HU185154B - Arrangement for firing of discharge lamp - Google Patents

Description

A találmány tárgya elrendezés kisülőlánipa gyújtására, amely hálózati nullavezetékhez csatlakoztatott első elektróddal és áramkorlátozó tekercselésen keresztül hálózati fázisvezetőkre csatlakoztatott második elektróddal működtetett kisülőiánipához van illesztve és mind kis- és közép-, mind pedig nagynyomású kisülőlámpák és különösen fénycsövek megbízható, gyors gyújtását biztosítja. ,

A ma általánosan használt fénycsöveknél az elektródokat előzetesen fel kell fűteni. A fénycső gyújtása csak azután lehetséges, hogy az elektródok felfűtése megtörtént. A gyújtáshoz a legtöbb esetben azt a megoldást választják, hegy az elektródokat rövid időre gyújtófeszültséggel táplálják és ennek értékét az üzemi feszültségénél nagyobbra választják. A gyújtófeszültség általában az indukció jelensége révén fejti ki hatását.

A tapasztalatok szerint a kisülőlámpa bekapcsolása és a tényleges felgyulladása között meghatározott idő telik el. Ehhez járul egyes esetekben az is, hogy a tényleges gyújtástól eltérő gyújtási folyamatokban kellemetlen fényremegés keletkezik. Ebből következik, hogy bizonyos, a kisülőlámpától függő időtartamon belül a teljes fény teljesítményt a kisülőlámpa nem képes biztosítani és ezt a felhasználó kellemetlen jelenségként érzékeli. Sok próbálkozás történt eddig is arra, hogy a kisülőlámpáknak ezt a kényelmetlen tulajdonságát felszámolják. Mindennek ellenére mind a mai napig nem sikerült olyan elrendezést kialakítani, amelynek révén a kisülőlámpák, s különösen a fénycsövek azonnali gyújtása biztosított.

A jelen találmány feladata olyan, kisülőiámpák, s különösen fénycsövek gyújtására szolgáló elrendezés kialakítása, amely egyszerű felépítéssel biztosítja, hogy a kisülőiámpák károsodás nélkül, késíekedésmentesen, a bekapcsolást követően felgyulladjanak. A találmány szerint a feladat megoldását oly módon javasoljuk, hogy a kisülőlámpát olyan gyújtási elrendezéssel látjuk el, amely a lámpa elektródjaira a kisülőlámpa vagy kisüiőlámpák bekapcsolásakor, amelyhez előnyösen az alacsony feszültségek tartományába eső feszültség szolgál, rövid időtartammal olyan nagyságú gyújíófeszültséget juttat, amely azonnal ívkisülést idéz elő.

Ha mindjárt a kisülőlámpa bekapcsolásakor elektródjaira olyan nagyságú feszültséget juttatunk, amely azonnali ívkisülést hoz létre, a kisülőlámpa késlekedés nélkül, a bekapcsolást követően remegéstől mentes fény kibocsátásával felgyullad. Ennek megfelelően nem kell viszonylag hosszú ideig várakozni althoz, hogy a kisülőlámpa a teljes fényteljesítményt biztosítsa. Az elektródoknak az égő fényív által biztosított gyors felmelegedése szinte azonnal biztosítja a megfelelő elektródemissziót, aminek révén már rövid idő elteltével, mégpedig a tápfeszültség néhány periódusát követően a megemelt gyújtófeszültség értéke lecsökkenthető.

A találmány szerint javasoljuk, hogy a kisülőlámpa elektródjait kisülési vagy emissziós csúcsokkal lássák el. Ha ezeket a kisülési vagy emissziós csúcsokat egymásból kiinduióan hossztengely mentén tuiipánszerűen és tengelyirányban kör alakban futóan egyre keskenyedő keresztmetszettel hozzuk létre, a tulipáncsúcsok a kisülési ív nagymérvű kiépülése nélkül is gyorsan felmelegednek, lavinaszerű elektronfelszabadulás jön létre, és így áthidalható az a túlfeszültség! tartomány, amely a normál feszültséghez visszavezet. Ezen kívül az eddigi elrendezésekkel szemben a gyújtási gáznyomást is olyan nagy, elő2 nyösen mintegy 10...30 mbar ral megnövelt értékre iehet választani, hogy ezzel ideális gyújtási folyamat, spektrális összetétel és kedvező fényhasznosítás legyen elérhető.

A kisülőlámpák begyújtását a találmánj' szerint egyezet íí eszközökkel lehet biztosítani. Nincs szükség azokra a különleges gyújíókapcsolásokra, amelyek például nagyfrekvenciás nagy feszültséget hoznak létre. A találmány szerinti elrendezés egy előnyös kiviteli alakjában a gyújtófeszültség rövid időtartamig szükséges értékét egyszerűen feltranszformálással biztosítjuk. Az ehhez szükséges feszüitségnövelő elrendezést, például transzformátort a lámpához eddig is használt áramkorlátozó tekercselés felhasználásával úgy alakítjuk át, hogy az áramkorlátozó tekercselést vezérelhető megszakítódéin kimenetére csatlakoztatott indítötekercseléssel látjuk el.

