DE706471C

DE706471C - Einrichtung zur Steuerung des Zuendzeitpunktes von Lichtbogengleichrichtern

Info

Publication number: DE706471C
Application number: DE1930706471D
Authority: DE
Inventors: Dr Phil Juergen Von I Dipl-Ing
Original assignee: Siemens Corp
Current assignee: Siemens Corp
Priority date: 1930-12-17
Filing date: 1930-12-17
Publication date: 1941-05-27
Also published as: GB395349A; BE383291A; US2162533A; NL44135C; FR724175A

Description

Die Erfindung betrifft die Steuerung des Zündzeitpunktes ' von Lichtbogengleichrichtern mit an die Steuergitter oder äußeren¹ Belege der Anodenrohre gelegten Wechselspan-S nungen, die derart veränderlich sind, daß den Gittern bzw. den Belegen zu jedem beliebigen Zeitpunkt entweder positive, zur Zündung der zugehörigen Anode ausreichende Potentiale oder negative, zur Sperrung der betreffenden Anode- führende Potentiale erteilt werden können.

Es sind Steuerungseinrichtungen für Lichtbogengleichrichter bekanntgeworden, bei denen die .Steuerspannungen nicht .sinusförmig sind, sondern einen beschleunigten Übergang vom Sperrwert zum Zündwert aüf-' weisen. Steuerspannungen dieser Art sind beispielsweise Spannungen spitzer Wellenform, die bei einer bekannten Steuerungsanordnung mit Hilfe von gesättigten Transformatoren erzeugt, werden. Der Vorteil der Verwendung dieser von der Sinusform abweichenden Steuerspannungen liegt darin, daß Veränderungen in der Lage der Steuerkennlinie des Gleichrichters, wie sie beispielsweise durch eine Änderung der Belastung entstehen können, nicht zu einer Änderung des Zündzeitpunktes führen.
Erfindungsgemäß sind die Steuerelektroden des Lichtbogengleichrichters über Hilfsentladungsstrecken an eine Wechselstromquelle angeschlossen, . und diese Hilfsentladuhgsstrecken sind derart ausgebildet oder derart gesteuert, daß sie zu einem Zeitpunkt leitend werden, der gegenüber dem Nulldurchgang der sie speisenden Wechselspännung verschoben ist, und daß dadurch eine Steuerspannung mit gegenüber der Sinuskurve erhöhter Steilheit -erzielt wird. Die Erfindung verwendet somit zur Umwandlung bzw. Verzerrung der sinusförmig einem Wechselstromnetz entnommenen Spannungen in Spannungen mit beschleunigtem Übergang vom Sperrwert zum" Zündwert Hilfsentladungsstrecken. Diese Hilfsentladungs-•strecken. sind so ausgebildet, daß sie die. steuernde Wechselspannung erst zu einem Zeitpunkt wirksam werden lassen, der gegenüber dem Nulldurchgang verschoben ist. Als Hilfsentladungsstrecken können dabei beispielsweise - Glimmentladungsstrecken oder auch Gas- oder Dampfentladungsstrecken verwendet werden. Durch die Einschaltung der Hilfsentladungsstrecken zwischen die den Steuerstromkreis speisende Wechselstromquelle und die Steuergitter gelingt es in ein-.facher Weise, dfe gewünschte Kurvenform der Steuerspannung zu erzielen. Der Vorteil der Erfindung liegt darin, daß die Forderung des beschleunigten Überganges zwischen

*) Von dem Patentsucher ist als der Erfinder angegeben worden:

-DipL-Ing. ,Dr. phil. Jürgen von Issendorff in Berlin-Siemensstadt,

Sperrwert und Zündwert zumindest mit der gleichen Sicherheit erfüllt wird wie bei den bekannten Steuerungsanordnungen mit gesättigtem Transformator. Gegenüber einer S bekannten Steuerungsanordnung, bei der zwar ein Hrlfsentladungsgefäß verwendet wird, bei der aber dieses Entladungsgefäß nicht so ausgebildet ist, daß es zu einem Zeitpunkt leitend wird, der gegenüber dem NuIldurchgang der speisenden Wechselspannung verschoben ist, hat die Erfindung den Vorteil, daß die steuernde Wechselspannung erst in der Nähe ihres Höchstwertes an den Steuerelektroden wirksam wird.

