DE756331C

DE756331C - Stromrichter mit Quecksilberkathode und Tauchzuendung

Info

Publication number: DE756331C
Application number: DES122782D
Authority: DE
Inventors: Georg Just; Hermann Dr-Ing Kessel
Original assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens AG
Current assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens AG
Priority date: 1936-05-24
Filing date: 1936-05-24
Publication date: 1953-11-30

Description

AUSGEGEBEN AM 30. NOVEMBER 1953

S 122782 VIII c/21g

Die Zündung von Stromrichtern mit Quecksilberkathode geschieht häufig vermittels einer beweglichen Elektrode, die in ihrer Ruhelage bei stromlosem Kolben in das Kathodenquecksilber eintaucht, bei Inbetriebnahme der Zündeinrichtung ein positives Potential erhält und mittels einer elektromagnetischen Hebevorrichtung aus dem Kathodenquecksilber herausgezogen wird. Nach erfolgter Zündung des_ Stromrichters wird bei bekannten Anordnungen die Zündelektrode von der positiven Gleichspannungsquelle durch ein Relais abgetrennt und fällt mit ihrer Zündspitze "in den Quecksilberteich zurück, so daß sie unmittelbar Kathodenpotential hat.

Im praktischen Betrieb der Stromrichter treten bei derartigen Einrichtungen mit Tauchzündung immer wieder Beschädigungen der Zündelektroden dadurch ein, daß die Entladung gelegentlich in den Ansatzstutzen der Zündelektrode hineinschlägt und dort die vorhandenen blanken Metallteile (beispielsweise Ankerplatte und Federgelenk) als kathodische Ansatzpunkte .benutzt, wobei der

') Von der Patentsudietin sind als die Erfinder angegeben worden:

Dr.-Ing. Hermann Kessel, Berlin und Georg Just, Berlin

Gesamtstrom durch die Zündelektrode zur Kathode fließt. Die betroffenen Zündelektroden zeigen an den metallischen (nicht mit Glas umwickelten) Kreuzteilen. Abbranderscheinungen, die sowohl auf kathodische Lichtbogenansätze als auch auf reine Stromwärme zurückzuführen sind.

Es ist auch bereits bekannt, bei Stromrichtern mit Quecksilberkathode und Tauchzündung die Zündelektrode nach der Zündung von der Spannungsquelle zu trennen und von dem Kathodenquecksilber mit Hilfe einer Hebespule fernzuhalten. Bei den bekannten Einrichtungen dieser Art sind jedoch zum Halten der Zündelektrode Wechselstrombzw, kurze Gleichstromimpulse verwendet worden. Dadurch war aber der Nachteil vorhanden, daß die Zündnadel heftige Vibrationen ausführte, durch welche die Zündnadel sehr gefährdet war, so daß zumeist zusätzliche Einrichtungen angewendet wurden, um die Vibrationen der Zündnadel zu dämpfen. Die Erfindung betrifft einen 'Stromrichter mit Quecksilberkathode und Tauchzündung, bei dem die Zündelektrode nach der Zündung von der Spannungsquelle getrennt ist und von dem Kathodenquecksilber mit Hilfe einer Hebespule ferngehalten wird, solange ein Entladungsstrom fließt. Der erfindungsgemäße Stromrichter zeichnet sich durch eine vom Hauptstromkreis getrennte, praktisch kontinuierliche Gleichspannung für die Speisung der Hebespule für die Zündelektrode und durch eine Relaisanordnung aus, welche beim Einschalten des Zündstromkreises den Stromfluß durch die Hebespule zunächst vom Fließen eines Stromes über die Zündelektrode abhängig macht, sodann nach erfolgter Zündung des Entladungsstromes die Hebespule an ihrer Speisespannung beläßt, den Zündelektrodenstrom jedoch abschaltet. Die erfindungsgemäß·.; Anordnung weist neben dem Vorteil, daß infolge der Verwendung von Gleichspannung zum Halten der Zündelektrode ein Vibrieren dieser Elektrode vermieden wird, auch noch den Vorzug auf, daß zum Halten der Zündelektrode eine äußerst geringe Leistung aufgewendet werden muß, da die Spannung, an welche die Hebespule nach dem Herausheben der Zündelektrode gelegt wird, nur so groß zu sein braucht, daß die Zündnadel festgehalten wird. Alan erreicht dadurch auch, daß die Zündnadel im herausgehobenen Zustande nur geringen Kräften ausgesetzt ist, so daß sie mechanisch nicht deformiert wird. Im Gegensatz dazu ist bei bekannten Anordnungen, bei denen die Hebespule im Hauptstromkreis liegt, die Zündelektrode also nicht durch eine vom Hauptstromkreis getrennte Spannung gehalten wird, der Nachteil vorhanden, daß die von der Hebespule zum Halten der Zündnadel aufgebrachten Kräfte vom jeweiligen Betriebsstrom des Stromrichters abhängig sind.

