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Anordnung zur Erzeugung von periodisch sich wiederholenden Stromimpulsen
gleicher Richtung aus Wechselstroriü Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung
zur Erzeugung von periodisch sich wiederholenden Stromimpulsen gleicher Richtung
aus Wechselstrom mittels gittergesteuerter, vorzugsweise dampf- oder gasgefüllter
Entladungsstrecken, bei der die Impulszahl kleiner als die Frequenz des speisenden
Wechselstromes ist, insbesondere zur Speisung von elektromagnetisch angetriebenen
Schüttelsieben. Derartige Anordnungen sind bekannt und für verschiedene Aufgaben
der Technik angegeben worden. Gemäß der Erfindung kann man derartige Anordnungen
dadurch verbessern, daß der bzw. die Verbraucher in die Anodenstromkreise zweier
nicht gleichzeitig arbeitender Entladungsstrecken, vorzugsweise gittergesteuerter
Dampf- oder Gasentladungsstrecken, die in bezug auf die speisende Wechselspannung
gleichsinnig parallel an die gleiche Phase geschaltet sind, eingefügt werden und
daß der die eine Entladungsstrecke durchfließende Strom die Steuerspannung für die
andere Entladungsstrecke liefert.
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An Hand der Zeichnung sei der Erfindungsgedanke näher .erläutert.
In Abb. i sollen die Antriebsmagnete i i und 15 mit phasenverschobenen Stromimpulsen
einer ,geringeren Frequenz als der des Netzes i;, 18 erregt werden. Hierzu sind
die unteren Klemmen jeder der beiden Spulen i i und 15 mit der Leitung 17
des Speisenetzes verbunden. Gittergesteuerte Entladungsstrecken 19 und ao
sind zwischen die anderen Klemmen der Antriebsmagnete und die Leitung 18 geschaltet-Die
Entladungsstrecken i 9 und 2o haben drei oder auch vier Elektroden und besitzen
vorzugsweise Dampf- oder Gasfüllung. Zur Abgabe einer Gitterspannung ist ein Transformator
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vorgesehen, der von dem Netz 17, 18 gespeist werden kann. Die Entladungsstrecke
i9 würde dann einmal während jeder Periode der von dem Netz 17, 18 gelieferten Spannung
leitend werden und würde somit während jeder Periode einen Stromimpuls an die Magnetspule
i i abgeben. Es soll jedoch eine kleinere Anzahl von Stromimpulsen in der Sekunde
an die Magnetspule i i abgegeben werden,.als es der Frequenz der Wechselspannung
des Netzes 17, 18 entspricht. Es sind deshalb Schaltelemente vorgesehen, die die
Entladungsstrecke i 9 während einer odermehrerer aufeinanderfolgender positiver
Spannungshalbwellen gesperrt halten. Hierzu ist eine Kapazität 22 zwischen die Kathode
19E und die Leitung 17 geschaltet. Sie liegt außerdem im Gitterkreis zwischen der
.entsprechenden Klemme der Sekundärwicklung des Transformators 21 und der Kathode
19v. Wenn die Entladungsstrecke 19 während einer positiven Halbwelle der Anodenspannung
leitend ist, wird die Kapazität 22 aufgeladen. Das Gitter hat dann während der folgenden
positiven Halbwelle eine negative Vorspannung von solcher Größe, daß die kritische
Gitterspannung nicht erreicht wird. Demgemäß führt die Entladungsstrecke i 9 in
dieser positiven Halbwelle der Anodenspannung keinen Strom. Um sie nun nach einer
oder mehreren Halbwellen wieder leitend zu machen, wird die Kapazität 22 mit einer
vorgegebenen Zeitkonstanten über den veränderbaren, zu ihr parallel liegenden Widerstand
23 .entladen. Um eine Entladung der Kapazität 22 über die Spule i i bei Spannungsumkehr
zu verhindern, is`t ein Gleichrichter 24 zwischen die Kapazität 22 und die Schiene
17 geschaltet. Mit 24" ist die Anode, mit 2¢E die Kathode dieses Gleichrichters
bezeichnet.
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Zwischen die Kathode tob und das Gitter 2o, der Entladungsstrecke
2o sind die Kapazitäten 25 und 26 über den strombegrenzenden Widerstand 27 gelegt.
Zu der Kapazität 25 liegt der Widerstand 28, zu der Kapazität 26 der Widerstand
29 parallel. Die Größen dieser Kapazitäten und der Widerstände sind so gewählt,
daß die Zeitkonstante der Kapazität 26 und des Widerstandes 29 klein ist im Vergleich
zu der der Kapazität 25 und des Widerstandes 28. Lm dem Gitter 2o, eine negative
Spannung zu geben, ist ein Transformator 30 vorgesehen. Seine Primärwicklung
ist an das Netz 17, 18 und seine Sekundärwicklung an die Kapazität 25 angeschlossen.
Ein Gleichrichter 31 mit der Anode 31E und der Kathode 31a ist zwischen den Transformator
3o und die Kapazität 25 gesehaltet, wobei die Kathode 31a an den beiden Kondensatoren
gemeinsamen Punkt gelegt ist. Infolge der Ventilwirkung wird die Kapazität 25 so
aufgeladen, daß das Gitter 2o, eine negative Vorspannung erhält. Die Zeitkonstante
der Kapazität 25 und des Widerstandes 28 ist derart, daß die Ladung des Kondensators
25 beim Beginn der nächsten positiven Halbwelle noch vorhanden ist und ein Zünden
der Entladungsstrecke 2o in diesem Zeitpunkt verhindert.
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Zur Zündung der Entladungsstrecke 2o zu der Zeit, wo die Entladungsstrecke
i 9 nichtleitend ist, ist ein Transformator 32 vorgesehen. Seine Primärwicklung
ist an die Klemmen der Spule i i angeschlossen, und seine Sekundärwicklung ist über
die zweite Anode 3 i, des. Gleichrichters 3 i parallel zur Kapazität 26 geschaltet.
Der Gleichrichter ist so angeordnet, daß zu der Zeit, wo Strom durch die Spule i
i fließt, in den Kreis des Gitters 2o, eine positive Spannung eingefügt wird. Diese
positive Spannung besitzt eine zur Überwindung der negativen Vorspannung der Kapazität
25 genügende Größe, so daß eine positive Spannung am Gitter auftritt. Die Zeitkonstante
der Kapazität 26 und des Widerstandes 29 ist derart, daß das Gitter bis zum Beginn
der positiven Halbwelle der Anodenspannung positiv bleibt. Die Entladungsstrecke
2o wird dann leitend.
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In der Abb.2 ist die Wirkungsweise der Anordnung näher erläutert.
Es stellt die Kurve 33 die Netzspannung mit einer Frequenz von 5o Hz dar. Es sei
nun angenommen, daß 25 Gleichstromimpulse pro Sekunde an die Spule i i und ebenfalls
25 Gleichstromimpulse pro Sekunde an die Spule 15, die aber in bezug auf die der
Spule i i phasenverschoben sind, geliefert werden sollen. Der veränderbare Widerstand
23 wird so eingestellt, daß die Zeitkonstante dieses Kreises die Entladungsstrecke
19 nur während jeder zweiten positiven Halbwelle der Anodenspannung freigibt, was
durch die Kurven 3¢ und 35 dargestellt ist. Bei Nulldurchgang der Anodenspannung
müßte eigentlich der Strom 34 durch die Spule i i Null werden, aber infolge der
Induktivität der Spule i i fließt der Strom bis zum Zeitpunkt t1.
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Bei Stromdurchgang wurde die Kapazität 22 mit der aus der Abb. i ersichtlichen
Polarität aufgeladen, so daß eine negative Vorspannung auf das Gitter gegeben wird.
Wenn die Kapazität 22 ihre maximale Spannung erreicht hat, beginnt ihre Entladung
mit einer Zeitkonstante, die von dem eingestellten Wert des Widerstandes 23 ,abhängig
ist. Während der folgenden positiven Halbwelle der Anodenspannung erreicht die wirksame
Gitterspannung in keinem Zeitpunkt die Zündtrennlinie, und folglich bleibt die Entladungsstrecke
19 während dieser gesamten positiven Halbwelle gesperrt. Bei der dritten positiven
Anodenspannungshalbwelle
überschreitet jedoch die Gitterspannung den kritischen Wert, und die Entladungsstrecke
i 9 wird wiederum leitend, und es. fließt der zweite Stromstoß 3 5 durch die Spule
i i. Danach wiederholt sich das Spiel.
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Bei dem Stromstoß 34 wird in .der Sekundärwicklung des Transformators
32 eine Spannung induziert, die die Kapazität 26 über die Anode 3 i, des Gleichrichters
31 auflädt, und. zwar ist der Transformator 32 so geschaltet, daß, die von dem abfallenden
Teil des Stromimpulses induzierte Spannung den Kondensator 26 lädt. Die Kapazität
26 wird daher während der negativen Halbwelle der Anodenspannung aufgeladen, bei
der die Entladungsstrecke i 9 noch leitend ist. Die Aufladung der Kapazität 26 macht
nun das Gitter der Entladungsstrecke 2o genügend positiv, so daß sie bei der zweiten
positiven Halbwelle der Anodenspannung leitend wird und einen Stromimpuls 36 durch
die Spule 15 schickt. Da die aus der Kapazität 26 und dem Widerstand 29 bestehende
Anordnung eine verhältnismäßig kleine Zeitkonstante hat, gleicht sich die Ladung
der Kapazität 26 über den Widerstand 29 vor der dritten positiven Halbwelle der
Anodenspannung aus. Es übernimmt wiederum die Kapazität 25, welche dem Gitter 20,
eine negative Spannung erteilt, die Steuerung und verhindert die Zündung der Entladungsstrecke
2o bei der dritten positiven Halbwelle, bei der die Entladungsstrecke i 9 den Stromstoß
35 abgibt. ' Von dem abfallenden Teil dieses Stromstoßes wird jedoch die Kapazität
26 wiederum aufgeladen, so -daß. die Entladungsstrecke 2o bei der vierten positiven
Halbwelle der Anodenspannung leitend wird und den Stromstoß 37 abgibt.
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Es geben also die Entladungsstrecken i9 und 20 Stromimpulse einer
geringeren Frequenz als der des speisenden Netzes an die Magnetspulen ab, und die
Stromimpulse der einen Spule sind gegenüber denen der anderen phasenverschoben.