DE943714C

DE943714C - Steuerschaltung fuer Gas- oder Dampfentladungsgefaesse mit Innenzuendern

Info

Publication number: DE943714C
Application number: DES5669D
Authority: DE
Inventors: Joseph H Cox
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1940-08-03
Filing date: 1941-08-01
Publication date: 1956-06-01
Also published as: US2298109A; BE483445A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Gas- oder Dampfentladungsgefäße, bei denen mittels einer ständig die Kathode tauchenden Zündelektrode der

Lichtbogen in jeder positiven Anodenspannungshalbwelle von neuem gebildet wird. Um eine sichere Zündung zu erlangen, ist es notwendig, den Zündelektroden einen verhältnismäßig schroff ansteigenden Stromimpuls von nicht zu geringer Höhe zuzuführen. Andererseits ist es wünschenswert, die Zündelektrode nach erfolgter Zündung des Hauptlichtbogens für den Rest der Periode nicht mehr nennenswert zu belasten, da sonst ihre Lebensdauer beeinträchtigt wird. Es sind bereits Zündschaltungen bekannt, bei denen als Zündstromquelle ein Kondensator dient, der aus einer Gleichstromquelle bzw. über einen Gleichrichter aufgeladen wird und über eine Hilfsschalteinrichtung, z. B. ein gittergesteuertes Gas- oder Dampfentladungsrohr, auf die Zündelektrode entladen wird.

Abweichend hiervon wird gemäß der Erfindung bei einer Steuerschaltung für Gas- oder Dampfentladungsgefäße, die durch die Entladung eines Kondensators über eine in Reihe mit einer Hilfsschalteinrichtung liegende, ständig in die Kathode tauchende Zündelektrode in jeder positiven Anodenspannungshalbwelle neu gezündet werden, der Kon-

densator über eine solche Impedanz fest mit einer Wechselstromquelle verbunden, daß bei Verwendung einer steuerbaren Gasentladungsstrecke als Hilfsschalteinrichtung auch nach Entladung de; Kondensators noch Strom über die Zündelektrode fließt. Die Zündelektrode wird also nach Ablauf des verhältnismäßig kurzen und starken Entlade-Stromstoßes des Kondensators von der Wechselstromquelle her für den Rest der Halbwelle oder ίο jedenfalls für eine gewisse Zeitdauer noch weiterhin mit einem schwachen Strom versorgt. Infolgedessen bleibt der an dem metallischen Halter der Zündelektrode oder an einer parallel dazu geschalteten Hilfselektrode ansetzende Lichtbogen noch 15, längere Zeit aufrechterhalten.

Dadurch wird das Gefäß für die normale Dauer des Anodenstromes oder wenigstens einen nennenswerten Teil davon auch dann in ionisiertem Zustand gehalten, wenn aus irgendeinem Grunde der Änodenlichtbogen nicht sofort zünden sollte. Durch diese zusätzliche Erregung wird außerdem verhütet, daß der Anodenlichtbogen vorzeitig abreißt. Zumindest besteht für die in Betracht kommende Zeitspanne die Möglichkeit, daß der Anodenlichtbogen, wenn er erlöschen sollte, sofort wieder zündet. Die Phasenlage der an den Kondensatoren angeschlossenen Wechselspannungsquelle wird zweckmäßig so gewählt, daß der Entladezeitpunkt des Kondensators ungefähr mit dem Scheitelpunkt der Wechselspannung zusammenfällt.

In Fig. ι der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, während die Fig. 2 und 3 zur näheren Erläuterung der Wirkungsweise dienen.

In Fig. ι ist mit 1 ein Drehstromnetz bezeichnet, welches über den Transformator 3 und die die Stromrichteranordnung bildenden Entladungsgefäße 4 mit einem Gleichstromnetz 2 gekuppelt ist. Jedes der Entladungsgefäße 4 enthält eine Hauptanode 5, eine verdampf bare Kathode 6 und eine in die Kathode eintauchende Zündelektrode 7, die beispielsweise aus WiderstandswerkstofE hergestellt ist. Der Hilfstransformator 8 ist über Impedanzen 10 mit den Kondensatoren 9 verbunden, die mit ihren unteren Belegungen an die gemeinsame Kathodenverbindung der Entladungsgefäße 4 sowie an den Sternpunkt der Sekundärwicklung des Transformators 8 angeschlossen sind. Die obere Belegung jedes Kondensators ist außerdem über eine weitere Impedanz bzw. einen Widerstand 13 an die Anode 11 eines der betreffenden Zündelektrode 7 , vorgeschalteten steuerbaren Gas- oder Dampfentladungsgefäßes angeschlossen. Der Widerstandswert der Impedanzen 13 ist verhältnismäßig niedrig gegenüber dem der Impedanzen 10, so daß die Ladung der Kondensatoren 9 sich über einen längeren Zeitraum erstreckt, ihre Entladung aber schlagartig vor sich geht.

