DE746495C - Einrichtung zur Lieferung gleichbleibender Energiebetraege an elektrische Verbraucher - Google Patents
Einrichtung zur Lieferung gleichbleibender Energiebetraege an elektrische VerbraucherInfo
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Description
(RGBl. Π S. 150) AUSuEGEBSX AM
23. DEZBIBER1944
23. DEZBIBER1944
DEUTSCHES REICH
REICHSPATENTAMT
PATENTSCHRIFT
Vr 746495 KLASSE 21c GRUPPE 6750
6" 131.808 VIII φι c
ist als Erfinder genannt worden
Siemens-Schuckertwerke AG. in Berlin-Siemensstadt
Patentiert im Deutschen Reich vom 24. April 1938 an
Patenterteilung bekanntgemacht am 6. Januar 1944
Eine in der Elektrotechnik häufig gestellte Aufgabe besteht darin, elektrischen Verbrauchern
Energiefoeträge gleichbleibender Höhe zuzuführen.
Die Erfindung zeigt einen Weg, der dieses Ziel in besonders einfacher und zweckmäßiger
Weise zu erreichen gestattet.
Erfindungsgemäß wird ein Schaltgerät, das entweder im Verbraucherkreis selbst oder
auch in einem mit dem Verbraucherkreis verbundenen Hilfsstromkreis angeordnet ist, in
Abhängigkeit von der Aufladespannung eines Hauptkondensators derart betätigt, daß die
Einschaltzeit des Schaltgerätes sich im umgekehrten Sinne ändert wie das Quadrat der
Verbraucherstromstärke. Vorzugsweise wird der Hauptkondensator über einen (Regel-)
Widerstand von einer Spannung gespeist, deren Mittelwert dem Quadrat der Verbraucherstromstärke
proportional ist. Sie ist ao in einfachster Weise aus periodisch aufeinanderfolgenden
Impulsen zusammengesetzt, die einzeln in ihrer Spannungszeitfläche dem Quadrat der Verbraucherstromstärke proportional
sind. Gemäß der Erfindung wird die Aufladespannung des Hauptkondensators zur Erregung oder Entregung eines Hilfsstromkreises
(Befehlsstromkreises) benutzt, der mit dem Verbraucherkreisschaltgerät in Wirkungsverbindung
steht. Zweckmäßig wird dabei der Befehlsstromkreis von Entladungsstrecken, vorzugsweise mit Gas- oder Dampffüllung,
gesteuert, deren Steuerkreis die Aufladespannung des Hauptkondensators als
Zünd- oder Sperrspannung zugeführt wird.
Mittels der Erfindung werden Stromänderungen im Verbraucherkreis durch entsprechende
Änderungen der Strombeschickungs-
dauer im Sinne einer Lieferung gleichbleibender Energiebeträge an den Verbraucher ausgeglichen.
Wird nämlich ein Kondensator von einer Gleichspannung U0 über einen Widerstand R
aufgeladen, so folgt seine Ladespannung dem Zeitgesetz
[m linearen Teil der entsprechenden Aufladekennlinie
ist
oder
oder
RC
»5 Bei geeigneter Wahl des Widerstandes R ist hiernach die Aufladung des Hauptkonden-'sators
proportional U0. Wird somit U0 proportional
dem Quadrat der Stromstärke des Verbraucherkreises gewählt, so wird die Zeit. die nötig ist, um den Hauptkondensator auf
eine bestimmte Spannung aufzuladen, umgekehrt proportional dem Quadrat der Verbraucherstromstärke.
Das gleiche gilt dann auch für die Einschaltzeit des Verbraucherschaltgerätes. Die dem Verbraucher zugeführte
Energie bleibt trotz Schwankungen der Stromstärke gleich.
Tritt an die Stelle der Gleichspannung U0
eine Folge polarisierter Spannungsstöße, so gelten die soeben angestellten Überlegungen
sowohl für den einzelnen Spannungsstoß als auch für die Gesamtfolge der Spannungsstöße.
Den beiden Fällen der Einführung der Kondensatorspannung in den Steuerstromkreis der
Befehlsstromkreisentladungsstreckeh, nämlich als Zünd- oder Sperrspannung, entsprechen
die beiden Betriebsarten des Hefehlsstromkreises nach dem Arbeitsstrom- oder nach
dem Ruhestromprinzip. L'nter bestimmten Verhältnissen wird die eine, unter anderen
Verhältnissen die andere Betriebsweise von \*orteil sein. Dem ersten Falle entspricht es,
wenn die von den Entladungsstrecken gesteuerte Schließung des Befehlsstromikreises
zur Öffnung des Schaltgerätes führt. Im zweiten Falle bewirkt die von den Entladungsstrecken gesteuerte Öffnung des Befehlsstromkreises
auch die Öffnung des Schaltgerätes. Hinsichtlich der Art des den Befehlsstromkreis
oder die Entladungsstrecken speisenden Stromes, nämlich der Wahl einer Gleich- oder
einer Wechselstromspeisung, gilt auch hier, ■ laß in gewissen Fällen die eine und in anderen
Fällen die andere ihre bestimmten Vorteile hat.
Die Einrichtung nach der Erfindung ist mit Vorteil sowohl auf mechanisch arbeitende
Schaltgeräte als auch auf steuerbare Entlaijungsstrecken
anwendbar, die zur Ausübung einer Schaltfunktion in den Verbraucherkreis oder in einen mit dem Verbraucherstromkreis
verbundenen Hilfsstromkreis geschaltet sind (Verbraucherentladungsstrecken). In diesem ·
Falle steht der Befehlsstromkreis zweckmäßig in Wirkungsverbindung mit einem spannungsbestimmenden
Schaltgliede im Steuerstromkreis der Verbraucberentladungsstrecken. In
vorteilhafter Anwendung des Arbeitsstromprinzips ist die Verbindung zwischen dem
spannungsbestimmenden Gliede und dem Befehlsstromkreise so ausgeführt, daß mit der
Schließung des Befehlsstromkreises mittels einer steuerbaren Entladungsstrecke die Gesamtsteuerspannung
der Verbraucherentla-Jungsstrecken auf Sperrwert abgesenkt wird..
In anderen Fällen, wo vorzugsweise das Ruhestromprinzip benutzt wird, ist die genannte
Verbindung so getroffen, daß die Öffnung des Befehlsstromkreises zur Sperrwertabsenkung
der Gesamtsteuerspannung der Verbraueherentladutigsstrecken
führt. Je nachdem, wie He Anordnung der Verbraucherentladungsstrecken
gewählt ist, wird es von Vorteil sein, die Wirkungsverbindung mit einem spannungsbestimmenden
Gliede im Einzelsteuer-Stromkreis oder mit einem solchen in einem gemeinsamen Steuerzweig der Verbrauchercntladungsstreeken
herzustellen. Als spannungsbestimmendes Glied ist erfindungsgemäß und in einfachster Weise ein Widerstand vorgesehen,
der sowohl im Befehlsstromkreis als auch im Steuerstromkreis der Verbraucherentladungsstrecken
liegt.
In besonders vorteilhafter Weise sind die zur Speisung des Hauptkondensators benutz- «05
ten. periodisch aufeinanderfolgenden Impulse von Dreieckform gewählt. Zwecks Speisung
des Hauptkondensators mit derartigen Impulsen ist dieser erlindungsgemäß mit einer
Wechselspannung in Verbindung gebracht, die linear an- oder/und absteigende oder im Scheitel
linear zusammenstoßende Flanken und im übrigen beliebige Kennlinienform hat. Dabei
wird diese Verbindung auf den genannten Kennlinienästen der Wechselspannung von
einer zweiten Spannung gesteuert, die nach Phase oder Größe linear vom Verbraueberstrom
abhängt. Als Spannung an- oder/im;I absteigender oder im Scheitel linear zusammenstoßender
Flanken dient höchst einfach eine Wechselspannung von dreieckiger Kennlinienform.
In sehr zweckmäßiger Weise wird diese Steuerung der Speisespannung mit Hilfe einer
Gas- oder Dampfentladungsstrecke erzielt, die anodenseitig mit der Quelle der Dreieckspannung
verbunden ist. Ihre Steuerspannung ist aus einer zur Speisespannung in Phasenöpposition
befindlichen Dreieckspannung, einer linear vom Verbraucherstrom abhängenden Gleichspannung und einer negativen HaIbwellenspannung
von solcher Höhe und Phasenlage zusammengesetzt, daß die Entladungsstrecke innerhalb der Viertelperiode positiver
und ansteigender Speisespannung stets gesperrt ist.
Die Aufladung des Hauptkondensators über die Reihenschaltung einer derart gespeisten
und gesteuerten Entladungsstrecke und eines Ohmschen Widerstandes geht in einer'Stufenfolge
vor sich. Für die Ausbildung der Einzelstufe ist dabei der Mittelwert jener Spannung maßgebend, die während der Stromführungszeit
der Entladungsstrecke an dieser wirksam ist. Er ist durch den'Flächeninhalt
eines Dreiecks .bestimmt, das aus dem Kenn-Hnienbild
der Speisespannung ausgeschnitten ist und in seiner Basis sich vom Zündzeitpunkt
bis zum Spannungsnulldurchgang erstreckt. Da Höhe und Grundlinie dieses Dreiecksausschnitteseinzeln
dem Verbraucherstrom proportional sind, "so ist sein Flächeninhalt dem Quadrat des Verbraucherstromes proportional.
Das gleiche gilt dann aber auch für den einzelnen Auflädestoß des Hauptkondensators.
Zu besonderen Vorteilen führt die Anwendung des Erfmdungsgegenstandes bei der elektrischen
Punktschweißung mit Hilfe steuerbarer Gas- oder Dampferttladungsstrecken.
Bei der grundsätzlichen Schaltung einer solchen Punktschweißmaschine wird das
"Schweißgut zwischen zwei Elektroden hindurchgeführt. Der" Schweißstrom wird von
der" Sekundärwicklung eines Transformators geliefert, der primärseitig über steuerbare
Gas- oder Dampfentladungsstrecken, meistens in gegensätzlicher Parallelschaltung, an eine
Wechselstromquelle angeschlossen ist. Dabei besteht die Verbindung der Sekundärwicklung
mit den Schweißelektroden in einer verhältnismäßig weit gehaltenen Leiterschleife.
