DE1761300U - DEVICE FOR CONTROLLING THE BURNING TIME OF ELECTRIC GAS OR STEAM DISCHARGE VESSELS. - Google Patents
DEVICE FOR CONTROLLING THE BURNING TIME OF ELECTRIC GAS OR STEAM DISCHARGE VESSELS.Info
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Description
Einrichtung zur Steuerung der Brenndauer von elektrischen Gas-oder Dampfentladungsgefäßen.Device for controlling the burning time of electric gas or Vapor discharge vessels.
Für die Steuerung von Entladungsgefäßen in ihrer Brenndauer ist es einfach, den Zündzeitpunkt des Gefäßes willkürlich im Verlaufe einer Periode des speisenden Wechselstromes festzulegen, jedoch schwieriger einen Löschvorgang der brennenden Entladung vor dem naturlichen Nulldurchgang des Wechselstromes zu erreichen. Es bestehen an sich bereits Vorschläge, um auch die Löschung der Entladung eines Stromrichtergefäßes vor dem normalen Nulldurchgang des Anodenstromes herbeizuführen. Diese Vorschläge für eine gesteuerte bzw. gezielte Löschung einer Entladung haben jedoch bisher keine große praktische Bedeutung gewonnen, abgesehen von denjenigen Anordnungen, bei denen ein Ausschlagen der zwischen Anode und Kathode des Entladungsgefäßes brennenden Entladung durch eine Kondensatorentladung mit entgegengesetzter Richtung über diese Anoden-Kathoden-Strecke, also von der Kathode auf die Anode des Gefäßes hin gerichtet, herbeigeführt wird. Von solchen Anordnungen wird vielfach bei Wechselrichtern Gebrauch gemacht. Für solche Einrichtungen, bei denen ein in Richtung der Kathoden-Anoden-Strecke, also entgegen dem eigentlichen Entladungsstrom verlaufender Stromstoß benutzt wird, ist aber jeweils ein relativ großer elektrischer Leistungsbedarf erforderlich, um den Löschvorgang der Entladungsstrecke in wirksamer Weise durchzuführen.It is used to control discharge vessels in terms of their burning time simply, the ignition timing of the vessel arbitrarily in the course of a period of the supplying alternating current, but more difficult an extinguishing process of the to achieve burning discharge before the natural zero crossing of the alternating current. There are already proposals to delete the discharge of a To bring about the converter vessel before the normal zero crossing of the anode current. Have these suggestions for a controlled or targeted deletion of a discharge however, so far not gained much practical importance apart from those Arrangements in which the between the anode and cathode of the discharge vessel burning discharge by a capacitor discharge with opposite direction via this anode-cathode route, i.e. from the cathode to the anode of the vessel directed towards, brought about. Such arrangements are often used in inverters Made use of. For those facilities where there is a cathode-anode route, that is, a current impulse running against the actual discharge current is used, but each a relatively large electrical power requirement is required to the deletion process the discharge path in an effective manner.
Die vorliegende Erfindung hat eine neuartige Lösung des angegebenen Problems der gesteuerten Löschung des Anodenstromes eines Gas-oder Metalldampfentladungsgefßes zu einem bestimmten Zeitpunkt zur Beendigung der Brenndauer zum Gegenstand, deren Wesen darin besteht, daß zum gewünschten Löschmoment der brennenden Entladung in dem Stromrichtergefß, welches bei Speisung mit Wechselstrom in jeder Periode desselben mittels seines Tauchzündstiftes neu gezündet wird, eine solche Dichte an negativen Ladungsträgern bzw. Elektronen, in dessen Plasma lediglich für die Speisung und Löschung der Hauptentladung bereitgestellt ist, welche das für die Führung des Stromes in der zu löschenden Entladungsstrecke erforderliche Maß für die Zeitdauer des Abbaues des bzw. der Kathodenflecke um etwa eine Größenordnung oder mehr überschreitet. Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, daß durch das Vorliegen einer derart gesteigerten Dichte der Ladungsträger in dem gewünschten Löschmoment eine Belieferung der Entladungstrecke für die Aufrechterhaltung des Stromes unmittelbar aus dem Plasma des Gefäßes heraus stattfindet und somit für die Aufrechterhaltung des Stromes keine Belieferung der Anoden-Kathoden-Strecke mit negativen Ladungsträgern bzw. Elektronen aus dem Kathodenfleck heraus notwendig ist. Die Folge dieser unmittel baren Einspeisung aus dem Plasma ist, daß der Kathodenfleck selbsttätig zum Absterben kommt und damit die Anoden-Kathoden-Strecke unterbrochen wird, wenn die Belieferung aus dem Plasma über die Zeitdauer des Abbaues des Kathodenfleckes bzw. der Kathodenflecke hinaus stattfindet.The present invention has a novel approach to the stated Problem of the controlled quenching of the anode current of a gas or metal vapor discharge vessel at a certain point in time for the end of the burning time to the object whose Essence consists in the fact that to the desired extinguishing moment of the burning discharge in the converter vessel, which when fed with alternating current in each period of the same is re-ignited by means of his immersion ignition pen, such a density of negative Charge carriers or electrons, in its plasma only for the supply and Extinguishing the main discharge is provided which is responsible for the conduct of the electricity in the discharge path to be extinguished, the required measure for the duration of the degradation of the cathode spot (s) by about an order of magnitude or more. The invention is based on the idea that the presence of such an increased Density of the charge carriers in the desired extinguishing moment a supply of the discharge path for maintaining the current directly out of the plasma of the vessel takes place and therefore no delivery of the Anode-cathode path with negative charge carriers or electrons from the cathode spot out is necessary. The consequence of this direct injection from the plasma is that the cathode spot dies automatically and with it the anode-cathode path is interrupted if the supply from the plasma over the duration of the breakdown of the cathode spot or the cathode spot also takes place.
