DE699320C - Anordnung zur Steuerung der Stromdauer von Stromstoessen in einem Stromverbraucher, welcher in den Anodenkreis einer Gas- oder Dampfentladungsstrecke geschaltet ist - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Steuerung von periodischen oder nicht periodischen Strom- oder Spannungsstößen in Stromverbrauchern, welche in den Anodenkreis von Gas- oder Dampfentladungsstrecken • geschaltet sind. Die Erfindung ist von besonderer Bedeutung für elektrische Schweißanlagen, bei denen der Schweißtransformator' über Entladungsstrecken an die speisende .Wechselstromquelle angeschlossen ist. Sie kann jedoch auch für andere Zwecke, beispielsweise für Blinkanlagen, Röntgeneinrichtungen u. dgl. angewendet werden, bei denen es sich darum handelt, einen Strom- oder Spannungsstoß von genau festliegender Dauer zu erzeugen.

Gemäß der Erfindung wird die Zeitmessung der auf den Steuerkreis der Entladungsstrecke einwirkenden, auf einen vorbestimmten, von dem Arbeitsstrom unabhängigen Zeitwert eingestellten Zeitgebereinrichtung ohne träge Zwischenrelais durch den Arbeitsstrom des Verbrauchers und damit zugleich durch den Anodenstrom der den Verbraucher speisenden Entladungsstrecke eingeleitet. Bei der Steuerungsanordnung nach der Erfindung liegt somit in dem Steuerkreis der den Verbraucher speisenden Entladungsstrecke eine Zeitgebereinrichtung, welche auf einen vorbestimmten, von dem Arbeitsstrom unabhängigen· Zeitwert eingestellt ist. Diese Zeitgebereinrichtung wird durch den Arbeitsstrom des Verbrauchers, und damit zugleich durch den Arbeitsstrom der diesen Verbraucher speisenden Entladungsstrecke eingeleitet. Die Abhängigkeit zwischen dem Arbeitsstrom und der Zeitgebereinrichtung bezieht sich nicht auf die Steuerungszeit der Zeitgebereinrichtung, sondern auf den Zeitpunkt, in dem die Steuerzeit der Zeitgebereinrichtung zu laufen beginnt.

Es ist an sich bekannt, in den Steuerkreis von Entladungsstrecken, über die Stromverbraucher gespeist werden, Zeitgebereinrichtungen zu schalten, welche die Dauer eines Strom- oder Spannungsstoßes in dem Stromverbraucher bestimmen. Diese Zeitgebereinrichtungen werden jedoch bei den bekannten Steuerungseinrichtungen willkürlich und nicht wie beim Gegenstand der Erfindung durch den Arbeitsstrom des Verbrauchers und damit zugleich durch den Anodenstrom der diesen speisenden Entladungsstrecke in Gang gesetzt. Soweit bei bekannten Steuerungsanordnungen eine Abhängigkeit zwischen dem Arbeitsstrom des Verbrauchers und der Zeitgebereinrichtung besteht, handelt es sich darum, die Steuerzeit bzw. Laufzeit der Zeitgebereinrichtung von der Große des Arbeitsstromes abhängig zu machen. Bei der Erfindung ist es dagegen wesentlich, daß die Laufzeit der Zeitgebereinrichtung von dem Ärbeitsstrom

unabhängig ist, also vor Beginn des Steuerungsvorganges willkürlich auf einen vorbestimmten Wert eingestellt wird, und daß sich die Abhängigkeit von dem Arbeitsstrom nur auf den Beginn der Laufzeit der Zeitgebereinrichtung bezieht.

Es sei noch darauf hingewiesen, daß Steuerungseinrichtungen bekannt sind, bei denen es sich darum handelt, ein mechanisches ίο Schaltschütz, welches zum Schließen und öffnen eines Arbeitsstromkreises verwendet wird, abwechselnd ein- und auszuschalten. Bei diesen Steuerungseinrichtungen ist in den Erregerstromkreis des Schützes ein Hochvakuumentladungsgefäß geschaltet, welches nach Art einer Selbststeuerung arbeitet. Ein durch das Entladungsgefäß eingeschaltetes Relais ist mit Hilf skontakten ausgerüstet, welche einen im Gitterkreis des Entladungs-