Die bisher bekanntgewordenen Schweißeinrichtungen dieser Art arbeiten nun mit einer vorgegebenen "Emschaltzeit, d. h. es wird zwecks- Erzielung "eines einzelnen Schweißpunktes den Schweißelektroden eine ganz be-' stimmte Zahl von Halbwellen des Schweißstromes zugeführt. Es ist diese vorgegebene Einschaltzeit die Ursache lebhafter Güteschwankungen der hergestellten Schweißpunkte.
Die bisher bekanntgewordenen Schweißeinrichtungen dieser Art arbeiten nun mit einer vorgegebenen "Emschaltzeit, d. h. es wird zwecks- Erzielung "eines einzelnen Schweißpunktes den Schweißelektroden eine ganz be-' stimmte Zahl von Halbwellen des Schweißstromes zugeführt. Es ist diese vorgegebene Einschaltzeit die Ursache lebhafter Güteschwankungen der hergestellten Schweißpunkte.
In dem Maße nämlich, wie ein elektromagnetisches
Werkstück mit erhöhter Masse in die sekundäre Leiterschleife eingeführt
wird, wächst deren Induktivität. Die Folge ist eine Herabsetzung des Schweißstromes
und wegen der vorgegebenen Einschaltzeit der für einen Schweißpunkt aufgewendeten
Energie. Die aufeinanderfolgenden Einzelpunkte einer Schweißpunktreihe sind also mit
Hilfe abnehmender Energiezufuhren erzeugt. Ähnliche Schwankungen der Energiebeträge,
die zur Ausbildung der einzelnen Schweißpunkte aufgewendet werden, treten als Folge
unterschiedlicher Ohmscher Widerstände der bearbeiteten Werkstücke auf. Die Erfindung
gleicht diese Energieschwankungen, verur-.sacht durch Änderungen des Schweißstromes,
durch entsprechend gesteuerte Schweißzeiten in einfachster Weise und'mit hoher Genauigkeit
aus.
Als weiteres Gebiet, auf das die Erfindung mit Vorteil anwendbar ist, sei die Wärmebehandlung
von Werkstücken in elektrischen Induktionsöfen genannt.
Weitere Vorzüge und vorteilhafte Weiterentwicklungen der Erfindung vermitteln die
Ausführungsbeispiele der Zeichnung.
Das in Fig. 1 gezeigte Ausführungsbeispiel
bezieht sich auf die Energiebelieferung eines Gleichstromverbrauchers mit Hilfe eines
mechanisch arbeitenden Schaltgerätes.
Der Verbraucher 1 ist über den mechanisch betätigten Schalter 2 und den Widerstand 3
mit der Gleichstromquelle 4 verbunden. Der Befehlsstromkreis 5 ist aus dem Schalter 6,
der Gleichspannungsquelle 7, der steuerbaren Entladungsstrecke 8 mit Gas- oder Dampffüllung,
dem Ohmschen Widerstand 9 und der Relaisspule 10 gebildet.
Im Gitterkreis der Entladungsstrecke 8 liegt die Sperrspannungsquelle 11 geschlossen über wo
einen Widerstand 12 mit regelbarem Abgriff. Der Speicherkondensator 13 (Hauptkondensator)
steht mit dem Regelabgriff des Widerstandes 12 und der Kathode der Entladungsstrecke 8 in Verbindung. Ein Überbrückungs-
schalter 14 erlaubt die Kurzschließung des Hauptkondensators 13. An diesen ist außerdem
der Zwischenkreis 15 angeschlossen. Dessen Bestandteile sind ein Widerstand 16,
ein gas- oder dampf gefülltes, steuerbares Entladungsgefäß
17 und der Transformator 19 als Quelle einer Wechselspannung von Dreiecksform.
Die Primärwicklung des Transformators 19 ist durch den Widerstand 20 überbrückt
und liegt über die gesättigte Hilfsdrossel 21 an der Wechselspannungsquelle 22.
Der Gitterkathodenkreis des Entladungsgefäßes 17 ist über den Vorwiderstand 23, die
Sekundärwicklung des Transformators 24, den weiteren Widerstand 25 und den Verbraucherkreiswiderstand.3
geschlossen. Sowohl, der Widerstand 25 als auch der Transformator 24
stehen mit der Wechselspannungsquelle 22 in Verbindung, ersterer über die Gleichrichterstrecke
26, die Phasengeberanordnung 2J und den Transformator 28, letzterer über Anschlußldemmen
des Zwischenkreises und den Transformator 19. Dabei liegt die Gleichrichterstrecke
26 an einer sekundärseitigen Mittenanzapfung des Transformators 28, während die Phasengeberanordnung 21J aus der
ίο vom Transformator 2S gespeisten Reihenschaltung
einer Induktivität 29 und eines 0hmschen Widerstandes 30 besteht. Als Gleichrichterstrecke
26 wird zweckmäßig ein Trockengleichrichter gewählt. Die Schalter 2,
6 und 14 sind derart miteinander gekuppelt, daß die Schließung (Öffnung) des Schalters 2
gleichzeitig die Schließung (Öffnung) des Schalters 6 und die Öffnung (Schließung) des
Schalters 14 bewirkt.
In Fig. 2 ist ein der Fig. 1 entsprechendes Ausführungsbeispiel für den Fall eines
wechselstromgespeisten Verbraucherkreises wiedergegeben. Aus der Fig. 1 wiederkehrende
Schaltungsteile sind mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
An die Stelle des Widerstandes 3 der Fig. 1 ist hier der Kondensator 31 getreten. Er ist
über den Widerstand 32 und die Gleichrichterstrecke 33 an die Sekundärwicklung des
Transformators 34 angeschlossen. Die Wechselspannungsquelle 22 der Fig. 1 ist durch die
Wechselspannungsquelle des Verbraucherkreises ersetzt. Als Gleichrichterstrecke 33
dient ebenso wie im Falle der Gleichrichterstrecke 26 zweckmäßig ein Trockengleichrichter.
Der Kondensator 31 wird ebenso wie der Hauptkondensator 13 von einem Schalter 35
überbrückt. Die gegenseitige Kupplung der Schalter 2, 6 und 14 ist auf ihn in dem Sinne
erweitert, daß sich seine Öffnung (Schließung) mit der Schließung (Öffnung) des Verbraucherschalters
2 vollzieht.
Die Wirkungsweise der in den Fig. 1 und 2 wiedergegebenen Ausführungsbeispiele stützt
sich auf den Verlauf der Anoden- und der Gitterspannung des Entladungsgefäßes 17. Er
ist in den Fig. 3 a und 3 b dargestellt. In diesen veranschaulicht die Kennlinie Un den Verlauf
der den Verbraucherkreis speisenden oder der Wechselspannungsquelle 22 entnommenen
Wechselspannung. Ua gibt nach Form und Phasenlage zur Spannung Un den Verlauf
der Anodenspannung des Entladungsgefäßes 17 wieder. Dreieckform und Phasenlage sind
auf die Wirkung der gesättigten Hilfsdrossel 21 zurückzuführen. Fig. 3 b zeigt die Zusammensetzung
-der Gitterspannung des Entladungsgefäßes 17. .Der Einfachheit halber ist
angenommen, daß die Zündkennlinie des Entladungsgefäßes 17 mit der Xullinie zusammenfällt.
Die Fig. 3 b läßt erkennen, daß die über die Transformatoren 19 und 24 in den Gitterkreis
des Entladungsgefäßes 17 eingeschleifte Dreieckspannung Ugl in Phasenopposition
zur dreieckförmigen Anodenspannung U11 liegt.
T\.z zeigt den Verlauf jener Gitterspannungskomponente,
wie sie von der Wechselspannungsquelle 4 oder 22 über den Transformator 28, die Phasengeberanordnung 27 und den
Trockengleichrichter 26 dem Widerstand 25 aufgedrückt wird. Bemessung der Phasengeberanordnung
27 und Durchlaßrichtung der Gleichrichterstrecke 26 sind so gewählt, daß die von ihnen in den Gitterkreis eingeführte
Ha'bwellenspannung Ug2 mit Sicherheit eine
Zündung des Entladungsgefäßes 17 auf der positiven ansteigenden Flanke der Kennlinie Ua
verhindert. Der Abstand zwischen der ausgezogenen und der gestrichelten Linie gibt die
Höhe der am Widerstand 3 abgegriffenen oder dem Kondensator 31 aufgedrückten Gleichspannung
Ug3 wieder. Dabei ist die Kondensatorspannung
der Scheitelhöhe des Verbraucherstromes proportional. Entsprechend der Anschlußpolarität des Widerstandes 3 und
der Durchlaßrichtung der Gleichrichterstrecke 33 stellt die Spannung UgS eine positive Gitterbeaufschlagung
des Entladungsgefäßes 17 dar.
Bei geöffneten Schaltern 2, 6 und geschlo»- senen Schaltern 14, 35 ist die Entladungsstrecke 17 gegenüber positiven Anodenspannungen
stets gesperrt. Durch die gewählte Zusammensetzung der Einzelspannungen im Gitterkreis ist nämlich ohne weiteres erreicht,
daß die Gesamtgitterspannung die Zündkennlinie in einem Zeitpunkt schneidet, der mit
jenem des negativ gerichteten Nulldurchganges der Spannung U11 zusammenfällt. Werden
die Schalter 2, 6 geschlossen und gleichzeitig die Schalter 14, 35 geöffnet, so lädt sich der
Kondensator 31 auf eine Gleichspannung auf. deren Höhe dem Scheitel wert des Verbraucherstromes
proportional ist. Es wird dadurch die dreieckförmige Gitterspannung U111 um den
Betrag U^ gehoben. Die Folge ist die Zündung des Entladungsgefäßes 17 in einem Zeitpunkt
tv der dem Schnittpunkt der gestrichelten Geraden mit der Gitterspannungskurve CT?1
in Fig. 3 b entspricht.
Maßgebend für den Aufladestoß des Kondensators 13, der nunmehr einsetzt, ist die
mittlere treibende Spannung des Entladungsstreckenstromes. Diese ist aber durch den
Flächeninhalt des schraffierten Dreiecks a, b, c in Fig. 3 a gegeben. Dessen Grundlinie
ist gleich dem Zündwinkel α, der seinerseits durch den Schnittpunkt der linear verlaufenden
Kennlinien Ugi und UgZ bestimmt ist.
