DE908042C - Entladelampen-Stromkreis - Google Patents

Description

• Entladelampen-Stromkreis

  Die Erfindung betrifft einen Stromkreis, der die

  Helligkeit von Niederdruckentladelampen der

  Glühkathodenart regelt. Eine Niederdruckentlade-

  lampe ist eine Lampe, die bei einer Temperatur

  arbeitet, welche die Umgebungstemperatur um nicht

  mehr als 6o° C überschreitet.

  Die Ausstrahlung von Glühlampen wird durch

  regulierbare Abblendmittel allmählich bis auf Null

  vermindert. Wenn man farbiges Licht wünscht,

  z. B. bei Theaterbeleuchtung, können Farbfilter vor

  die Glühlampen gesetzt werden, jedoch ist der Wir-

  kungsgrad dieser Kombination von Glühlampe und

  Farbfilter sehr niedrig. Man hat bereits die Ver-

  wendung von fluoreszierenden Entladelampen für

  Farbbeleuchtungszwecke vorgeschlagen und kann

  damit bei geeigneter Wahl des lichtausstrahlenden

  Materials einen großen Farbbereich ohne Verwen-

  dung von Filtern bestreichen. Der Nachteil dieser

  Lampen ist, daß bei normalen Stromkreisen, die

  aus einer Drosselspule mit in Reihe geschalteter

  Lampe bestehen und bei denen die Elektroden in

  Reihe geschaltet sind, um sie mit einem thermischen

  Schalter einzuschalten, nur ein begrenzter Hellig-

  keitsbereich brauchbar ist. Versuche mit niedereren

  Spannungen ergaben unregelmäßigen und aus-

  setzenden Betrieb.

  Der Hauptvorteil dieser Erfindung ist, daß

  Stromkreise mit zwei oder mehr Niederdruck-

  entladelampen nur durch Betätigung eines Abblend-

  reglers, der aus einem einfachen regulierbaren

  Scheinwiderstand besteht, abgeblendet werden

  können.

  Ein anderer Vorteil ist, daß Stromkreise mit

  zwei oder mehr Niederdruckentladelampen abge-

  blendet werden können, wobei Schaltungen be-

  kannter Art verwendet werden, die Abblendstrom-

  kreise für Glühlampen bilden.

  1\Tach der Erfindung besteht ein elektrischer Ent-

  ladelampen-Stromkreis aus zwei oder mehreren

  elektrischen Niederdruckentladelampen der Glüh-

  kathodenart, die zwei Elektroden besitzen. Er kann

  auch aus zwei oder mehreren Gruppen solcher Lam-

  pen bestehen, wobei jede Lampe oder Gruppe von

  Lampen mit den Klemmen der Sekundärwicklung

  eines zugehörigen Anpassungstransformators ver-

  bunden ist. Die Primärwicklungen der Transfor-

  matoren sind in Reihe miteinander geschaltet. Es

  sind ferner Mittel vorgesehen, die den in Serie ge-

  schalteten Primärwicklungen eine Potentialdifferenz

  zu geben vermögen, die durch einen Abblendregler

  während des Betriebes der Lampen stufenweise

  regelbar ist. Außerdem sind Mittel vorgesehen, die

  dauernd jeder Elektrode Heizstrom zuführen, zu-

  mindest aber im unteren Helligkeitsbereich der

  Lampen, wobei die Anordnung so getroffen ist, daß

  beide Mittel von der gleichen Kraftquelle gespeist

  yverdlen, und der Strom 'durch den den Leuchtstrom

  begrenzenden Ausgleichswiderstand in jede Lampe

  fließt. Ein solcher Zusatz kann in den verschiedenen

  sekundären Stromkreisen verteilt sein, welche die

  Entladelampen enthalten, oder im Primärstrom-

  kreis eingeschaltet sein. Es können auch ein oder

  mehrere einzelne Widerstandselemente vorgesehen

  sein, die zum Teil mit dem Transformator oder dem

  Abblendregler verbunden sind. Der Abblendregler

  kann aus einem Regulierwiderstand oder auch aus

  einem veränderlichen Zapftransformator, der als

  Spartransformator ausgebildet ist, bestehen.