In der Zeichnung ist in den Fig. 1 und 2 die bekannte Steuerung mit einer sinusförmigen Wechselspannung dargestellt. In der Schaltung der Fig. 2 bedeutet 16 einen Quecksilberdampfgleichrichter, dessen Anoden 15 an den Transformator 14 angeschlossen sind. Zwischen dem Transformatornullpunkt und der Kathode 20 des Gleichrichters liegt ein Belastungswiderstand 21. Die beiden Steuergitter 17 sind über Schutzwiderstände «5 18 mit einem Drehtransformator 19 verbunden. ■ In dem zugehörigen Diagramm der Fig. ι bedeutet 7 die Anodenspannung des Gleichrichters und 8 die Gitterspannung. Der Zündzeitpunkt t_z kann mit Hilfe des D'rehtransformator gegenüber dem Nulldurchgang der Anodenspännung verschoben werden. Diese bekannte Steuerungsanordnung hat, wie bereits erwähnt wurde, den Nachteil, daß bei unveränderter Phasenlage der Gitterspannung der Zündzeitpunkt je nach der Belastung des Gleichrichters schwanken kann. Dieser Nachteil wird vermieden, wenn die sinusförmige Wechselspannung in an sich .bekannter Weise in eine Spannung umgeformt wird, welche einen beschleunigten Übergang vom Sperrwert zum Zündwert besitzt. In den Diagrammen der Fig. 3 und 4 sind außer der Anodenspannung 7 Kurvenformen für die Gitterspannung 8 dargestellt, bei denen die Bedingung eines beschleunigten Überganges vom Sperrwert zum Zündwert erfüllt ist. Eine Gitterspannung spitzer Wellenform, wie sie in Fig. 4 dargestellt ist, kann beispielsweise durch eine bekannte Steuerungsanordnung erzielt werden, bei der ein gesättigter Transformator zum Zwecke der Verzerrung der Spannung verwendet wird.

Den in den Fig. 5 und 6 dargestellten Diagrammen sind Schaltungen zugrunde gelegt, bei denen Hilfsentladungsstrecken verwendet werden, um die sinusförmig einem Wechselstomnetz entnommene Spannung in eine Spannung umzuwandeln, welche einen beschleunigten Übergang vom Sperrwert zum Zündwert besitzt. Die Bezugszeichen der Fig. 5 entsprechen denen der Fig. 1. Bei der Schaltung der Fig. 7 sind die Steuerelektroden 1 über Ohmsche Widerstände 2 oder andere strombegrenzende Elemente an eine Gleichstromquelle 3 und über Glimmentladungs-.röhren 4 an eine Wechselstromquelle 5 in der Weise angeschlossen, daß bei periodischer Überschreitung der Zündspannung jeder einzelnen Glimmentladungsröhre periodische Stromimpulse durch die betreffende Röhre fließen unter sprunghafter Veränderung der Spannung an der zugehörigen Steuerelektrode i. Den Steuerelektroden wird über die hohen Widerstände 2 eine negative Vorspannung gegenüber der Kathode erteilt. Die sinusförmige Sekundärspannung des Drehtransformators 6 wird den Steuerelektroden parallel dazu über die Glimmlampen 4 zugeführt. Diese haben ausgeprägte Zünd- und Löschspannungen. Bei Überschreitung der Zündspannung werden die Glimmlampen stromdurchlässig und erteilen den zugehörigen Anodengittern augenblicklich eine zum Zünden des Anodeniichtbogens ausreichende Spannung. Je· nach der Größe der Zündspannung der Glimmlampe wird der Zeitpunkt, zu dem die Glimmlampe leitend wird, gegenüber dem Nulldurchgang der Wechselspannung des Transformators 5 verschoben.