ao gefäßes liegenden Zeitkreis einschalten und dadurch die Wiederausschaltung des Relais nach einer bestimmten Zeit bewirken. Die Erfindung unterscheidet sich von diesen bekannten Anordnungen vor allen Dingen dadurch, daß der Verbraucher unmittelbar in den Anodenstromkreis des Entladungsgefäßes geschaltet ist. Bei den bekannten Anordnungen arbeitet die das Schaltschütz steuernde Relaisanordnung unabhängig davon, ob in dem Verbraucherstromkreis tatsächlich S.trom fließt oder nicht. Es besteht also nicht'wie beim Erfindungsgegenstand eine wirkliche Abhängigkeit zwischen der Einleitung des Zeitschaltvorganges und dem Verbraucher-

strom. ' "-.' - · ■

Weitere Einzelheiten der Erfindung sowie deren Vorteile werden an Hand eines in der Zeichnung'dargestellten Ausführungsbeispiels erläutert.

In der Zeichnung bedeutet 6o eine Wechselspannungsquelle, die über eine Gas- oder Dampf entladungsstrecke 61 eine Wicklung 62 speist." Die Wicklung 62 stellt die Primärwicklung des Transformators 63 dar, an dessen Sekundärwicklung 64 der Verbraucher 65 angeschlossen ist. Die Entladungsstrecke 61 ist bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel als eine Doppelgitterröhre dargestellt, die die Anode 66, die Kathode 67 und die beiden Steuergitter 68 und 69 enthält. Die Steuereinrichtung für die Entladungsstrecke 61 besteht aus zwei Steuerkreisen 70 und 71, von denen der erstere zur Zündung und der letztere zur Sperrung der Entladungsstrecke ver- wendet wird. Der Zündsteuerkreis 70 setzt sich aus einer Reihenschaltung eines Widerstandes 72 mit einem Kondensator 73, die zwischen^ die beiden Phasen der Wechselstromquelle 60 geschaltet ist, einem Transformätof 74, einem Schalter 7.5,. der Vorspannungsquelle 76 und dem Vorwiderstand" 77 zusammen. Der zweite Steuerkreis 71 enthält als wesentliche Bestandteile die Entladungsstrecken 78 und 79, die Spannungsquelle 80 und den Kondensator 81, wobei die Spannungsquelle 80 sowohl zur Speisung der Entladungsstrecke 78 als auch zur Ladung des Kondensators 81 dient. Der Stromkreis des Steuergitters 82 der Entladungsstrecke 78 enthält die Sekundärwicklung eines Transformators 83, dessen Primärwicklung im Stromkreis der Entladungsstrecke 61 liegt, sowie eine Vorspannungsquelle 84 und einen Vorwiderstand 85. Der Stromkreis der Entladungsstrecke 78 kann durch den Schalter 86 unterbrochen werden. Der Stromkreis des Kondensators enthält einen veränderlichen Widerstand 87, der über einen Schalter 88 kurzgeschlossen "werden kann. Zur Verhinderung eines Kurzschlusses der Entladungsstrecke 78 ist deren Stromkreis noch durch den Belastungswiderstand 89 ergänzt. Der Stromkreis des Kondensators beeinflußt über eine Vorspannungsquelle 90 das Steuergitter 91 der Entladungsstrecke 79, die über einen Schalter 92 von einer Spannungsquelle 93 gespeist wird. Schließlich ist in den Stromkreis der Entladungsstrecke 79 ein Widerstand 94 eingefügt, an dessen einer Klemme das Steuergitter 69 der Entladungsstrecke 61 angeschlossen ist.

• Die Wirkungsweise- der Anordnung ist folgende:

Um zu erreichen, daß der dem Verbraucher zufließende Energiebetrag mit einer vollen Halbwelle einsetzt, wird durch die Reihenschaltung des Widerstandes 72 mit dem Kondensator 73 die Steuerspannung für das Steuergitter 68 um etwa 90 ° gegenüber der Wechselspannung der Wechselstromquelle 60 vorverschoben. Schließt man nun den Schalter 75 des Zündstromkreises, so wird der negativen Vorspannung die um 90 ° phasenverschobene Spannung überlagert, und die Entladungsstrecke 61 zündet zu Beginn der positiven Halbwelle. Durch den nun eintretenden Stromfluß erhält das Steuergitter 82 der Entladungsstrecke 78 durch den Transformator 83 ebenfalls eine Zündspannung, so daß bei geschlossenem Schalter 86 eine Entladung in dieser Hilfsentladungsstrecke einsetzt. Je nach der Einstellung des Widerstandes 87 setzt nun eine mehr oder weniger schnell erfolgende Entladung des Kondensators 81 ein, dessen Spannung vorher die positive Vorspannung 90 für das Steuergitter 91 derart kompensiert hat, daß die Entladungsstrecke 79 nicht zünden konnte. Hat der Kondensator 81 einen gewissen Entladungszustand erreicht, so setzt bei geschlossenem Schalter 92 eine Entladung in der Entladungsstrecke 79 ein, und an dem Widerstand 94 tritt ein Span-