  Entladelampen-Stromkreise nach -der Erfindung

  sind an Hand von Zeichnungen näher erläutert.

  Fig. 1, 3, 5 und 6 zeigen vier Lampenstromkreise,

  bei denen gleichzeitig sechs Lampen mit Hilfe eines

  gemeinsamen Abblendreglers abgeblendet werden;

  Fig. 2 und 4 zeigen zwei weitere Stromkreise,

  bei denen zwölf Lampen, die in sechs Gruppen zu

  je zwei angeordnet sind, abgeblendet werden.

  In allen Figuren der Zeichnung sind gleiche Teile

  mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Die Lam-

  pen sind alle mit zwei Glühelektroden ausgerüstet,

  und es sind nur jeweils zwei Lampen oder Gruppen

  von Lampen in jeder Figur gezeigt.

  In Fig. i umfaßt der Stromkreis sechs Entlade-

  lampen io, von denen jede mit den Klemmen der

  Sekundärwicklung i i eines zugeschalteten Trans-

  formators 12 verbunden ist. Die sechs Transfor-

  matoren 12 sind jeweils mit einer Primärwicklung

  13 versehen, und diese Wicklungen 13 sind in Serie

  mit einer Drosselspule 1.1. und einem regulierbaren

  Widerstand 15 zwischen den zwei Klemmen L

  und V einer Kraftquelle angeschlossen. Die

  Drosselspule 14 und der Widerstand 15 bilden einen

  gemeinsamen Zusatzwiderstand und einen gemein-

  samen Abblendregler für alle sechs Lampen.

  Die Glühelektroden 16 und 17 jeder Lampe 1o

  werden dauernd mit Heizstrom vom Heiztransfor-

  mator 18 versorgt. Dessen Primärwicklung i9 ist

  mit den Klemmen L und X mit der Kraftquelle

  verbunden, und die Sekundärwicklungen 2o und ai

  sind an die Elektroden,i6 und 17 angeschlossen.

  Ein geerdeter Draht 22 ist mit jeder Lampe ver-

  bunden, um das Einschalten zu erleichtern.

  Die Heiztransformatoren 18 sind so gemessen,

  daß die Elektroden der Lampen schnell erhitzt

  werden und auf eine solche Temperatur gebracht

  werden, daß sie Elektronen aussenden. Eine unver-

  änderliche Entladung zwischen den zwei Elek-

  troden jeder Lampe kann mit dem Abblendregler

  15 bewirkt werden, der den Entladestrom auf einem

  niederen Wert hält. Wenn man den Abblendregler

  betätigt, um den veränderlichen Widerstand im

  Stromkreis zu vermindern, nimmt der Entlade-

  strom durch die Lampen zu, bis diese die volle

  Helle erreicht haben. Auf diese Weise kann die

  Helligkeit der Lampen schrittweise vom Maximum

  gleichmäßig zum Minimum durch Betätigung ges

  Abblendreglers verändert werden.. Obwohl die

  Lampen in Reihe, geschaltet sind, ist,die Verwendung

  eines einfachen Regulierwiderstandes als -'#bblen:d-

  regler möglich, und die Spannung im Stromkreis

  überschreitet die Spannung dier Kraftquelle nicht.

  An Stelle der gemeinsamen Drosselspule 1.1. kann

  auch eine gesonderte Drosselspule vorgesehen sein,

  die in Reihe mit jeder Lampe geschaltet ist. Nach

  der Arbeitscharakteristik von Entladelampen muß

  immer ein Zusatzwiderstand mit der Lampe ver-

  bunden sein, der den in die Lampe tretenden Ent-

  ladestrom begrenzt. In diesem Stromkreis können

  leicht Lampen und Widerstandskombinationen ver-

  schiedener Spannungszahl an Kraftquellen unter-

  schiedlicher Spannungen angepaßt werden, z. B.

