DE726022C - Mehranodiger Stromrichter mit Dampf- oder Gasentladungsstrecke und lichtbogenartiger Entladung - Google Patents

Description

• Mehranodiger Stromrichter mit Dampf- oder Gasentladungsstrecke und lichtbogenartiger Entladung Es ist bekannt, mehranodige Stromrichter aus einer Mehrzahl von einanadigen Ventilen zusammenzubauen und dabei die für sich selbständigen Einanodenventile kreisförmig zu gruppieren. Au"s Einanodenventilen zusammengesetzte Mehranodenstromrichter haben den Vorteil, daß der Abstand der Anode gegenüber der Kathode kleiner gemacht werden kann als in Mehranodenventilen, weil die Entladungen der Einzelanoden sich nicht gegenseitig beeinflussen können und der Spannungsabfall in den Entladungen dabei kleiner ist. Diese Anordnung hat jedoch den Nachteil, daß für einen Mehranodenstromrichter so viele einzelne Vakuumgefäße notwendig sind, als aus elektrischen Gründen Anoden vorhanden sind. Es ist ferner bereits vorgeschlagen worden, in dem Gehäuse eines mehranodigen Stromrichters Trennwände vorzusehen, um die Entladungen der einzelnen Anoden zu trennen. Der Kondensationsraum ist hier allen Entladungsstrecken gemeinsam, und es ergeben sich ungünstige Kühlverhältnisse.
• Gegenstand der Erfindung ist ein mehranodiger Stromrichter mit Dampf- oder Gasentladungsstrecke und lichtbogenartiger Entladung zwischen den Hauptelektroden, die in einem ihnen allen gemeinsamen Gehäuse so angebracht sind, daß die Entladungen der einzelnen Anoden sich nicht gegenseitig beeinflussen, bei welchem erfindungsgemäß das Stromrichtergehäuse die Form eines Hohlringes besitzt, dessen Innenraum entsprechend der Anodenzahl in Kammern derart unterteilt ist, daß jede Anode einen eigenen von dem der anderen Anoden abgeschlossenen Entladungsraum hat. Diese Anordnung bietet dem Bekannten gegenüber den Vorteil, daß einerseits nur ein Vakuumgefäß vorhanden ist, wobei die Dampfionisations- und Kondensationsverhältnisse der Entladungen voneinander unabhängig sind, und daß andererseits die Kühlverhältnisse günstiger werden.
• In der Zeichnung ist als Ausführungsbeispiel der Erfindung ein Stromrichter mit Quecksilberkathode schematisch in Fig. i und z im Längs- und Querschnitt durch das Stromrichtergehäuse unter Weglassung der für das Verständnis der Erfindung entbehrlichen Konstruktionseinzelheiten dargestellt. Fig.3 zeigt im Schnitt eine Verbindungsart zwischen Trennwand und Deckel des Stromrichtergehäuses.
• Das Stromrichtergehäuse in Form eines Hohlringes besitzt die äußere Wand i, die innere Wand a, den Boden 3 und den Deckel .I, die sämtlich aus Metall bestehen. Im Deckel des Stromrichtergehäuses sind die Anoden 5 isoliert angebracht. Der Boden des Gehäuses dient zur Aufnahme des Kathodenquecksilbers. Beim Beispiel bilden die Wände mit dem Boden ein im Querschnitt U-förmiges Gefäß mit einem Breis als äußere Begrenzung, dessen durch den Deckel abgeschlossener Hohlraum durch radial gestellte metallische Trennwände 8 in beispielsweise sechs Kammern unterteilt ist, wobei die Trennwände auf dem Boden aufstehen und bis unter den Deckel reichen. Auf diese Weise sind sechs Einanodenventile mit je einer Anode 5 und einer Teilkathode 6 gebildet, deren Entladungen sich nicht gegenseitig beeinflussen können. Für die Kathodenflüssigkeit kann am Boden eine ringförmige Rinne vorgesehen sein, in welche die das Stromrichtergehäuse in Kammern unterteilenden Trennräume so eingetaucht sind, daß die entstehenden Teilkathoden miteinander in komrmmizierender Verbindung stehen.