A ma már jelentős mértékben elterjedt kisnyomású fénycsövekben szinte kivétel nélkül aktiváló anyaggal bevont izzóspirálokat alkalmaznak. Az ionokat előállító fényport merítéssel vagy szórással viszik fel a spirál felületére. Az elektródokat külön söntkapcsolással látják el és ezekkel biztosítják eloaktiválásukat. Az önmagában tökéletesen kivitelezett bevonatok is könnyen képűinek az elektródok felületéről, ami eiöbb-utóbb a cső elektródterének befeketedését okozza. Olyan fénycsövek esetében, amelyeket úgynevezett hidegindítóval gyújtanak be, az ellenállás igen alacsony értékű és az elektródok leépülése viszonylag gyorsan következik be. Ennek egyik fontos okozója az a tény, hogy éppen az aktiváló anyagok mutatnak kis ellenállást a megnövelt gyújtófeszültséggel járó megnövdt elektronbccsapódással szemben.

Amikor a találmány szerint javasolt módon a kisülési pálya irányába mutató, nagy hősziíárdságú fémes anyagból készült kupát alkalmazunk, amelyet szélén elektronokat könnyen emittáló csúcsokkal látjuk el, a nagyfeszültséggel előállított elektronok korlátos mértékű becsapódása mellett is a felmelegedés, a felhevülás azonnal fellép, a gyújtás biztosított és a tápfeszültség gyorsan visszatérhet a szokásos értékre. A kupaszerű fémes részt szintereíhető anyaggal, például volfrámporral, rltkaföldfém-oxidokkal és korlátos villamos vezeíőképességű oxidokkal lehet kitölteni, amelyet ezt követően nagy nyomás alatt préselünk és préselés után szinterelünk.

A fentiekből is következik, hogy a kupa tulipánszerű alakot vesz fel és az egyes csúcsok alkalmasak arra, hogy korlátos kisülési lökés hatására is elegendő elektront bocsássanak ki, ami biztosítja, hogy a nagyfeszültségű kisülési áramból a szokványos hálózati áramhoz könynyen vissza lehessen térni, egyúttal olyan hővezetés jöjjön létre, amelynek jellemzője, hogy a kisülési ív gyorsan a normál üzemet jellemző paramétereket érje el. ismert módon mindem gyújtási eljárásban törekednek olyan előaktivált anyagok választására, amelyekkel a gyújtás Folyamata könnyebbé válik, az elektródok elhasználódása csökken. Ismeretes, hogy minden elektród gyújtáskészsége attól függ, hogy mennyire könnyen felmelegíthető anyagból készül. A könnyű felmelegíthetőséget az adott esetben úgy érjük el, hogy a fémes rész széleit virágsziromszerűen, például a tulipán, a margaréta szirmainak megfelelően alakítjuk ki. Ily módon eddig ismeretlen felépítésű elektródokat kapunk, amelyek biztosítják a hideg feltételek közötti gyújtást.

A gyújtási eljárás során figyelembe kell venni, hogy az elektronok kemény becsapódása csak a lehető legrövidebb ideig tartson, hogy az elektródokat kitöltő anyagot nagyon rövid ideig tartó elpárolgás ne károsít-2185 154 hassa. Ilyen okoknál fogva a kupát például tóriumtartalmú anyagból külön állítjuk elő és arra használjuk fel, hogy az első elektronbecsapódást olyan korlátos szinten tartsuk, amennyire ez csak lehetséges és így gyakorlatilag kizárjuk a szerkezeti anyagok leépülését.

A gyújtási eljárás során biztosítani kell, hogy a lehető legkisebb ideig tartó túlfeszültséget alkalmazzuk, hogy ily módon is elkerüljük az anyagok leépülését, amikor a nagyfeszültség a szokásos tápfeszültségre vált át. A találmány szerinti megoldásban a gyújtás idejét a váltakozóáram alig néhány periódusára korlátozzuk, amit lehet például kézzel működtetett kapcsolóelemmel, rövid időtartamot biztosító, a továbbiakban leírt kapcsolóautomatával, vagy esetleg olyan elektronikus elemmel, például tirisztorral biztosítani, amely mindehhez a gyújtási pillanaton belüli gyújtási időtartamot is vezérli, tehát például fázisoló elektronikával. Különösen előnyösnek mutatkozott, ha a kapcsolás időpontját a váltakozóáram periódusának nullaátmenetéhez illesztjük.

