DE822141C

DE822141C - Einrichtung zum Zuenden und Betrieb von gas- oder dampfgefuellten Entladungsroehren,insbesondere Leuchtstofflampen

Info

Publication number: DE822141C
Application number: DEP3194A
Authority: DE
Inventors: Erich Bergner; Wilhelm Fritz
Original assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens AG
Current assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens AG
Priority date: 1949-06-11
Filing date: 1949-06-11
Publication date: 1951-11-22

Description

Einrichtung zum Zünden und Betrieb von gas- oder dampfgefüllten Entladungsröhren, insbesondere Leuchtstofflampen Zum Zünden und Betrieb von gas- oder dampfgefüllten Entladungsröhren mit Gliilielektroden, insbesondere Leuchtstofflampen, wird «weitgehend eine Schaltung verwendet, in der eine Drossel der Entladungsröhre vorgeschaltet ist. In dieser Schaltung sind die der Spannungsquelle abgewandten Enden der Glühelektroden durch eine Brückenleitung miteinander verbunden, in der sich ein Schalter, z. B. Glimmzünder, befindet. Durch kurzzeitiges Schließen des Schalters entsteht ein erhöhter Strom, der die Glühelektroden aufheizt. Bei dem öffnen des Schalters wird von der Drossel durch die in ihr auftretende Stromänderung an der Entladungsröhre ein Spannungsstoß erzeugt, der ein Vielfaches der Netzspannung beträgt und die Entladungsröhre zum Zünden bringt. Nach dein Zünden dient die Drossel als Strombegrenzungswiderstand. Bei dieser Schaltung kann es vorkommen, daß die Drossel beim Nichtzünden der Entladungsröhre in unzulässiger Weise durch den dauernd über die Brückenleitung fließenden Strom belastet wird. Um dies zu verhindern, müssen Vorkehrungen getroffen werden, die in einer geeigneten Bemessung der Drossel oder in einer Anwendung besonderer Schutzmittel bestehen können.
Die Erfindung geht einen anderen Weg zum Zünden und Betrieb von gas- oder dampfgefüllten Entladungsröhren mit Glühelektroden, insbesondere Leuchtstofflampen, der die Gefahr einer Beschädigung des der Entladungsröhre vorgeschalteten Gerätes beim Nichtzünden der Entladungsröhre ausschließt. Die Einrichtung gemäß der Erfindung benutzt in an sich bekannter Weise einen Transformator mit Heizwicklungen für die Glühelektroden der Entladungsröhre. Erfindungsgemäß wird zum Zünden der Entladungsröhre die Netzspannung durch Zuschalten der Sekundärspannung des Transformators vergrößert, während nach dem Zünden die Primärwicklung unterbrochen wird und die Sekundärwicklung als Strombegrenzungsdrossel dient. Tritt bei der Einrichtung gemäß der Erfindung ein Nichtzünden der Entladungsröhre auf, so bleibt die Sekundärwicklung des Transformators, die beim ordnungsgemäßen Betrieb der Schaltung als Strombegrenzungsdiossel dient, stromlos, wodurch eine Beschädigung des Vorschaltgerätes ausgeschlossen ist. Die Einrichtung gemäß der Erfindung gibt ferner die Möglichkeit, den Zündvorgang so zu gestalten, daß das Zünden der Entladungsröhre erst bei mindestens teilweise aufgeheizten Glühelektroden stattfindet. Erfindungsgemäß wird dies. dadurch erreicht, daß die der Netzspannung zugeschaltete Sekundärspannung des Transformators so klein gehalten wird, daß das Zünden der Entladungsröhre nicht bei noch kalten Glühelektroden, sondern erst bei teilweise aufgeheizten Glühelektroden erfolgt. Ein weiterer Weg besteht erfindungsgemäß darin, daß nach dem Einschalten der Primärwicklung des Transformators erst mit einer Zeitverzögerung die Spannung der Sekundärwicklung der Netzspannung zugeschaltet wird, so daß das Zünden bei aufgeheizten Glühelektroden erfolgt. Auf diese Weise wird das frühzeitige Zünden der Entladungsröhre bei noch nicht warmen Glühelektroden verhindert und damit die Lebensdauer der Entladungsröhre heraufgesetzt.
In der Zeichnung sind drei Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt.
Mit E ist eine gas- oder dampfgefüllte Entladungsröhre, insbesondere Leuchtstoff lampe bezeichnet, die mit den beiden Glühelektroden G versehen ist. Die Entladungsröhre wird von dem Wechselstromnetz N gespeist. Zum Zünden und Betrieb dieser Entladungsröhre dient eine Einrichtung, die einen Transformator T enthält. Mit P ist die Primärwicklung und mit S die Sekundärwicklung des Transformators bezeichnet. Der Transformator besitzt ferner zwei Heizwicklungen Hl, H2 zur Speisung der Glühelektroden G. Während in den Ausführungsbeispielen der Fig. i und 3 der Transformator mit einer einteiligen Primär- und Sekundärwicklung P, S versehen ist, hat der Transformator bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 2 eine geteilte Primär-und Sekundärwicklung P1, Pp, S1, S2, um durch symmetrische Anordnung Hochfrequenzstörungen beim Betrieb der Entladungsröhre zu vermeiden. Durch geeignete Anordnung der Wicklungen lassen sich auch in den Ausführungsbeispielen der Fig. i und 3 Hochfrequenzstörungen unterdrücken.
Um die Entladungsröhre mit einer gegenüber der Netzspannung erhöhten Spannung zum Zünden zu bringen, ist die Einrichtung gemäß der Erfindung so ausgebildet, daß zum Zünden die Netzspannung durch Zuschalten der Sekundärspannung des Transformators T vergrößert wird. Hat die Entladungsröhre gezündet, so wird die Primärwicklung P unterbrochen und die Sekundärwicklung S dient als Strombegrenzungsdrossel. Der hierbei auftretende Schaltvorgang wird zweckmäßig durch einen Schalter bewirkt. der selbsttätig mit oder ohne Zeitverzögerung arbeitet.

