circuit of the anode 19, of the discharge vessel ii in series with the primary winding of the output transformer 2o. The electromagnet 16 has an armature zi, which is arranged on a resilient rod 22 and between the three pole legs .des electromagnet is movable. The clamping point of the rod 22 can. be variable for the purpose of changing the number of oscillations of the armature, for example by arranging adjustable stops 23.
Die Wirkungsweise ist folgende: Nach Erregung der mittleren Magnetspule
17 muß der Anker 21 in Bewegung gesetzt werden, beispielsweise durch einen kurzen
Anstoß. Sobald der Anker die dargestellte Lage zwischen den Spulen 17 und 15 erreicht
hat, wird das Magnetfeld der Spule 17 auf die Spule 15 über den Anker 21 übertragen,
so daß in der Spule 15 eine Spannung induziert wird. Diese wirkt als Zündspannung
für das Entladungsgefäß i i, so daß von der Kathode 13 zur Anode 1 9 ein Strom fließt.
Sobald nun der Anker e l in die punktiert gezeichnete rechte Lage gelangt, wird
in der Spule 18 eine Spannung induziert, die der im Anodenkreis fließenden Spannung
entgegengesetzt ist und dadurch ein Abreißen bzw. Verlöschen des Lichtbogens in
dem Entladungsgefäß zur Folge hat. Der Strom wird dadurch unterbrochen. Durch die
Hinundherb,ewegung des Ankers 21 wird also abwechselnd eine Zünd- und Löschspannung
für das Entladungsgefäß erzeugt, die auf das Gitter bzw. den Anodenstromkreis wirken,
so daß an dem Transformator 2o ein Wecl@selstrom abgenommen werden kann, dessen
Frequenz der Schwingungszahl de Ankers 21 entspricht.The mode of operation is as follows: After energizing the central solenoid
17, the armature 21 must be set in motion, for example by a short one
Kicking off. As soon as the armature reaches the position shown between the coils 17 and 15
the magnetic field of the coil 17 is transmitted to the coil 15 via the armature 21,
so that in the coil 15 a voltage is induced. This acts as an ignition voltage
for the discharge vessel i i, so that a current flows from the cathode 13 to the anode 19.
As soon as the anchor e l arrives in the right-hand position shown in dotted lines,
in the coil 18 induces a voltage that corresponds to the voltage flowing in the anode circuit
is opposite and thereby tearing off or extinguishing of the arc in
the discharge vessel. This interrupts the current. Through the
The back and forth movement of the armature 21 is therefore alternately an ignition voltage and an extinguishing voltage
generated for the discharge vessel, which act on the grid or the anode circuit,
so that an alternating current can be taken from the transformer 2o, its
Frequency of the number of oscillations de armature 21 corresponds.