A következőkben a találmány tárgyát példakénti kiviteli alakok kapcsán, a csatolt rajzra hivatkozással ismertetjük részletesen. A rajzon az

1. ábra a kisülőlámpák gyújtására szolgáló találmány szerinti elrendezés kapcsolási vázlata, a

2. ábra az 1. ábra szerinti elrendezés mechanikus kapcsolót tartalmazó kiviteli alakja, a

3. ábra a 2. ábra szerinti elrendezésben alkalmazott kapcsolóelem helyzete egy meghatározott időpontban, a

4. ábra a 2. ábra szerinti elrendezésben alkalmazott kapcsolóelem helyzete egy másik időpontban, az

5. ábra az 1. ábra szerinti elrendezés elektronikus kapcsolóelemet tartalmazó kiviteli alakja, a

6. ábra a kisülőlámpa elektródjának egy előnyös kiviteli alakja vázlatosan és oldalnézetben, míg a

7. ábra az elektród egy másik előnyös kiviteli alakja.

Az 1. ábra szerinti kapcsolási vázlattal kialakított találmány szerinti elrendezés 1 kisül ó'lámpához csatlakozik, amely gázzal töltött 2 kisülőedénnyel van ellátva. A 2 kisülőedény belső terében például kis nyomás uralkodik, és ismert módon benne 3 első és 4 második elektród helyezkedik el, amelyek a szokásos megoldások szerint anyaguk aktiválása után vannak beépítve. Az 1 kisülőlámpa tetszőleges típusú lehet, az ismert felépítési módokat követi, s a jelen kiviteli példában fénycső szerepel.

A 3 első elektród U feszültségű váltakozóáramú táphálózat nullavezetékével 0 csatlakozási ponton keresztül kapcsolódik. A 4 második elektród 5 áramkorlátozó elem 6 áramkorlátozó tekercselésére van vezetve. Az 5 áramkorlátozó elem 7 vasmaggal van ellátva és az 1 kisülőlámpával sorosan van csatlakoztatva. Feladata, hogy az 1 kisülőlámpa begyújtásakor ismert módon az áramkorlátozást és ily módon az 1 kisülőlámpa stabilis üzemeltetésének feltételeit biztosítsa. A 6 áramkorlátozó tekercselés másik vége az ábrán csak vázlatosan bemutatott 8 főkapcsolón keresztül Ph csatlakozási ponton át a táphálózat fázisvezetőkére csatlakoztatható. A nullavezetékre és a fázisvezetékre csatlakoztatható hálózati 0 és Ph csatlakozási pontok közötti üzemszerű állapotban a jelen kiviteli alaknál 220 V-os hálózati és tápfeszültségvan,

A hálózati 0 és Ph csatlakozási pontok között 9 indítótekercselés van, amely 10 vezérelhető kapcsolóelemen keresztül a 8 fökapcsoló zárása után az U feszültségre csatlakoztatható. Ha a 10 vezérelhető kapcsolóelemet a továbbiakban ismertetendő módon zárjuk, a 6 áramkorlátozó tekercselés és a 9 indítótekercselés transzformátort alkot. Előnyösen, mint az az 1. ábrán pontokkal jelölten látható, a 6 áramkorlátozó tekercselés és a 9 indítótekercselés azonos értelmű tekercselési végpontjait összekapcsoljuk egymással.

A találmány szerinti, kisülőlámpák gyújtásához kialakított elrendezés működése a következő:

A 8 főkapcsoló zárása egyidejűleg a 10 vezérelhető kapcsolódéin zárását vonja maga után, amint azt a 2. és

3. ábrával kapcsolatban még részletesen ismertetni fogjuk. Ily módon a 6 áramkorlátozó tekercselésből és a 9 indítótekercselésből létrejött transzformátor primer oldalára az U feszültség jut el. Az U feszültségből a szekunder oldalon feltranszformált szekunder feszültség keletkezik, amely gyújtófeszültségként jut a 3 első és a 4 második elektródra. A 6 áramkorlátozó tekercselésből és a 9 indítótekercselésből álló áramkorlátozó elem feszültségarányát úgy kell megválasztani, hogy a kapott gyújtófcszültség az elektródok között azonnal ívkisülést hozzon létre. Az ívkisülés hatására a 3 első és a 4 második elektród gyorsan felmelegszik és rövid idő elteltével az így előidézett elektroemisszió intenzitása elegendő a kisülési fényív fenntartásához. Ezután az U feszültséghez viszonyítva megemelt értékű gyújtófeszültség feleslegessé válik. A 10 vezérelhető kapcsolóelem nyitásával a 9 indítótekercselést lekapcsoljuk a tápáramkörró'l, és így a 6 áramkorlátozó tekercselés kizárólag arra szolgál, hogy a begyújtott 1 kisülőlámpa stabilis üzemét biztosítsa.