Das bedeutet, daß die Grundlinie a-b des Dreiecks a. b, c proportional dem Verbraucherstrom
ist. Da infolge des linear an- und ab-
steigenden Verlaufes der Spannung Ua auch
die Dreieckshöhe dem Zündwinkel und damit dem Verbraucherstram proportional ist, so
muß die Dreieckfläche und also auch der einzelne AufladestolS das Kondensators 13 proportional
dem Quadrat der Verbraucherstromstärke
sein. Die einzelnen Aufladestöße folgen sich, in der Frequenz der Spannungen. Ua
und Ugl. Für den Verlauf der Kondensatoi"-spannung
ergibt sich daraus eine Treppenkennlinie, deren Steigung je Einzelstufe wie
auch in ihrer Gesamtheit proportional dem Quadrat der Verbraucherstronistärke ist.
Demzufolge ist die Zeitdauer, innerhalb deren
die Aufladung ,des Kondensators 13 zum Ausgleich
der am Widerstand 12 abgegriffenen Sperrspannung und damit zur Zündung des
Entladungsgefäßes 8 führt, umgekehrt proportional dem Quadrat der Verbraucher-Stromstärke.
In dem Augenblick, in welchem das Entladungsgefäß 8 zündet, zieht die Spule 10 an und öffnet den Schalter 2. Dabei ist
das unmittelbare Ansprechen der Spule 10 durch den vorgeschalteten Widerstand 9 gewährleistet.
Die Öffnung ■ des Schalters 2 schließt die gleichzeitige Öffnung des Schalters
6 und die gleichzeitige -Schließung der Schalter 14 und 35 ein. Es wird hiermit in
der Tat jede Stromänderung im Verbraucherkreis durch eine 'entsprechende Änderung in
der Sitroimbeschickungsdauer mit dem Ziele einer gleichbleibenden Energiebelieferung des
-Verbrauchers ausgeglichen. An die Stelle der gezeigten elektromagnetischen Wirkungsverbindung.zwischen
der Spule und dem Schalter 2 kann auch eine solche elektrodynamischer
Natur treten.
In den Schaltungen der Fig. 1 und 2 ist der-BefehlsStromkreis
gleichstromgespeist. In bestimmten Fällen wird es vorteilhaft sein, die Gleichstromspeisung durch eine Wechselstromspeirsung
zu ersetzen. Ein Beispiel hier-
- für bietet der Fall des wechselstromgespeisten
Verbraucherkreises.
Erfindungsgemäß enthält der wechselstromgespeiste Befehls Stromkreis zwei steuerbare
Entladungs strecken ^gegensätzlicher Parallelschaltung. In vorteilhafter Weise ist dabei
• die eine (Mitröißenjtladungsstreeke) gitterkreisseitig
mit dem Befehl as tramkreis derart gekoppelt, daß mit dem Erlöschen der anderen
Entladungsstrecke (Befehlsentladungsstrecke) an ihrem Gitter ein Zündimpuls wirksam
wird. -
Ein sehr zweckmäßiges Ausführungsbeispiel des wechselstromgespeisten Befehlsstromkreises 5 zeigt Fig. 4.
Das mechanisch arbeitende Schaltgerät 2 des Verbraucherkreises wird wiederum durch
ein elektromagnetisches Relais betätigt., Der Befehlsstromkreis 5 ist über die Relaisspule
io, die gegensätzlich parallel geschalteten, gittergesteuerten Entladungsgefäße 8 und 36
sowie über die Wechselspannungsquelle 3/ geschlossen. Parallel zur Spule 10 liegt ein
Widerstand 38, der über den Transformator 39 mit dem Gitterkreis des Entladungsgefäßes
36 in Verbindung steht. Der Gitterkreis des Entladungsgefäßes 36 enthält außerdem eine
Sperrspannungsquelle. Der Gitterkathodenkreis des Entladungsgefäßes S ist mit dem
Hauptkondensator verbunden.
Zündet die Entladungsstrecke 8 (Befehlsentliadungsstrecke)
als Folge einer hinreichenden Aufladung des Hauptkondensators 13, so
bricht die Spannung an der Mitreißentladungsstrecke 36 zusammen. Infolge der Speicherwirkung
der Relaisspule 10 sind in dem Zeitpunkt, in welchem der Strom durch die
Befehlsentladungsstrecke 8 gleich Null.wird, die Ströme in der Relaisspule 10 'und im
Widerstand 38 von gleicher Größe, aber entgegengesetzter Richtung, dies bezogen auf die
Durchlaßrichtung des Entladungsgefäßes 8. Es fließt .mithin in dem Augenblick des Erlöschens
des Entladungsgefäßes 8 in dem von der Relaisspule 10 und dem Widerstand 38
gebildeten Stromkreis ein Strom, der die Ursache dafür ist, daß im Augenblick des
Erlöschens des Entladungsgefäßes 8 am Gitter des Entladungsgefäßes 36 ein Zündimpuls
wirksam wird. Im übrigen ist bier die Wirkungsweise der Gesamteinrichtung die gleiche
wie bei den Schaltungen der Fig. 1 und 2. Die Speisewechselspannung 37 kann zweckmäßig
dem wechselstromgespeisten Verbraucherkreis bzw. dessen Spannungsquelle entnommen
werden. Die Einfügung des,Schalters 6 erübrigt sich hier, weil mit der Öffnung
des Schalters 2 und der Schließung der Schalter 14 ,und 35 die Entladungsstrecken 8 und
36 infolge ihrer Wechselstromspeisung von selbst erlöschen. Auch der Widerstand 9
kommt bier wegen der Wechselstromspeisung des Befehlsstromkreises in Fortfall.
Bei den bisher beschriebenen Ausführungsbeispielen der Erfindung ist der Hauptkondensator
mit einer seiner Klemmen an den regelbaren Abgriff des Widerstandes 12 angeschlossen.
Es ist dies ein Ausführungs- no baispiel für eine Hilfseinrichtung, die der
Arbeitsibereichsregelung des Erfindungsgegenstandes dient. Unter gewissen Umständen
kann es vorteilhaft sein, statt dessen den Widerstand 16 regelbar auszubilden. Eine
weitere Möglichkeit der Arbeitsbereichsregelung besteht in der Einführung von Gleichspannungsquellen
in den Gitter- und den Anodenkreis der Entladungsstrecke 17. Ihre Polarität muß dabei so gewählt sein, daß sich
Anoden- und Gitterspannung beziehentlich heben und senken.
Die bisherigen Ausführungsbeispiele zeigen ferner den Befehlsstromkreis in einer Betriebsweise,
die dem Arbeitsstromprinzip entspricht. Die Öffnung des Schaltgerätes 2 ist
die Folge einer Schließung des Befehlsstromkreises, die auf der Zündung der EntladungsstreckeS
beruht. Xun besteht ein zuweilen zu beobachtender Übelstand der benutzten
Entladungsstrecken im Verlust ihrer Zündbarkeit nach längerer Betriebsdauer. Für die
Ausführungsbeispiele der Fig. 1, 2 und 4 würde ein solcher Verlust die dauernde
Schließstellung des Schalters 2 bedeuten. Zur Vermeidung dieses Übelstandes wird — allerdings
unter Inkaufnahme einer größeren Leistung im Befehlsstromkreis — zweckmäßig
der Befehlsstromkreis nach dem Ruhestromprinzip betrieben. In vorteilhafter Weise ist
dabei die Steuerspannung der Befehlsentladungsstrecken zusammengesetzt aus einer
Wechselspannungskomponente von bestimmter Phasenlage, vorzugsweise einer Spannung
spitzer Wellenform, einer gegebenenfalls veränderlichen Sperrspannungskouiponente und
der negativen Aufladespannung" des Hauptkondensators. Die Wechselspannungskomponente,
vorzugsweise spitzer Wellenform, wird in einfacher Weise über eine Phasengeberanordnung,
einen Schalter und einen Transformator in den Gitterkreis der Befehlsentladungsstrecke
eingeführt. Ihre Größenwahl ist zweckmäßig so getroffen, beispielsweise
mit Hilfe eines Gittertransformators von entsprechendem Übersetzungsverhältnis, daß sie größer als die Sperrspannungskomponente,
aber von der Summe aus Sperrspannungskomponente und negativer Ladespannung
des Kondensators überschreitbar ist.
Ein besonders vorteilhaftes Anwendungsbeispiel des Ruhestromprinzips auf den Befehls Stromkreis zeigt Fig. 5'.
Ein besonders vorteilhaftes Anwendungsbeispiel des Ruhestromprinzips auf den Befehls Stromkreis zeigt Fig. 5'.
Der Gitterkathodenkreis der Befehlsentladungsstrecke 8 enthält einen Transformator
40, der, über einen Phasengeber, bestehend aus der Induktivität 41 und dem Qhmschen
Widerstand 42, aus der Wechselspannungsquelle 43 gespeist wird. Die Bemessung dieses
Hilfskreises ist so gewählt, daß im Gitterkreis des Entladungsgefäßes 8 eine Spannung
spitzer Wellenform auftritt. An Stelle des bisherigen Einfachschalters 14 wird hier ein
Zweifachschalter benutzt. Der voll ausgezogenen Schalterstellung entspricht die Kurzschließung
des Kondensators 13 und die Wirksamkeit der Gesamtsperrspannung des
Entladungsgefäßes 8, der gestrichelt angedeuteten Schalterstellung die Öffnung des
Speicherkondensators 13 und die Kurzschließung· eines Teiles der Sperrspannung des Ent-
So ladungsgefäßes 8. Der Schalter 2 ist hier mit
einer Vorrichtung ausgerüstet, die ihn in Öffnungsstellung hält bzw. ihn in diese
zurückführt, sofern die Haltespule 10 stromlos ist bzw. wird. Die Spitzenspannung ist
! kleiner als die Gesamtsperrspannung, aber j größer als deren Teilabgriff gewählt.
