DEP0035717DA - Verfahren zum Zünden und zum Betrieb von elektrischen Leuchtröhren - Google Patents

Description

Patentanmeldung der Firma
Elektrizitäts-Aktien-Gesellschaft
vorm. W. Lahmeyer & Jo.,
Frankfurt a.M., Guillettstr. 48

Verfahren zTjmVBe^rieb von tfieuchtrÖhren.

TJm elektrische Leuchtröhren mit Glühelektroden oder kalten Elektroden zuverlässig zu zünden, wurden Schaltungen vorgeschlagen, die neben einer Strombegrenzungsdrossel noch eine Schwingungsdrossel und einen Kondensator vorsehen. Durch die Resonanz zwischen Schwingungsdrossel und Kondensator werden Überspannungen erzeugt, die über der speisenden Netzspannung liegen un<i damit die notwendige Zündspannung für die Leuchtröhre liefern. Es wird dabei darauf geachtet, daß der Kondensator nicht unmittelbar an der Röhre liegt, um durch die Entladungsstösse des Kondensators eine zu starke Beanspruchung der Elektroden zu vermeiden. Die Erfindung hat ein Verfahren^zum Betrieb von Leuchtröhren-^-MfeesOTidereOsum Zünden M&& J

toe-fi- mit Glühelektroden öder kalten Elektroden zum Gegenstand und besteht darin, daß ein Kondensator an eine Anzapfung der ,-trombegrenzungsdrossel geschaltet wird und Kondensator mit Anzapfung, insbesondere die Wicklungslängen der Drosselspule, so bemessen werden, daß an der Leuchtröhre vor dem Zünden eine Spannung oder ein Spannungstoss entsteht, der über der Netzspannung liegt und eine sichere Zündung bewirkt. Nach der Erfindung können auch anstelle einer Anzapfung zwei Wicklungen auf der Drossel angeordnet und hintereinander geschaltet werden, wodurch die gleiche Wirkung erzielbar ist, Falls die Leuchtröhrenanlage mit einem Streufeldtransformator arbeitet, kann auch der Streufeldtransformator

eine Anzapfung erhalten, oder seine wicklung unterteilt und die Teile hintereinander geschaltet werden, wobei sich wiederum die gleichen Wirkungen einstellen.

Das Verfahren nach der Erfindung ist nicht nur zum Zünden von Leuchtröhren, sondern auch zum Betrieb derselben von außerordentlicher Bedeutung, nicht allein wegen der Erzeugung einer sicher wirkenden Zündspannung, sondern vor allem auch, weil bei richtiger Bemessung der Kondensator Kapazität, der Länge der Drosselanzapfung und der liiinhaltung der Kennlinien eine Kompensierung des Lampenstromes im Betrieb erreichbar ist. Nach der Erfindung kann dem Metz ein Strom mit einem Leistungsfaktor von o,75 und darüber entnommen werden, während es bisher bei Leuchtröhren nur möglich war, einen Strom mit einem Leistungsfaktor von o,45 bis o,5o ohne Kompensierung aus dem Netz zu entnehmen.

Mit Hilfe der Erfindung ist es weiterhin möglich, Leuchtröhren mit einer, von ihrer normalen Betriebsspannung abweichenden Netzspannung zu betreiben, beisp. durch Anzapfung einer Drosselspule und in Seihe-Schaltung eines Kondensators mit entsprechender Kondensator-Kapazität.

Weiterhin ist für das Verfahren nach (der Erfindung wesentlich, daß die Elektroden der Leuchtröhre gegen Entladungsstösse geschützt werden können, da der Kondensator durch die Induktivität der angezapften Drossel gegen die Leuchtröhre abgesperrt ist, wodurch die Lebensdauer der Leuchtröhren ganz wesentlich erhöht werden.

Auf der Zeichnung ist als Ausführungsbeispiel ein Schaltschema zur Erläuterung des Verfahrens nach der Erfindung dargestellt.

Nach der Fig. 1 ist die Strombegrenzungsdrossel L mit einer Anzapfung b versehen und an diese Anzapfung der Kondensator C gelegt. Bei dieser Schaltungsanordnung erübrigt sich eine eigene Schwingungsdrossel, weil der dem Kondensator vorgeschaltete Teil der Drossel L ^ ^{von a} "bis b vor der Zündung als Schwingungsdrossel wirkt. Solange die Leuchtröhre noch nicht brennt, liegen der Drosselteil a-b und der Kondensator in Reihe an der Netzspannung. Erfindungsgemäß ist der induktive "Widerstand der Drossel bei Netzfrequenz kßls der kapazitive Widerstand des Kondensators,

Es tritt deshalb, wie aus. Diagramm Skizze 2 ersichtlich, ist, an den Klemmen b,d eine Spannung auf, die höher als die Netzspannung e ist. Der kapazitive btrom im ifficklungsteil a-b induziert außerdem in dem l'/icklungsteil b-c eine Spannung, die nochmals erhöhend wirkt, so daß an der Röhre eine Spannung c-d liegt, die weit höher als die Netzspannung ist. Beim Einschalten tritt rieben dem eben behandelten stationären Zustand noch eine Ausgleichsschwingung mit der Eigenfrequenz des Schmdngungskreises von Lq und G auf. Für diese Schwingung gilt sinngemäß dasselbe, wobei die überspannung zwischen c und d hier noch viel grosser wird, da der induktive Widerstand Lg bei der ü'igenfrequenz gleich, dem kapazitiven Widerstand ist.