• Die Anoden und die Kathoden der Einanodenventilewerden in gleicher Weise elektrisch angeschlossen wie die Elektroden eines Mehranodznstromrichters, so daß alle Einanodenventile zusammen elektrisch einen Mehranodenstromrichter bilden und in gleicher Weise wirken. Der Kathodenfleck kann in den Einanodenventilen ständig durch einen Erregerlichtbogen unterhalten werden, oder er kann in jeder Periode im gewünschten Zündmoment der Anode neu gezündet werden, da er ohne Erregerlichtbogen auslöscht, wenn die Anode im Verlauf der Periode der Wechselspannung negativer wird als die Kathode. Das Zünden des Kathodenfleckes kann z. B. elektrostatisch durch Erzeugen eines starken elektrischen Feldes am Rande der Kathode oder mit Hilfe eines Halbleiterzünders 7 erfolgen, der in die Kathode eintaucht und durch den man einen Strom hind.urchschickt, wie beim Ausführungsbeispiel angenommen. Der Kathodenfleck hat keine Zeit, vom Zünder weit wegzuwandern, und die Kathode braucht daher vom Gehäuse nicht isoliert zu sein. Das Kathodenquecksilber befindet sich somit einfach auf dem von den Wandungen nicht isolierten Boden des Gefäßes.
• Ist der Deckel .I mit den Anoden des Stromrichters nicht lösbar befestigt, so können die Trennwände 8 sowohl am Boden und an den Seitenwänden als auch am Deckel ganz abschließen; sie können dann evtl. Öffnungen zum Evakuieren der Kammern und für den Ausgleich des Kathodenquecksilbers besitzen. Ist der Deckel q.. lösbar befestigt, so können die Zwischenwände 8 entweder am Boden 3 oder am Deckel q. befestigt sein. Der Spalt zwischen den -gegeneinander beweglichen Teilen muß dann so abgedichtet bzw. verdeckt sein, daß ein Durchtreten des Lichtbogens durch ihn nicht möglich ist. In Fig. 3 ist eine beispielsweise Gestaltung des Spaltes im Querschnitt durch die Zwischenwand 8 und Deckel .I dargestellt, unter Verwendung besonderer Leisten 9 am Deckel.
• Die gleiche Spaltkonstruktion kann auch verwendet werden, wenn der Spalt sich an einer anderen Stelle des Stromrichtergeliäuses befindet.
• Die ringförmige Gestaltung des Gehäuses hat den besonderen Vorteil, daß sowohl die äußere Wand i als auch die innere Wand als Kühl- und Kondensationsfläche für das Kathodenmaterial verwendet werden. Die Ringform ist besonders bei Kühlung mit Luft vorteilhaft. Da bei der Ringform die Seitenwände aus zwei einfachen Zylinderflächen bestehen, so kann mit Hilfe von ebenfalls zylindrischen Führungsflächen die Kühlluft eines einzigen Belüfters leicht so geführt werden, daß sie an beiden zylindrischen Wänden überall mit großer Geschwindigkeit- vorbeiströmt und keine toten Ecken entstehen. Die Kühlung kann jedoch auch mit Wasser oder einer anderen Flüssigkeit erfolgen. Die Trennwände 8 können ebenfalls gekühlt werden, indem sie hohl gemacht und mit hiihlluft oder Kühlflüssigkeit beschickt werden. Zwecks Verbesserung der Kühlung können beide Mantelflächen des ringförmigen Stromrichtergefäßes mit vergrößerter Oberfläche (Rippen, Wellung o. dgl.) ausgebildet sein.
• An Stelle von Quecksilber kann auch eine andere im Betrieb flüssige Kathodenmasse Verwendung finden, ebensogut können auch Glühkathoden benutzt werden.