Die Gitter 15 der Hilfsentladungsgefäße 12 sind an die Sekundärseite eines Transformators 14 angeschlossen, dessen Primärspannung ihrer Phasenlage nach mittels des Drehtransformators 16 geregelt werden kann. Auf diese Weise läßt sich der Zündzeitpunkt der Hilfsentladungsgefäße 12 und damit der Hauptentladungsgef äße 4 in bezug auf die Sekundärspannurig des Transformators 3 verändern und somit der Aussteuerungsgrad des Stromrichters einstellen.

Die Phasenlage des Hilfstransformators 8 wird, wie schon oben erwähnt, so gewählt, daß in dem gewünschten Zündzeitpunkt seine Sekundärspannung etwa ihren Scheitelwert besitzt. Gegebenenfalls kann, damit dies immer erreicht wird, dem Transformator 8 ebenfalls noch eine Einrichtung zur Phasendrehung vorgeschaltet werden.

Die Impedanzen 10 und 13 sind so gewählt, daß nach der Beendigung der Kondensatorentladung noch ein hinreichender Erregerstrom über die Hilfsentladungsgefäße 12 den Zündelektroden 7 zufließt und an dem Halter der Zündelektrode einen Lichtbogen aufrechterhält. Bei einer bestimmten Versuchsanordnung ergaben sich folgende Werte als günstig: Bei einer Spannung von 150 bis 200 Volt an den Sekundärklemmen des Ladetransformators 8 und einer Kapazität der Kondensateren 9 von annähernd 20 ,a F wurden Ladeimpedanzen von 10 bis 115 Ohm benutzt, während die Entladeimpedaniz nur etwa 5 Ohm betrug.

Wie in Fig. 2 kurvenmäßig dargestellt, erstreckt sich die Dauer des Ladestromes, wie er von dem Transformator 8 an die Kondensatoren 9 geliefert wird, über eine verhältnismäßig lange Zeit, weil die Ladeimpedanz 10 ziemlich hoch ist. Der Steuertransformator 14 gibt die Hilfsentladungsstrecken 12 in einem Zeitpunkt t_x frei, so daß sich der Kondensator in diesem Augenblick über die Zündelek- ' troden 7 zu entladen beginnt. Es entsteht, wie Fig. 3 zeigt, ein zunächst sehr steil abfallender Entladeimpuls 20, der kurze Zeit darauf, nämlich im Zeitpunkt i₂, beendet ist. Da aber in diesem Zeitpunkt die Spannung des Ladetransformators 8 immer noch beträchtlich ist, fließt der Zündelektrode 7 durch die Impedanzen 10 und 13 noch weiter Strom zu, und es entsteht wegen des Widerstandes der Zündelektrode 7 ein Hilfslichtbogen, der nach dem Halter der Zündelektrode brennt. Derselbe erlischt etwa im Zeitpunkt t₃.

Claims

PaTENTANSPKÜCHE:

I. Steuerschaltung für Gas- oder Dampf entladungsgef äße, die durch Entladung eines Kondensators über eine in Reihe mit einer Hilfsschalteinrichtung liegende, ständig in die Kathode tauchende Zündelektrode in jeder positiven Anodenspannungshalbwelle von neuem gezündet werden, dadurch gekennzeichnet, daß der Kondensator über eine solche Impedanz fest mit einer Wechselstromquelle verbunden ist, daß bei Verwendung einer steuerbaren Gasentladungsstrecke als Hilfsschalteinrichtung auch nach Entladung des Kondensators noch Strom über die Zündelektrode fließt.
2. Steuerschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Kondensator und Zündelektrode eine weitere Impedanz liegt

und beide Impedanzen zusammen für die Lieferung eines Stromes über die Zündelektrode nach Entladung des Kondensators bemessen sind.
3. Steuerschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Phasenlage der Wechselspannungsquelle im Zünderkreis so gewählt ist, daß ihre Spannung im Augenblick der Zündung ungefähr ihren Scheitelwert besitzt.

Angezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 679 783, 706 565, 715622, 916659, 750596.

Hierzu ι Blatt Zeichnungen

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