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Steuerung von elektrischen Enrtladungsvorrichtungen Zusatz zum Patent
7o6565 Die -Erfindung betrifft -eine Steuerung von gas- oder dampfgefüllten Entladiülgsgefäß:en,
und zwar solchen Entladungsgefäßen, bei denen das Gefäß vorzugsweise- zwei Hauptelektroden,
von- denen die eine aus einem festen oder flüssigen Metall besteht; und eine weitere
Hilfselektrode enthält, die in die aus festem oder flüssigem Metall bestehende Elektrode
dauernd eintaucht: Die. Steuerung von derartigen Entladungsstrecken - geht so vor
sich, daß man der Hilfs- bzw. Anlaßelektz-ode, im folgenden furz Zünder genannlt,
einen Strom aufdrückt, durch den alsdann die Metallkathode zur'Emission angeregtwird
und hierauf die Hauptentladung zwischen den beiden Hauptelektroden einsetzt. Es
war bisher üblich, den: Zündern einen Zündstrom während der gesamten Stromführungsperode
des Entladungsgefäßes zuzuführen. - Dieser Zünderstrom bringt jedoch nicht nur große
Verluste. in dem Zünderkreis mit s#;ch, sondern bewirkt auch infolge der ivbermMgen
Erhitzung der Zünder eine starke Herabsetzung ihrer Lebensdauer.
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Gegenstand des Hauptpatents- ist eine-Steuerung von Entladungsgefäßen
der genannten Art, bei -der der Zündstrom in dem gewünschten Augenblick schlagartig
-in dner das Zünden sicherstellenden Höhe hervorgerufen und während einer gegenüber
der Halbwelle kurzen Dauer aufrechterhalten wird. Durch die kurze Dauer des Zünderstromes,
die vorzugsweise so gewählt- wird, daß sie gerade zur Erzeuguhgeines Ka:-thodenfleckes
mit genügender Betriebssicherheit .ausreicht, u-ird der Zünder trotz höchster Steuergenauigkeit
außerordentlich- geschont und seine Lebensdauer vergrößert. Gemäß der vorliegenden
Erfindung wird nun !die Steuerung nach dem Hauptpatent dahin. weiter ausgebildet,
daß zur Erzeugung der Zünderstroinspitzen ein Transformator mit ge: sätti.gtem Eisenkern
verwendet wird. Es: werden zweckmäßi,k, zusätzlich Mittel vorgesehen, um die Phasenlage
des Zünderelektrödenstromes in bezug auf die den -Hauptelektroden des Umformers
zugeführte Spannung zu ändern. Nähere Einzelheiten der Erfindung gehen aus den in
der Zeichnung dargestellten Ausführurigsbeispielen hervor.
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Es sei noch bemerkt, daß. es für gas- oder dampfgefüllte Entladungsstrecken
mit Steuergittern
- bereits vorgeschlagen - würde, den Steuergittern
eine- kurzzeitige Steuerspannung, insbesondere eine solche spitzer Kurvenform; wie
sie ein _gesättigter Transformator liefert, zuzuführen, Da jedoch die Steuerung
s61-eher Entladungsgefäße irrt wesentlichen auf einer elektrostatischen Wirkung
der Gitt3r beruht, handelt es sich in diesem Fall nicht um die Erzeugung eines Steuerstromes,
sondern um die Erzeugung einer Steuerspannung entsprechender Kurvenform.
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Fig. i zeigt eine Schaltung eines gemäß der Erfindung ausgebildeten
Vollwegumformers, und in Fig. 2 und 3 sind Anordnungen zur Ver-' schiebung der Phase
des Zündergtromes wiedergegeben.