In dem Ausführungsbeispiel der Fig. i ist die

Einrichtung so getroffen, daß die Sekundärwicklung

S fest an den einen Netzpol angeschlossen ist, so daß

beim Einschalten der Anlage der Transformator T

sofort als Spartransformator arbeitet. Es erhält so-

mit die Entladungsröhre zugleich mit Einschalten

der Anlage eine erhöhte Spannung, die sich aus der

Summe der Netzspannung und der Sekundärspan-

nung des Transformators zusammensetzt. Beim Ein-

schalten der Anlage erhalten auch sofort die Heiz-

wicklungen Hl, Hz Spannung, so daß die Glühelek-

troden aufgeheizt werden. Zum Unterbrechen der

Primärwicklungen P nach dem Zünden der Ent-

ladungsröhre dient ein Relais R, dessen Relaisspule

in dem Stromkreis der Sekundärwicklung S liegt.

Wird die Anlage eingeschaltet, so wird, da zunächst

das Relais R nicht anspricht, die Primärwicklung P

vom Netz gespeist. Die Glühelektroden heizen sich

auf. Sobald die Entladungsröhre zündet, fließt in der

Sekundärwicklung S ein Betriebsstrom, der das Re-

lais R zum Ansprechen bringt. Dadurch wird die

Primärwicklung P vom Netz N abgeschaltet. Die

Sekundärwicklung S wirkt darin nur noch als Strom-

begrenzungsdrossel bei dem Betrieb der Ent-

ladungsröhre. Mit dem Abschalten der Primär-

wicklung vermindert sich auch die Heizspannung in

den Heizwicklungen Hl, H2. Die Heizspannung in

den Heizwicklungen verschwindet nicht vollständig,

da durch den Stromfluß in der Sekundärwicklung

die Heizwicklungen transformatorische Spannungen

erhalten. Tritt bei der in Fig. i dargestellten Ein-

richtung nicht ein Zünden der Entladungsröhre ein,

so spricht das Relais R nicht an. Es wird zwar nicht

die Primärwicklung P abgeschaltet, jedoch kann der

Transformator so bemessen werden, daß eine Dauer-

belastung der Heizwicklungen den Transformator

nicht schädigt. Die Sekundärwicklung S, die bei

ordnungsmäßigem Arbeiten der Einrichtung als

Strombegrenzungsdrossel dient, erhält beim Nicht-

zünden der Entladungsröhre keinen Strom, so daß

eine Beschädigung an ihr nicht eintreten kann.