Zur Einleitung des Energielieferungsvorganges dient die Überführung des Schalters
14 aus der voll ausgezogenen in die gestrichelt angedeutete Stellung. Die damit
verbundene Kurzschließung eines Teiles des W iderstandes 12 setzt die negative Gittervorspannung
des Entladungsgefäßes 8 auf einen Wert herab, der von der Spitzenspannung am Transformator 40 überschritten
werden kann. Es zündet nunmehr das Entladungsgefäß 8, so daß der Stromfluß durch
die Spule 10, die Schließung des Schalters 2 entgegen der Wirkung seiner Öffnungsvorrichtung
herbeiführt. Die gleichzeitig einsetzende stufenweise Aufladung des Kondensators
13 treibt schließlich die negative Gitterspannungskomponente des Entladungsgefäßes 8 wieder auf einen Wert, der von der
Spitzenspannung nicht mehr überschritten werden kann. Beim darauffolgenden XnIldurchgang
der Wechselspannung 37 erlöschen die Entladungsgefäße 8 und 36, der Schalter 2 geht in Öffnungsstellung zurück.
In Fig. 6 ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung für den Fall dargestellt, daß
als Schaltvorrichtung eines wechselstromgespeisten Verbraucherkreises steuerbare Gasoder
Dampfentladungsstrecken benutzt werden. Im besonderen bezieht es sich auf eine
Einrichtung zur elektrischen Punktschweißung mit Hilfe steuerbarer Gas- oder Danipfentladungsstrecken.
Aus den bisherigen ■ Schaltungen wiederkehrende Teile sind wiederum mit unveränderten Bezugszeichen bezeichnet.
Die Schweißelektroden 44 sind an die Sekundärwicklung des Schweißtransformators
45 angeschlossen, der primärseitig aus der Wechselspannungsquelle 4 über die beiden
Gas- oder Dampfentladungsgefäße 46 und 47 in gegensätzlicher Parallelschaltung gespeist
wird. In den Gitterkreisen der Entladungsgefäße 46, 47 liegt, entsprechend einem bereits
gemachten Vorschlag, der Transforma- ι ίο
tor 48 als eine Hilfsvorrichtung, welche die Verwendung einer einzigen Sperrspannungsquelle 49 für die gegensätzlich parallel geschalteten
Entladungsgefäße 46, 47 ermöglicht. Der Transformator 48 ist über Mittenanzapfungen
seiner beiden Wicklungen mit einem Phasengeberkreis 50 verbunden. Dieser wird über den Transformator 51 aus
dem Verbraucherkreis gespeist und enthält die Reihenschaltung aus Induktivität 52 und 12c
Ohmschem Widerstand 53. Ein Widerstand 54 liegt sowohl in den Gitterkreisen der
Entladungsgefäße 46, 47 als auch im Befehlsstromkreis 5. Letzterer wird nach dem Arbeitsstromprinzip
betrieben und von Gleichstrom gespeist. Die an den Widerstand 54 angeschlossene Anordnung aus Schalter 55,
Transformator 56, Induktivität 57, Ohmschem - Widerstand 58 und Wechselspannungsquelle
59 dient zur Einleitung des Schweißvorganges durch Einführung einer Spitzenspannung
bestimmter Phasenlage in den Gitterkreis des Entladungsgefäßes 46. Um Einschaltstöße zu
verhindern, muß nämlich die Erstzündung der Gefäße 46, 47 in einer ungefähr 900 betragenden
Phasennacheilung gegenüber ihrer Speisespannung erfolgen. Nach vollzogener Erstzündung der Entladungsgefäße 46, 47
sorgt deren gitterkreisseitige Verbindung mit dem Verbraucherkreis (Transformator 51)
für den Eintritt weiterer Zündungen. Der zur Einleitung des Schweißvorganges dienende
Schalter 55 ist mit den Schaltern 6, 14 und 35 in der gleichen Weise gekuppelt wie der
Schalter 2-der Fig. 2.
Zündet das Entladungsgefäß 8 infolge hinreichender Aufladung des Kondensators 13,
so wird in den Gitterkreis des Entladungsgefäßes 46 über den Widerstand 54 eine negative
Spannung eingeführt, welche die Gesamtsteuerspannung auf den Sperrwert absenkt. Infolge der gegenseitigen Verbindung
der beiden Entladungsgefäße 46, 47 in einer Älitreißschaltung ist damit ihre weitere Zündung
unterbunden. Die Wechselspannung 59 kann zweckmäßig dem Verbraucherkreis entnommen
werden.
Es kann nun-der "Befehlsstromkreis eines
Verbrauchergerätes, das sich steuerbarer Entladungsstrecken 'bedient, auch nach dem
Ruhestromprinzip betrieben werden. In vorteilhafter Weise ist dabei die Steuerspannung
der den Befehlsstromkreis steuernden oder schaltenden Entladungsstrecke (Befehlsentladungsstrecke)
zusammengesetzt aus einer negativen Sperrspannungskomponente, einer Spannung spitzer Wellenform von bestimmter
Phasenlage, der negativen Ladespannung des Hauptkondensators und einer gegebenenfalls
dem Verbraucherkreis entnommenen regelbaren Zusatzwechselspannungskomponente.
Die letztere ist ebenso wie die Spitzenspannung von zündfähiger Höhe und Phasenlage,
aber größer als diese, und in ihrer Phasenlage so gewählt, daß sie die Spitzenspannung
überdeckt.
Zweckmäßig ist die Zusatzwechselspannungskomponente.
an einem regelbaren Widerstand abzugreifen, der in Parallelschaltung zu einer Spannungsgleichhaltevorrichtung,
beispielsweise einer Glimmröhre mit Vorwiderstand, liegt, die ihrerseits über einen
Transformator an den Verbraucherkreis angeschlossen ist. Dabei liegt dieser Anschluß
zwischen den Verbraucherentladungsstrecken und dem eigentlichen Verbraucher.
Ein entsprechendes x4.usführungsbeispiel ist
in Fig. 7 wiedergegeben.
Die den Schweißstrom steuernden Gasoder Dampfentladungsstrecken 46, 47 sind
über den Transformator 60 in einer Mitreißschaltung miteinander verbunden.
Der an das Gitter des Entladungsgefäßes 47 angeschlossene Befehlsstromkreis 5 enthält
die steuerbare Gas- oder Dampfentladungsstrecke 8, die Wechselspannungsquelle 37 und
den Widerstand 61. Im Gitterkreis des Entladungsgefäßes 8 liegt ein Vorwiderstand 62,
der aus dem Zwischenkreis 15 gespeiste Speicherkondensator 13, der Transformator 56,
eine Sperrspannungsquelle und ein regelbarer Abgriff des Widerstandes 63. Der Kondensator
13 wird aus dem Zwischenkreis 15 so aufgeladen, daß seine am Widerstand 62 liegende
Klemme negatives Potential, erhält. Die Primärwicklung des Transformators 56
ist über den Schalter 55 und die Reihen-' schaltung aus Induktivität 57 und Ohmschem
Widerstand 58 an die Wechs'elspannungsquelle 59 angeschlossen. Die Bemessung dieses
Hilfskreises ist so getroffen, daß bei Schließung des Schalters 55 an der Sekundärwicklung
des Transformators 56 eine Spitzenspannung auftritt, die der am Entladungsgefäß 8 liegenden Wechselspannung
37 um mindestens 90° nacheilt. Diese Phasenverschiebung zwischen der Spitzenspan-nung
am Transformator 56 und der Wechselspannung am Entladungsgefäß 8 dient zur Vermeidung von Einschaltstößen bei der
Erstzündung des Entladungsgefäßes 8. Der Regelwiderstand 63 ist über den weiteren
Widerstand 65 und den Transformator 64 mit dem Verbraucherkreis verbunden. Die
Glimmröhre 66 bildet zusammen mit dem Vorwiderstand 65 eine Spannungsgleichhaltevorrichtung.
Der Abgriff am Widerstand 63 ist so gewählt, daß die von ihm in den Gitterkreis des Entladungsgefäßes 8 eingeführte
Spannung die Spitzenspannung überdeckt. Der Widerstand 61 ist so bemessen, daß diejenige
Spannung, die an ihm bei Schließung des Befehlsstromkreises 5 auftritt, die Sperrspannung
des Entladungsgefäßes 47 übertrifft. Zwischen den Schaltern 55 und 14 besteht-eine
Kupplungsverbindung, die derjenigen der gleichbezeichneten Schalter in Fig. 6 entspricht.
Mit der Einlegung des Schalters 55 erscheint am Gitter des Entladungsgefäßes 8
eine Zündspitze. Die darauffolgende Schließung des Befehlsstromkreises 5 hebt mittels
des Spannungsabfalles am Widerstand 61 die Gitterspannung des Entladungsgefäßes 47 auf
den Zündwert. Infolge der Mitreißverbindung zwischen den Entladungsstrecken 46
und 47 übernimmt nach Erlöschen des Entladungsgefäßes 47 das Entladungsgefäß 46 pausenlos den Verbraucherstrom. Die mit
der Schließung des Verbraucherkreises itlier-Transformator
64 und Widerstand 63 in den Gitterkreis des Entladungsgefäßes 8 eingeführte Spannung überdeckt die Spitzenspannung
und übernimmt die weiteren Zündungen . des Entladungsgefäßes 8. Das Spiel setzt sich
fort, bis durch die Aufladung des Kondensators 13 aus dem Zwischenkreis 15 die Gesamtsteuerspannung
des Entladungsgefäßes 8 unter den Zündwert sinkt.
In einer vorteilhaften Weiterentwicklung der Erfindung wird die über einen (Regel-)
Widerstand, an den Hauptkondensator angeschlossene Entladungsstrecke von einer dreieckförmigen
Wechselspannung gespeist und von einer Spannung gesteuert, die sich aus einer negativen Sperrspannungskomponente
und einer Spannung spitzer Wellenform zusammensetzt. Dabei ist die Phasenlage der
letzteren linear vom Verbraucherstrom abhängig und im übrigen so gewählt, daß die
Entladungsstrecke innerhalb der Viertelperiode positiver und ansteigender Speisespannung
mit Sicherheit gesperrt ist. Die Gitterkreiseinführung der Spannung spitzer
Wellenform ist in einfachster Weise mit Hilfe eines gesättigten Transformators erreicht,
der sowohl eine vom Verbraucherstrom linear abhängende als auch eine der Entladungsstreckenspeisespannung form- und
phasengetreue Stromerregung hat.
