DE700743C

DE700743C - Arrangement for converting direct current into higher-frequency alternating current

Info

Publication number: DE700743C
Application number: DE1934A0074576
Authority: DE
Original assignee: AEG AG
Current assignee: AEG AG
Priority date: 1933-11-15
Filing date: 1934-11-15
Publication date: 1940-12-28

Description

Anordnung zur Umformung von Gleichstrom in höherfrequenten Wechselstrom Die Erfindung bezieht sich auf mit gittergesteuerten Dampf- oder Gasentladungsstrecken arbeitende Umformungseinrichtungen, insbesondere auf solche Umformungssysteme, die zur Energieübertragung von einer Gleichstrom- oder einer niederfrequenten Wechselstromquelle zu einem mit relativ hoher Frequenz betriebenen Belastungskreis geeignet sind.Arrangement for converting direct current into higher-frequency alternating current The invention relates to grid-controlled vapor or gas discharge paths working forming devices, in particular to those forming systems that for power transmission from a direct current or a low frequency alternating current source are suitable for a load circuit operated at a relatively high frequency.

Es wurden bereits zahlreiche, mit Entladungsstrecken arbeitende Umformungseinrichtungen entwickelt, mit denen eine Energieübertragung zwischen Gleich- und Wechselstromkreisen möglich war, oder auch beispielsweise eine Energieübertragung zwischen Gleichstromnetzen verschiedener Spannung oder zwischen unabhängigen Wechselstromnetzen gleicher oder verschiedener Frequenz. Die Verwendung von Dampf- oder Gasentladungsstrecken wurde bei derartigen Anlagen für besonders vorteilhaft befunden in Anbetracht der verhältnismäßig großen Leistung, welche mit derartigen Entladungsstrecken bei den normalen Betriebsspannungen übertragen werden kann.There have already been numerous shaping devices working with discharge paths developed with which an energy transfer between DC and AC circuits was possible, or, for example, an energy transfer between direct current networks different voltage or between independent alternating current networks of the same or different frequency. The use of vapor or gas discharge paths was made in such systems found to be particularly advantageous in view of the proportionate great power, which with such discharge paths at normal operating voltages can be transferred.

So sind beispielsweise Anordnungen bekanntgeworden, die aus mehreren Gruppen von jeweils zwei gittergesteuerten Dampf-oder Gasentladungsstrecken bestehen, die derart gesteuert werden, daß die in der Stromführung, unmittelbar aufeinanderfolgenden Entladungsstrecken verschiedenen Gruppen angehören, wobei jede Gruppe für sich allerdings eine besondere Wechselspannung liefert, die zusammen mit den gegenüber dieser phasenverschobenen Wechselspannungen-der anderen Gruppen eine mehrphasige Wechselspannung erzeugt.For example, arrangements have become known that consist of several There are groups of two grid-controlled steam or gas discharge paths, which are controlled in such a way that those in the current conduction are immediately consecutive Discharge paths belong to different groups, but each group for itself supplies a special alternating voltage which, together with the phase shifted with respect to this Alternating voltages - the other groups generate a multiphase alternating voltage.

Bei derartigen Anordnungen hängt ein befriedigendes Arbeiten von der Bedingung oder von der Voraussetzung ab, daß die Steuerelektroden der Entladungsstrecken die Kontrolle über die Entladung, d. h. die Steuerfähigkeit im Verlauf jedes auf eine Stromunterbrechung folgenden Zeitintervalles schnell genug wiedergewinnen; diese Wiedererlangung der Steuerfähigkeit wird- durch künstliche Herabsetzung des Anodenpotentials unter das Kathodenpotential erreicht und muß erfolgen, bevor die Spannung an den Entladungsstrecken wieder positiv wird. Es ist hierzu notwendig, daß die Entladungsstrecken im Verlauf dieser Zeitspanne, d. h. solange das Anodenpotential negativ ist, praktisch vollständig entionisiert werden.. Zur Durchführung des Entionisierungsprozesses, d. h. bis zur erfolgten Rekombination der in den Entladungsstrecken befindlichen Elektronen und Ionen zu einem elektrisch neutralen Dampf oder Gas muß eine ganz bestimmte Zeit zur Verfügung stehen; bei den bisher bekannten Anordnungen liegt damit ein ganz bestimmter Zeitpunkt fest, gerechnet vom Erlöschen der Entladungsstrecke, bis zu dem das .Anodenpotential der betreffenden Entladungsstrecke mindestens negativ gehalten werden inuß. Infolgedessen bedingt die Eric.--. ionisierungszeit bei den bekannten Anordnungen eine ganz bestimmte obere Frequenzgrenze, bis zu der die Einrichtung, in der die 'Entladungsstrecken arbeiten, betrieben «-erden kann. In bestimmten Fällen ist es nun aber erwünscht, derartige Anordnungen auch mit einer Frequenz betreiben zu können, die über d?eser Grenze liegt.In such arrangements, satisfactory work depends on the Condition or on the condition that the control electrodes of the discharge paths control of the discharge, d. H. the controllability in the course of each on recover a power interruption of the following time interval quickly enough; this regaining of controllability is achieved by artificially lowering the The anode potential is below the cathode potential and must be done before the Voltage at the discharge paths becomes positive again. For this it is necessary that the discharge paths in the course of this period, i. H. as long as the anode potential is negative, practically completely deionized. To carry out the deionization process, d. H. until the recombination has taken place in the discharge paths Electrons and ions to make an electrically neutral vapor or gas must be quite a certain amount of time are available; is in the previously known arrangements so a whole certain point in time, counted from the expiry the discharge path, up to which the .Anode potential of the discharge path in question must be kept at least negative. As a result, the Eric. ionization time in the known arrangements a very specific upper frequency limit, up to the the facility in which the 'discharge lines work, operate' - can be earthed. In certain cases, however, it is desirable to have such arrangements with a To be able to operate frequency that is above this limit.

Gegenstand der Erfindung ist nun eine Umformungseinrichtung mit Dampf- oder Gasentladungsstrecken, welche den erwähnten Nachteil der bekannten Einrichtungen nicht aufweist, d. h. welche auch mit Frequenzen betrieben werden kann, die oberhalb der durch die eingangs erwähnten Entionisierungsz.eit bestimmten Frequenzgrenze liegen, ohne daß die Entionisierungszeit für die einzelnen verwendeten Entladungsstrecken beschnitten werden muß, d. h. die Einrichtung gestattet den Betrieb mit so hohen Frequenzen, daß die Dauer einer Halbperiode kleiner als die Entionisierungszeit sein kann.The subject of the invention is now a forming device with steam or gas discharge paths, which have the mentioned disadvantage of the known devices does not have, d. H. which can also be operated at frequencies above the frequency limit determined by the deionization time mentioned at the beginning lie without the deionization time for the individual discharge paths used must be trimmed, d. H. the facility allows operation at such high levels Frequencies that the duration of a half cycle is less than the deionization time can be.

'\@"eiterhin ist die Erfindung durch eine besondere Steuereinrichtung für die Steuerelektroden der Entladungsstrecken gekennzeichnet, die zwar im Zusammenhang mit der vorliegenden Sonderaufgabe entwickelt wurde, aber auch darüber hinaus für andere mit Dampf- oder Gasentladungsstrecken arbeitende Umformungseinrichtungen verwendet werden kann.Furthermore, the invention is characterized by a special control device marked for the control electrodes of the discharge paths, although they are related was developed with the present special task, but also beyond that for other converting devices working with steam or gas discharge paths can be used.