A 6 áramkorlátozó tekercselés és a 9 indítótekercselés menetszámara'nyát úgy kell megválasztani, hogy a 3 első é; a 4 második elektródra vezetett gyújtófeszültség legalább kétszerese legyen az U feszültségnek. Ez annyit jelent, hogy a 9 indítótekercselés menetszáma legfeljebb fele lehet a 6 áramkorlátozó tekercselésének. Így például kitűnt, hogy ha a 6 áramkorlátozó tekercselés és a 9 indítótekercselés menetszámaránya 3:1 és az U feszültség hálózatból kapott értéke 220 V, a szokásos felépítésű 1 kisülőlámpa, vagyis például fénycső, károsodásmentesen azonnal gyújtható. A 10 vezérelhető kapcsolóelemet előnyösen az U feszültség tíz periódusán belül lehet nyitni, hogy, mint már említettük, a 9 indítótekercselés lekapcsolódjon. A 9 indítótekercselésnek ez a viszonylag rövid időtartamú alkalmazása azért lehetséges, mert a sikeres gyújtás után a 3 első és a 4 második elektród között a kisülési ív fenntartásához a megnövelt gyújtófeszültség már nem szükséges. A 9 indítótekercselést tehát rövid időtartamú terhelésre és nem tartós üzemre kell méretezni.

A 2. ábra alapján az 1. ábra szerinti elrendezés egy konkrét konstrukciós kialakítását ismertetjük. Itt spirális elektródokat alkalmazunk, mint az a 3 első elektród esetében példaként látszik. A 2. ábra azt mutatja, hogy a 6 áramkorlátozó tekercselésen kialakított 9 indítótekercselés cikk-cakk alakú. Ez biztosítja, hogy az abszolút ellenállás nagy legyen. A 9 indítótekercselés vékony huzalból vagy vékony lemezből stancolással készíthető.

A 8 fökapcsoló és a 10 vezérelhető kapcsolóelem ennél a kiviteli alaknál egybeépítve, mechanikus felépítésű 11 kapcsolóban foglal helyet. A 8 főkapcsoló Z tlakú 12 késes érintkezővel (öntisztító érintkezővel) van ellátva, amely elforgatható 13 működtető szervvel kikapcsolási helyzetből bekapcsolási helyzetbe vihető át.

-3185 ί 54

A 12 késes érintkező 14 első és 15 második érintkezőt kapcsolhat össze (3. és 4. ábra), amelyek közül a 14 első érintkező a Ph csatlakozási ponton át a fázisvezetékre csatlakozik. A 15 második érintkező a 6 áramkorlátozó tekercselés egyik végével, valamint olyan 16 első kapcsolórugóval van összekapcsolva, amelyik egyik végével a 9 indítótekercseléssel kapcsolódó 17 második kapcsolórugóval a 10 vezérelhető kapcsolóelemet alkotja. A 16 első és a 17 második kapcsolórugó egy-egy 18 kontaktussal van ellátva és mozgásukat egy-egy szilárdan elhelyezett 34 támasz korlátozza. A 16 eiső és a 17 második kapcsolórugó között a 13 működtető szervvel összekapcsolt négyszögletes vagy négyzetes, esetleg ovális keresztmetszetű 19 működtető tengely van elhelyezve.

A 3. ábrán all kapcsoló kikapcsolást helyzete látható, amikor a 12 késes érintkező a 14 első és a í 5 második érintkezőtől el van választva. A 19 működtető tengely ilyenkor a 16 első és a 17 második kapcsolórugón a két 18 kontaktust nyitva tartja. Ha a 13 működtető szervet az óramutató járásával egyező irányban elforgatjuk, a 12 késes érintkező kapcsolatba kerül a 14 első és a 15 második érintkezőkkel, mint az a 2. ábrán látható, ahol a 11 kapcsoló egy közbenső állásának megfelelő állapotot mutatunk be. A négyszögletes keresztmetszetű 19 működtető tengely forgása során szétnyomja a 16 első és a 17 második kapcsolórugót, amelyek alul egymástól eltávolodnak, míg a 34 támasz miatt felső végükön a 18 kontaktusok záródnak (2. ábra), Ennek megfelelően a 9 indítótekercselés a 6 áramkorlátozó tekercseléssel az 1. ábra kapcsán ismertetett módon villamos kapcsolatba kerül. A 13 működtető szerv további elforgatásakor a 16 első és 17 második kapcsolórugók a 4. ábrán látható bekapcsolási helyzetbe, nyugalmi helyzetükbe térnek vissza, amelyben a két 18 kontaktus egymástól el van választva. A 12 késes érintkező ettől függetlenül az előzőeknek megfelelően a 14 első és a 15 második érintkezőt egymással összekapcsolja.

