DE847616C

DE847616C - Circuit for mercury vapor rectifier

Info

Publication number: DE847616C
Application number: DEW2222A
Authority: DE
Inventors: John E Raymond
Original assignee: Westinghouse Electric Corp
Current assignee: CBS Corp
Priority date: 1943-08-24
Filing date: 1950-05-27
Publication date: 1952-08-25
Also published as: NL68235C; BE470782A; FR942587A

Description

Die !Erfindung bezieht sich auf Quecksilberdampfgleichrichter und betrirrt besonders eine Schaltung zur gleichzeitigen Zündung einer Anzahl parallel geschalteter Quecksilberdampfgleichrichter.The invention relates to mercury vapor rectifiers and particularly concerns a circuit for the simultaneous ignition of a number of mercury vapor rectifiers connected in parallel.

Bei der Übertragung großer Leistungen mittels selbstzündender Röhren war es früher üblich, eine Anzahl parallel geschalteter Röhren für jede Phase vorzusehen und Anodenausgleichspulen zum Stromabgleich zwischen den verschiedenen Röhren zu verwenden. Im Betrieb entsteht dabei ein gewisser Lärm und ein Energieverlust, weil eine der parallel geschalteten Röhren aus verschiedenen Gründen häufig etwas von den übrigen Röhren gezündet wird. Ks wurden deshalb für jede R('ihre ein eigener Zündkreis oder Abgleichspulen zur Verteilung des Krregerstnmies auf die verschiedenen Zündelektroden vorgesehen. Wegen unumgänglicher Herstellungsungenauigkeiten erfolgte jedoch auch bei jeder dieser Anordnungen ein Zündimpuls immer etwas vor den anderen Zündimpulsen.When transmitting high power using self-igniting tubes, it was previously common to use a Provide a number of tubes connected in parallel for each phase and add anode compensation coils for current balancing between the various tubes use. There is a certain amount of noise and energy loss during operation because one of the parallel switched tubes is often ignited by the remaining tubes for various reasons. For this reason, Ks have their own ignition circuit for each R (' or balancing coils to distribute the Krregerstnmies on the different ignition electrodes intended. Due to inevitable manufacturing inaccuracies, however, it was also carried out for each In these arrangements, an ignition pulse is always slightly ahead of the other ignition pulses.

Xach der Erfindung soll eine Zündanordnung Verwendung finden, bei der die Zündimpulse allen parallel geschalteten Röhren gleichzeitig zugeführt werden. Durch die Einschaltung einer oder mehrerer Eisenkernspulen in die Regelkreise werden alle Kreise gleichzeitig gesteuert ohne Rücksicht auf irgendwelche Unabgeglichenheiten der Stoßspannung oder anderer elektrischer Daten, die den Zeitpunkt der Zündung verschieben können.According to the invention, an ignition arrangement is intended Find use in which the ignition pulses are fed to all tubes connected in parallel at the same time will. By switching one or more iron core coils into the control loops, all Circuits controlled simultaneously regardless of any surge voltage imbalances or other electrical data that can shift the timing of the ignition.

Nach der Erfindung kann ferner ein Zündkreis Verwendung finden, in dem eine einzige Eisenkernspule zur Steuerung einer Anzahl von ImpulskreisenAccording to the invention, an ignition circuit can also be used in which a single iron core coil to control a number of pulse circuits

vorgesehen ist. Dadurch wird die Menge des zur Steuerung der Zütidimpulse für eine größere Anzahl von Röhren notwendigen hochwertigen Eisens oder Stahls herabgesetzt.is provided. This increases the amount of control needed to control the Zütidimpulse reduced by tubes of high quality iron or steel.

In den Zeichnungen sind bevorzugte Schaltungen für Quecksilberdampfgleichrichteranlagen nach der Erfindung dargestellt.In the drawings are preferred circuits for mercury vapor rectification systems according to Invention shown.

Fig. ι und 2 zeigen schematisch je eine Stromrichteranordnung, bei der eine Wechselstromleitung ίο io über geeignete Gleichrichtertransformatoren I2 mit einem Gleichstromverbraucherkreis 11 gekoppelt ist. Der Stromfluß durch den TransformatorFig. Ι and 2 schematically each show a converter arrangement, in the case of an alternating current line ίο io via suitable rectifier transformers I2 is coupled to a DC consumer circuit 11. The current flow through the transformer

12 wird durch Quecksilberdampfgleichrichterröhren12 is through mercury vapor rectifier tubes

13 gesteuert, die an die Phasenendklemmen des Transformators 12 angeschlossen sind. Um verhältnismäßig große Ströme führen zu können, ist eine Anzahl oder eine Gruppe von Quecksilberdampfgleichrichtern 13 an jede Phasenendklemme angeschaltet. Geeignete Abgleichspulen 14 sichern13, which are connected to the phase end terminals of the transformer 12. To be proportionate Being able to carry large currents is a number or group of mercury vapor rectifiers 13 connected to each phase end terminal. Secure suitable alignment coils 14

^ao die richtige Verteilung des Stromes auf die Röhren 13. ^ao the correct distribution of the current to the tubes 13.