Gemäß der Ert?iidung bestehen die Anordnungen zur Umformung von Gleichstrom in höhenfrequenten Wechselstrom mittels gitter-Besteuer ter Dampf- oder Gasentladungsstrecken mit im wesentlichen lichtbogenartiger Entladung aus mindestens zwei bezüglich der beiden Netze parallel geschalteten Gruppen von je mindestens zwei Entladungsstrecken, die unter Mitwirkung geeignet vorgesehener Kominutierungsmittel derart gesteuert werden, daß die einzelnen Gruppen zyklisch arbeiten. Bei den Anordnungen zur Umformung von Wechselstrom gegebener Frequenz in höhenfrequenten Wechselstrom mittels zweier Gruppen von Entladungsstrecken besteht gemäß der Erfindung jede Gruppe ihrerseits mindestens aus zwei bezüglich der beiden Netze parallel geschalteten Untergruppen von je mindestens zwei Entladungsstrecken, die ebenfalls unter Mitwirkung geeignet vorgesehener KommutierungSinittel dei art gesteuert werden, daß die einzelnen Untergruppen zyklisch arbeiten, wobei die Stromführung innerhalb einer Untergruppe jeweils von der Entladungsstrecke, die positive Anodenspannung hat, übernommen wird. In einem betrachteten -,Augenblick ist also immer nur eine einzige Entladungsstrecke stromführend, alle übrigen sind gesperrt. Es hat sich nun herausgestellt, daß bei einer derartigen Anordnung die Koinmutierungseinrichtung an jeder Entladungsstrecke für einen sehr großen Teil jeder Arbeitsperiode ein negatives Anodenpotential aufrechterhalten kann; das bedeutet aber, daß die Anordnung bei einer wesentlich höheren Frequenz als die bisher bekannten Einrichtungen arbeiten kann.According to the decision, the arrangements for converting direct current exist in high-frequency alternating current by means of grid-taxed vapor or gas discharge lines with a substantially arc-like discharge from at least two with respect to the groups of at least two discharge paths connected in parallel to both networks, the communication means are controlled in this way with the assistance of appropriately provided communication means that the individual groups work cyclically. In the arrangements for forming from alternating current of given frequency into high frequency alternating current by means of two According to the invention, each group consists of groups of discharge paths at least two subgroups connected in parallel with respect to the two networks of at least two discharge paths each, which are also suitable with assistance intended commutationSinittel are controlled in such a way that the individual subgroups work cyclically, the current conduction within a subgroup of the discharge path, which has positive anode voltage, is taken over. In one considered -, moment there is always only one discharge path carrying current, all others are blocked. It has now been found that with such a Arrange the Koinmutierungseinrichtung at each discharge path for a very Maintain a negative anode potential for a large part of each working period can; but that means that the arrangement is at a much higher frequency can work than the previously known facilities.

Eine weitere Ausgestaltung des Erfindungsgedankens betrifft - die Ausgestaltung der Steuerkreise der einzelnen Entladungsstrecken im Hinblick auf die Durchführung der gekennzeichneten Steueraufgabe ohne Fremdsteuerspannungsquelle und hat ganz allgemeine Bedeutung für selbsterregte Steuerschaltungen, deren Steuerkreise nicht von einer unabhängigen Spannungsquelle, die die Frequenz bestimmen würde, gespeist werden.Another embodiment of the inventive concept concerns - the Design of the control circuits of the individual discharge paths with regard to the execution of the designated control task without an external control voltage source and has a very general meaning for self-excited control circuits and their control circuits not from an independent voltage source that would determine the frequency, be fed.

Zum besseren Verständnis der Erfindung und zur näheren Erläuterung soll die folgende Beschreibung einiger Ausführungsbeispiele in Verbindung mit den Zeichnungen dienen.For a better understanding of the invention and for a more detailed explanation the following description of some exemplary embodiments in connection with the Drawings serve.

In Abb. i ist eine prinzipielle Schaltung der Hauptstromkreise der Umformungseinrichtung, die den Erfindungsgedanken verkörpert, angegeben.In Fig. I is a basic circuit of the main circuits of the Forming device, which embodies the concept of the invention, specified.

Abb. 2 zeigt einige Arbeitskurven der Anordnung der Abb. i.Fig. 2 shows some working curves of the arrangement of Fig. I.

Abb. 3 stellt einen selbsterregten Wechselrichter gemäß Abb. i dar.Fig. 3 shows a self-excited inverter according to Fig. I.

In Abb. q. ist eine gegenüber der Abb. 3 abgeänderte Art der Gittersteuerung dargestellt, und in Abb.5 eine Anwendung des Erfindungsgedankens auf die Umrichtung niederfrequenten in hochfrequenten Einphasenwechselstrom, während Abb.6 eine Abänderung der Prinzipschaltung der Abb. i für die Anwendung bei Energieübertragung zwischen einem niederfrequenten Drei- oder Vierphasenwechselstroninetz und einem hochfrequenten Einphasenwechselstromnetz behandelt.In Fig.q. is a modified type of grid control compared to FIG shown, and in Fig.5 an application of the inventive concept to the conversion low-frequency in high-frequency single-phase alternating current, while Fig.6 shows a modification the basic circuit of Fig. i for use in energy transfer between a low-frequency three- or four-phase alternating current and a high-frequency Treated single-phase alternating current network.

In Abb. i ist im einzelnen eine Wechselrichteranordnung dargestellt, bei der eine Energieübertragung aus einem Gleichstromnetz 1o in ein Einphasenwechselstromnetz 11 von verhältnismäßig hoher Frequenz erfolgt. Die Einrichtung umfaßt einen Ausgangstiansforma,tor 12 mit einer Sekundärwicklung 13, die an den Verbraucherkreis angeschlossen ist, und einer Primärwicklung 14. Die Wicklung 14 besitzt einen elektrischen Mittelpunkt, der mit dem positiven Leiter des Gleichstromnetzes verbunden ist, während die Enden der Wicklung 14 über Gruppen bzw. Paare von Entladungsstrecken 15 und 16, 17 und 18 mit dem- negativen Gleichstromleiter verbunden sind. In der Verbindung zwischen der Wicklung 14 und dem Entladungsstreckenpaar 15 und 16 ist ein Kommutierungskreis eingeschaltet, dessen einer Teil eine Transformatorwicklung ig bildet; der elektrische Mittelpunkt der Wicklung ig ist an das Ende der Wicklung 14 angeschlossen, und die Wicklungsenden von ig sind an die Anoden der Entladungsstrecken 115 und 16 angeschlossen. Fernerhin gehört zu diesem Kommutierungskreis ein Kommutierungskondensator 20, der parallel zu der Wicklung i9 geschaltet ist, die als in Reihe geschalteter Spartransformator so wirkt, als wenn der Kondensator 2o effektiv in Reihe in den Belastungskreis der Anlage eingeschaltet wäre. Entsprechend ist ein Kommutierungskreis mit einer Transformatorwicklung 21 und einem Kondensator z2 in die Verbindung zwischen der Wicklung 14 und den Entladungsstrecken 17 und 18 eingeschaltet. Weiterhin ist in bekannter Weise ein Glättungskreis vorgesehen, bestehend aus einer Glättungsdrossel 23, einem Kondensator 24 und einer weiteren Drossel25, der zwischen die Umformungseinrichtung und das Gleichstromnetz io eingeschaltet ist, um die Pulsation des dem speisenden Netz entnommenen Stromes zu vermindern.An inverter arrangement is shown in detail in FIG. The device comprises an output stiansforma, tor 12 with a secondary winding 13, which is connected to the consumer circuit, and a primary winding 14. The winding 14 has an electrical center point which is connected to the positive conductor of the direct current network, while the ends of the winding 14 over Groups or pairs of discharge paths 15 and 16, 17 and 18 are connected to the negative direct current conductor. In the connection between the winding 14 and the pair of discharge paths 15 and 16, a commutation circuit is switched on, one part of which forms a transformer winding ig; the electrical center point of winding ig is connected to the end of winding 14, and the winding ends of ig are connected to the anodes of discharge paths 115 and 16. This commutation circuit also includes a commutation capacitor 20, which is connected in parallel to winding i9, which acts as a series-connected autotransformer as if the capacitor 2o were effectively connected in series in the load circuit of the system. Correspondingly, a commutation circuit with a transformer winding 21 and a capacitor z2 is connected in the connection between the winding 14 and the discharge paths 17 and 18. Furthermore, a smoothing circuit is provided in a known manner, consisting of a smoothing choke 23, a capacitor 24 and a further choke 25, which is connected between the conversion device and the direct current network io in order to reduce the pulsation of the current drawn from the feeding network.