Fig. 6 zeigt das Diagramm zu der Schaltung der Fig. 7. Die sinusförmige Wechselspannung 9 ist die Sekundärspannung des Drehtransformators 6, 10 bedeutet die Höhe der Zündspannung, 11 den Verlauf des Kathodenpotentials und 12 die Höhe der Lösch- ⁹S spannung der Glimmlampen. Die beiden Punkte Lu begrenzen den Bereich, in dem eine Glimmlampe leitend ist. Die Spannung an einem Steuergitter ist durch die Kurve 13 dargestellt. Das Diagramm zeigt, daß die Glimmlampe zu einem Zeitpunkt leitend wird, der gegenüber dem Nulldurchgang der sie speisenden Wechselspannung verschoben ist. Dadurch entsteht eine Steuerspannung mit beschleunigtem Übergang vom Sperrwert zum i°5 Zündwert.

x4.n Stelle der bei der Schaltung der Fig. 7 verwendeten Glimmentladungsstrecken können zur Verzerrung der verfügbaren sinusförmigen Wechselspannung auch Gasentladungsröhren oder Hochvakuumröhren verwendet werden. Im besonderen können die Spannungen für die Steuerelektroden einem besonderen Gleichrichter kleiner Leistung entnommen . werden, der selbst wieder Steuerorgane besitzt, die von einem Steuerstrom beliebiger Kurvenform .gesteuert werden. Vorteilhaft wird zwischen diesen Gleichrichter kleiner Leistung und die Steuerelektroden eine induktive Kopplung geschaltet, so daß in dem Augenblick, in dem eine Entladungsstrecke des Hilfsgleichrichters leitend

wird, an der zugehörigen Steuerelektrode des Hauptgleichrichters ein zur Zündung führender Spannungsimpuls erzeugt wird.

Claims

Patentansprüche:

1. Einrichtung zur Steuerung des Zündzeitpunktes von Lichtbogengleichrichtern, "bei der den Steuerelektroden Wechselspannungen mit beschleunigtem Übergang vom Sperrwert zum Zündwert zugeführt -werden, dadurch gekennzeichnet,'daß die Steuerelektroden über Hilfsentlaidungsstrecken, insbesondere Gasoder Dampfentladungsstrecken, an eine Wechselstromquelle angeschlossen sind und daß diese Hilfsentladungsstrecken derart ausgebildet oder derart gesteuert sind, daß sie zu einem Zeitpunkt leitend werden, der gegenüber dem Nulldurchgang der sie speisenden Wechselspannung verschoben ist, und daß dadurch eine Steuerspanhung mit gegenüber der Sinuskurve erhöhter Steilheit erzielt wird.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Hilfsentladungsstrecken Glimmentladüngsstrecken mit entsprechend bemessener Zündspannung dienen.

3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerelek- 3« troden über Ohmsche Widerstände oder, andere strombegrenzende Elemente an eine eine Sperrspannung liefernde Gleichstromquelle und über Glimmentladungs- röhren hoher Zündspannung an eine Wechselstromquelle so angeschlossen sind, daß bei periodischer Überschreitung der Zündspannung jeder einzelnen Glimmentladungsröhre periodische Stromimpulse durch die betreffende Röhre fließen und 40 ' dadurch eine sprunghafte Erhöhung der Spannung an den Steuerelektroden über den Zündspannungswert hervorgerufen wird.

4. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannungen für die Steuerelektroden einem- zusätzlichen Gleichrichter kleiner Leistung, entnommen werden, dessen Entladungsstrecken mit Steuerelektroden ausge- rüstet sind und von einer Spannung beliebiger Kurvenform gesteuert werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen