DE947006C - Anordnung zur Erzeugung kurzer, hoher Stromstoesse - Google Patents

Description

(WiGBl. S. 175)

AUSGEGEBEN AM 9. AUGUST 1956

A 10205 VIII c121g

ist als Erfinder genannt worden

(Ges. v. 15. 7.1951)

Zur periodischen Zündung von Zündstiftentladungsstrecken, sogenannten Ignitrons, sind bereits zahlreiche Anordnungen bekannt bzw. vorgeschlagen worden. Bei vielen dieser Anordnungen wird ein. Kondensator geladen und periodisch jeweils im geeigneten Augenblick über den Zündstift des Ignitron® entladen. Diese Entladung muß über eine gesteuerte Hilfsentladungsstrecke eingeleitet werden. In. anderen vorgeschlagenen. Anordnungen wird diese kurzlebige Entladungsstrecke vermieden, indem der Stromstoß, der an einer Drossel mit ausgeprägten. Sättigungseigenschaften beim Eintritt der Sättigung entsteht, ausgenutzt wird. In. diesem Falle nimmt der steil einsetzende Strom gemäß der Kurve der angelegten Spannung wieder ab, und dauert im allgemeinen zu lange für die Verwendung als Zündstromstoß bei Zündstiftgefäßen, so daß die Lebensdauer der Zündstifte stark herabgesetzt wird.

Der Erfindung liegt ebenfalls der Gedanke zugründe, ohne die gesteuerte Hilfsentladungsstrecke auszukommen und die Wirkung einer plötzlich sättigbaren Drossel als Schalter dazu zu benutzen, einen Verbraucher, z. B. den Zündstift einer Entladungsstrecke, stoßartig mit Strom zu versorgen. Gemäß der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß für zwei gegensinnig parallel geschaltete Gefäße ein Zündstromkreis vorgesehen ist, bei dem jeder Zündstift nebst vorgeschaltetem Ventil und parallel geschalteter Weiche in Reihe mit einer für

beide Gefäße gemeinsamen Reihenschaltung einer Drossel mit einem Kondensator liegt. Es gelingt hierdurch, hohe und kurze Stromstöße! zu erzeugen, die zu der speisenden Wechselspannung eine ganz bestimmte Phasenlage besitzen.

Die Fig. ι zeigt eine derartige Anordnung in ihren Grundelementen, während der zeitliche Verlauf der hierin auftretenden Ströme und Spannungen in Fig. 2 mit ω t dimensionslos dargestellt ist.

ίο Die Wechselspannungsquelle i, die beispielsweise eine sinusförmige Spannung U₁ liefert, speist die Reihenschaltung aus einer Drossel 2 mit leicht sättigbarem Eisenkern, einem Kondensator 3 und dem Verbraucher 4, der z. B. der Zündstift eines Entladungsgefäßes sein kann. Die Kondensator-Spannung l/g geht bei entsprechender Bemessung der einzelnen Elemente der Anordnung in der Nähe des Scheitelwertes der speisenden Spannung U₁ vom positiven zu negativen Werten über, oder umso gekehrt. An diesen Stellen erreicht die Drosselspannung U₂ ihre Höchstwerte und bricht zusammen. Dort also tritt die Sättigung der Drossel 2 ein und' die Ladeströme für den Kondensator werden durchgelassen.