Damit die einzelnen Entladungsstrecken 15 bis i8 in einer geeigneten Reihenfolge leitend gemacht werden können, sind die Steuerelel#:= troden mit dem gemeinsamen Kathodenkreis über strombegrenzende Widerstände 26, negative Vorspannungsbatterien 27 sowie über die Sekundärwicklungen des Steuertransformators 28 verbunden. Die Primärwicklung des Steuertransformators 28 wird aus einer mehrphasigen Wechselstromquelle 29 gespeist; diese Wechselstromquelle hat eine Frequenz, welche ein echter Bruchteil derjenigen Frequenz ist, die man im Verbraucherkreis i i zu erzeugen wünscht. Iln Ausführungsbeispiel der Abb. i werden die Steuertransformatoren 28 von den beiden Phasen eines vierphasigen Hilfsmotorgeneratorsatzes 29 fremd gespeist, welcher eine Steuerfrequenz liefert, die halb so groß ist, wie die im Kreis i i gewünschte Verbraucherfrequenz.So that the individual discharge paths 15 to 18 in a suitable Sequence can be made conductive are the control elements #: = troden with the common cathode circuit via current limiting resistors 26, negative bias batteries 27 and connected via the secondary windings of the control transformer 28. the The primary winding of the control transformer 28 is derived from a polyphase alternating current source 29 fed; this AC power source has a frequency which is a real fraction that frequency is that one wishes to generate in the consumer circuit i i. Iln Embodiment of Fig. I, the control transformers 28 of the two Phases of a four-phase auxiliary motor generator set 29 externally fed, which one Control frequency supplies that is half as large as the consumer frequency required in circle i i.

Zur Betrachtung der Arbeitsweise der beschriebenen Einrichtung möge angenommen sein, daß die Entladungsstrecke 15 zunächst durch den zugehörigen Transformator 28 leitend - gemacht worden sei. In diesem Fall wird ein Strom vom positiven Gleichstromleiter über den linken Teil der Wicklung 1q., den linken Teil der Wicklung ig und die Entladungsstrecke 15 zum negativen Gleichstromleiter fließen und dabei im Transformator 12 eine Halbwelle des dem Verbraucherkreis i i zuzuführenden Wechselstromes erzeugen. Der hohe Scheinwiderstand der linken Hälfte der Wicklung ig für den Strom, der durch ihren linken Teil fließt, wird dadurch herabgesetzt, daß in der rechten Hälfte transformatorisch eine Spannung induziert wird, die ihrerseits einen im wesentlichen gleich großen und entgegengesetzt gerichteten Stromfluß durch den rechten Teil der Wicklung ig bewirkt. Dies ist aber gerade der Strompfad, in dem der Kommutierungskondensator 2o liegt; damit wird also der Kondensator 2o wirkungsmäßig in den Teil der Umformungseinrichtung eingefügt, durch den der Belastungsstrom fließt, und der Kondensator wird daher auf, eine Spannung aufgeladen, die hinsichtlich ihrer Größe vom Belastungsstxorn abhängt sowie von der Zeitdauer, während der der Strom durch die Entladungsstrecke 15 fließen konnte.To consider the operation of the device described may be assumed that the discharge path 15 initially through the associated transformer 28 leading - was made. In this case, a current is drawn from the positive DC conductor over the left part of the winding 1q., the left part of the winding ig and the discharge path 15 to the negative DC conductor and thereby a half-wave in the transformer 12 of the alternating current to be supplied to the consumer circuit i i. The high impedance the left half of the winding ig for the current flowing through its left part, is reduced by a voltage in the right half of the transformer is induced, which in turn is essentially of the same size and opposite causes directed current flow through the right part of the winding ig. But this is just the current path in which the commutation capacitor 2o is located; so it becomes the capacitor 2o is effectively inserted into the part of the conversion device, through which the load current flows and the capacitor is therefore subjected to a voltage charged, the size of which depends on the stress factor and on the length of time during which the current could flow through the discharge gap 15.

Etwa 18o elektrische Grade später, bezogen auf die Frequenz im Belastungskreis i i, oder go elektrische Grade später, bezogen auf die Frequenz der vom Generator 29 gelieferten Steuerspannung, wird die Entladungsstrecke 17 der anderen Gruppe leitend gemacht, und die Spannung, welche am Kondensator 2-o aufgebaut wurde, kann nun fast augenblicklich den Strom von der Entladungsstrecke 15 auf die Entladungsstrecke 17 kommutieren. Der Kommutierungskreis verläuft folgendermaßen: Vom rechten Belag des Kondensators 2o, der positiv geladen ist, schließt sich dieser Kreis über den rechten Teil der Wicklung ig, die volle Wicklung 14, den linken Teil der Wicklung --i und die Entladungsstrecken 15 und 17. Während der nun folgenden Arbeitsteilperiode fließt der Gleichstrom aus dein Netz io durch den rechten Teil der Wicklung 14 und erzeugt damit eine weitere Halbperiode des Wechselstromes im Verbraucherkreis i i mit entgegengesetzter Polarität. Gleichzeitig lädt dieser Strom den Kondensator 22 in ähnlicher Weise, wie es oben für den Kondensator ao beschrieben wurde. Wegen der großen Leerlaufimpedanz der Transformatorwicklung ig, und weil die Entladungsstrecken 15 und 16 nunmehr beide keinen Strom führen, kann erreicht werden, daß ein beträchtlicher Teil der ursprünglichen Ladung des Kondensators 2o während des Zeitraumes, in dem die Entladungsstrecke 17 stromführend ist, aufrechterhalten bleibt, so daß später, nach weiteren etwa i8o Graden, bezogen auf die Frequenz des Verbraucherkreises i i, wenn die Entladungsstrecke 16 leitend wird, auf welche der Strom vermöge der Spannung am Kondensator 22 von der Entladungsstrecke 17 her kommutiert wird, die Entionisierung der Entladungsstrecke 15 bereits beendet ist. Der durch die Entladungsstrecke 16 fließende Strom bewirkt nunmehr die völlige Entladung des Kondensators :2o und darüber hinaus die Umladung auf eine der ursprünglichen Ladespannung gleiche Spannung entgegengesetzter Polarität, so daß der Kondensator 2o weitere i8o elektrische Grade später, bezogen auf den Verbraucherkreis i i, die Stromführung von der Entladungsstrecke 16 auf die Entladungsstrecke 18 kommutieren kann. Auf diese Weise wird der Strom abwechselnd von einer auf die andere Entladungsstrecke übertragen, wobei in einem gegebenen Augenblick immer bloß eine einzige Entladungsstrecke leitend ist, und der Strom immer von einer Entladungsstrecke der einen Gruppe auf eine Entladungsstrecke der anderen Gruppe wechselweise übertragen wird, und wobei innerhalb jeder Gruppe die Entladungsstrecken abwechselnd Strom führen. Bei dieser Arbeitsweise ist oftensichtlich jede Entladungsstrecke während einer Halbwelle des im Verbraucherkreis erzeugten Wechselstromes leitend und während dreier weiterer Halbperioden nicht leitend.About 180 electrical degrees later, based on the frequency in the load circuit ii, or go electrical degrees later, based on the frequency of the control voltage supplied by the generator 29, the discharge path 17 of the other group is made conductive, and the voltage that is applied to the capacitor 2- o has been built up, the current can now commutate from the discharge path 15 to the discharge path 17 almost instantaneously. The commutation circuit runs as follows: From the right side of the capacitor 2o, which is positively charged, this circle closes over the right part of the winding ig, the full winding 14, the left part of the winding --i and the discharge paths 15 and 17. During In the working partial period that now follows, the direct current flows from the network io through the right part of the winding 14 and thus generates a further half period of the alternating current in the consumer circuit ii with opposite polarity. At the same time, this current charges the capacitor 22 in a manner similar to that described above for the capacitor ao. Because of the large no-load impedance of the transformer winding ig, and because the discharge paths 15 and 16 now both carry no current, it can be achieved that a considerable part of the original charge of the capacitor 2o is maintained during the period in which the discharge path 17 is current, so that later, after another approximately 180 degrees, based on the frequency of the consumer circuit ii, when the discharge path 16 becomes conductive, to which the current is commutated from the discharge path 17 by virtue of the voltage on the capacitor 22, the deionization of the discharge path 15 already ends is. The current flowing through the discharge path 16 now causes the capacitor to completely discharge: 2o and, moreover, the charge reversal to a voltage of opposite polarity that is the same as the original charge voltage, so that the capacitor 2o further 18o electrical degrees later, based on consumer circuit ii, conducts the current can commutate from the discharge path 16 to the discharge path 18. In this way, the current is alternately transferred from one to the other discharge path, with only one single discharge path being conductive at any given moment, and the current is always alternately transferred from a discharge path in one group to a discharge path in the other group, and where within each group the discharge paths alternately carry current. In this procedure, oftensichtlich j ny discharge path during a half cycle of the alternating current generated in the consumer circuit conductive and while three other half-periods is non-conductive.