Fig. 8 gibt ein entsprechendes Ausführungsbeispiel der erweiterten Erfindung wieder.
Der Verbraucherkreis speist über den Transformator 34 und den Doppelweggleichrichter
67 den Kondensator 31. Dieser ist über den Widerstand 68 mit der einen Wicklung
eines gesättigten Dreiwicklungstransformators 69 verbunden. Eine zweite Wicklung
des Transformators 69 steht über den Wider-.stand7o
mit der Dreieckspannungsquelle 19 in Verbindung. Die dritte Wicklung des Transformators
69 ist in den Gitterkreis des gas- oder dampf gefüllten Entladungsgefäßes 17 gelegt.
.
Die dem Kondensator 31 über Transformator 34 und Doppelweggleichrichter 67 aufgedrückte
Gleichspannung ist die Ursache dafür, daß der Transformator 69 eine Gleichstromvormagnetisierung
erhält, die dem .Verbraucherstrom proportional ist. In dem
Zeitpunkt, in welchem die Ströme in den beiden linksseitigen Wicklungen des Transformators
69 entgegengesetzt gleiche Größe erreichen, findet eine plötzliche Feldänderung im Kern des Transformators 69 statt, als
deren Folge in der Gitterkreiswicklung ein spitzer Spannungsstoß entsteht. Die zeitliche
Lage dieser Spannungsspitze ist durch die. Spannungshöhe am Kondensator 31 bestimmt,
d. h. sie ändert sich proportional dem Verbraucherstrom. Mit steigender Verbraucher-Stromstärke
verschieben sich die Spannungsspitzen im Sinne verfrühter Zündungen des Fntladungsgefäßes 17.
Dabei ist durch die Schaltung selbsttätig erreicht, daß die positiven Spannungsspitzen
in das zeitliche Gebiet der abfallenden und die negativen Spannungsspitzen in das zeitliehe
Gebiet der aufsteigenden Flanke der dreieckförmigen Speisespannung des Entladungsgefäßes
17 fallen. Es erübrigt sich hier also die Einführung einer zusätzlichen negativen
Gitterspannung, welche die Entladungsstrecke 17 innerhalb der ersten Viertelperiode
ihrer Speisespannung sperrt.
Eine Unabhängigkeit vom Vorhandensein dreieckförmiger Wechselspannungen ist gesichert,
wenn erfindungsgemäß der Hauptkondensator von einer Spannung gespeist wird, die in ihrer Höhe dem Quadrat des
\rerbraucherstromes proportional ist.
Vorzugsweise wird dabei die Speisespannung des Hauptkondensators über den ihm
vorgeschalteten (Regel-) Widerstand an einem zweiten Hilfskondensator abgegriffen; dieser
steht seinerseits und erfindungsgemäß mit einer Wechselspannung in Verbindung, die
linear an- oder/und absteigende Flanken mit einer dem Verbraucherstrom proportionalen
Neigung, im übrigen aber beliebige Kennlinienform hat. Diese Verbindung wird auf
den erwähnten Flanken der Wechselspannung von einer zweiten dem Verbraucherstrom
nach Höhe oder Phase proportionalen Spannung gesteuert.
Zweckmäßig wird bei dieser Steuerung der den Hilfskondensator speisend;n Wechselspannung"
von einer gas- oder dampfgefüllten Entladungsstrecke Gebrauch gemacht, in deren Steuerkreis eine phasenmäljig dem
Verbraucherstrom proportionale Wechselspannung eingeschleift ist. Die Phase der letzteren ist im übrigen so gewählt, daß die
Entladungs strecke in der Viertelperiode positiver und ansteigender Speisewechselspannung
gesperrt ist. Die dem Verbraucherstrom proportionale Phasenlage der Steuerspannung
wird erfindungsgemäß durch deren Zusammensetzung aus zwei Wechselspannungskomponenten
erreicht, die gegeneinander um 90° in der Phase verschoben sind und von denen größenmäßig die eine gleichbleibend,
die andere dagegen proportional dem Verbraucherstrom veränderlich ist. Die
Speisespannung der Entladungsstreckc wird
zweckmäßig am regelbaren Abgriff eines vom
Yerbraucherstrom gespeisten Widerstandes abgenommen.
'Wollte man die so gespeiste und gesteuerte Entladungsstrecke in der bisher gezeigten Art
mit dem Hauptkondensator verbinden, so würde dies einer Aufladung des Hauptkondensators
in Spannungsstößen gleichkommen, die der dritten Potenz des Verbraucherstromes proportional sind.
Durch den unmittelbaren kathodenseitigen Anschluß der Zwischenkreisentladungsstrecke
an einen Zusatzkondensator ist sichergestellt, daß sich dieser schlagartig auf jene
■ 5 Spannung auflädt, mit der die Zwischenkreisentladungsstrecke
zündet. Diese Spannung, die sich in ihrer Höhe mit dem Quadrat der Verbraucherstromstärke ändert, ist dann auch
maßgebend für die Aufladung des Hauptkonao densators. Bei. Fortlassung des Zusatzkondensators
wäre dagegen für die Hauptkondensatoraufladung die mittlere treibende
Spannung des Entladungsstreckenstromes maßgebend, d.h. der Hauptkondensatoraufladespannungsstoß
wäre proportional der dritten Potenz des Verbraucherstromes.
In dem Ausführungsbeispiel der Fig. 9 steht die Sekundärwicklung des Transformators
34 mit einem Widerstand 71 in Verbindung, an dem die Speisespannung des Zwischenkreises
abgegriffen wird. Im Gitterkreis der Entladungsstrecke 17 liegen hintereinander
die Sekundärwicklungen zweier Transformatoren 72 und 73, die ebenfalls durch den Transformator 34 erregt werden.
Der primärseitige Anschluß des Transformators 72 an den Transformator 34 ist über den
Widerstand 74 und den Abgriff eines weiteren Widerstandes 75 geführt,. Die Speisung
des Transformators 73 aus dem Transformator 34 erfolgt über die Glimmröhre 76 und
die Reihenschaltung" aus Induktivität yy und Kapazität yS. Parallel zur Primärwicklung
des Transformators 73 liegt noch ein Widerstand 79. An die Kathode des Entladungsgefäßes 17 ist unmittelbar der Zusatzkondensator
80 angeschlossen. Die über die Transformatoren 72 und 73 in den Gitterkreis des
Entladungsgefäßes 17 eingeführten Spannungen stehen aufeinander senkrecht. Dabei ist
infolge der Wirkung der Glimmröhre j6 die
vom Transformator 73 gelieferte Gitterspannungskomponente gegenüber Änderungen des
Verbraucherstromes gleichbleibend, während die am Transformator 72 abgenommene Gitterspannungskomponente
sich ihrer Größe nach proportional dem Verbraucherstrom ändert. Beide Spannungen setzen sich zu
einer resultierenden Steuerspannung des Entladungsgefäßes 17 zusammen, die in ihrer
Phasenlage dem Verbraucherstrom proportional ist. Der Widerstand 75 und sein Abgriff
sind so gewählt, daß auch für den höchsten Verbraucherstrom der Arbeitsbereich der
Speisespannung des Entladungsgefäßes 17 auf deren linear verlaufende Flanken beschränkt
bleibt. Da sich die Neigung dieser linear verlaufenden Flanken ebenso wie die
Phase der Gitterspannung- linear mit dem Verbraucherstrom ändert, so muß die Höhe,
mit welcher die Anodenspannung des Entladungsgefäßes 17 zündet, proportional dem
Quadrat der Verbraucherstromstärke sein.
Es sei an dieser Stelle erwähnt, daß die weiter oben genannte Dreieckspannung auch
durch die Kombination einer Sinusspannung mit einer Gleichspannung ersetzt werden
kann. Dabei ist die Gleichspannung so zu bemessen und die Kombinationsspannung derart
auszusteuern, daß die linearen Teile der Sinusspannungskennlinie annähernd voll aus^
genutzt werden.
Zu einer weiteren sehr wesentlichen Vereinfachung der Einrichtung nach der Erfindung
kommt es dann, wenn der den Hauptkondensator speisenden Wechselspannung linear im Scheitel zusammenstoßender Flanken
und im übrigen beliebiger Kennlinienform neben einer dem Verbraucherstrom proportionalen
Gleichspannung eine weitere der Wechselspannungsamplitude höhengleiche Gleichspannung überlagert wird und wenn
diese. Spannungen mit solcher gegenseitigen Polarität auf einen Gleichrichter gegeben
werden, daß dieser die Summe aus Wechselspannung und der ihr amplitudengleichen
Gleichspannung sperrt, die dem Verbraucherstrom proportionale Gleichspannung aber
freigibt. Als Gleichrichter kann dabei zweckmäßig ein Trockengleichrichter Verwendung
finden. Es wird also bei dieser Weiterführung des Erfmdungsgedankens vorteilhaft auf
die Benutzung steuerbarer Gas- oder Dampfentladungsstrecken verzichtet. Als Wechselspannung
linear im Scheitel zusammenstoßender Flanken und im übrigen beliebiger Kennlinienform
ist auch hier erfindungsgemäß eine Wechselspannung von dreieckiger Kennlinienform
gewählt.
Ein entsprechendes Ausführungsbeispiel ist in Fig. 10 dargestellt.
Der ΖΛνϊβοΙιεηΙα-εΐβ 15 enthält den Hauptspeicherkondensator
13, einen (Regel-) Widerstand 16, den Gleichrichter 81, vorzugsweise
in Form eines Trockengleichrichters, die gegebenenfalls regelbare Gleichspannungsquelle
18, die Dreieckspannungsquelle 19 und den Kondensator 31.
Das in Fig. 11 wiedergegebene Ausführungsbeispiel
unterscheidet sich von dem der Fig. 10 dadurch, daß die Gleichspannungsquelle 18 durch die Verbindung eines Gleich-
io
richters 82 mit dem Kondensator 83 ersetzt
ist. Als Gleichrichter 82 kann hierbei ein einfacher Trockengleichrichter verwendet werden.
Die Wirkungsweise der in den Fig. 10 und 11 dargestellten Ausführungsbeispiele ist in
der graphischen Darstellung der Fig. 12 veranschaulicht.