  23o-Valt-Komb ,inationen an mo-Volt-Kraftquelle

  oder rio-Volt-Kombinationen an 23o-Volt-Kraft-

  quelle. Wenn,das Verhältnis ider Kraftquellenspan-

  nwng zur geschätzten Spannung jeder Lampe und

  Widerstandskombination VnrIt'L ist und die Über-

  setzungszahl des Transformators n, dann wird' das

  Priinär-Seltundär-Ve,rhältnisdieser Transform.ato-

  re-n VMlnL'L. Zum Beispiel -in dem vorgeschriebenen

  Stromkreis ist dann, wenn hM = VL = :3o ange-

  nommen wird, TTMIVL = i, da n-= 6, VMIIIVL = 1/s.

  Der Lampenstromkreis nach Fig. 2 unterscheidet

  sich von dem in Fig. i -dadurch, daß jede Lampe 1o

  durch eine Gruppe von zwei Lampen 1o und der

  Regulierwiderstand 15 und die Drosselspule 14

  durch eine durch Änderung der Sättigung ver-

  änderliche Sättigungsdrossel (saturable reactor) 23

  ersetzt wird. Diese bildet zugleich den gemeinsamen

  Abblendregler und den gemeinsamen Zusatzwider-

  stand. Die Sättigung wird durch Betätigung eines

  Regulierwiderstandes 2q. erreicht, der in Reihe mit

  der Sättigungswicklung 25 geschaltet ist, die

  wiederum an den Klemmen 26 und 27 einer Kraft-

  quelle liegt. Es kann selbstverständlich ein eigener

  Zusatzwiderstand vorgesehen sein, in welchem dit

  Sättigungsdrossel allein den gemeinsamenAbblend-

  regler bildet.

  Jedes Lampenpaar ist in Reihe mit der Sekundär-

  wicklung i -i des zugehörigen Transformators 12

  verbunden. Die beiden Elektroden 16 und 17 sind

  an der Verbindung der beiden Lampen in Reihe

  geschaltet und werden mit Heizstrom von einer

  getrennten Sekundärwicklung 28 des Heiztransfor-

  mators i8 versorgt. Ein Widerstand 29 ist zwischen

  dem einen Ende der Sekundärwicklung i i des

  Transformators 12 und der Verbindung der zwei

  Lampen angeordnet. Die Größe dieses Widerstandes

  29 ist so bemessen, daß eine kleine Glühentladung

  in jeder oder beiden Lampen aufrechterhalten wird,

  die die untere Grenze des Helligkeitsbereiches an-

  gibt. Das Vorhandensein des Widerstandes bewirkt,

  daß alle Lampen gleichmäßig aufleuchten, wenn der

  A'bblendregler von der Stelle geringster Helligkeit

  aus bewegt wird. Obgleich der Widerstand 29 in

  diesem Stromkreis verwendet,i;st, kann jeder geeig-

  nete Widerstand verwendet werden, z. B. ein

  Widerstand mit einem Kondensator in Reihe g:-

  schaltet.

  Der in Fig. 3 gezeigte Stromkreis entspricht dein

  in Fig. i, ausgenommen, daß die Transformatoren

  12 hier als Spartransformatoren ausgebildet sind.

  Die in Reihe geschalteten Wicklungen des Spar-

  transformators entsprechen den Primärwicklungen

  in Fig. i und haben die Bezugszeichen 13. In ähn-

  licher Weise entspricht die gesamte Wicklung des

  Spartransformators der Sekundärwicklung m der

  Fig. i und ist mit i i bezeichnet. Ein temperatur-

  abhängiges Relais 30 hat eine Heizwindung 31, die

  parallel mit der zugehörigen Sekundärwicklung i i

  (es ist nur ein Relais von den sechs erforderlichen

  gezeigt) geschaltet ist. Um Unterbrechungen beim

  Einschalten zu verhindern, ist das Relais 30 mit

  einem Scheinwiderstand 32 versehen, der der Größe

  nach dem Widerstand der eingeschalteten Lampe

  entspricht. Dieser ist parallel mit der Sekundär-

  wicklung geschaltet. Aus diesem Grund ist der

  Transformator 12 so dimensioniert, daß beim

  Ausbleiben der zugehörigen Lampe eine Über-

  lastung nicht eintritt.

