DE813734C

DE813734C - Hochspannungstransformator zur Zuendung und zum Betrieb von elektrischen Hochspannungs-Entladungsroehren mit so-genannten kalten Blechelektroden, insbesondere von Queck-silberniederdruck-Leuchtstoffroehren

Info

Publication number: DE813734C
Application number: DEP47569A
Authority: DE
Inventors: Hans Kressin
Original assignee: Patent Treuhand Gesellschaft fuer Elektrische Gluehlampen mbH
Current assignee: Osram GmbH
Priority date: 1949-07-01
Filing date: 1949-07-01
Publication date: 1951-09-17

Description

Hochspannungstransformator zur Zündung und zum Betrieb von elektrischen Hochspannungs-Entladungsröhren mit sogenannten kalten Blechelektroden, insbesondere von Quecksilberniederdruck-Leuchtstoffröhren Die Erfindung bezieht sich auf Hochspannungstransformatoren zur Zündung und zum Betrieb von elektrischen Hochspannungs-Entladungsröhren mit sog. kalten Blechelektroden, insbesondere von Leuchtstoffröhren, die eine Edelgasgrundfüllung und etwas Quecksilber enthalten und im Betrieb mit einer Quecksilberniederdruckentladung brennen. Zum Ausgleich des Unterschiedes zwischen der Zünd- und der Brennspannung dieser Entladungsröhren hat man bisher in der Praxis Hochspannungstransformatoren verwendet, bei denen durch Vorsehung eines besonderen Streujoches oder übermäßig langgestreckter Wicklungen oder erheblicher Abstände zwischen den einzelnen Wicklungen ein derart großes Streufeld geschaffen wird, daß beim Zünden der Entladungsröhre die Spannung am Transformator um 4o bis 6o% abfällt. Infolgedessen beträgt der elektrische Leistungsfaktor derartiger Reklame- bzw. Beleuchtungsanlagen bekanntlich nur etwa o,4 bis o,6, was erhebliche Eigenverluste des Transformators mit sich bringt und zu einer nachteiligen großen Blindstrombelastung des Netzes führt.
Zahlreiche Untersuchungen haben gezeigt, daß zur Zündung und zum Betrieb von elektrischen Hochspannungs-Entladungsröhren für Innenraumanlagen ohne Beeinträchtigung der Zünd- und Be-, triebssicherheit fast starr ausgebildete Transformatoren verwendet werden können, wobei sich erhebliche Vorteile einstellen. Nach der Erfindung wird zum Betrieb von Innenraumanlagen, die beispielsweise den Zwecken der Beleuchtung, Dekoration oder Reklame dienen können, der einen völlig eisengeschlossenen Kern aufweisende Hochspannungstransformator unter Fortfall eines Streujoches oder dergleichen derart ausgebildet, daß die Spannung am Transformator bei der beispielsweise ioo mA betragenden Betriebsstromstärke der Leuchtstoffröhre nur um höchstens 25 %, vorzugsweise um weniger als 2o%, unterhalb der Leerlaufspannung des Transformators liegt. Dabei wird zweckmäßig die Sekundärwicklung abstandslos zwischen zwei verschieden groß ausgebildeten und miteinander in Reihe geschalteten Primärwicklungsteilen angeordnet. Es kann aber auch umgekehrt die Sekundärwicklung aus zwei vorzugsweise verschieden großen, miteinander in Reihe geschalteten Wicklungsteilen bestehen und demgemäß die Primärwicklung zwischen den beiden Sekundärwicklungsteilen angeordnet sein. Mit Vorteil wird der Transformator als Manteltype ausgebildet, dessen Mitteljoch die beiden Primärwicklungsteile bzw. Sekundärwicklungsteile und die dazwischenliegende Sekundärwicklung bzw. Primärwicklung trägt.
Das Größenverhältnis der beiden Primärwicklungsteile bzw. Sekundärwicklungsteile wird je nach dem gewünschten Spannungsabfall verschieden gewählt. Wird beispielsweise ein Spannungsabfall von 20%, also ein Verhältnis des Spannungsabfalles zur Röhrenbetriebsspannung von 20 :8o angestrebt, so empfiehlt sich ein Größenverhältnis der beiden Primärwicklungsteile bzw. Sekundärwicklungsteile von ebenfalls etwa 2o : 8o.
Die Verwendung eines nach der Erfindung ausgebildeten Hochspannungstransformators bringt neben geringen Eigenverlusten des Transformators einen günstigen cos 99 von etwa 0,7 bis o,9. Außerdem erhält der Transformator bei unveränderter Leistung um 2o bis 40% kleinere Abmessungen bei in gleichem Verhältnis verringertem Gewicht, was die Unterbringung des Transformators in Beleuchtungskörpern bzw. Reklameanlagen wesentlich erleichtert und insbesondere die Kosten verringert. Dazu kommt, daß der neue Zünd- und Betriebstransformator keinerlei Störgeräusche verursacht, die bei Verwendung von Streujochen nie ganz vermieden werden können.