Die Gleichspannungsquelle 18 wird so geregelt,
bzw. der Kondensator 83 über den Trockengleichrichter 82 so aufgeladen, daß
in beiden Ausführungsbeispielen die von der Spannungsquelle 19 gelieferte Wechselspannung
dreieckiger Kennlinienform CJ19 in der in Fig. 12 wiedergegebenen Art ins Negative
gedrückt wird. Dies erfolgt bei eingelegtem Schalter 35. Infolge der Sperrwirkung des
Gleichrichters 81 wird dann jede Aufladung ■ -des Speicherkondensators 13 verhindert. Wird
der Schalter 35 geöffnet, so erhält der Kondensator 31 eine Gleichspannungsaufladung,
die in ihrer Höhe dem Verbraucherstrom unmittelbar proportional ist. Da der Kondensator
31 im Zwischenkreis liegt, so werden damit die Spitzen der Dreieckspannung CZ19
in eine Höhe CJ31 über die Nullinie gehoben,
die dem Verbraucherstrom proportional ist. Die nunmehr einsetzende Aufladung des Kondensators
13 geht in Stufen vor sich, die durch den Flächeninhalt der schraffierten
Dreieckspitzen bestimmt sind. Dieser Flächeninhalt ist aber proportional dem Quadrat
der Verbraucherstromstärke.
Die Unabhängigkeit vom Vorhandensein dreieckförmiger Wechsel spannungen ist hier
gesichert, wenn erfindungsgemäß als Wechselspannung im Scheitel linear zusammenstoßender
Flanken und im übrigen beliebiger Kennlinienform eine einseitig gerichtete periodische Impulsspannung im Scheitel
linear zusammenstoßender Flanken und im übrigen beliebiger Kennlinienform benutzt
wird. Vorteilhafterweise erübrigt sich dabei die Verwendung einer der Wechselspannung
amplitudengleichen Gleichspannung.
Die einseitig gerichtete periodische Impulsspannung linearer, im Scheitel zusammenstoßender
Flanken und im übrigen beliebiger Kennlinienform wird in höchst zweckmäßiger Weise über einen Doppelweggleichrichter,
vorzugsweise über einen Doppelwegtrockengleichrichter, einer Sinusspannungsquelle,
beispielsweise der Wechselspannungsquelle des Verbraucherkreises, entnommen. Bei dem entsprechenden Ausführungsbeispiel
der Fig. 13 ist die einseitig gerichtete periodische Impulsspannung im Scheitel
linear zusammenstoßender Flanken und im übrigen beliebiger Kennlinienform am Widerstand
84 des Doppelwegtrockengleichrichters 85 abgenommen. Der DoppelwegtiOckengleichrichter
85 wird von der Wechselspannungsquelle 86 gespeist.
Eine Erhöhung der Betriebssicherheit und Regelgenauigkeit der bisher beschriebenen
Austühningsbeispiele wird erfindungsgemäß
dadurch erzielt, daß der. Hilfskondensator, weicher die dem Verbraucher strom proportionale
Gleichspannung liefert, zwecks periodischer Entladung von einer steuerbaren Hilfsentladungsstrecke überbrückt und diese
über eine Phasengeberanordnung in der Frequenz des Verbraucherstromes gesteuert wird.
Zwecks vollständiger Entladung des Kondensators ist dabei in die kathodenseitige
Verbindungsleitung der Hilfsentladungsstrecke mit dem Kondensator eine Gleichspannungsquelle
geschaltet, und zwar derart, daß ihr Pluspol am Kondensator Hegt. Erfmdungsgemäß
wird der Steuerspannung der Hilfsentladungsstrecke eine entsprechende Phasenlage sowie eine spitze Wellenform erteil',,
um zu verhindern, daß die Aufladezeit des Kondensators in den Arbeitsbereich jener
Zwischenkreisspannung fällt, welche die Aufladung des Hauptkondensators bewirkt.
Der Erfolg dieser Maßnahme besteht darin, daß Fehlaufladungen des den Zwischenkreis
steuernden Kondensators auf ein Mindestmaß beschränkt werden.
Fig. 14 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer solchen Einrichtung.
Der Kondensator 31 ist über den Widerstand $7 und den Gleichrichter 33 mit dem
Verbraucherkreistransformator 34 verbunden. Parallel zum Kondensator 31 liegt die
steuerbare Hilfsentladungsstrecke 88; in deren kathodenseitige Verbindungsleitung mit dem
Kondensator 31 ist eine Gleichspannungsquelle 8g geschaltet. Sie ist an den Konden-
sator mit ihrem Pluspol angeschlossen. Der Steuerkreis der Hilfsentladungsstrecke 88 ist
über den gesättigten Transformator 90 und die Drosselspule91 mit dem Verbraucherkreis
gekoppelt. Der Steuerspannung der Hilfsentladungsstrecke 88 wird durch ihre Zuführung
über die Drossel 91 und den gesättigten Transformator 90 eine spitze Wellenform sowie
selbsttätig eine solche Phasenlage erteilt, daß die Aufladezeit des Kondensators 31
außerhalb des Arbeitsbereiches der Speisespannung des Kreises 15 fällt. Die Gleichspannungsquelle
89 wird so gewählt, daß der Kondensator 31 tatsächlich vollständig und
nicht nur bis auf die Brennspannung der Hilfsentladungsstrecke 88 entladen wird.
Bei den bisherigen Ausführungsbeispielen erhielt der Kondensator 31 eine Gleichspannungsaufladung,
die dem Höchstwert des Verbraucherstromes entsprach und die er festhielt. Einschaltstöße bzw. Oberwellen des
Verbraucherkreises konnten damit zu einem
sehr störenden Einfluß gelangen. Die oben beschriebene Einrichtung verhindert diese
Einflußnahme in weitgehendem Maße durch eine vom Verbraucherstrom, gesteuerte Auf-
und Entladung des Kondensators. Dieser wird hier.im Takte des Verbraucherstromes
immer von neuem auf einen Spannungswert geladen, der dem Halbwellenmittelwert des
Verbraucherstromes entspricht, to In einer vorteilhaften Abänderung der zuletzt
beschriebenen Einrichtung wird die Gleichrichterstrecke desjenigen- Hilfskondensators,
welcher die dem Verbraucherstrom proportionale Gleichspannung liefert, zwecks is periodischer Umladung des Hilfskondensators
von einer steuerbaren Hilfsentladungsstiecke in gegensätzlicher Parallelschaltung
überbrückt und die Hilfsentladungsstrecke über eine Phasengeberanordnung in der Frequenz
des Verbraucherstromes gesteuert. Es kann damit jene Gleichspannungsquelle der
letztbeschriebenen Einrichtung eingespart werden, die zur vollständigen Entladung des
Kondensators 31 dient.
Im entsprechenden Ausführungsbeispiel der Fig. 15 sind der Gleichrichter 33 und der
Widerstand 87 von einer steuerbaren Hilfsentladungsstrecke 92 in gegensätzlicher Parallelschaltung
überbrückt. Der Gitterkreis der Hilfsentladungsstrecke 92 enthält den Transformator 93, der über die Phasengeberanordnung
aus Widerstand 94 und Induktivität 95 aus der Sekundärwicklung des Transformators 34 gespeist wird.
Die Hilfsentladungsstrecke bewirkt hier nicht nur eine Entladung, sondern eine voll-" ständige Umladung des Kondensators 31. Es kann also auf die Gleichspannungsquelle 89 der Fig. 14 verzichtet werden. Mittels der Phasengeberanordnung aus Widerstand 94 und Induktivität 95 wird der Steuerspannung der Hilfsentladungsstrecke 92 wiederum eine solche Phasenlage erteilt, daß die Entladungszeit des Kondensators 31 nicht in den Arbeitsbereich der Speisespannung des Kreises 15 fällt.
Die Hilfsentladungsstrecke bewirkt hier nicht nur eine Entladung, sondern eine voll-" ständige Umladung des Kondensators 31. Es kann also auf die Gleichspannungsquelle 89 der Fig. 14 verzichtet werden. Mittels der Phasengeberanordnung aus Widerstand 94 und Induktivität 95 wird der Steuerspannung der Hilfsentladungsstrecke 92 wiederum eine solche Phasenlage erteilt, daß die Entladungszeit des Kondensators 31 nicht in den Arbeitsbereich der Speisespannung des Kreises 15 fällt.
In Fig. 16 ist ein vollständiges Anwendungsbeispiel
der Erfindung auf die Punktschweißung mittels steuerbarer Gas- oder Dampfentladungsstrecken dargestellt.
Eine Erklärung dieser Figur, erübrigt sich im Hinblick auf die gewählten Bezugszeichen,
die sich nämlich mit den Bezugszeichen der bereits beschriebenen Schaltungen decken.
Neu ist der Kondensator 96, der über die Glättungsdrossel 97 an jene Spannungsquelle
85 angeschlossen ist, welche dem Zwischenkreis die einseitig gerichtete, periodische Impulsspannung
linear im Scheitel zusammenstoßender Flanken und im übrigen beliebiger Kennlinienform liefert. Der Kondensator 96
dient als Sperrspannungsquelle für die Verbraucherentladungsstrecken 46, 47. Der an
die Primärwicklung des Transformators 48 angeschlossene Transformator 98 liefert die
Sperrspannung des Entladungsgefäßes 8 vor der Einleitung des Schweißvorganges. Mit
dem Einsatz des Schweißvorganges durch Umlegung des Schalters 14 und Zündung der
Entladungsstrecke 46 bricht die Spannung an der Primärwicklung des Transformators 48
zusammen. Die weitere Erzeugung von Zündspannungen für das Entladungsgefäß 8 in seinen stromführenden Halbperioden übernimmt
dann der Transformator 64. Über die Drossel 99 und den Transformator 56 wird
zwecks Erstzündung des Entladungsgefäßes 8 eine Spitzenspannung in dessen Gitterkreis
eingeführt. Die Abnahme desjenigen Stromes, der den Kondensator 31 auf eine dem
Verbraucherstrom proportionale Gleichspannung lädt, ist hier mittels des Transformators
in den, Schweißelektrodenkreis gelegt. In ähnlicher Weise kann auch der Transformator
aus dem Schweißelektrodenkreis gespeist werden.