Die Art, in der die oben beschriebene Einrichtung arbeitet, um die Zeit zu vergrößern, während der der Anode jeder einzelnen Entladungsstrecke ein negatives Potential aufgedrückt werden kann, d. h. also die zur Verfügung stehende Entionisierung,zeit, läßt sich am besten an Hand der Schaubilder der Abb. 2 darstellen, welche den Gleichgewichtszustand darstellt, der sich nach dem Anlassen einspielt. In dieser Abbildung bezeichnen die Kurven A und B die Spannungen, welche an den Kommutierungskreisen ig, 2o und 21, 22 auftreten, wobei das langsame Abklingen der Ladung in den Zeiträumen t2 -t., t4 t5 usf. nicht berücksichtigt ist. So wird z. B. im Zeitpunkt t, -t, der Kondensator 2o entladen bzw. auf eine umgekehrte Polarität umgeladen (Kurve A). Während des Zeitraumes t2 t3 sind die beiden Entladungsstrecken 15 und 16 nichtleitend, die Ladung und damit die Spannung des Kondensators 2o bleibt im wesentlichen konstant. Im Zeitraum t04 führt die Entladungsstrecke 16 Strom, der Kondensator 2o wird wieder umgeladen usf. Entsprechend stellt Kurve B den Spannungs-bzw. Ladungsverlauf am Kondensator 22 dar. In der gleichen Abbildung gibt die Kurve C den Verlauf des Wechselstromes, wie er in das Verbrauchernetz i i geliefert wird, oder auch, im Fall einer rein Ohmschen Belastung, die Wechselspannung am Verbraucher. Die rechteckige Kurvenform ist natürlich eine Folge der weitgehenden Glättung durch die Drosseln 23 und 25, welche den Gleichstrom praktisch auf konstanter Größe halten.The way in which the device described above works to increase the time during which a negative potential can be applied to the anode of each individual discharge path, ie the available deionization time, can best be illustrated with the aid of the diagrams in FIG Fig. 2, which shows the state of equilibrium that occurs after starting. In this figure, the curves A and B denote the voltages ig to the commutation circuits, 2o and 21, 22 occur, with the slow decay of charge in time periods t2 -t., T4 t5 and so on. Is not taken into account. So z. B. at time t, -t, the capacitor 2o discharged or reloaded to a reversed polarity (curve A). During the time period t2 t3, the two discharge paths 15 and 16 are non-conductive, the charge and thus the voltage of the capacitor 2o remains essentially constant. In the period t04, the discharge path 16 conducts current, the capacitor 2o is recharged again and so on. Correspondingly, curve B represents the voltage or voltage. The course of the charge on the capacitor 22 shows. In the same figure, curve C shows the course of the alternating current as it is supplied to the consumer network ii, or also, in the case of a purely ohmic load, the alternating voltage at the consumer. The rectangular shape of the curve is of course a result of the extensive smoothing by the chokes 23 and 25, which keep the direct current at a practically constant level.

Die Kurve D der Abb. 2 zeigt den Spannungsverlauf an einer der Entladungsstrecken, beispielsweise der Entladungsstrecke 15. Im Zeitraum t,-t$ führt diese Entladungsstrecke Strom, die Spannung zwischen ihren Hauptelektroden ist lediglich gleich der Brennspannung, also vernachlässigbar klein. Im Augenblick t2 wird der Strom von der Entladungsstrecke 15 auf die Entladungsstrecke 17 kommutiert, worauf die Spannung an der Entladungsstrecke 15 sich zusammensetzt aus der halben, in bezug auf die Anode der Entladungsstrecke 15 negativen Spannung des Kondensators 2o, aus der vollen, positiv g°2-richteten Spannung der Wicklung 14 sowie aus der Spannung am Kondensator 22, welche anfänglich negativ ist, dann aber während der Leitfähigkeitsdauer t2 tg der Entladungsstrecke 17 ihr Vorzeichen wechselt. Diese Ladungsänderung des Kondensators 2o ist die Ursache für den Anstieg der Kurve D im Zeitintervall t, 2-t3. Im Augenblick t$ wird der Strom von der Entladungsstrecke 17 auf die Entladungsstrecke 16 übertragen, und die volle Spannung des Kondensators 2o erscheint unmittelbar an der Entladungstrecke 15, wie in der Kurve D angedeutet ist. Im Zeitraum ts-t4 ändert diese Spannung, und zwar im Zeitpunkt td, ihr Vorzeichen wegen der Um-Ladung des Kondensators 2o, wie oben schon erwähnt wurde. Im Augenblick t4 wird der Strom von der Entladungsstrecke 16 auf die Entladungsstrecke 18 kommutiert, und die an der Entladungsstrecke 15 liegende Spannung ist nunmehr gleich der Summe aus der halben positiven Spannung am Kondensator 2o, der vollen positiven Spannung der Wicklung 14 und der halben negativen Spannung des Kondensators 22. In dem Zeitraum t4-t5 lädt sich der Kondensator22 wieder um und veranlaßtso ein Anwachsen der positiven Spannung bis zum Augenblick t5, worauf die Arbeitsperiode sich wiederholt. Auf diese Weise wird das Anodenpotential der Entladungsstrecke 15 während des Intervalls t2 bis td negativ und der ganze Zeitraum t2 bis t5 für die Entionisierung der Entladungsstrecke verfügbar. Wie man sieht, ist dieser Zeitraum größer als eine Halbwelle des Wechselstromes des Verßraucherkreises i i und die Entionisierungszet also im Verhältnis zur Periodendauer der Ausgangsfrequenz wesentlich größer als es mit den bisher bekannten Einrichtungen überhaupt denkbar war.Curve D of Fig. 2 shows the voltage profile on one of the discharge paths, for example the discharge path 15. In the period t, -t $, this discharge path carries current, the voltage between its main electrodes is only equal to the operating voltage, i.e. negligibly small. At the moment t2 the current is commutated from the discharge path 15 to the discharge path 17, whereupon the voltage at the discharge path 15 is composed of half the negative voltage of the capacitor 2o with respect to the anode of the discharge path 15, from the full, positive g ° 2-directional voltage of the winding 14 and from the voltage on the capacitor 22, which is initially negative, but then changes its sign during the conductivity period t2 tg of the discharge path 17. This change in charge of the capacitor 2o is the cause of the rise in curve D in the time interval t, 2-t3. At the moment t $, the current is transferred from the discharge path 17 to the discharge path 16, and the full voltage of the capacitor 2o appears directly at the discharge path 15, as indicated in curve D. In the time period ts-t4, this voltage changes its sign, specifically at the time td, because of the reversal of the charge on the capacitor 2o, as has already been mentioned above. At the moment t4 the current is commutated from the discharge path 16 to the discharge path 18, and the voltage across the discharge path 15 is now equal to the sum of half the positive voltage on the capacitor 2o, the full positive voltage of the winding 14 and half the negative voltage of the capacitor 22. In the period t4-t5, the capacitor 22 recharges itself and thus causes the positive voltage to increase up to the instant t5, whereupon the operating period is repeated. In this way, the anode potential of the discharge path 15 becomes negative during the interval t2 to td and the entire time period t2 to t5 is available for the deionization of the discharge path. As you can see, this period is greater than a half-wave of the alternating current of the smoking circuit ii and the deionization time in relation to the period of the output frequency is much greater than was conceivable with the previously known devices.