  Der Stromkreis nach Fig. q. enthält sechs Grup-

  pen zu je zwei Lampen, wobei der Abblendregler

  aus dem regulierbaren Widerstand 15 besteht. Der

  Stromkreis unterscheidet sich von dem in Fig.2

  dadurch, daß die Elektroden jeder Gruppe mit

  Heizstrom von den Sekundärwicklungen 20, 21 und

  28 der zugehörigen Transformatoren 12 gespeist

  «erden. Auf diese Weise werden die Heizströme

  für die Elektroden und die Entlad-:ströme in den

  Lampen von den Transformatoren geliefert. Diese

  Transformatoren sind so bemessen, daß ausreichende

  Heizströme den Elektroden über den ganzen Hellig-

  keitsbereich der Lampen zugeführt werden. Mit

  einem derartigen Stromkreis ist nur ein einziges

  Leitungspaar erforderlich, um die Lampen zu

  speisen, und vorhandene Leitungen und Abblend-

  regler von Glühlampeninstallationen können leicht

  verwendet werden. Es können auch Elektroden-

  heiztransformatoren verwendet werden, und jede

  Primärwicklung i9 dieses Elektrodenheiztransfor-

  mators kann mit dem Sekundärstromkreis des be-

  treffenden Anpassungs- (matching-) Transformators

  verbunden sein und parallel zum Entladekreis, der

  von der oder den Lampen gebildet ist, geschaltet

  sein. Die (matching-) Transformatoren 12 sind

  Blindwiderstände (of the leakage-field reactance

  type), und jeder enthält einen Zusatzwiderstand für

  das zugehörige Lampenpaar. Der Widerstand 29

  des Stromkreises in Fig. 2 ist durch einen Wider-

  stand 33 und einen in Reihe geschalteten Konden-

  sator 34 ersetzt.

  Der in Fig.5 dargestellte Stromkreis unter-

  scheidet sich von dem in Fi&i insofern, als die

  (ma.tch,i,ng-) Transformatoren 12 (of the leakage-

  field reactance type), von denen jeder den Zusatz-

  widerstand für die zugehörige Lampe bildet, und

  der gemeinsame Abblendregler durch einen ver-

  änderlichen Zapfspartransformator 35 ersetzt wer-

  den. Die Klemmen 36 und 37 der Spartrarisforma-

  torenwicklung sind mit den Klemmen L und N

  der Kraftquelle verbunden. Die in Reihe geschal-

  teten Primärwicklungen 13 der (matching-) Trans-

  formatoren sind mit den Zapfklemmen 37 und 38

  ,des Spartransformators, 35 verbunden.

  Im Stromkreis nach Fig. 6 sind die (matching-)

  Transformatoren i2 Spartransformatoren (of the

  leakage-fiel.d reactance type) und der gemeinsame

  Abblendregler durch einen veränderlichen Wider-

  stand 15 und eine veränderliche Sättigungsdrossel

  (saturable reactor) 23, die in Reihe geschaltet sind,

  ersetzt. Die Anordnung dieses Abblendreglers kann

  so getroffen werden, daß die Sättigungsdrossel 2,3

  von der vollen bis zu 1/io der Helligkeit regelt und

  der Widerstand 15 die Helligkeit über den Rest des

  Bereiches.