Bei dem Ausführungsbeispiel der Fig.2 sind eben-

falls die Sekundärwicklungen S1, S, des Trans-

formators T dauernd mit ihren einen Enden an das

Wechselstromnetz N angeschlossen. Zum Unter-

brechen der Primärwicklungen P1, P, nach dein Zün-

den der Entladungsröhre l? dient .ein thermisches

Relais R", das zweckmäßig aus einem Bimetall-

streifen mit Schaltkontakt besteht. Wird die Anlage

eingeschaltet, so spricht das thermische Relais auf

den zunächst in der Primär,#vicklung auftretenden

Strom nicht an, der durch den Energieverbrauch für

die Beheizung der Glühelektroden bestimmt ist. Zün-

det die Entladungsröhre durch die beim Einschalten

der Anlage an ihr auftretende Spannung, die sich

aus der Summe der Netzspannung und der Sekun-

därspannung des Transformators zusammensetzt, so

fließt in dem Augenblick des Zündens ein erhöhter

Strom durch die Primärwicklungen P1, P2 des

Transformators. Dieser erhöhte Strom bringt den

Bimetallschalter des Relais R9 zum Ansprechen, in-

dem er sich öffnet. Durch das Öffnen wird die

Primärwicklung des Transformators unterbrochen.

Die Sekundärwicklungen S1, S2 dienen wieder als

Strombegrenzungsdrosscl. Damit der Bimetallschalter für den weiteren Betrieb der Entladungsröhre in der Offenstellung gehalten wird, steht er unter der Wirkung einer wenig Energie verzehrenden Heizeinrichtung, die zweckmäßig von einer Glimmentladung gebildet sein kann. Auch bei dem Ausführungsbeispiel der Fig.2 tritt beim Nichtzünden der Entladungsröhre keine Beschädigung an dem der Entladungsröhre vorgeschalteten Gerät auf. Die Sekundärwicklungen des Transformators, die bei ordnungsmäßigem Betrieb der Anlage als Strombegrenzungsdrossel dienen, führen beim Nichtzünden der Entladungsröhre keinen Strom.