Claims (44)
1. Einrichtung zur Lieferung gleichbleibender Energiebeträge an elektrische
Verbraucher, dadurch gekennzeichnet, daß ein im Verbraucherkreis oder in einem mit dem Verbraucherkreis verbundenen
Hilfsstromkreis gelegenes Schaltgerät in Abhängigkeit von der Aufladespannung eines (Haupt-) Kondensators derart betätigt
wird, daß die Einschaltzeit sich im umgekehrten Sinne ändert wie das Quadrat
der Verbraucherstromstärke. iog
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Hauptkondensator
über einen (Regel-) Widerstand von einer Spannung gespeist wird, deren Mittelwert dem Quadrat der Verbraucher-Stromstärke
proportional ist.
3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die den Hauptkondensator
speisende Spannung aus periodisch aufeinanderfolgenden Impulsen besteht, die einzeln in ihrer Spannungszeitfläche
dem Quadrat der Verbraucherstromstärke proportional sind.
4. Einrichtung nach, Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen
Impulse von Dreieckform sind.
5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Hauptkondensator
mit einer Wechselspannung linear an- oder/und absteigender oder linear im Scheitel zusammenstoßender Flanken und
im übrigen beliebiger Kennlinienform in
Verbindung steht und diese Verbindung auf genannten Kennlinienästen der Wechselspannung
von einer zweiten Spannung gesteuert wird, die nach Phase oder Größe linear vom Verbraucherstrom abhängt.
6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß als Wechselspannung
eine Spannung dreieckiger Kennlinienform benutzt wird.
7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannung
dreieckiger Wellenform an den dem Hauptkondensator vorgeschalteten (Regel-) Widerstand
über eine steuerbare Gas- oder Dampfentladungsstrecke angeschlossen ist, deren Steuerspannung sich zusammensetzt
aus einer zur Speisespannung in Phasenopposition befindlichen Dreieckspannung, einer linear vom Verbraucherstrom abhängenden
Gleichspannung und einer negativen Halbwellenspannung von solcher. Höhe und Phasenlage, daß die Entladungsstrecke innerhalb der Viertelperiode positiver
und ansteigender Speisespannung stets gesperrt ist.
8. Einrichtung nach Anspruch 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Speisespannung
dreieckiger Wellenform einer geeignet gesättigten Drossel entnommen wird, die mit einer zusätzlichen Wechselspannungsquelle
oder der Wechselspannungsquelle des Verbraucherkreises in Verbindung steht.
9. Einrichtung nach Anspruch 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuergleichspannungskomponente
an einem Hilfskondensator abgegriffen wird, der über die Reihenschaltung eines Widerstandes
und einer Gleichrichterstrecke mit der Sekundärwicklung eines vom \^erbraucherkreis
erregten Transformators verbunden ist.
10. Einrichtung nach Anspruch 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß Anodenkreis
und Steuerkreis der Entladungsstrecke über einen Transformator miteinander verbunden sind.
11. Einrichtung nach Anspruch 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß ein
im Steuerkreis der Entladungsstrecke gelegener Widerstand über eine Gleichrichterstrecke
und eine Phasengeberanordnung von der zusätzlichen oder von der Verbraucherkreis
wechselspannungsquelle gespeist wird.
\2. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die dortige Entladungsstreckensteuerspannung
ersetzt ist durch die Resultierende einer negativen Gleichspannung und einer Wechselspannung,
vorzugsweise spitzer Wellenform, wobei der letzteren Phasenlage linear vom Verbraucherstrom abhängt und im übrigen
so gewählt ist, daß die Entladungsstrecke innerhalb der Viertelperiode positiver und
ansteigender Speisespannung mit Sicherheit gesperrt wird.
13. Einrichtung nach Anspruch 12, dadurch
gekennzeichnet, daß im Steuerkreis der Entladungsstrecke die Wicklung· eines
gesättigten Transformators liegt, der sowohl eine vom Verbraucherstrom linear abhängende als auch eine der Entladungsstreckenspeisespannung
form- und phasengetreue Stromerregung hat.
14. Einrichtung nach Anspruch 13, dadurch
gekennzeichnet, daß von zwei weiteren Wicklungen des Transformators die eine über einen Widerstand an die Anodenspannungsquelle
der Entla lungsstrecke und die andere ebenfalls über
einen Widerstand an einen aus dem Verbraucherkreis
über einen Doppel weggleichrichter aufgeladenen Hilfskondensator angeschlossen ist.
15. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch
gekennzeichnet, daß die den Haupt kondensator speisende Spannung in ihrer Höhe- dem Quadrat der Verbraucherstromstärke
proportional ist.
16. Einrichtung nach Anspruch 15, dadurch
gekennzeichnet, daß die Speisespannung des Hauptkondensators über den ihm vorgeschalteten (Regel-) Widerstand
an einem zweiten Hilfskondensator abgcgriffen wird, der seinerseits mit einer
Wechselspannung in Verbindung steht, die linear an- oder und absteigende Flanken
mit einer dem Verbraucherstrom proportionalen Xeigung hat, im übrigen aber von beliebiger Kennlinienform ist. und
daß diese Verbindung auf den erwähnten Flanken der Wechselspannung von einer zweiten, dem Verbraucherstrom nach
Höhe oder Phase unmittelbar proportionakn Spannung gesteuert wird.
17. Einrichtung nach Anspruch 16. dadurch
gekennzeichnet, daß in die Speiseleitung des zweiten Hilfskondensator·; eine steuerbare Gas- oder Dampfentladungsstrecke
geschaltet ϊΐ.ί. in deren
Steuerkreis eine phasenmäßig· dem \"erbraucherstrom proportionale Wechselspannungsquelle
liegt, deren Phase im übrigen so gewählt ist, daß die Entladungsstrecke in der Viertelperiode positiver
und ansteigender Speisewechselspannung gesperrt ist.
18. Einrichtung nach Anspruch 17. dadurch
gekennzeichnet, daß die Speisespannung der Entladungsstrecke am regelbaren
Abgriff eines vom Verbraucher-
strom gespeisten Widerstandes abgenommen wird, während sich die Steuerwechselspannung
aus zwei um 900 gegeneinander in der Phase verschobenen Wechsel-Spannungskomponenten
zusammensetzt, von denen größenmäßig die eine konstant, die andere dagegen proportional demA^erbraucherstrom
veränderlich ist. .
19. Einrichtung nach Anspruch 18, dadurch
gekennzeichnet, daß die Gitterspannungskomponente gleichbleibender Größe von einem verbraucherstromgespeisten
Spannungsgleichhalter, beispielsweise einer Glimmentladungsstrecke mit Vorwiderstand,
über eine Phasengeberanordnung geliefert wird, während die Gitterweehselspannungskomponente
veränderlicher Größe'am regelbaren Abgriff eines vom Verbraucherstrom gespeisten Wider-
ao Standes abgenommen wird.
20. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Wechselspannung
linear im Scheitel zusammenstoßender ■ Flanken und im übrigen beliebiger Kennlinienform, neben einer verbraucherstromproportionalen
Gleichspannung gewonnen, beispielsweise nach Anspruch 9, eine weitere der Wechselspannungsamplitude
höhengleiche und gegebenenfalls regelbare Gleichspannung überlagert ist, -und daß diese Spannungen mit
solcher gegenseitigen ' Polarität dem Hauptkondensator über eine Gleichrichterstrecke,
vorzugsweise eine Trockengleichrichterstrecke, zugeführt werden, daß diese die Summe aus Wechselspannung
und der ihr amplitudengleichen Gleichspannung sperrt, die verbraucherstromproportionale
Gleichspannung aber
freigibt. . _
21. Einrichtung nach Anspruch 20, dadurch
gekennzeichnet, daß als Quelle der der Wechselspannung amplitudengleichen Gleichspannung ein Kondensator benutzt
wird, der mit der Wechselspannungsquelle über eine Gleichrichterstrecke, vorzugsweise eine Trockengleichrichterstrecke,
verbunden ist.
22. Einrichtung nach Anspruch 20 und so 21, dadurch gekennzeichnet, daß die
Wechselspannung im Scheitel linear zusammenstoßender Flanken und im übrigen
beliebiger Kennlinienform eine Spannung von dreieckiger Kennlinienform ist.
23. Einrichtung nach' iVnspruch 20, dadurch
gekennzeichnet, daß die Kombination aus Wechselspannung im Scheitel
linear zusammenstoßender Flanken und im übrigen beliebiger Kennlinienform und der Wechselspannung amplitudengleicher
Gleichspannung durch eine einseitiggerich- j
tete periodische Impulsspannung im Scheitel linear zusammenstoßender Flanken und ■ im übrigen beliebiger Kennlinienform
ersetzt ist.
24. Einrichtung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß die einseitig
gerichtete periodische Impulsspannung im Scheitel linear zusammenstoßender Flanken
und im übrigen beliebiger Kennlinienform über einen Doppelweggleichrichter,
vorzugsweise einen Doppehvegtrockengleichrichter, einer Sinusspannungsquelle,
vorzugsweise der .Wechselspannungsquelle des Verbraucherkreises, entnommen wird.
25. Einrichtung nach Anspruch 9 bis 11,
14, 20 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß 'der Hilfskondensator, der die verbraucherstromproportionale
Gleichspannung liefert, zwecks periodischer Entladung von einer steuerbaren Hilfsentladungsstrecke
überbrückt und diese über eine Phäsengeberanordnung in der Frequenz des Verbraucherstromes gesteuert
wird.
26. Einrichtung nach Anspruch 25, dadurch- gekennzeichnet, daß als Steuerspannung
der Hilfsladungsstrecke eine Wechselspannung spitzer Wellenform gewählt
ist, beispielsweise mit Hilfe eines gesättigten Gittertransformators, der pr-imärseitig
über eine Drosselspule aus der Spannungsquelle des Verbraucherkreises
gespeist wird.
27. Einrichtung nach Anspruch 25 und 26, dadurch gekennzeichnet, daß eine in
die kathodenseitige Verbindungsleitung der Hilfsentladungsstrecke mit dem Hilfskondensator
geschaltete Gleichspannungsquelle mit ihrem Pluspol an den Hilfskondensator angeschlossen ist.