  Obwohl die obengenannten Stromkreise nur für

  sechs Lampen oder sechs Gruppen von Lampen be-

  schrieben sind, können diese selbstverständlich nach

  der Erfindunz auch aus zwei oder mehr solchen

  Lampen oder Gruppen von Lampen bestehen.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Elektrischer Entladelampen-Stromkreis bestehend aus zwei oder mehr Niederdruckent- ladelampen der Glüh'kathodenart mit zwei Elek- troden, oder zwei oder mehreren Gruppen solcher Lampen, dadurch gekennzeichnet, daß jede Lampe oder Gruppe von Lampen an die Klemmen der Sekundärwicklung eines zugehö- rigen Anpassungstransformators angeschlossen ist, während die Primärwicklungen des Trans- formators in Serie geschaltet sind und mit Mitteln versehen sind, um den in Serie ge- schalteten Wicklungen eine Potentialdifferenz zu verleihen, die schrittweise durch einen Ab- Blendregler während des Betriebes der Lampen geregelt werden kann, und daß ferner Mittel vorgesehen sind, die jeder Elektrode der Lampen wenigstens im unteren Teil des Helligkeits- bereiches der Lampen kontinuierlich Heizstrom zuführen, wobei die Anordnung so getroffen ist, daß beide Mittel von derselben Kraftquelle gespeist werden und der Strom durch den den Leuchtstrom begrenzenden Ausgleichswider- stand in jede Lampe fließt. 2. Elektrischer Entladelampen-Stromkreis nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der genannte Ausgleichswiderstand aus einem einfachen Ausgleichswiderstand besteht, der in den Primärstromkreis des Transformators ge- schaltet ist. 3. Elektrischer Entladelampen-Stromkreis nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der genannte Ausgleichswiderstand wenigstens teilweise den Transformator einschließt. (.. Elektrischer Entladelampen-Stromkreis nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Abblendregler und der Ausgleichswider- stand aus einer durch Änderung der Sättigung veränderlichen Sättigungsdrossel bestehen. 5. Elektrischer Entladelampen-Stromkreis nach den Ansprüchen i bis 3, dadurch gekenn- zeichnet, daß der Abblendregler einen ver- änderlichen Anzapftransformator aufweist. 6. Elektrischer Entladelampen-Stromkreis nach den Ansprüchen i bis 3, dadurch gekenn- zeichnet, daß der genannte Abblendregler aus einer durch Änderung der Sättigung veränder- lichen Sättigungsdrossel und einem veränder- lichen Widerstand, die in Reihe geschaltet sind, besteht. 7. Elektrischer Entladelampen-Stromkreis nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da- durch gekennzeichnet, daß die Mittel zum Zu- führen des Heizstromes an die Elektroden der Lampen aus einem Elektrodenheiztransformator für jede Lampe oder Gruppe von Lampen be- stehen, dessen Primärwicklung mit der Se- kundärwicklung des zugehörigen Anpassungs- transformators verbunden ist. Elektrischer Entladelampen-Stromkreis nach den Ansprüchen i bis 6, dadurch gekenn- zeichnet, daß die Mittel zum Zuführen des Heizstromes an die Elektroden jeder Lampe oder Gruppe von Lampen aus Sekundärwick- lungen des zugehörigen Anpassungstransfor- mators bestehen, die mit den Elektroden ver- bunden sind. 9. Elektrischer Entladelampen-Stromkreis nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da- durch gekennzeichnet, daß an den Sekundär- stromkreis jedes Transformators ein Relais so angeschlossen ist, .daß bei Nichtzünden der zu- gehörigen Lampe oder Gruppe von Lampen dieses Relais nach einer 'kurzen Verzögerung dieser ungezündeten Lampe oder Gruppe von Lampen einen Widerstand parallel schaltet, der der Größe nach dem Widerstand einer einge- schalteten Lampe oder Gruppe von Lampen entspricht. io. Elektrischer Entladelampen-Stromkreis nach den Ansprüchen @i@ bis 8, dadurch gekenn- zeichnet, daß jeder Anpassungstransformator so bemessen ist, daß beim Nichtzünden einer Lampe oder Gruppe von Lampen eine Über- lastung nicht eintritt.