Zur Vereinfachung der Zeichnungen ist die Wechselstromleitung 10 als Einphasensystem dargestellt, obwohl sie im Normalbetrieb mehrphasig ^a5 sein wird. In den Zeichnungen enthält die parallel geschaltete Röhrengruppe aus dem gleichen Grund nur zwei Röhren. Es kann jedoch jede beliebige Anzahl von Röhren 13 parallel geschaltet werden. Im Betrieb ist es zweckmäßig, einen Unterbrecher 52 zwischen Wechselstromleitung 10 und Transformator 12 zu legen, ebenso wie man einen Unterbrecher 72 in Reihe mit dem Gleichstromverbraucherkreis 11 anordnen wird.To simplify the drawings, the AC line 10 is shown as a single-phase system, although it will be multi-phase ^a 5 during normal operation. In the drawings, the tube group connected in parallel includes only two tubes for the same reason. However, any number of tubes 13 can be connected in parallel. During operation, it is advisable to place an interrupter 52 between the alternating current line 10 and the transformer 12, just as one would arrange an interrupter 72 in series with the direct current consumer circuit 11.

Die Zündanordnung für die Steuerung der Röhren 13 enthält je eine Zündelektrode 15, die sich in Kontakt mit der Kathode 16 jeder Röhre 13 befindet, während die Anoden 17 zu den Abgleichspulen 14 geführt sind, die abwechselnd an die Phasenendklemmen des Transformators 12 angeschaltet sind. Für die Zündung ist eine geeignete Spannungsquelle vorgesehen. Diese Spannungsquelle besteht vorzugsweise aus einer Anzahl von Sekundärwicklungen 20 auf einem Regeltransformator 21, der vorzugsweise über einen Phasenschieber 22 von einer geeigneten Stromquelle, wie beispielsweise dem Wechselstromkreis 10, gespeist wird. Um den Leistungsbedarf der Wicklungen 20 herabzusetzen, werden sie gewöhnlich durch einen parallel zu jeder Wicklung 20 liegenden Kondensator 23 ver-So stärkt, wobei die Aufladung jedes Kondensators 23 durch eine geeignete Impedanz 24, vorzugsweise einen Widerstand mit linearer Charakteristik, geregelt wird.The ignition arrangement for controlling the tubes 13 each contains an ignition electrode 15, which is located in Contact is made with the cathode 16 of each tube 13, while the anodes 17 are with the matching coils 14, which are alternately connected to the phase end terminals of the transformer 12 are. A suitable voltage source is provided for the ignition. This voltage source exists preferably from a number of secondary windings 20 on a regulating transformer 21, which is preferably via a phase shifter 22 from a suitable power source, such as the AC circuit 10 is fed. To reduce the power requirement of the windings 20, they are usually ver-So by a capacitor 23 lying in parallel with each winding 20 strengthens, the charging of each capacitor 23 by a suitable impedance 24, preferably a resistor with a linear characteristic.

Der Stromfluß von den Wicklungen 20 zur Zündelektrode 15 wird durch eine Impedanz 25 mit nichtlinearer Charakteristik gesteuert. Damit der Strom gleichzeitig in allen parallelen Zündkreisen fließt, enthält jede von den Wicklungen 20 zur Zündelektrode 15 führende Leitung Spulen 26, die zusätzlich auf den Kern 27 der Eisenkernspule 25 gewickelt sind. So wirken alle Spulen 26 zur Sättigung der Spule 25 zusammen, und zwar so lange, bis der Kern 27 des Widerstandes 25 magnetisch gesättigt ist. Der Strom in einer der Spulen hat demnach einen sehr kleinen Wert ohne Rücksicht darauf, ob eine der Wicklungen 20 ihr Zündpotential bereits vor den übrigen Wicklungen erreicht hat. Sobald jedoch der Kern 27 der Eisenkernspule 25 seinen Sättigungspunkt erreicht, wird Strom gleichzeitig durch alle Zündkreise fließen, so daß die Zündelektroden 15 gleichzeitig erregt werden. So erfolgt die Zündung der Lichtbogen in jeder der parallel geschalteten Röhren 13 im wesentlichen gleichzeitig, wodurch eine entsprechende Verringerung des Leistungsabfalles in den Anodenabgleichspulen 14 und den anderen Teilen der Kreise gesichert ist.The current flow from the windings 20 to the ignition electrode 15 is determined by an impedance 25 controlled non-linear characteristic. So that the current in all parallel ignition circuits at the same time flows, each line from the windings 20 to the ignition electrode 15 contains coils 26 which are additionally wound on the core 27 of the iron core coil 25. So all coils 26 act for saturation the coil 25 together until the core 27 of the resistor 25 is magnetic is saturated. The current in one of the coils therefore has a very small value regardless of whether it is whether one of the windings 20 reaches its ignition potential before the other windings Has. However, as soon as the core 27 of the iron core coil 25 reaches its saturation point, is Current flow through all ignition circuits at the same time, so that the ignition electrodes 15 are energized at the same time. The arc in each of the tubes 13 connected in parallel is thus essentially ignited at the same time, thereby reducing the power drop in the anode matching coils accordingly 14 and the other parts of the circle is secured.