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In der -Anordnung gemäß der Erfindung sind ein Wechselstrom- und ein
Gleichstromsystern 2 und i ,vermittels eines Vollweggleichrichters miteinander verbunden,
der eine 1Vlehrzalil von Entladungsgefäßen q. besitzt. Vorzugsweise umfaßt jedes
Liehtbogengefäß 4. ein einzelnes Paar von Hauptelektroden 5 und 6 :und einen Zünder
7. Die Spannung, &.e den Hauptelektroden zugeführt wird, wird vorzugsweise durch
einen entsprechenden Transformator 9 geregelt. Die Zünder 7 werden von einer geeigneten
.Sekundärwicklung io gespeist, deren Mittelpunkt ir m*t den Kathoden 6 des Umformers
verbunden ist. Falls gewünscht, können entsprechende gleich-, richtende Schaltmittel
13 in Reähe mit den Zündern 7 angeordnet werden, um die Gefahr der Ionisation in-
der Lichtbogenkammer zu vermeiden, wenn. die umgekehrte Spannung ihr aufgedrückt
wird.
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- Die Primärwicklung IS des Transformators ist mit einer geeigneten
Wechselstromquelle verbundn. Der Kern @i 6, der die Pximärwickliuig 15 und die Sekundärwicklung
i o trägt, ist so gebaut, daß der Teil 17- des Kernes, dem die Sekundärwicklung
io zugehört, im wesentlichen während der ganzen Arbeitswelle gesättigt ist. Infolgedessen
wird nur ein kurzer Spannungsstoß in der Sekundärwicklung i o erzeugt, wenn der
Fluß in dein Kern 16 durch Null hindurchgeht. Um den allmählichen Anstieg des Flusses
durch jenen Teil des Kernes 17, der mit der Sekundärwicklung io verbunden ist, zu
vermeiden, werden vorzugsweise Zwischenpfade 2o zwischen die Primär- und Sekundärwicklung
angeordnet.
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Für manche Zwecke ist es wünschenswert, die Phasenlage der in der
Sekundärwicklung erzeugten Stromspitze zu verändern, In Fig. 2 ist eine vorteilhafte
Anordnung zur Erzielung einer solchen Phasenverschiebung wedergegeben. Eine Hilfswicklung
22 ist auf dem Kern 16 angeordnet und vorzugsweise mit einer Gleichstromerregung
von einer entspr'eclienden Quelle 23 versehen. Diese Gleichstromerregung bewirkt
durch die Beeinflussung des. Flusses in dem Transformatorkcrn eine Verschiebung
des Nullpunktes oder des Flußumkehrpiuiktes in dem Teil 17, der finit der
Sekundärwicklung i o verbunden ist.
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In der Anordnung gemäß Fig.3 wird die gewünschte Phasenverschiebung
durch einander. .entgegengesetzte Wechselstromu%icklimgen 25 und 26 von einstellbarer
Stärke erzielt. Es hat sich gezeigt, daß die am meisten wirksame Weise, um einander
-entgegengesetzte Wechselstromflüsse zu erzeugen, in der Anordnung von mehreren
Wicklungen und der Verbindung derselben mit einer gemeinsamen Quelle 27 in entgegengesetzter
Richtung besteht, wobei der Erregerströin der einen Wicklung 26 vermittels eines
geeignetem Widerstandes 3o gesteuert wird. Wenn einander entgegengesetzte Wechselstromwicklungen
benutzt werden, ist vorzugsweise ein Ausgleichspfad 31 zwischen den Primärwicklungen
25 und 26 vorgesehen.
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Wenn keine Beeinflussungsvorrichtung bzw. Steuerung benötigt wird,
können die den Zündern zugeführten Spannungsspitzen dies;en,im wesentlichen zur
gleichen Zeit aufgedrückt werden, in der die Anoden der Lchtbogenkaznmer eine positive
Spannung erhalten. Dk Anordnung kann also auch lediglich zur Erregung der Kathode
bei beliebig gearteten Entladungsgefäßen mit Metallkathoden Verwendung finden. '
Falls eine Wirkungsweise des Umformers als Wechselrichter -gewünscht wird, ist e;:ne
entsprechende Hilfswechselstromquelle (in der Zeichnung nicht dargestellt) für die
Primärwicklung des Transformators zur Erzeugung spitzer Spannungswellen notwendig
und- :ein entsprechender Kondensator (in der Zeichnung Fig. i gestrichelt dargestellt)
für die. Kommutierun;g des Stromes in der Lichtbogenkammer vorzusehen, wenn nicht
das Wechselstromsystem durch eine andere entsprechende Wechselstromquelle gesteuert
wird.