Auf der Zeichnung ist als Ausführungsbeispiel eine Innenraumbeleuchtungsanlage mit nach der Erfindung ausgebildetem fföchspannungstransformator und zweiteiliger Primärwicklung schematisch dargestellt.
Die beiden in Reihe geschalteten, je ioo cm langen Leuchtstoffröhren i weisen einen Durchmesser von 22 mm auf und enthalten zylindrische Elektroden 2 aus gereinigtem, 0,2 mm starkem Eisenblech; ihre Länge beträgt 70 mm, ihr Durchmesser 16 mm. Die Röhren enthalten ferner eine Edelgasgrundfüllung von 7 bis 8 Torr auf 75919 Neon und 251/o Argon sowie etwas Quecksilber 3, so daß sich im Betrieb der Röhren eine Quecksilberniederdruckentladung ausbildet, deren ultraviolette Strahlung die auf der Innenwandung aufgebrachte Leuchstoffschicht 4 zur Lichtausstrahlung anregt.
Die Röhren i sind an die Sekundärwicklung 5 des als Manteltype ausgebildeten Hochspannungstransformators 6 angeschlossen, die auf dem Mitteljoch des Transformators zwischen den beiden über die Leitung 7 in Reihe geschalteten Primärwicklungsteilen 8, 9 angeordnet ist. Die aus den beiden Teilen 8 und 9 bestehende Primärwicklung wird über den Netzschalter 10 mit 220 V gespeist. Die Leerlaufspannung der Sekundärwicklung 5 beträgt iooo V; beim Zünden der Röhren sinkt diese Spannung um Zoo V ab; die Gesamtröhrenbetriebsspannung beträgt bei einer Entladungsstromstärke von ioo mA 8oo V. Das Verhältnis des Transformator-Spannungsabfalles, d. h. der Differenz zwischen Leerlaufspannung und Röhrenbetriebsspannung, zur Röhrenbetriebsspannung beträgt also 2o : 8o. Das gleiche Größenverhältnis weisen die beiden Teile der Primärwicklung auf; der Teil 8 enthält 20%, der Teil 9 8o% der Primärwicklung.
Das Gewicht des Transformators 6 beträgt etwa 2,6 kg. Im Betrieb ergibt die dargestellte Beleuchtungsanlage einen cos 99 von etwa o,85 bis o,9. Dieser ungewöhnlich hohe Leistungsfaktor bedeutet einen erheblichen Vorteil wegen der geringen Strombelastung des Netzes.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Hochspannungstransformator zum Zünden und zum Betrieb von elektrischen Hochspannungs-Entladungsröhren, insbesondere von Leuchtstoffröhren mit Quecksilberniederdruckentladung und sog. kalten Blechelektroden, bei dem der Unterschied zwischen der Zündspannung und der Brennspannung der Leuchtstoffröhre durch den Spannungsabfall am Transformator ausgeglichen wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Transformator zum Betrieb von Innenraumanlagen unter Fortfall eines besonderen Streujoches derart ausgebildet ist, daß die Spannung am Transformator bei der beispielsweise ioo mA betragenden Betriebsstromstärke der Leuchtstoffröhre um weniger als 25%, vorzugsweise weniger als 2o% gegenüber der Leerlaufspannung des Transformators abfällt.
2. Hochspannungstransformator nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß . die Primärwicklung aus zwei zweckmäßig verschieden großen, miteinander in Reihe geschalteten Teilen besteht, und auf dem eisengeschlossenen Transformatorkern, vorzugsweise auf dem Mitteljoch des als Manteltype ausgebildeten Transformators, die Sekundärwicklung zwischen den beiden Primärwicklungsteilen angeordnet ist.
3. Hochspannungstransformator nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Sekundärwicklung aus zwei zweckmäßig verschieden großen, miteinander in Reihe geschalteten Teilen besteht, und auf dem eisengeschlossenen Transformatorkern, vorzugsweise auf dem Mitteljoch des als Manteltype ausgebildeten Transformators, die Primärwicklung zwischen den beiden Sekundärwicklungsteilen angeordnet ist.
4. Hochspannungstransformator nach Anspruch r bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Größenverhältnis der beiden in Reihe geschalteten Primär- bzw. Sekundärwicklungen dem Verhältnis des Transformator-Spannungsabfalles zur Röhrenbetriebsspannung innerhalb einer Toleranz von +/- 20% angepaßt ist.