Die Betrachtung der Wirkungsweise sei zu einem Zeitpunkt begonnen, in dem die Spannung am Kondensator 3, also auch seine Ladung, positiv ist. Solange die Drossel 2 ungesättigt ist, kann, sich der Kondensator nicht entladen, da die Drossel nur einen verschwindend kleinen Strom durchläßt. Die Kondensatorspannung U₃ beharrt solange auf einem annähernd konstanten Wert. Unterdessen steigt der Strom sehr langsam an. In dem Augenblick aber, in dem die Sättigung.der Drossel eintritt, verliert sie ihren Blindwiderstand und der Kondensator entlädt sich mit einem kurzen Stromstoß (I in Fig. 2). Die Netzspannung U₁ besitzt zu dem Zeitpunkt negative Augenblickswerte. Dieser Umstand und die Streuinduktivität der Drossel bewirken, daß sich der Kondensator nicht nur bis auf Null entlädt, sondern sich mit entgegengesetztem Vorzeichen auflädt, und zwar ungefähr bis zur Höhe des Augenblickswertes der Netzspannung. Die Spannung an der Drossel ist, da diese ja gesättigt ist, während der Umladung nahezu Null. Da die Umladung sehr rasch erfolgt, ist die Kondensator-Spannung U₃ angenähert einer Rechbeckspamiiunig. Der Verlauf der Drosselspannung U₂ ist verständlich, wenn man berücksichtigt, daß die Gleichung U₂=U₁₊U, mit Ausnahme der Umladezeit in jedem Augenblick erfüllt sein muß. Die Spannungsdifferenz, die für die Umladung des Kondensators maßgebend ist, ist am größten, wenn die Sättigung der Drossel jeweils ' - im Scheitelwert der angelegten Netzspannung eintritt.. Die Anordnung arbeitet jedoch auch, wenn diese Bedingung nicht erfüllt ist. Zur Erreichung dieses. Bestwertes muß die Drossel 1, insbesondere deren Kern, entsprechend bemessen werden.

Die beschriebene Anordnung liefert in jeder Halbwelle der speisenden Wechselspannung einen Stromstoß und kann daher z. B. die Zündimpulse für zwei Zündstiffcen'tladungsgefäße mit flüssiger Kathode abgeben, wenn die Anodenspannungen dieser Gefäße um eine Halbwelle gegeneinander versetzt sind. Dabei muß aber durch die Anordnung elektrischer Weichen, die z. B. aus Trockengleichrichtern bestehen können, dafür gesorgt werden, daß jeweils nur der Stromstoß geeigneter Richtung über einen Zündstift geleitet wird. Dies kann gemäß der Erfindung durch eine Anordnung nach Fig. 3 erreicht werden. Darin sind 5 und 6 die beiden Entladungsgefäße mit flüssiger Kathode mit den Zündstifteo 7 und 8. 9 und 10 sind die Ventile der Weichenanordnung, die· den Zündimpuls an die Zündstifte 7 bzw. 8 gelangen lassen; 11 und 12 sind diejenigen, die den Zündimpüls an den· danebenliegenden Zündstift vorbeileiten und den Stromkreis für das gegenüberliegende Gefäß schließen. 2 ist entsprechend Fig. 1 die plötzlich sättigbare Drossel, 3 der Kondensator und 13 ein gegebenenfalls noch vorzusehender Ohmscher Widerstand, Dieser ■Widerstand soll den Einfluß der Widerstandsänderung des Zündstiftes herabsetzen. Die gesamte An-Ordnung wird von dem Netz 1 gespeist. Die Ventile 11 und 12 müssen diejenige Spannung als Sperrspannung aufnehmen können, die am Zündstift bis zum Eintritt der Zündung anwächst. Das kann unter Umständen die Summe aus Kondensator- und go Netzspannung sein. Die Ventile 9 und 10 dagegen werden nur mit dem Spannungsabfall der Ventile 11 und 12 als Sperrspannung beansprucht. Alle diese Hüfsventile müssen aber für den vollen Zündstrom bemessen werden. -

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Anordnung zum periodischen Steuern von Zündstiftentladungsgefäßen mittels kurzer, hoher Stromstöße, dadurch gekennzeichnet, daß für zwei gegensinnig parallel geschaltete Gefäße ein. Zündstromkreis vorgesehen ist, bei dem jeder Zündstift nebst vorgeschaltetem Ventil und parallel geschalteter Weiche in Reihe mit einer für beide Gefäße gemeinsamen Reihenschaltung einer Drossel mit einem Kondensator liegt.

   In Betracht gezogene: Druckschriften:
   USA.-Patentschriften Nr. 2 182 647, 2 190 774, 2 222 620, 2 157 925.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

   609 5Ϋ4 8.56