• Es ist an sich nicht neu, mehranodigen Stromrichtergefäßen die Form eines Hohlringe zur Verbesserung der Kühlung zu geben. Bei diesen bekannten Stromrichtern befinden sich aber die Anoden, im Gegensatz zu der Erfindung, in aus der äußeren Mantelfläche des Hohlraumes herausragenden Anodenarsen. Der Aufbau der bekannten Stromrichtergefäße ist demnach nicht so einfach wie der der Stromrichtergefäße nach der Erfindung. Außerdem sind die Entladungen nach den Anoden nicht unabhängig voneinander.

Claims (12)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Mehranodiger Stromrichter mit Dampf- oder Gasentladungsstrecke und lichtbogenartiger Entladung zwischen den Hauptelektroden, die in einem ihnen allen gemeinsamen Gehäuse so angebracht sind, daß die Entladungen der einzelnen Anoden sich nicht gegenseitig beeinflussen, dadurch gekennzeichnet, daß das Stromrichtergehäuse die Form eines Hohlringes besitzt, dessen Innenraum entsprechend der Anodenzahl in Kammern derart unterteilt ist, daß jede Anode einen eigenen, von dem der anderen Anoden abgeschlossenen Entladungsraum hat.
2. 2. Stromrichter nach Anspruch i mit flüssiger Kathode, dadurch gekennzeichnet, daß das Stromrichtergehäuse eine ringförmige Rinne für die Kathodenflüssigkeit besitzt, in welche die das Stromrichtergehäuse in Kammern unterteilenden Wände so eingetaucht sind, daß die entstehenden Teilkathoden miteinander in kommunizierender Verbindung stehen.
3. 3. Stromrichter nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammertrennwände des Stromrichtergehäuses mit den Innenseiten der Gefäßwandungen so verbunden sind, daß ein Vakuumausgleich zwischen den Kammern möglich ist.
4. 4.. Stromrichter nach Anspruch i bis 3, gekennzeichnet durch ein hohlringförmiges Stromrichtergehäuse aus Metall von U-Querschnitt mit radial gestellten. metallischen Trennwänden, dessen Boden mit Kathodenquecksilber bedeckt ist, und mit einem vakuumdicht lösbar befestigten Deckel, in welchem die Anoden isoliert angebracht sind.
5. 5. Stromrichter nach Anspruch i bis q., dadurch gekennzeichnet, daß für das ringförmige Stromrichtergehättse eine Luftkühlung vorgesehen ist.
6. 6. Stromrichter nach Anspruch i bis q., dadurch gekennzeichnet, daß für das ringförmige Stromrichtergehäuse eine Flüssigkeitskühlung vorgesehen ist.
7. 7. Stromrichter nach Anspruch 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß beide Mantelflächen des ringförmigen Stromrichtergehäuses für die Kühlung mit vergrößerter Oberfläche ausgebildet sind. B.
8. Stromrichter nach Anspruch 5 und 7, gekennzeichnet durch einen Belüfter mit Luftleitflächen für die gleichzeitige Belüftung beider Mantelflächen des Stromrichtergehäuses. g.
9. Stromrichter nach Anspruch 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß auch die Trennwände gekühlt werden. io.
10. Stromrichter nach Anspruch i bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß in jedem Entladungsraum ständig ein Erregerlichtbogen unterhalten wird. i i.
11. Stromrichter nach Anspruch i bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Kathodenfleck in jedem Entladungsraum in jeder Periode neu gezündet wird.
12. 12. Stromrichter nach Anspruch ii, dadurch gekennzeichnet, daß die Zündung des Kathodenflecks mit einem Halbleiterzünder erfolgt. 13- Stromrichter nach Anspruch ii, dadurch gekennzeichnet, daß die Zündung des Kathodenflecks elektrostatisch erfolgt.