Abb.3 zeigt einen Steuerkreis für eine selbstgeführte Steuerung der Entladungsstrecken einer Umformungseinrichtung, wie sie die Abb. i in ihrer einfachsten Ausführungsform darstellt. Die in Abb.3 dargestellte Steuermethode kann jedoch an sich auch allgemein für andere Schaltungen Anwendung finden. Die Entladungsstrecken 15' bis 18' entsprechen den Entladungsstrecken 15 bis i8 der Abb. i, sie besitzen jedoch, wie die Abb. 3 zeigt, noch jeweils eine zusätzliche Hilfselektrode. Die Hilfselektroden der einzelnen Entladungsstrecken 15' bis 18' sind mit den betreffenden Kathoden jeweils über eine negative Vorspannungsbatterie 30 sowie über die Primärwicklung eines der Steuertransformatoren 31 bis 34 verbunden. Die Sekundärwicklungen dieser Steuertransformatoren sind so geschaltet, daß sie die Steuerelektroden, d. h. die eigentlichen Gitter je einer Entladungsstrecke der anderen Gruppe steuern; und zwar wird immer das Gitter einer Entladungsstrecke der einen Gruppe vom Transformator bzw. der Hilfselektrode der in der Stromführung unmittelbar vorausgehenden Entladungsstrecke der anderen Gruppe gesteuert.Fig.3 shows a control circuit for a self-guided control of the discharge paths of a forming device, as shown in Fig. I in its simplest embodiment. However, the control method shown in Fig. 3 can also be used in general for other circuits. The discharge paths 15 'to 18' correspond to the discharge paths 15 to 18 in Fig. I, but, as Fig. 3 shows, they each have an additional auxiliary electrode. The auxiliary electrodes of the individual discharge paths 15 'to 18' are each connected to the relevant cathodes via a negative bias battery 30 and via the primary winding of one of the control transformers 31 to 34. The secondary windings of these control transformers are connected in such a way that they control the control electrodes, that is to say the actual grids, of each discharge path of the other group; namely, the grid of a discharge path of one group is always controlled by the transformer or the auxiliary electrode of the discharge path of the other group immediately preceding in the current conduction.

In der dargestellten Anordnung kann jeweils die Hilfselektrode wegen der negativen, von der Vorspannungsbatterie aufgedrückten Ladung aus der Entladungsstrecke während der Brenndauer einen Strom von positiven Ionen entnehmen. Infolge der Stromunterbrechung der Entladungsstrecke wird auch dieser positive Ionensttrom sehr plötzlich unterbrochen; dadurch entsteht in der Sekundärwicklung des zugeordneten Steuertransformators ein induzierter Spannungsstoß, welcher zur Steuerung des Gitters der in der Stromführung folgenden. Entladungsstrecke der anderen Gruppe verwendet wird. So ist z. B. die Sekundärwicklung des Steuertransformators 31, dessen Primärwicklung im Hilfselektrodenkreis der Entladungsstrecke 15' liegt, mit dem Steuerkreis der Entladungsstrecke 17' verbunden, während die Sekundärwicklung des Steuertransformators 33, der zum Hilfselektrodenkreis der Entladungsstrecke 17' gehört, die Steuerspannung für die Entladungsstrecke 16' liefert usf.; die übrigen Einrichtungen der Haupt- und Steuerstromkreise und die Bezugszeichen entsprechen in jeder Hinsicht denjenigen, wie sie in Verbindung mit Abb. z beschrieben wurden. Der verbesserte Gittersteuerkreis indessen ermöglicht ein Arbeiten ohne jede besondere, unabhängige fremde Stromquelle für die -Gitterspannung. In dieser Anordnung hängt die Arbeitsfrequenz in erster Linie von den Konstanten des Belastungskreises ab.In the arrangement shown, the auxiliary electrode can in each case take a stream of positive ions from the discharge path during the burning period because of the negative charge imposed by the bias battery. As a result of the current interruption in the discharge path, this positive ion current is also interrupted very suddenly; this creates an induced voltage surge in the secondary winding of the associated control transformer, which is used to control the grid of the following in the current conduction. Discharge path of the other group is used. So is z. B. the secondary winding of the control transformer 31, whose primary winding is in the auxiliary electrode circuit of the discharge path 1 5 ' , connected to the control circuit of the discharge path 17' , while the secondary winding of the control transformer 33, which belongs to the auxiliary electrode circuit of the discharge path 17 ', the control voltage for the discharge path 16 'delivers etc .; the other devices of the main and control circuits and the reference numerals correspond in all respects to those as described in connection with Fig. z. The improved grid control circuit, however, enables operation without any special, independent external power source for the grid voltage. In this arrangement, the working frequency depends primarily on the constants of the load circuit.