A 12 késes érintkezőt a kikapcsolás! helyzetből a bekapcsolási helyzetbe forgatva ily módon a 18 kontaktusok rövid időre záródnak és ennek megfelelően a 10 vezérelhető kapcsolóelemben is a szükséges rövid időtartamra, általában legfeljebb tíz félperiódus hosszáig záródik az áramút. Annak elkerülésére, hogy' a négyszögletes keresztmetszetű 19 működtető tengely a 2. ábra szerinti közbenső helyzetben túl hosszú ideig maradjon, olyan, az ábrán nem mutatott eszközöket, például rugókat alkalmazunk, amelyek a négyszögletes keresztmetszetű 19 működtető tengelyt a 4. ábrán látható helyzetbe kényszerítik át.

Magától értetődően a 11 kapcsoló nemcsak forgóelemmel, hanem megfelelően felépített nyomáskapcsolóval vagy billenőkapcsolóval is kialakítható.

Az 5. ábrán a találmány szerinti elrendezés egy to vábbi kiviteli alakja látható, amelyben a 10 kapcsolóelem elektronikus elemekből épül fel. Az 1. ábra szerinti kapcsolási vázlattal szemben az 5. ábra szerinti elrendezésben a 10 vezérelhető kapcsolóelem nem a fázisvezető Ph csatlakozási pontja és a 9 indítótekercselés között van beiktatva. Mint azt az 5. ábra mutatja, a 3 első és a 4 második elektród spirális kialakítású, mindkét végük egymással kapcsolódik.

A 9 indítótekercselés egyik vége és a 0 csatlakozási pont között hídkapcsolásban felépített 20 kétutas egyenirányító van beiktatva. A 20 kétutas egyenirányító kimeneti, egyenirányítóit feszültséget szolgáltató oldalún tirisztor van beépítve. A 20 kétutas egyenirányító pozitív sarka, illetve a 21 tirisztor A anódja 22 diódán és 23 ellenálláson keresztül 24 kondenzátorra van csatlakoztatva. A 21 tirisztor G vezérlőeiektródja ígate) 26 Zener-diódán keresztül csatlakozik a 24 kondenzátorra A 21 tirisztor K katódja és a 20 kétutas egyenirányító negatív sarka 27, illetve 28 ellenálláson keresztül egyegy csatlakozással a 26 Zener-dióda megfelelő elektródkapcsolására van vezetve.

Az 5, ábrán látható gyújtási elrendezés működésének módja egyezik az 1. ábra szerinti kapcsolási vázlatban bemutatott elrendezés működésével. Ennek megfelelően a 10 vezérelhető kapcsolóelem működése a következő:

A 8 főkapcsoló zárása előtt a 24 kondenzátor kisütése bekövetkezik. Amikor az U feszültség a 8 főkapcsoló zárása folytán a 24 kondenzátorra jut, az feltöltődik, aminek következtében a 21 tirisztor számára gyújtőimpuízusok keletkeznek és ezek a G vezérlőelektródon keresztül jutnak he. A gyújtóinipuizusok hatására a 21 tirisztor működni kezd, a 24 kondenzátor kisütését biztosítja. Az U feszültség nullaátmenetének időpillanatában a 21 tirisztor felszabadul, ezért a 24 kondenzátor kisülése megszakad. Az U feszültség következő félhullámának megjelenésekor az említett folyamat újból lejátszódik, vagyis a 24 kondenzátor újból feltöltődik, amíg a 21 tirisztor gyújtóimpulzusokkal a gyújtást biztosítja. A 21 tirisztor zárásának és nyitásának ez a váltakozása és ennek megfelelően a 24 kondenzátor feltöltése cs kisütése olyan hosszú ideig zajlik, amíg a 24 kondenzátoron a feszültség egy' meghatározott értéket el nem ér. Ez a meghatározott érték egyrészt a 26 Zener-dióda karakterisztikájától (a Zener-fesziiltségtől) másrészt pedig az. U feszültség nagyságától függ. Amint a 24 kondenzátor az említett feszültségértékre feltöltődik, a 2i tirisztor a G vezérlőelektródjára nem jut több gyújtóimpulzus és így a 21 tirisztor zárt állapotban marad. Ennek megfelelően a 9 indítótekereselés is lekapcsol.

A 24 kondenzátornak az említett küszöbfeszültségre való feltöltődése a 9 indítótekercselés bekapcsolt állapotát meghatározó időtartamot vesz igénybe. Mivel a küszöbérték, mint említettük, egyebek között az U feszültség nagyságától függ, a 9 indítótekereselés bekapcsolt állapota az U feszültség nagyságától függő ideig tart. A leírt kapcsolással biztosítható azonban, hogy' névleges tápfeszültség mellett a 9 indítótekercselés bekapcsolási időtartama az U feszültségnek legfeljebb tíz periódusán át tartson. Megfelelő kapcsolástechnikai megoldások révén azonban elérhető, hogy a 9 indítótekereselésnek ez a bekapcsolási ideje a hálózati U feszültségtől független legyen. A 2. ábrán látható kiviteli alakkal szemben az 5. ábra szerinti kapcsolásban a 10 vezérelhető kapcsolóelem a 8 főkapcsoíótól független és ezért térben attól elválasztva is beépíthető. Ennek a megoldásnak a révén lehetővé válik, hogy a 10 vezérelhető kapcsolóelemet a világítótestbe vigyük át, előnyösen az 5 áramkorlátozó elemmel szomszédosán. Ezzel a kialakítással minden további nélkül lehetővé válik, hogy egyetlen 8 főkapcsoloval a leírt módon több 1 kisülőlámpát is be-, illetve kikapcsoljunk.