Erfindungsgemäß kann die Kapazität C und die Anzapfung an der Drossel, d.h. L₀ so bemessen werden, daß spater im Betrieb nach der Zündung der Drossel die Blindleistung des Hauptkreises von Drossel und Leuchtröhre weit— getiend kompensiert und dem .Netz ein btrom mit einem Leistungsfaktor von o,75 und darüber (gegenüber o,4-5 bis o,5 ohne Kompensierung ) entnommen wird.

Dadurch daß die Kapazität sowohl gegen das Wetz, als auch gegen die Leuchtröhre durch eine Induktivität abgesperrt ist, kann sie den Strom nicht verzerren. Bei richtiger /IbStimmung des Kreises treten an der Kapazität nur Spannungen auf, die wenig grosser als die lMet ζ spannung sind, so daß die Kapazität spannungsm'ißig nur für die Netzspannung zu bemessen ist. Die allgemein angestrebte Schonung der Glühelektroden gegen die Entladungsstösse des Kondensators wird somit ebenfalls erreicht-

Die schaltung kann augewendet werden für Leuchtröhren mit einer Yorheiz-und mit einer --ufheizglühelektrode, für Röhren mit zwei Ä.ufheizglühelektroden und für Röhren mit kalten Elektroden.
Ausführungsbeispiel ;

Bei einer Leuchtstoffröhre von 25 ^-iatt für 22o Volt und 5° Hertz Netzspannung treten die geschilderten Vorgänge bei folgenden werten für die Drossel und Kapazität auf :

Kapazität 3jp E¹

Drossel 2,5 Henry

Vorschaltteil a-b gleich 50 % der gesamten Wicklung. Durch die Sättigung der Drossel und Veränderung der Streuung zwischen den beiden Wicklungsteilen_s etwa durch Anordnung verschiedener Kern-Schenkel, durch verschiedenartige Luftspalte, Hilfsschenkel und dergl., können erfindungsgemäß die geschilderten Erscheinungen gesteuert und dadurch eine leichte Zündung und gute Kompensierung erreicht werden.

Erfindungsgemäß ist es mit dieser -Anordnung weiterhin möglich, auch die Betriebsspannung der Leuchtröhre zu ändern, da auch im Betrieb, z.B. in dem vorgeschalteten Teil a-b der Drossel, Spannungsabfälle auftreten, die je nach der Bemessung des Kreises die eigentliche Betriebsspannung b^d der Röhre verschieden stark erniedrigen oder erhöhen, so daß diese von der Netzspannung abweicht.

Claims (2)

1. X) Verfahren zm. M%äen und zu». Betrieb Qun elektrischen LeiiChtrGür&i-mit gtokeiektroäen ader kai tm- ■ Elektroden, dadurch gekennzeichnet» dass ein'Xonäens&t&r an .-eine fmg der Struabsgremimgsdrasssl gesehxl'tet w%d i mit -Ämapfwig. s& besessen »trd» das» ^:sn der :L$mhtr§fir& de® Ζϋηέ.$η eine 3pamum§ od&r ®in B^mmmstüBS mtsteh-t, der über der 'M@t%§ß®mimg liegt.
2. 2) ferfahrm-zi&.Mmim mn elektrtsehen.Zewshtrifären mit . MüfceleMtm$m oder kaltem SleMtroäm nacü Anspruch I äa~ uurck ge&enmetclmßtt. 4a$s.-an Stelle etnsr J der ärossel %®@i ■ SitMungen angeordnet tmä geschaltet amrilen* ®aer qüss an Stelle einet Pressel stm $trsufßld~Tran$furmt®F wermnäei mir&₉. uer sine Oder zwei hintereinander, gesell tete ■ itüMmgst&ile 3) ferfafarm -zm Betrieb von LmoktrWirm -gemäss mid Z₉ dadurch gelseenzeWinet, dü&s eise sicher Sinaspsnnwtg ■ und eins gute ioxpenste'rung-des laxpenstrms im Betrieb %»M, durch Bemessung ä®r> Kopazt tat ,der Brosselmtapfsmg wid der Kennlinie ( durch imd dergletchm Jf *£t« entsprechender Setonitmg erzielt

   4J Verfahren zm Setrieb mm &&whtr§krem_gd®attrch gmermzetchnei_s dass die Leuchtröhre, mit der S&taitw^sasQrdnmg nach Anspruch 1 wid 2 mit .etner Setzspcamung^ äi& gleich uäer imr tits'zu Q& %-grSsser als Me Brmmsffammmg- 4&r M ist» fy&trtsüen -»trü»

   5J ferf&hretoJBM Betrieb mn ZmißhtrWwga, - dadurch Mm ein imämsator an eine mzapfmig der Strwtbegrwumg8>~ ■'drossel für 4ie Leaohtraare gelegt wird* m-dte M£t34u®gsstQS$e des parallel geschalteten Xonden&z-tors'oon den Slektmdm d&r Lsußhtr&kre fernzuhalten:- md äen i&Mensaior gegen Oberwellen aus 4m MsU zu.