28. Einrichtung nach Anspruch 9 bis 11, 14, 20 bis 24, dadurch gekennzeichnet,
daß die Gleichrichterstrecke des- 105 jenigen Hilfskondensator, der die verbraucherstromproportionale
Gleichspannung liefert,, zwecks periodischer Umladung des Hilfskondensators von einer
Hilfsentladungsstrecke in gegensätzlicher Parallelschaltung überbrückt und die . Hilfsentladungsstrecke über eine Phäsengeberanordnung
in der Frequenz des Verbraucherstromes gesteuert wird.
29. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 28, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufladespannung
des Hauptkondensators zur Erregung oder Enterregung eines mit dem Verbraucherkreisschaltgerät in Wirkungsverbindung
stehenden Hilfsstromkreises (Befehlsstromkreises) benutzt wird.
3°· Einrichtung nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, daß in den Befehlsstromkreis
Entladungsstrecken, vorzugsweise mit Gas- oder Dampffüllung, geschaltet sind, deren Steuerkreis die
Aufladespannung des Hauptkondensators als Zünd- oder Sperrspannung zugeführt wird.
31. Einrichtung nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, daß bei Einführung
der Hauptkondensatorspannung als Zünd-(Sperr-) Spannung in den Steuerkreis der Befehlskreisentladungsstrecke deren
Steuerelektrode mit einer regelbaren Sperr- (Zünd-) Spannungsquelle in Verbindung
steht.
32. Einrichtung nach Anspruch 29 bis 31, dadurch gekennzeichnet, daß bei
Benutzung eines mechanisch arbeitenden Schaltgerätes im Verbraucherkreis dessen Öffnung oder Schließung durch die elektromagnetische
oder dynamische Wirkung einer im Befehlsstromkreis gelegenen Spule ausgelöst wird, der bei Gleich-Stromspeisung
des Befehlsstromkreises ein Ohmscher Widerstand und ein Schalter in Reihe geschaltet sind.
33. Einrichtung nach Anspruch ^2, dadurch
gekennzeichnet, daß bei Wechselstromspeisung des Befehlsstromkreises dieser
zwei entgegengesetzt parallel geschaltete, steuerbare Entladungsstrecken enthält,
deren eine (Mitreißentladungsstrecke) derart mit dem Befehlsstromkreis gekoppelt
ist, daß mit dem Erlöschen der anderen, gitterkreisseitig mit dem Hauptkondensator
verbundenen Entladungsstrecke (Befehlsentladungsstrecke) an ihrem Gitter ein Zündimpuls wirksam
wird.
34. Einrichtung nach Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet, daß der Spule des
Befehlsstromkreises ein Widerstand parallel geschaltet ist, dessen Endpunkte zur
♦5 Primärwicklung eines sekundärseitig im Steuerkreis der Mitreißentladungs-
-strecke liegenden Transformators geführt sind.
35. Einrichtung nach Anspruch 33 und 34, dadurch gekennzeichnet, daß bei Ausrüstung
des Verbraucherkreisschaltgerätes mit einer es normalerweise in Öffnungsstellung haltenden Vorrichtung die Steuerspannung
der Befehlsentladungsstrecke zusammengesetzt ist aus der negativen Aufladespannung des Hauptkondensators,
einer gegebenenfalls regelbaren Gleichspannungskomponente und einer über einen Schalter und eine Phasengeberan-
Ro Ordnung zugeführten Wechselspannungskomponente, vorzugsweise spitzer Wellenform,
wobei der letzteren Größenwahl so getroffen ist, daß sie größer als die negative
Sperrspannungskomponente, aber von der Summe aus Sperrspannung und Aufladespannung
des Hauptkondensators überschreitbar ist.
36. Einrichtung in Abänderung nach Anspruch 35, dadurch gekennzeichnet, daß
unter Fortfall des Schalters in der Wechselspannungszuführung die Sperrspannungsquelle
über zwei größenmäßig voneinander verschiedene Abgriffe el>enso wie
der Hauptkondensator mit einem Zweifachschalter derart verbunden ist, daß der einen Schalterstellung die Kurzschließung
des Hauptkondensators und die Einschaltung der vollen oder größeren negativen Sperrspannung, der anderen die Öffnung
des Hauptkondensators und die Kurz-Schließung einer Teil Sperrspannung entspricht.
$J. Einrichtung nach Anspruch 1
bis 31, dadurch gekennzeichnet, daß bei Benutzung steuerbarer Entladungsstrekken
als Schaltgerät des Verbraucherkreises (Verbraucherentladungsstrecken) vorzugsweise
bei Einrichtungen zur elektrischen Punktschweißung mit Hilfe gegensätzlich parallel geschalteter, steuerbarer
Gas- oder Dampfentladungsstrecken der Befehlsstromkreis in Wirkungsverbindung
mit einem spannungsbestimmenden Schaltglied im Steuerkreis der Verbraucherentladungsstrecken
oder in einem gemeinsamen Steuerzweig der gegensätzlich parallel geschalteten Entladungsstrecken oder im Steuerkreis einer der
beiden gegensätzlich parallel geschalteten und in einer Mitreißschaltung nach Art
des Anspruches 33 miteinander verbundenen Entladungsstrecke steht.
38. Einrichtung nach Anspruch 37, gekennzeichnet durch eine derartige Bemessung
des spannungsl>estiininenden Schaltgliedes und seiner Wirkungsverbindung
mit dem Befehlsstromkreis, daß mit der Erregung oder Enterregung des Befehlsstromkreises
durch die Aufladespannung des Hauptkondensators die im Steuerkreis der Verbraucherentladungsstrecke
wirksame Gesamtspannung auf Sperrwert abgesenkt wird.
39. Einrichtung nach Anspruch 37 und 38, dadurch gekennzeichnet, daß das spannungsbestimmende
Schaltglied ein Widerstand ist, der sowohl im Befehlsstromkreis als auch im Steuerkreis der Verbraucherentladungsstrecken
liegt.
40. Einrichtung nach Anspruch 37 bis 39, dadurch gekennzeichnet, daß
die Steuerspannung der Befehl sentla-
dungsstrecke neben einer negativen Sperrspannungskomponente, einer über
einen Phasengeber und einen Schalter zugeführten Wechselspannung spitzer WeI-lenform
und der negativen Ladespannung des Hauptkondensators eine dem Verbraucherkreis zwischen Entladungsstrekken
und dem eigentlichen Verbraucher, beispielsweise über eine Spannungsgleichhaltevorrichtung
(Glimmröhre mit Vorwiderstand) und einen zu dieser parallel liegenden Regelwiderstand, entnommene
regelbare Zusatzwechselspannungskomponente aufweist, die ebenso wie die
Spitzenspannung von zündfähiger Größe, aber größer als diese ist und diese phasenmäßig
überdeckt.
41. Einrichtung nach Anspruch 40, dadurch gekennzeichnet, daß die negative
Sperrspannungskomponente durch eine weitere Wechselspannungskomponente ersetzt ist, die mit der Zündung der Verbraucherentladungsstrecken
zu λτυ11 wird und von solcher Phasenlage und Größe
ist, daß sie vor Einsatz der Spitzenspannung die Befehlsentladungsstrecke sperrt.
42. Einrichtung nach Anspruch 41, dadurch gekennzeichnet, daß die mittels
eines Transformators in den Steuerkreis * der Befehlsentladungsstrecke eingeführte
weitere Wechselspannungskomponente an einem Widerstand abgegriffen wird, der parallel . zu den Verbraucherentladungsstrecken
liegt, beispielsweise an einem Transformator, der die Benutzung einer einzigen Sperrspannungsquelle für die
gegensätzlich parallel geschalteten Verbraucherentladungsstrecken ermöglicht.
43. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 42, dadurch gekennzeichnet, daß der
Hauptkondensator und der über eine Gleichrichterstrecke aus dem Verbraucherkreis
auf Gleichspannung aufgeladene Hilfskondensator durch Schalter überbrückt sind, die mit dem den Energie-Heferungs
Vorgang einleitenden Hauptschalter, beispielsweise dem mechanischen Schaltgerät des Verbraucherkreises oder
dem die Spitzenspannung an das Gitter der Befehlsentladungsstrecke legenden Schalter, und gegebenenfalls mit dem
Schalter des Befehlsstromkreises derart in Kopplungsverbindung stehen, daß die Schließung des Hauptschalters die Öffnung
der Kondensatorschalter und die Schließung des Befehlskreisschalters bewirkt.
44. Einrichtung nach Anspruch 37 bis 42, dadurch gekennzeichnet, daß
die Sperrspannung der Verbraucherentladungsstrecken an einem weiteren Hilfskondensator
abgegriffen wird, der über eine Glättungs- und eine Gleichrichteranordnung, beispielsweise über den die
einseitig gerichtete Impulsspannung liefernden Gleichrichter mit dem Verbraucherkreis
in Verbindung steht.
Zur Abgrenzung des Anmeldungsgegenstandes vom Stand der Technik sind im Erteilungsverfahren
keine Druckschriften in Betracht gezogen worden.
Hierzu 4 Blatt Zeichnungen
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DES131808D DE746495C (de) | 1938-04-24 | 1938-04-24 | Einrichtung zur Lieferung gleichbleibender Energiebetraege an elektrische Verbraucher |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DES131808D DE746495C (de) | 1938-04-24 | 1938-04-24 | Einrichtung zur Lieferung gleichbleibender Energiebetraege an elektrische Verbraucher |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE746495C true DE746495C (de) | 1944-12-23 |
Family
ID=7538864
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DES131808D Expired DE746495C (de) | 1938-04-24 | 1938-04-24 | Einrichtung zur Lieferung gleichbleibender Energiebetraege an elektrische Verbraucher |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE746495C (de) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE972188C (de) * | 1953-12-16 | 1959-06-04 | Acec | Anordnung zur Regelung der Staerke eines intermittierenden Stromes |
FR2209956A1 (de) * | 1972-12-06 | 1974-07-05 | Xerox Corp |
-
1938
- 1938-04-24 DE DES131808D patent/DE746495C/de not_active Expired
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
None * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE972188C (de) * | 1953-12-16 | 1959-06-04 | Acec | Anordnung zur Regelung der Staerke eines intermittierenden Stromes |
FR2209956A1 (de) * | 1972-12-06 | 1974-07-05 | Xerox Corp |
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