Az elektronikus felépítésű 10 vezérelhető kapcsolóelemet az 5. ábra szerinti elrendezésben természetesen másként is ki lehet alakítani. F'éldául a 21 tirisztor helyett más elektronikus kapcsolóelem, például más vezérelt egyenirányítóeszköz alkalmazható, amely megfelelő ve-4185 154 zérlés hatására a 9 indítótekercselést csatlakoztatja és meghatározott idő elteltével újból lekapcsolja.

A 10 vezérelhető kapcsolóelem megfelelő elektromechanikus kivitelű is lehet. Ilyen célra alkalmazhatóak például az ismert relékapcsolások, amelyeknek az az előnyük is lehet, hogy a 8 fokapcsoíótó! térben elválasztottan alakíthatók ki.

Az előzőleg ieírt gyűjtóelrendezések segítségévei az 1 kisülőlámpák biztonságos és fényremegés nélküli begyújtása biztosítható a 3 első és a 4 második elektród kialakításától függetlenül. Különösen jól gyújthatok a javasolt módon a spirális elektródokkal kialakított 1 kisülőlámpák.

A gázkisülés begyújtásához előnyösen az elektródok előmelegítését használják, habár ezzel kapcsolatban számos olyan hiányosságra kell utalni, amelyek eddig általában figyelmen kívül maradtak. A legnagyobb hátrány az, hogy az elektród felmelegítésének kezdete és az elektronemisszió megindulása között hosszú idő telik el, vagyis a kisülőlámpa begyújtása hosszadalmas. Ismeretesek már olyan kapcsolórendszerek, amelyek a gyújtási kísérletekkel kapcsolatos fény felvillanásokat messzemenően elnyomják, habár ezzel a fűtött elektródok spiráljainak felmelegítési idejét nem lehet csökkenteni. További hátránya az előmelegítésnek az, hogy a megfelelő kapcsolás söntkapcsolásként van beiktatva, és ezért a söntáramkör lekapcsolása után az elektródok melegítéséhez szükséges kétoldali árambevezetések táplálása a kisülőedény összenyomható lábán keresztül történik, míg stacionárius üzemre való átkapcsolás után az elektródok csak egyoldalú táplálást kapnak. A kisülési ív a begyújtás után a legrövidebb utat választja, vagyis a legkisebb ellenállás útját, az elektródok áramtáplálási pontjai felé, ahol a fűtőspirálisok árambevezetés esetén a táphálózatra csatlakoznak. Ezek a helyek ezt követően túlhevülnek. Az ívkisülés hatására ott az emissziós réteg lekopik, és a túlterhelés így a kisülőlámpa élettartamát rövidíti le. Ehhez járul még az elektródok remegése a kisülőlámpa üzemeltetése során. Ezt a hátrányt csak úgy lehet elkerülni, ha a két árambevezető vezetéket (az elektródok izzóspiráljainak bevezetőit) rövidrezárjuk, mégpedig vagy közvetlen kisüléses túlhevítéssel hidegindításkor vagy pedig az árambevezetőknek az előhevített katódokhoz való rövidzáras kapcsolásával.

Különösen problémamentes és azonnali gyújtást lehet viszont elérni, ha olyan elektródokat használunk, amelyek kisülési és emissziós csúcsokkal vannak ellátva. Az ilyen elektród előnyös kiviteli alakját a 6. ábra vázlatosan mutatja be.

A kisülőlámpa 29 elektróddal van ellátva, ehhez 30 fémkupa tartozik, amelynek szélén 31, 31’ kisülési és emissziós csúcsok vannak. A 30 fémkupa alsó szintjén 32 csatlakozók vannak felerősítve. A 30 fémkupa 33 töltettel van ellátva, amely elektronokat emittáló anyagból, előnyösen ritkaföldfémoxidból áll. Amikor az elektródokra megnövelt gyújtófeszültséget juttatunk, kisülési csúcsokon keresztül a kisülési ív begyújtása könnyen és gyorsan bekövetkezik. A továbbiakban az elektródok ilyen kialakítása azzal az előnnyel is jár, hogy a kisülési ív nem vándorol az elektródok mentén.