nungsabfall auf, durch den das Steuergitter 6g der Entladungsstrecke 61 eine solche negative Spannung erhält, daß die Entladungsstrecke 61 wieder gesperrt wird. Je nach der Einstellung des Wideretandes 87 wird also die Zeit bestimmt, nach deren Ablauf die Entlädungsstrecke 61 gesperrt wird, oder mit anderen Worten, je nach der Einstellung des Widerstandes 87 wird die Zahl der Halbwellen bemessen, die dem Verbraucher 65 zufließt. Nach Beendigung der Energiezufuhr zum Verbraucher 65 kann durch den Schalter 88 der Widerstand 87 kurzgeschlossen werden, so daß der Kondensator 81 augenblicklich wieder negativ aufgeladen wird. Die Schalter 75, 86, 92 und 88 können vorteilhaft miteinander gekuppelt sein.

In dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist als Hauptentladungsstrecke eine Doppelgitterröhre verwendet. Ohne an dem Erfindungsprinzip etwas zu ändern, kann jedoch auch eine Entladungsstrecke mit nur einem Steuergitter verwendet werden. _χ

Soll die Energiezufuhr zu dem Verbraucher nicht mit einer vollen Halbwelle beginnen, so kann als Zündsteuerkreis (vgl. Steuerkreis 70 des Entladungsgefäßes 61) eine Einrichtung benutzt werden, die dem Steuergitter eine in ihrer Phasenlage zu der Speisewechselspannung verschiebbare Zündspannungsspitze aufdrückt.

Bei. dem Ausführungsbeispiel der Zeichnung ist angenommen, daß der Verbraucher über eine einanodige Entladungsstrecke an die speisende Stromquelle angeschlossen ist. Die Anordnung nach der Erfindung kann jedoch auch so ausgebildet sein, -daß zwei Entladungsstrecken in der bekannten gegensinnigen Parallelschaltung in den Hauptstromkreis geschaltet sind.

Claims (2)

1. Patentansprüche:

   i. Anordnung zur Steuerung der Stromdauer von Stromstößen in einem Stromverbraucher, beispielsweise einem Schweißtransformator, welcher in den Anodenkreis einer Gas- oder Dampfentladungs-, strecke geschaltet ist, unter Verwendung einer am Gitternder Entladungsstrecke liegenden, die Dauer der Stromstöße bestimmenden trägheitslosen Zeitgebereinrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß die. Zeitmessung der auf den Steuerkreis der Hauptentladungsstrecke (61) einwirkenden, auf einen vorbestimmten, von dem Arbeitsstrom unabhängigen Zeitwert eingestellten Zeitgebereinrichtung .(71) ohne träge Zwischenrelais durch den Arbeitsstrom des Verbrauchers (62) und damit zugleich durch den Anodenstrom der Hauptentladungsstrecke (61) eingeleitet wird.
2. 2. Anordnung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß nach der beispielsweise durch eine um 90 ° der speisenden Wechselspannung voreilende Zündspannung eingeleiteten Zündung der Hauptentladungsstrecke (61) durch einen Transformator (83) ' im Verbraucherkreis eine Zündspannung dem·Steuerkreis einer Entladungsstrecke (78) zugeführt wird, deren Zündung die Entladung- eines Stromspeichers (81) über einen veränderlichen Widerstand (87) einleitet, und (!aß in Abhängigkeit von der Entladung, dieses Stromspeichers (81) eine Hilfsentladungsstrecke (79) gezündet und hierdurch die Hauptentladungsstrecke (61) wieder gesperrt wird. -■ . "

   3,. Anordnung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeitgebereinrichtung (71) für die Sperrung der Hauptentladungsstrecke (61) eine Hilfsentladungsstrecke (79) zündet, die in Reihe mit einer Spannungsquelle (93) und . einem die Kathode (67) der Entladungsstrecke (61) mit dem Steuergitter (69) verbindenden Steuerwideretand (94) liegt, wobei der Zündpunkt an der Zeitgeber- _go einrichtung
   kann.

   beliebig eingestellt werden

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen