DE699203C - Metalldampfgleichrichter fuer niedrige Betriebsspannungen und hohe Stromstaerken - Google Patents

Description

• - Metalldampfgleichrichter für niedrige Betriebsspannungen. und hohe Stromstärken Die Erfindung betrifft einen Metalldampfgleichrichter mit betriebsmäßig dauernd .er-. regter, verdampfbarer Kathode, insbesondere Quecksilberdampfgleichrichter, mit oder ohne Edelgaszusatz, der zur Erzeugung verhältnismäßig niedriger Gleichspannungen, z. B. 30 bis r oo Volt, bei hohen Strömen, z. B. r oo bis 5oo .Ampere, bestimmt ist. Bei derartigen. Gleichrichtern kommt es mit Rücksicht atif den Wirkungsgrad der Anlage --darauf an, die Verluste im Gleichrichter niedrigzuha.lten. Man kann dieser # Forderung entsprechen, wenn man gemäß der Erfindung zwei .oder mehrere im gleichen Vakuumgefäß angeordnete einander dicht-benachbarte Anoden verwendet, deren Stirnflächen dem Kathodenteich !unmittelbar gegenüberstehen und deren Abstand von der Kathode im Bereich zwischen 5 und 70 mm so gewählt ist, daß er kleiner ist als der Durchmesser des Kathodenteiches. Bei einer derartigen Anordnung gelingt es, zwischen den Stirnflächen der Anode und der Oberfläche des Kathodenteiches einen scheibenförmigen Raum zu schaffen, in dem günstige lonisierungsbedingungen herrschen, so daß der Spannungsabfall im Lichtbogen in der Größenordnung von 7 bis 8 Volt gehalten werden kann. Außerdem kann man den Abstand so wählen,. daß die von der Anode ausgestrahlte Wärme nach ein- oder mehrmaliger Reflexion an der Oberfläche des Kathodenteicheg nach außen abgestrahlt wird. Die Anoden selbst werde. klotzförmig ausgebildet, so daß sie eine große, zur Wärmeabgabe geeignete Oberfläche aufweisen. Es ist für die Verluste ferner wesentlich, daß -nur eine Erregeranode benötigt wird, wenn man die Hauptanoden dicht beieinander anordnet; denn bei mehrphasigem Betriebe wird gewissermaßen der Erregerlichtbogen- durch die Hauptentladung ersetzt. Würde" man große Abstände zwischen den Anoden verwenden, dann wäre es bei Anwendung eines für die Verluste günstigen spaltförmigen Raumes zwischen- den Stirnflächen der Anoden -und dem Quecksilberteich ;nicht möglich, ohne besondere Erregeranode für jede Hauptanode auszukommen.

  Um Rückzündungen zwischen den Anoden

  zu vermeiden, empfiehlt es sich, in bekannter

  Weise Schutzschirme zwischen den Anoden

  anzuwenden, die über die Trennfuge zwisch ''

  den Anoden hervorragen und die entweä

  avus Isoliermaterial bestehen oder gegenüb;