A 29 elektród különösen előnyösen kiviteli alakjánál a 31 kisülési és emissziós csúcsok hosszirányukban kifelé meg vannak hajlítva, mint az a 6. ábrán látható a 31* kisülési és emissziós csúcsok vonalkázott ábrázolásával. Ilyen kialakítás mellett a 31 kisülési és emissziós csúcsok nem futnak egymással párhuzamosan, hanem tulipán alakot fölvéve egymásból indulnak.

A javasolt megoldás révén előnyös, gazdaságossági szempontból és üzemeltetéstechnikailag kedvező kialakítás érhető el, mivel a kisülési ív kör alakban a cső fala mentén, vagyis a lámpa tengelyére merőlegesen fut. így az elektródkorona a középtengelyre keresztben laposan fekszik, begyújt és stacionárius üzemi állapotok között elhasználódása kevéssé intenzív.

Egyértelműen keli utalni arra, hogy a találmány szerinti megoldás esetében a kisülési ív talppontja nem homlokoldalon van, hanem ferde vonal mentén, a tengelyre keresztben helyezkedik el. Az elektródok tulipán alakú lapjaikkal gyakorlatilag a teljes csőkeresztmetszetet átfogják.

\ 7. ábrán az elektródok egy további kiviteli alakja látható. Ezek az elektródok még könnyebben állíthatók elő, mint az előzők és élettartamuk sokkal hosszabb. Ennek a 29 elektródnak olyan 30 fémkupája van, amely szélén megfelelő 31 kisülési és emissziós csúcsokkal van ellátva. A jelen esetben 37 fedőlap is van, amely a 33 töltetet alkotó porszerű anyag kihullását előzi meg. A 37 fedőlapban kis 36 áttörések vannak, amelyek a kisülési pályára irányulnak. Ezek révén a 37 fedőlap az elektródáramot szitaként megszűri és a kisülési ív puha sugárként lép ki belőle.

Meg kell ismételni, hogy a találmány lehetővé teszi a spirális alakú elektródok esetében a hidegindítást, ami eddig nem volt lehetséges. A találmány szerinti megoldás révén az elektródok élettartama jelentősen megnő, amelynek közvetlen oka az, hogy az emissziós anyagot ionok és elektronok direkt módon nem bombázzák, mivel az első beeső részecskék a fémkupa könnyen és azonnal felhevíthető emissziós csúcsait érik el, amelyek molibdénből állnak. A spirális elektródok egyes helyein nem lép fel túlhevülés és az anyagok leépülése sem, mivel az elektronok számát szükség szerint lehet meghatározni és az nem egy olyan előhevítő rendszertől függ, amely csak pontatlanul illeszthető. Ily módon, mivel az elektród homlokoldalát a lámpa tengelyére merőlegesen helyezkedik el, nem alakulnak ki olyan különleges pontok, amelyek a gyártás következményei. Végül, a találmány szerint előállított elektródok hővezetése ideális, mivel az első gyújtófeszültség-impulzus a tartós üzemállapotot idézi elő.

Röviden, a találmány tárgya olyan, transzformátorként működő elemet tartalmazó kapcsolási és üzemi elrendezés, amely előaktivált elektródokkal ellátott kis-, közép- és nagynyomású lámpáknál használható, amelyek hidegindításkor a túlfeszúltségű áramlökés ellen árnyékoltak. A gyújtási folyamat ennek megfelelően nem okozza a lámpa belső alkatrészeinek lepusztulását, életfa taniának csökkentését. A kisülőlámpák feketedése korlátos szinten marad és ily módon gazdaságos, megbí '.ható működési elrendezések hozhatók létre.

Claims (16)

1. I. Elrendezés kisülőlámpák, előnyösen fénycső gyújtására, amely tápfeszültséget nagyobb feszültségre transzformáló gyújtóegységet tartalmaz, ahol a gyújtóegység a kisülőlámpa elektródjaira van vezetve, azzal jellemezve, hogy a kisülőlámpának (2) a gyújtóegységgel kapcsolódó elektródjai (29) közül legalább egy előaktivált anyagú

   -5185 ί 54 fémkupaként (30) van kialakítva, ahol a fcmkupa (30) szélén emissziós és kisülési csúcsok (31) vannak és a fémkupában (30) emisszióképes anyagból, különösen ritkaföldfémoxidból álló töltet (33) van elrendezve. (Elsőbbsége: 1980- 1 i. 18.) g
2. 2. Az 1. igénypont szerinti elrendezés kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a kisülési és emissziós csúcsok (31) tulipánszerűen, előnyösen lefelé hajlóan, célszerűen körvonal mentén vannak kialakítva. (Elsőbbsége: 1980. 11.18.) ₁₀
3. 3. Az 1. vagy 2 igénypont szerinti elrendezés kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy az előaktivált anyag tóriumtartalmú molibdénlemez. (Elsőbbsége·. 1981. 05.