In den Schaltungen der Ausführungsbeispiele der Fig. i und 2 ist es vorteilhaft, die Sekundärspannung des Transformators T, die zum Zünden der Entladungsröhre der Netzspannung zugeschaltet wird, nicht zu hoch zu wählen. Erfindungsgemäß wird sie so klein gehalten, daß das Zünden der Entladungsröhre nicht bei noch kalten Glühelektroden erfolgt. Das Zünden tritt erst dann ein, wenn die Glühelektroden mindestens teilweise aufgeheizt sind. Auf diese Weise wird das Zünden der Entladungsröhre bei kalten Glühelektroden verhindert und damit die Lebensdauer der Entladungsröhre heraufgesetzt.
Bei dem Ausführungsbeispiel der Fig.3 ist die Einrichtung gemäß der Erfindung so ausgebildet, daß erst nach dem Einschalten der Anlage, wodurch die Primärwicklung P des Transformators an das Wechselstromnetz !U gelegt wird, mit einer Zeitverzögerung die Spannung der Sekundärwicklung S der Netzspannung zugeschaltet wird, um ein Zünden der Entladungsröhre E bei aufgeheizten Glühelektroden stattfinden zu lassen. Auf diese Weise sind Zündungen der Entladungsröhre bei kalten Glühetektroden (Kaltzündungen) vermieden, die die Lel>ensdatier der Entladungsröhre herabsetzen. Um diesen Ziindvorgang durchzuführen, ist in: dem Ausführungsbeispiel der Fig. 3 der eine Pol des Wechselstromnetzes N mit einem Schalter S, versehen, der ein bewegliches Kontaktorgan Kt, und zwei ortsfeste Kontaktteile Ki, K., hat. Der Kontaktteil K1 steht in Verbindung mit <ler Primärwicklung P und der Kontaktteil KZ mit der Sekundärwicklung S. Das bewegliche Kontaktorgan Kr, ist an den Netzpol angeschlossen. Wird das bewegliche Kontaktorgan aus der Ausschaltstellung bewegt, so wird zunächst durch Berühren des Kontaktteiles K1 die Primärwicklung P eingeschaltet. Durch Weiterbewegen des Kontaktorganes erfolgt ein Zuschalten der Sekundärwicklung S. Kurzzeitig sind Primär- und. Sekundärwicklung gleichzeitig mit dem Netzpol verbunden. In diesem Augenblick tritt an der Entl.idtingsröhre eine erhöhte Spannung auf, die sich aus der Summe der Netzspannung und der Sekundärspannung des Transformators zusammensetzt und die Entladungsröhre zum Zünden bringt. Durch Weiterbewegen erreicht das Kontaktorgan seine Endstellung, in der es durch alleiniges Berühren des Kontaktteils K2 lediglich die Sekundärwicklung .f des Transformators mit dem Netzpol verbindet. In diesem Schaltzustand arbeitet die Sekundärwicklung lediglich als Strombegrenzungsdrössel. Durch geeignete Maßnahmen kann eine Zeitverzögerung zwischen dem alleinigen Einschalten der Primärwicklung und dem Zuschalten der Sekundärwicklung bewirkt werden. In dieser Zeitverzögerung erfolgt ein Aufheizen .der Glühelektroden G, so daß die Glühelektroden beim Zuschalten der Sekundärspannung eine hinreichende Heiztemperatur besitzen. Der an dem Netzpol befindliche Schalter S,. kann ein Handschalter sein. Er kann auch so ausgebildet sein, draß er selbsttätig arbeitet. Tritt bei der in Fig.3 dargestellten Einrichtung ein Nichtzünden der Entladungsröhre auf, so ist ebenfalls nicht das der Entladungsröhre vorgeschaltete Gerät gefährdet. Beim Nichtzünden der Entladungsröhre liegt zwar die Sekundärwicklung am Netzpol, jedoch fließt in ihr kein Strom.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: t. Einrichtung zum Zünden und Betrieb von gas- oder dampfgefüllten Entladungsröhren mit Glühelektroden, insbesondereLeuchtstofflampen, mit Hilfe eines Transformators mit Heizwicklungen für die Glühelektroden, dadurch gekennzeichnet, daß zum Zünden der Entladungsröhre (E) diL Netzspannung durch Zuschalten der Sekundärspannung des Transformators (T) vergrößert wird, während nach dem Zünden die Primärwicklung (P) unterbrochen wird und die Sekundärwicklung (S) als Strombegrenzungsdrossel dient.
2. Einrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der die Unterbrechung der Primärwicklung (P) bewirkende Schalter (R, Rg, S,) selbsttätig mit oder ohne Zeitverzögerung arbeitet.
3. Einrichtung nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Unterbrechen der Primärwicklung (P) durch ein Relais (R) erfolgt, das durch den nach dem Zünden sich einstellenden Betriebsstrom ausgelöst wird. :I. Einrichtung nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der zum Unterbrechen der Primärwicklung dienende Schalter ein vorzugsweise thermisches Relais (Re) ist, das durch den beim Zünden auftretenden Belastungsstrom der Primärwicklung (P) zum Ansprechen gebracht und nach dem Ansprechen durch eine wenig Energie verzehrende Heizeinrichtung, z. B. Glimmentladung, in der Offenstellung gehalten wird. 5. Einrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die der Netzspannung zugeschaltet. Sekundärspannung des Transformators (T) so klein gehalten wird, daß das Zünden der 1lntladungsröhre (E) nicht bei noch kalten Glühelektroden (G), sondern erst bei teilweise aufgeheizten Glühelektroden erfolgt. 6. Einrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Einschalten der Primärwicklung (P) erst mit einer Zeitverzögerung die Spannung der Sekundärwicklung (S) der Netzspannung zugeschaltet wird, so daß das Zünden bei aufgeheizten Glühelektroden (G) erfolgt. 7. Einrichtung nach Anspruch t und 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein Schalter (S,) zwei ortsfeste Kontaktteile (K1, K2), von denen der eine Kontaktteil mit der Primärwicklung (P) und der andere mit der Sekundärwicklung (S) des Transformators (T) in Verbindung steht, sowie ein bewegliches Kontaktorgan (Kb,) hat, das bei Inbetriebnahme der Entladungsröhre zunächst die Primärwicklung (P) einschaltet, danach die Sekundärwicklung zuschaltet (S) und zuletzt die Primärwicklung (1') abschaltet.