Abb. 4 stellt eine Abänderung des Steuerkreises der Abb.3 dar, welche die Anwendung von Entladungsstrecken spezieller Bauweise (Hilfselektroden) vermeidet. In dieser Anordnung sind die Gitter jeder der Entladungsstrecken 15 bis 18 mit der gemeinsamen Kathodenleitung jeweils über strombegrenzende Widerstände 26, über die Sekundärwicklung eines der Steuertransformatoren 3 r' bis 34 und über eine gemeinsame Vorspannungsquelle 30 verbunden. Die Primärwicklungen der Steuertransformatoren 3r' bis 34' sind in diesem Falle an die gleichen Steuerelektroden, welche zur Beeinflussung der Leitfähigkeit der Entladungsstrecken benutzt werden, statt an besondere Hilfselektroden angeschlossen und andererseits mit dem gemeinsamen Kathodenkreis über die negative Vorspannungsquelle 30, welche gleichzeitig als Vorspannungsquelle für die eigentlichen Gittersteuerkreise dient, und über besondere Hilfsentladungsstrecken mit eindeutiger Stromdurchlaßrichtung 35 bis 38 verbunden. Ferner können in den Primärkreisen der Steuertransformatoren noch Strombegrenzungswiderstände 39 eingefügt sein.Fig. 4 represents a modification of the control circuit of Fig. 3, which Avoids the use of special design discharge paths (auxiliary electrodes). In this arrangement, the grids of each of the discharge gaps 15 to 18 are connected to the common cathode line each via current-limiting resistors 26, via the Secondary winding of one of the control transformers 3 r 'to 34 and a common one Bias source 30 connected. The primary windings of the control transformers In this case 3r 'to 34' are connected to the same control electrodes which are used for influencing the conductivity of the discharge paths can be used instead of special auxiliary electrodes connected and on the other hand with the common cathode circuit via the negative Bias source 30, which also acts as a bias source for the actual Grid control circuits are used, and via special auxiliary discharge paths with clear Current passage direction 35 to 38 connected. Furthermore, in the primary circles of the Control transformers still have current limiting resistors 39 inserted.

Das Steuergitter jeder Entladungsstrecke wird von demjenigen Steuertransformator aus gespeist, dessen Primärwicklung au,3 einem Hilfskreis versorgt wird, welcher der in der Reihenfolge der Stromführung unmittelbar vorhergehenden Entladungsstrecke zugehört (vgl. die Beschreibung zu Abb. 3), d. h. die Steuerelektrode der Entladungsstrecke 17 z. B. wird aus dem Steuertransformator 31' gespeist, dessen Primärwicklung von einem Stromkreis erregt wird, der die Steuerelektrode der Entladungsstrecke 15 enthält; die Steuerelektrode der Entladungsstrecke 16 dagegen ist an die Sekundärwicklung des Steuertransformators 33° angeschlossen, dessen Primärwicklung aus dem Kreis der Steuerelektrode der Entladungsstrecke 17 gespeist wird usf.The control grid of each discharge path is fed by that control transformer whose primary winding au, 3 is supplied to an auxiliary circuit which belongs to the discharge path immediately preceding in the order of the current flow (cf. the description of Fig. 3), i.e. the control electrode of the discharge path 17 z . B. is fed from the control transformer 31 ' whose primary winding is excited by a circuit which contains the control electrode of the discharge path 15; the control electrode of the discharge path 16, however, is connected to the secondary winding of the control transformer 33 °, the primary winding of which is fed from the circuit of the control electrode of the discharge path 17 and so on.

Die . Arbeitsweise der Einrichtung der Abb. 4 ist weitgehend ähnlich der der Abb. 3. Die übrigen Bezugszeichen entsprechen im wesentlichen denen der Abb: 3 bzw. Abb. z. Wenn die Stromführung von der Entladungsstrecke 15 auf die Entladungsstrecke 17 über- i geht, so bewirkt die Unterbrechung der Hauptentladung in der Entladungsstrecke 15 eine Unterbrechung des positiven Ionenstromes, der im Steuerkreis dieser Entladungsstrecke über den Widerstand 39, die Primärwicklung i des Steuertransformators 31, , die Hilfsentladungsstrecke 35 und die Vbrspannungsquelle 30 fließt. Die Stromunterbrechung in diesem Kreis erzeugt in der Sekundärwicklung des Steuertransformators 3 z' einen Spannungsstoß, welcher die Steuerelektrode der Entladungsstrecke 17 zur Freigabe dieser Entladungsstrecke veranlaßt. Ähnlich bewirkt die Stromunterbrechung der Entladungsstrecke 17 einen Spannungsstoß in der Sekundärwicklung des Steuertransformators 33' und damit den Entladungseinsatz in der Entladungsstrecke 16 usf.The . The operation of the device of Fig. 4 is largely similar that of Fig. 3. The other reference numerals essentially correspond to those of Fig: 3 or Fig. When the current is carried from the discharge path 15 to the discharge path 17 goes over, it causes the main discharge in the discharge path to be interrupted 15 an interruption of the positive ion current in the control circuit of this discharge path across the resistor 39, the primary winding i of the control transformer 31, the Auxiliary discharge path 35 and the voltage source 30 flows. The power interruption in this circuit generated in the secondary winding of the control transformer 3 z 'a Voltage surge, which the control electrode of the discharge path 17 to release caused this discharge path. The current interruption of the discharge path has a similar effect 17 a voltage surge in the secondary winding of the control transformer 33 'and thus the discharge start in the discharge path 16 and so on.