   29.)
4. 4. Az 1—3. igénypontok bármelyike szerinti elrende- jg zés kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a tölteten (33) fedőlap (37) van elrendezve, amelyben kisülést átengedő áttörések (36) vannak kialakítva. (Elsőbbsége: 1981. 05.

   29.)
5. 5. Az 1-4, igénypontok bármelyike szerinti elrende- 20 zés kiviteli aiakja, azzal jellemezve, hogy a töltet (33) szinterelhető anyagból, előnyösen volfrámpor és legalább egy ritkaföldfém porított oxidjának keverékéből van kialakítva. (Elsőbbsége: 1981.05. 29.)
6. 6. Az 1—5. igénypontok bármelyike szerinti elrende- 25 zés kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a gyújtóegység a kisülőlámpa (2) hálózati nullavezetékkel (0) összekapcsolt első elektródjából (3), áramkorlátozó tekercselésen (6) keresztül fázisvezetékkel összekapcsolt második elektródjából (4) áll, ahol az első elektród (3) és az áram- 30 korlátozó tekercselésnek (7) a fázisvezetékhez csatlakoztatott kezdőpontja között vezérelhető kapcsolóelem (10) és ennek kimenetére csatlakoztatott indítótekercselés (9) van oly módon elrendezve, ahogy az indítótekercselés (9) és az áramkorlátozó tekercselés (6) az 35 első és a második elektród (3, 4) közé csatlakoztatott feszültséget növelő transzformátort alkot. (Elsőbbsége: 1980. II. 18.)
7. 7. Az 1-6. igénypontok bármelyike szerinti elrende zés kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy az áramkörié- 40 tozó tekercs (6) menetszáma legalább kétszerese az indítőtekercsclés (9) menetszámának. (Elsőbbsége: 1980.

   11. i8.)
8. 8. Az 1—7. igénypontok bármelyike szerinti elrendezés kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a vezérelhető 45 kapcsolóelem (10) előtt az áramkorlátozó tekercselés (6) és a fázisvezeték között főkapcsoíc (8) van beiktatva. (Elsőbbsége: 1980. II. 18.)
9. 9. A 8. igénypont szerinti elrendezés kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a vezérelhető kapcsolóelem (10) és a főkapcsoló (8) egyetlen kapcsolóelemként van kialakítva, amely működtető tengelyt (19), a működtető tengelyhez (19) illeszkedő, kontaktusokkal (18) ellátott, mozgásában egy-egy támasszal (34) korlátozott első és második kapcsolórugót (16, 17) ez utóbbiaktól elválasztott első érintkezőt (14), az első érintkezőtől (14) elválasztott, az első kapcsolórugóval (16) csatlakozó második érintkezőt (15), valamint legnagyobb hosszméretével az első ás második érintkező (14, 15) közötti távolságot áthidaló elforgatható késes érintkezőt (12)tar talmaz, ahol az első érintkező (14) a fázisvezetékre, a második kapcsolórugó (17) az indítótekercselésre (9), míg a második érintkező (15) az áramkorlátozó tekercselésre (6) van vezetve, és a támaszok (34) a működtető tengely (19) és az. érintkezők (18) között vannak elrendezve. (Elsőbbsége: 1980. 11. 18.)
10. 10. A 9. igénypont szerinti elrendezés kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a működtető tengely (19) négyszög keresztmetszetű, (Elsőbbsége: 1980. 11. 18.)
11. 11. A 9. igénypont szerinti elrendezés kiviteli alakja. azzal jellemezve, hogy a működtető tengely (19) ovális keresztmetszetű. (Elsőbbsége: 1980. 11. 18.)
12. 12. Az 1—8, igénypontok bármelyike szerinti berendezés kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a vezérelhető kapcsolóelem (10) elektronikus elemként van kialakítva. (Elsőbbsége: 1980. 11. 18.)
13. 13. A 12. igénypont szerinti elrendezés kiviteli aiakja, azzal jellemezve, hogy az elektronikus elem tirisztor (21), vágj' más vezérelhető egyenirányító. (Elsőbbsége:

    1980.11.18. )
14. 14. Az 1-13, igénypontok bármelyike szerinti elrendezés kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy’ a vezérelhető kapcsolóelem (10) a bevezetett váítakozóáram periódusának zérusátmenetét érzékelő egységgel van kialakítva. (Elsőbbsége: 1981.05. 29.)
15. 15. Az 1—14. igénypontok bármelyike szerinti elrendezés kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a vezérelhető kapcsolóelem (10) megszakítást a bevezetett váltakozóáram néhány, előnyösen legfeljebb 10 félperiódusáig fenntartó egységgel van kialakítva. (Elsőbbsége: 1980.

    11.18. )
16. 16. Az 1-15. igénypontok bármelyike szerinti elrendezés kiviteli aiakja, azzal jellemezve, hogy az indítótekercselés (9) lemezből kivágott elemekből van kialakítva. (Elsőbbsége: 1981.05. 29.)