In der Fig. 1 ist je eine Eisenkernspule 25 für jeden Zündkreis mit den Spulen 26 zusammengeschaltet, so daß jeder Kreis auf jeden anderen Kreis bis zur Sättigung der Eisenkernspulen 25 wirken muß, bevor ein Strom in einem der Parallelkreise fließen kann.In Fig. 1, an iron core coil 25 for each ignition circuit is interconnected with the coils 26, so that each circle on every other circle up to the saturation of the iron core coils 25 must act before a current can flow in one of the parallel circuits.

In dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 findet nur eine einzige Eisenkernspule 25 oder vielmehr nur ein einziger zu sättigender Magnetkreis 27 Verwendung, in dem eine den Parallelkreisen entsprechende Anzahl von Spulen 26 zur Erzeugung des notwendigen Kraftlinienflusses vorgesehen ist. Da für den Kern 27 sehr hochwertiges Eisen oder Stahl Verwendung finden muß, werden bei dieser Art der Anordnung durch eine Verringerung des verwendeten hochwertigen Eisenmaterials und die erwünschte zusammengefaßte Bauart die Kosten herabgesetzt. Um die Leistung zu steigern und die Kosten der Zündanordnung herabzusetzen, dient jede Sekundärwicklung 20 nicht nur zur Zündung einer Gruppe von Röhren 13, sondern auch zur Zündung der abwechselnd stromführenden Gruppen von Röhren. Dies wird durch die Verwendung eines gepolten Netzes erreicht, wie es beispielsweise in Fig. ι und 2 durch die Gleichrichter, vorzugsweise Trockengleichrichter, gebildet wird. Zu jeder Röhre 13 gehören zwei in Reihe geschaltete Gleichrichter, um den Strom von der Kathode 16 zur Zündelektrode 15 zu führen, wobei die Leitung zur Regelleistungsquelle am Verbindungspunkt der in Reihe geschalteten Gleichrichter angreift.In the embodiment of FIG. 2 there is only a single iron core coil 25 or rather only a single magnetic circuit 27 to be saturated, in which one corresponding to the parallel circuits Number of coils 26 is provided for generating the necessary flux of lines of force. Since very high quality iron or steel must be used for the core 27, this Type of arrangement by reducing the high quality iron material used and the desired combined design reduces costs. To increase performance and the To reduce the cost of the ignition assembly, each secondary winding 20 is used not only for ignition a group of tubes 13, but also to ignite the alternating current-carrying groups of Tubes. This is achieved through the use of a polarized network, as for example in Fig. Ι and 2 by the rectifier, preferably dry rectifier, is formed. To every tube 13 include two rectifiers connected in series to transfer the current from the cathode 16 to the ignition electrode 15, whereby the line to the control reserve source at the connection point of the in Series connected rectifier attacks.

Claims

Patent claims:

i. Circuit for mercury vapor rectifiers with a number of parallel-connected Compression ignition tubes controlled essentially simultaneously by an ignition arrangement are characterized by a common resistance that takes one to saturation Has magnetizable core, the lines of the ignition current source parallel to all switched tubes are coupled.

2. Circuit according to claim 1, characterized by a separate ignition current source for each Parallel coil and a separate coil for each connection between source and tubes the common, one to saturation

magnetizable core having resistance.

3. Circuit according to claims 1 and 2 with several alternating current-carrying Groups of tubes connected in parallel, characterized in that the ignition current source has a Regulating transformer with a number corresponding to the number of tubes in a group of secondary windings.

4. A circuit according to claim 3, characterized by members corresponding to a polarity between the ignition current source and the ignition electrodes, which alternate the ignition current feed one or the other group of tubes.

5. Circuit according to one of the preceding claims with two alternating current-carrying Tubes controlled by each secondary winding of the regulating transformer, thereby characterized in that only one of the two connections from the secondary winding to the alternately igniting electrodes in the Circle of the coupling resistance.

1 sheet of drawings