  den Anoden und der Kathode isoliert sin -,

  Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung isf in Abb. i dargestellt. i ist ein Vakuumgefäß mit metallischer Gefäßwandung, welches bei 2 abgeschmolzen ist. 3 ,ist eine Quecksilberkathode, 4 und 5 sind Anoden, welche bei 6 und 7 in bekannter Weise vakuumdicht durch den Decke18 des Entladungsgefäßes hindurchgeführt sind. Es sei angenommen, daß die Anoden halbkreisförmig ausgebildet sind und durch die aus Isoliermaterialg bestehende Trennwand voneinander elektrisch getrennt sind. Sie können-aneinander bzw. an der Trennwand 9 befestigt sein. Um hohe Feldstärken in der Nähe des eigentlichen Entladungsraumes zu vermeiden, ist die Trennfuge zwischen den Anoden 4 und 5 in der Nähe der Stirnflächen i o und i i nutenförmig erweitert, so daß die größte Feldstärke in einem spaltförmigen Raum entsteht und die dort gegebenenfalls erzeugten Ionen nicht zum Einsetzen unerwünschter Entladungen führen können. In der Mitte des' Kathodenteiches kann man gegebenenfalls einen zur Brennfleckfixierung dienenden Metallkörper 12 anordnexi. Es empfiehlt sich, den Abstand zwischen den Stirnflächen io und i i und der Oberfläche des Kathodenteiches so klein zu wählen, daß !er weniger als 1/5, z. B. 1/l0, des Kathodenteichdurchmessers beträgt. 13 ist eine .Erregeranode, die in an sich bekannter Weise angeordnet und mit Strom versorgt werden kann.
• Bei mehr als zweianodigen Entladungsgefäßen, z. B. drei-. oder sechsanodigen Entladungsgefäßen, bildet man die einzelnen Anoden zweckmäßig als Sektoren eines zylinderförmigen Körpers aus, wie in Abb. 2 schematisch . dargestellt ist. Die Anoden sind hier mit 14, 15 und 16 bezeichnet und, werden durch die Isolierwände i7, 18 und i9 getrennt. Diese Wände stehen axi, sämtlichen Trennfugen über den Anodenkörper hervor. Ein Ausführungsbeispiel für die Anodenanordnung bei einem zweianodigen Entladungsgefäß ist in Abb.3 dargestellt. Die Anoden sind mir 2o und 21- bezeichnet. Sie sind durch den Isolierschirm 22 getrennt. 23 ist eine in der Ebene des Schirmes oberhalb der Quecksilberoberfläche angeordnete Erregeranode. ' Man kann .an Stelle der Erregeranode 13 auch eine beispielsweise magnetisch gesteuerte

  Zünd- und Erregeranode zentral anordnen

  und beispielsweise isoliert durch den aus meh-

  reren Segmenten bestehenden Anodenkörper

  r ' durchführen. In diesem Falle brennt der

  egerlichtbogen an einer im Hinblick auf

  ' :einzelnen Anoden gleichwertigen Stelle.

  s in Abb. i dargestellte Entladungsgefäß

  'wird lediglich durch Luft gekühlt. Zur Ver-

  besserung der Kühlung kann man in bekannter Weise Rippen anordnen und einen Luftstrom darüber hinweggleiten. Man kann das Gefäß aber auch in bekannter Weise mit ,einer Flüssigkeitskühlung, z. B. Öl- oder Wasserkühlung, ausrüsten. In diesem Falle wird in bekannter Weise das Gefäß mit :einem Kühlmantel versehen oder mit Kühlschlangen umgeben.

Claims (5)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Met.alldampfgleichrichter für niedrige Betriebsspannungen und- hohe Stromstärken und mit betriebsmäßig dauernd erregter verdampfbarer Kathode, gekennzeichnet durch zwei oder mehrere im gleichen Vakuumgefäß angeordnete einander dicht benachbarte Anoden, deren Stirnflächen dem Kathodenteich unmittelbar gegenüberstehen und deren Abstand von der Kathode im Bereich zwischen 5 und 7omm so gewählt ist, daß er kleiner ist als der Durchmesser des Kathodenteiches.
2. 2. Metalldampfgleichrichter nach Anspruch i, dadurch: gekennzeichnet, daß der Abstand zwischen der Oberfläche des Kathodenteiches und den Stirnflächen der Anode etwa 1/1o bis 1/5 des Kathodenteichdurchmessers beträgt.
3. 3. MetalIdampfgleichrichter nach Anspruch i oder 2, dadurch geke=zeichnet, d,aß die Anoden durch Wände voneinander getrennt sind, die entweder aus Isoliermaterial bestehen oder gegenüber den Anoden isoliert sind und die über die Trennfugen zwis'c'hen den Anoden gegen den Kathodenteich herausragen.
4. 4. Mexalldampfgleichrichter nach Anspruch i oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, da.ß die Anoden die Sektoren eines im wesentlichen zylindrischen Körpers bilden -und aneinander befestigt sind.
5. 5. Metalldampfgleichxichter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennfugen zwischen den Anoden an den der Kathode zugewandten Stirnseiten erweitert sind, so daß sich dort ein Spalt zwischen Anode und Trennwand bildet.