Die Fig. 1 bis 3 zeigen Ausführungsbeispiele der Erfindung.

Entsprechend Fig. ι liegen die ZündspuleSp und die Zündelektrode Z über die Kontakte 1,2 des Relais I in Serienschaltung an der gemeinsamen Gleichspannungsquelle G, solange kein Erregerstrom im Entladungsgefäß fließt. Der durch die Zündelektrode fließende Strom ist bei dieser Anordnung gleichzeitig der die Spule Sp beim Zünden des Entladungsgefäßes betätigende Strom. Nach Einsetzen des Erregerstromes fließt ein Strom durch die Relaisspule I und bewirkt eine Umschaltung des Relaiskontaktes aus der Stellung 1,2 in diejenige, bei der ein Kontakt 3 mit 1 in leitende Verbindung gelangt. Nach dieser Umlegung wird die Zündspule immer noch vom Gleichstrom durchflossen, und zwar nunmehr über den Begrenzungswiderstand JV, der geeignet bemessen ist, damit die Zündelektrode aus dem Kathodenquecksilber Ka herausgehoben verbleibt.

Nach erfolgter Öffnung des Kontaktes 1, 2 ist die Zündnadel völlig abgetrennt sowohl von der Gleichspannungsquelle wie auch von der Kathode, so daß sie nicht zum Ansatzpunkt einer Entladung werden kann. Die beim Umschaltvorgang eintretende kurzzeitige Unterbrechung des Stromes durch die Zündspule hat sich im praktischen Betrieb als bedeutungslos erwiesen.

Während im ersten Beispiel bei der Inbetriebnahme von einer Serienschaltung für Zündspule und Zündnadel Gebrauch gemacht wird, sind in den folgenden Ausführungen von vornherein zwei gesonderte Kreise für beide gebildet, die in Parallelschaltung zu der Gleichspannungsquelle sich befinden.

In Fig. 2 ist ein Schlepprelais mit den Kontakten K₁ und K₂ vorgesehen. Zu dem Stromkreis, der über die Wicklung I und den Kontakt K₁ der Zündelektrode die positive Spannung zuführt, liegt in Parallelschaltung die Hebespule Sp, die nach der Schließung des Kontaktes K₉ durch dieselbe Gleichstromquelle C gespeist wird. Bei Inbetriebnahme fließt durch die Spule I ein Strom und betätigt das Relais so weit, daß zwar . der Kontakt K₂ geschlossen wird, dabei der Kontakt K₁ aber noch nicht geöffnet ist. Infolgedessen wird die Spule .S*^ erregt und hebt die Zündelektrode Z aus dem Kathodenquecksilber Ka heraus, wobei diese noch mit der positiven Spannungsquelle über den Kontakt K₁ in Verbindung bleibt. Erst wenn der Erregerkreis gezündet hat und somit ein Strom durch die Spule II fließt, wird das Relais vollständig durchgezogen und öffnet

dadurch den- Kontakt K₁, so daß nunmehr die Zündelektrode spannungsfrei wird. Die Zündelektrode wird im ausgetauchten Zustand durch die Wirkung der Spule Sp festgehalten, solange der Kontakt K₂ geschlossen bleibt. Tritt dagegen eine Unterbrechung des Erregerstromes ein, so wird die Spule II stromlos. Dies hat die Rückkehr des Relais in die ursprüngliche Ruhelage zur Folge, d. h. es

ίο öffnet sich K₂ und es schließt sich K₁. Dadurch ist die Zündelektrode Z freigegeben; sie taucht wiederum in das Kathodenquecksilber ein und tritt über den Kontakt K₁ mit der positiven Spannungsquelle wieder in Verbindung, so daß beim erneuten Herausziehen von Z durch die Spule I die notwendigen Vorbedingungen zum Zünden der Entladung wie bei der ersten Inbetriebnahme vorliegen.