Es ist leicht einzusehen, daß, würden die Hilfsentladungsstrecken 35 bis 38 weggelassen werden, die positiver, Impulse beispielsweise im Transformator 31' bei der Unter- Brechung des positiven Ionenstromes in der Entladungsstrecke 15 einen Spannungsstoß nicht nur an dem Gitter der Entladungsstrecke 17 richtig erzeugen würden, sondern daß dann Störungen auftreten würden. Es entsteht sowohl mit als auch ohne Hilfsentladungsstrecken über den Steuertransformator 33' immer ein unschädlicher negativer Spannungsimpuls am Gitter der Hauptentladungsstrecke 16. Wäre nun die Hilfsentladungsstrecke 36 nicht vorhanden, so würde dieser negative Spannungsstoß einen Strom in der Primärwicklung des Steuertransformators 32' hervorrufen, der an dem Gitter der Entladungsstrecke 18 wiederum einen positiven Spannungsstoß zur Folge hätte, wodurch diese Entladungsstrecke i8 also zur falschen Zeit freigegeben würde. D. h. positive Impulse, welche infolge der Stromunterbrechung in einer Entladungsstrecke entstehen, würden wegen der Verbindung der einzelnen Steuertransformatoren über die dazwischengeschalteten Steuerelektroden kurz nacheinander sämtliche Entladungsstrecken erreichen und damit den Entladungseinsatz in sämtlichen Entladungsstrecken freigeben, d. h. die Umformungseinrichtung kurzschließen. Das wird durch die eingefügten Hilfsentladungsstrecken 35 bis 38 verhindert. Beispielsweise ist die Stromdurchlaßrichtung der Hilfsentladungsstrecke 35 derart, daß zwar ein positiver Ionenstrom im Primärkreis des Steuertransformators 31' fließen kann; bei Unterbrechung des Stromes der Entladungsstrecke 15 aber ist der Spannungsstoß, der in der Sekundärwicklung des Transformators 31' erzeugt wird, so gerichtet, daß auf die Steuerelektrode der Entladungsstrecke 17 ein positives Potential aufgedrückt wird. Dieses positive Potential erzwingt einen Stromstoß in dem Stromkreis, der die Sekundärwicklung des Transformators 31', die Widerstände 26 und 39, die Primärwicklung des Steuertransformators 33' und die Hilfsentladungsstrecke 37 enthält; über den Transformator 33' versucht dieser Stromstoß seinerseits in dem Stromkreis Sekundärwicklung des Trans formators 33', Widerstand 26, Gitter der Entladungsstrecke 16, Widerstand 39, Primär-%vicklung des Transformators 32', Hilfsentladungsstrecke 36 einen Stromfluß zu erzeugen, der über den Transformator 32' einen positiven Spannungsstoß am Gitter der Hauptentladungsstrecke 18 erzeugen könnte; das würde also einen gleichzeitigen Entladungseinsatz der beiden Entladungsstrecken 17 und 18 bedeuten, d. h. aber den Kurzschluß der Umformungseinrichtung; wegen der eindeutigen Stromdurchlaßrichtung der 1?ntladungsstrecke 36 kann jedoch ein derartiger Strom in der Primärwicklung des Steuertransformators 32' nicht entstehen. So ist also der positive Spannungsstoß, der in der Sekundärwicklung des SteuertrausforrnatOrs 31' entsteht, in seiner Auswirkiuig auf die Steuerelektrode der in der Stroirifiilii-uiig unmittelbar folgenden Entladurigsstrcclce 17 beschränkt, so daß immer nur die für ein ordnungsmäßiges Arbeiten geeignete urid gewünschte Entladungsstrecke durch die eiirzelnen Spannungsimpulse zum Entladungseinsatz gebracht werden kann.It is easy to see that if the auxiliary discharge paths 35 to 38 are omitted, the more positive pulses, for example in the transformer 31 'at the Refraction of the positive ion current in the discharge path 15 a voltage surge is not only correct at the grid of the discharge gap 17 would generate, but that disturbances would then occur. It arises both with and without auxiliary discharge paths via the control transformer 33 ' a harmless negative voltage pulse on the grid of the main discharge path 16. If the auxiliary discharge path 36 were not present, it would be negative Voltage surge cause a current in the primary winding of the control transformer 32 ', which in turn generates a positive voltage surge at the grid of the discharge gap 18 would result, so that this discharge path i8 is released at the wrong time would. I. E. positive impulses resulting from the interruption of the current in a discharge path would arise because of the connection between the individual control transformers the interposed control electrodes shortly after each other all discharge paths reach and thus enable the unloading operation in all unloading routes, d. H. short-circuit the converter. This is due to the inserted auxiliary discharge paths 35 to 38 prevented. For example, the direction of current passage is the auxiliary discharge path 35 such that although a positive ion current in the primary circuit of the control transformer 31 'can flow; when the current of the discharge path 15 is interrupted, however the voltage surge generated in the secondary winding of transformer 31 ', directed so that on the control electrode of the discharge path 17 a positive Potential is imposed. This positive potential forces a current surge in the circuit forming the secondary winding of transformer 31 ', the resistors 26 and 39, the primary winding of the control transformer 33 'and the auxiliary discharge path 37 contains; This current surge tries in turn via the transformer 33 ' the circuit secondary winding of the transformer 33 ', resistor 26, grid of the Discharge path 16, resistor 39, primary% winding of transformer 32 ', auxiliary discharge path 36 to generate a current flow which, via the transformer 32 ', generates a positive voltage surge could generate on the grid of the main discharge path 18; so that would be a simultaneous one Discharge start of the two discharge paths 17 and 18 mean, d. H. but the Short circuit of the conversion device; because of the clear current flow direction the discharge path 36, however, can have such a current in the primary winding of the control transformer 32 'do not arise. So this is the positive voltage surge, which arises in the secondary winding of the control transformer 31 ', in its effect on the control electrode of the discharge line immediately following in the stroke 17 so that only the urid Desired discharge path through the individual voltage pulses to the discharge start can be brought.

In Abb.5 ist eine Erweiterung der in Abb. i gezeigten Anordnung dargestellt, die zur Energieübertragung aus eirein Einphasenwechselstromnetz 40 mit Nulleiter N geeignet ist. Sie zeigt mithin, daß der Erfindungsgedanke -nicht nur für die Wechselrichtung, sondern auch für die Umrichtung anwendbar ist. Bei dieser Anordnung sind die einzelnen Schaltungselemente der Abb. i jeweils doppelt vorhanden und in der Abbildung durch den beigefügten Index a unterschieden. Die Kommutierungswicldungen i9 und iga bzw. 21 und 21. sind hierbei miteinander induktiv gekoppelt und an voneinander getrennte Primärwicklungen 14 und 14" des Ausgangstransformators 12 angeschlossen. Die Arbeitsweise der Einrichtung ist im wesentlichen die gleiche wie die der Abb. 1. Die ! eine von den doppelt vorhandenen Wechselrichteranordnungen arbeitet während derWechselstromhalbwelle des einen Vorzeichens der speisenden Wechselstromquelle, die andere während der Wechselstromhalbwelle des entgegengesetzten Vorzeichens. Falls es nicht von Wichtigkeit ist, für alle Entladungsstrecken ein gemeinsames Kathodenpotential zu haben, wie es bei den dargestellten Abbildungen der Fall ist, so können die Entladungsstrecken mit dem Index a mit entgegengesetzter Stromdurchlaßrichtung parallel zu denen der schon vorhandenen Wechselrichteranordnung geschaltet werden, während der Nulleiter und der eine von den Außenleitern des Netzes 4o ein Wechselstromnetz ohne Nullpunkt bilden können. Die Arbeitsweise wird in diesem Falle unverändert bleiben.In Fig.5 an extension of the arrangement shown in Fig. I is shown, for power transmission from a single-phase alternating current network 40 with a neutral conductor N is suitable. It therefore shows that the idea of the invention - not only for the direction of change, but can also be used for conversion. In this arrangement, the individual Circuit elements of Fig. I are available twice and in the figure distinguished by the attached index a. The commutation windings i9 and iga resp. 21 and 21 are inductively coupled to one another and to separate ones Primary windings 14 and 14 "of the output transformer 12 connected. The mode of operation the setup is essentially the same as that of Fig. 1. The! one of the double existing inverter arrangements works during the AC half-wave one sign of the AC power source, the other during the AC half-wave of the opposite sign. If it doesn't matter is to have a common cathode potential for all discharge paths, like if it is the case in the illustrations shown, the discharge paths can with the index a with opposite current flow direction parallel to those of the existing inverter arrangement can be switched while the neutral conductor and one of the outer conductors of the network 4o is an alternating current network without a zero point can form. The way of working will remain unchanged in this case.