Dieselben Wirkungen lassen sich natürlich auch erzielen, wenn an Stelle des Schlepprelais zwei getrennte Relais entsprechend Fig. 3 verwendet werden. Die vom Erregerstrom durchflossene Spule muß dabei in zwei Teile zerlegt werden, so daß der Teil II beispielsweise zur Betätigung des Kontaktes K₂ dient, während der Teil III die Öffnung des Kontaktes K₁ zu bewirken hat und gegenüber der Schließung des Kontaktes K₂ mit einer gewissen zeitlichen Verzögerung arbeitet. Für die notwendigen Gleichspannungen sind in Fig. 3 außerdem keine besonderen Gleichspannungsquellen vorhanden, sondern sie werden vom Erregeartransformator selbst, beispielsweise über Trockengleichrichter G₁ entnommen. Die für die Erfindung erforderliche, das Vibrieren der Zündelektrode vermeidende praktisch kontinuierliche Gleichspannung wird durch Vollweggleichrichterschaltung erhalten.

Im übrigen sind für die gleichen Schaltungsteile dieselben Bezeichnungen wie in Fig. 2 benutzt, so daß die Wirkungsweise sich ohne weiteres übersehen läßt.

Claims

Patentansprüche:

i. Stromrichter mit Quecksilberkathode und. Tauchzündung, bei dem die Zündelektrode nach der Zündung von der Spannungsquelle getrennt ist und von dem Kafhodenquecksilber mit Hilfe einer Hebespule ferngehalten wird, solange ein Entladungsstrom fließt, gekennzeichnet durch eine vom Hauptstromkreis getrennte, praktisch kontinuierliche · Gleichspannung für die Speisung der Hebespule für die Zündelektrode und durch eine Relaisanordnung, welche beim Einschalten des Zündstromkreises den Stromfluß durch die Hebespule zunächst vom Fließen eines Stromes über die Zündelektrode abhängig macht, sodann nach erfolgter Zündung des Entladungsstromes die Hebespule an ihrer Speisespannung beläßt, den Zündelektrodenstrom jedoch abschaltet.
2. Stromrichter nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Relaisanordnung aus einem Schlepprelais besteht, das einen im Zündelektrodenstromkreis und einen im Stromkreis der Hebespule liegenden Kontakt und zwei Wicklungen hat, von denen die eine im Stromkreis der Zündelektrode, die andere im Stromkreis der Erregeranoden liegt.
3. Stromrichter nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Relaisanordnung mit zwei getrennten Relais, von denen das eine einen im Ruhezustand und bis zur Zündung der Entladung geschlossenen, vom Zündelektrodenstrom durchfifossenen Kontakt besitzt und vom Erregeranodenstrom allein betätigt wird, während das ■ andere durch getrennte Wicklungen vom Zündelektrodenstrom und vom Erregeranodenstrom betätigt wird und einen nur im Ruhezustand geöffneten, im Stromkreis der Hebespule liegenden Kontakt hat.

Zur Abgrenzung des Erfindungsgegenstands vom Stand der Technik sind im Erteilungsverfahren folgende Druckschriften in Betracht gezogen worden:

Deutsche Patentschriften Nr. 294 762, 472 553> 476807, 501622; . französische Patentschrift Nr. 633967; Müller-Lübeck »Der Quecksilberdampfgleichrichter«, Bd. II, 1929, S. 187 und 188, insbesondere Abb. 146 mit Erläuterung, und S. 287 und 288, Abb. 278 und zugehöriger Text, sowie S. 295; Marti und Winograd »Stromrichter«, !933J S. 214 bis 216, insbesondere Abb. 133a, 133b und Abb. 134 mit Text.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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