Abb. 6 zeigt eine weitere Abänderung der Einrichtung zur Umformung von Drei- oder Vierphasenstrom in einphasigen Wechselstrom relativ hoher Frequenz. Die Einrichtung wird in dem angeführten Ausführungsbeispiel aus einem Transformator in Scott-Schaltung gespeist, dessen dreiphasige Primärwicklung 41 an das Drehstromnetz 42 angeschlossen ist, und der eine vierphasige, in Stern geschaltete Sekundärwicklung 43, 44, 45@ 46 besitzt. Iin übrigen ist die Anordnung wieder ähnlich der der Abb. 5 mit der Ausnahme, daß die mittelangezapften Primärwicklungen 14 und zog des Ausgangstransformators 12 der Abb. 5 in diesem Falle in je- weils zwei getrennte, voneinander isolierte Teilwicklungen 14, 14" bzw. 14,', 14ä aufgeteilt sind, die aus den einzelnen Sekundärwicklungen 43 bis 46 des Eingangstransformators über die Entladungsstrecken 15 bis i8 bzw. 15" bis 18, gespeist werden. Die Schaltung ist so getroffen, daß jeweils diejenige Phasenwicklung, welche eine Halbwelle des Wechselstromes im Ausgangskreis erzeugt, in der Phase gegenüber derjenigen Wicklung versetzt ist, welche die Halbwelle entgegengesetzten Vorzeichens des Ausgangswechselstromes liefert. So erhält z. B. die Primärwicklung i4' des Ausgangstransformators ihre Energie aus der Phasenwicklung 43, die Primärwicklung 1q." dagegen aus der Wicklung 44, welche gegen die Wicklung 43 um 9o elektrische Grade, bezogen auf die Frequenz des speisenden Netzes, in der Phase verschoben ist. Ähnlich werden die Wicklungen 14ä und 14ä' aus den Phasen 45 und 46 des Eingangstransformators gespeist, die gegenseitig ebenfalls um 9o elektrische Grade versetzt sind. Durch diese Schaltungsweise wird die Modulation, d. h. die Amplitudenschwankung des Ausgangswechselstromes mit der Eingangsfrequenz, sehr gering gehalten. Eine derartige Modulation würde bei Speisung der einzelnen Primärwicklungen des Ausgangstransformators 12 durch Wechselspannungen gleicher Phase wegen der zyklischen Amplitudenänderung der speisenden Wechselspannung niederer Frequenz in erheblichem Maße auftreten. In der Anordnung der Abb.6 sind auch die Glättungsdrosselr. 25 und 25a der Abb. 5 notwendigerweise in je zwei Teile 25',.25" bzw. 25ä, 25ä' geteilt und paarweise induktiv gekoppelt. Ebenso sind die Glättungskondensatoren 24 und 24" der Abb. 5 in getrennte Kondensatoren 24', 24" bzw. 24", 24ä' aufgeteilt. Im übrigen ist die Arbeitsweise der Anordnung der Abb. 6 die gleiche wie die der vorhergehenden Abbildung.Fig. 6 shows a further modification of the device for converting three- or four-phase current into single-phase alternating current of relatively high frequency. In the exemplary embodiment cited, the device is fed from a transformer in a Scott circuit, the three-phase primary winding 41 of which is connected to the three-phase network 42, and which has a four-phase, star-connected secondary winding 43, 44, 45 @ 46. Iin rest of the arrangement is again similar to that of Fig. 5 except that the center-tapped primary windings 14 and pulled of the output transformer 12 of Fig. 5 in this case, in each case two separate, mutually insulated partial windings 1 4, 14 "or 14, ', 14a, which are fed from the individual secondary windings 43 to 46 of the input transformer via the discharge paths 15 to 18 and 15 "to 18, respectively. The circuit is made so that in each case that phase winding which generates a half-wave of the alternating current in the output circuit is offset in phase with respect to that winding which supplies the half-wave of the opposite sign of the output alternating current. So z. B. the primary winding i4 'of the output transformer derives its energy from the phase winding 43, the primary winding 1q. "On the other hand from the winding 44, which is shifted in phase with the winding 43 by 90 electrical degrees, based on the frequency of the supply network. Similarly, the windings 14a and 14a 'are fed from the phases 45 and 46 of the input transformer, which are also mutually offset by 90 electrical degrees Modulation would occur to a considerable extent if the individual primary windings of the output transformer 12 were fed by alternating voltages of the same phase because of the cyclical amplitude change of the low-frequency alternating voltage two parts 25 ',. 25 "or 25ä, 2 5ä 'divided and inductively coupled in pairs. Likewise, the smoothing capacitors 24 and 24 "of Fig. 5 are divided into separate capacitors 24 ', 24" and 24 ", 24a'. Otherwise, the operation of the arrangement of Fig. 6 is the same as that of the previous figure.

Der Erfindungsgedanke ist nicht -auf die -dargestellten Anwendungsbeispiele beschränkt, sondern kann für Umformungseinrichtungen von Gleichstrom oder Wechselstrom niedriger Frequenz und beliebiger Phasenzahl in Wechselstrom höherer Frequenz allgemein in sinngemäßer Ausbildung Anwendung erfahren.The idea of the invention does not apply to the application examples shown limited, but can be used for converting devices of direct current or alternating current low frequency and any number of phases in alternating current of higher frequency in general experience application in appropriate training.

Claims

PATTSNTAN SPRAY i. Arrangement for converting direct current into higher frequency Alternating current by means of grid-controlled vapor or gas discharge paths with essentially arc-like discharge, characterized in that at least two with respect to of the two networks, groups of at least two discharge paths each connected in parallel (15, 17 and 16, 18 in Fig. I) are provided, with the assistance of suitable-provided Commutation means are controlled in such a way that the individual groups cyclically work, the current conduction within a group alternating from the to this Discharge routes belonging to the group is taken over.

2. Arrangement for forming from alternating current of given frequency into higher frequency alternating current by means of two Groups of grid-controlled vapor or gas discharge paths with essentially arc-like ones Discharge, characterized in that each group in turn relates to at least two of the two networks parallel-connected subgroups of at least - two discharge paths each includes, controlled in such a way with the cooperation of appropriately provided commutation means be that the individual subgroups work cyclically, with the current conduction within a subgroup of the discharge path, the positive anode voltage leads, is taken over.

3. Arrangement according to claim i or 2, characterized in that that as a commutation means both for commutation within each group as well as for commutation between different groups of discharge paths Energy storage devices, for example capacitors, are provided which are drawn from the partial load currents of the conversion device in series with the current-carrying discharge path are flowed through.

4. Arrangement according to claim i to 3, characterized in that that a choke coil is provided in each group of discharge paths, their electrical center at one end of the primary winding of the output transformer is connected, while their ends each with a discharge path of the relevant Group connected and bridged by commutation capacitors.

5. Arrangement according to claim i or following, characterized in that the control grids of Discharge paths are supplied with a multiphase alternating voltage of one frequency which is smaller than the frequency of the alternating current to be generated and to this latter is in an integer ratio that- 5form, that only a single discharge path is conductive and the individual discharge paths detach themselves in a predetermined manner in the current conduction.

6. An arrangement according to claim 4 for converting an oz-phase low-frequency alternating voltage by means of two groups of n subgroups of m each within a group in the current conduction replacing discharge paths, characterized in that the control grids of the discharge paths have a fa-tit-phase alternating voltage of one Frequency is supplied, which is equal to n times the value of the frequency of the alternating current to be generated. ;. Arrangement according to Claim 4, characterized in that an external voltage source is provided for supplying the control voltages (Fig. I). B. Arrangement according to claim 4 or 5 for self-excited conversion devices, characterized in that control devices are provided which supply a control voltage dependent on the interruption of the currents in the individual discharge paths, with a positive control voltage surge generated in each case as a function of the current interruption in a discharge path for initiation the discharge of the next discharge path is used. G. Arrangement according to Claim 7, characterized in that electrodes are provided in the discharge paths which are connected to the cathode of the discharge path in question in such a way that during the burning time of the discharge path there is one that flows over this electrode, i.e. in the direction of the cathode, within the discharge path positive ion current running to the grid is forced, and that a voltage surge resulting from the interruption of this current initiates the discharge of the next discharge path. ok Arrangement according to claim 8, characterized in that each discharge path (e.g. 17 ', Fig. 3) has, in addition to the control grid, a special auxiliary electrode which is connected to the cathode via a negative bias voltage source (30) and the primary winding of a control transformer (e.g. B. 33) is connected, the secondary winding of which the grid voltage for the grid of the next discharge path (z. B. 16 ') is taken. i i. Arrangement according to claim 7, characterized in that the control grid of each discharge path (e.g. 17, Fig. 4) with the cathode on the one hand via a negative bias voltage source (3o), the primary winding of a for controlling the next discharge path (e.g. 16 ) serving control transformer (e.g. 33 ') and a, preferably uncontrolled, auxiliary discharge path with an unambiguous current permeability direction directed from the grid of the main discharge path to the cathode (e.g. 36), on the other hand via a negative bias voltage source (30) and the secondary winding of a from the previous discharge path (z. B. 15) excited control transformer (z. B. 3 a ') is connected.