Die Bereitstellung der notwendigen gesteigerten Ladungsträgerdichte kann im Rahmen der Erfindung in verschiedenartiger Weise stattfinden.The provision of the necessary increased charge carrier density can take place in various ways within the scope of the invention.
So kann an dem Stromrichtergefäß eine besondere Hilfsentladungsstrecke
benutzt werden, welche eine entsprechende zusätzliche Entladung erzeugt für die
Lieferung desjenigen Betrages an negativer Ladungstrgerdichte, um die durch die
Hauptentladung vorgegebene negative Ladungstrgerdichte in dem Plasma des Gefäßes
so zu steigern, daß zum beabsichtigten oder notwendigen Löschmoment
die
erforderliche negative Ladungsträgerdichte in dem Plasma lediglich für die Speisung
und Löschung der Hauptentladung bereitgestellt ist. Diese Hilfsentladungsstrecke
muß also mindestens von einem solchen Zeitpunkt an vor dem gewünschten Loschmoment
an der Hauptentladungsstrecke wirksam werden, der bestimmt ist durch die Summe der
Zeitwerte für den Aufbau und den Abbau der Entladung in der Hilfsentladungsstrecke
sowie den Abbau der zu löschenden Kathodenflecke. Wie hierdurch bereits angedeutet,
wird gemäß der Erfindung für den Einsatz des Löschvorganges diese Hilfsentladungsstrecke
abgeschaltet. Hierdurch ist in dem Plasma derjenige Betrag, der vorher für die Aufrechterhaltung
der Entladung dieser Hilfsentladungsstrecke benötigt wurde, nunmehr bereitgestellt
für die Speisung der Hauptentladungsstrecke aus dem Plasma. Das Wesen einer solchen
erfindunggemäßen Anordnung besteht also darin, daß die Löschung der Hauptentladungsstrecke
erfolgt, indem eine vor dem Löschvorgang mit ihrer Entladung bereitgestellte'Hilfsentladungsstrecke
abgeschaltet wird, nachdem sie die Funktion ufer Bereitstellung der gesteigerten
Ladungsträgerdichte im Plasma für den Löschvorgang erfüllt hat. Die Stromabnahmegeschwindigkeit
an der Hilfsentladungsstrecke muß hierfür einen bestimmten Mindestbetrag haben,
damit im gewünschten Löschaugenblick die gesamte Ladungsträgerdichte im Plasma unter
Berücksichtigung der Trägerlebensdauer der brennenden Entladung innerhalb der Kathodenfleckabbauzeit
den für die vorläufige Weiterführung des zu unterbrechenden Stromes erforderlichen
Wert hat. Ferner muß die negative Ladungtrggerdichte, welche durch Anwendung der
Hilfsentladungsstrecke für den Löschmoment bereitgestellt ist,derart groß bemessen
sein, daß sie in dem angegebenen Sinne in der Lage ist, auch die größten Ströme
der Entladungsstrecke zwischen Anode und Kathode des Stromrichtergefäßes aus dem
Plasma heraus zu liefern, die je nach den durch die erfindungsgemäße Anordnung zu
beherrschenden Betriebsfällen infrage kommen. Solche Betriebsfälle können sowohl
willkürlich Steuerungen sein, wie die gezielte Löschung der Entladung eines Stromrichters
für seine Teilaussteuerung als auch ungewöhnliche Betriebserscheinungen für das
Stromrichtergefäß bzw. für die elektrische Anlage, wie z. B. ein Kurzschlußstrom.
Auch ein solcher läßt sich durch die Anwendung der Erfindung,
in,
diesem Falle nach Art einer Schutzeinrichtung, durchaus wirksam löschen, wenn die
Inwirkungsetzung der Löscheinrichtung in entsprechender Abhängigkeit von dem Auftreten
eines solchen Uberstromes stattfindet. Das läßt sich z. B. erreichen, indem ein
aus der Stromänderungsgeschwindigkeit des Anodenstromes abgeleiteter Impuls für
die Steuerung bzw. das Imgnsetzen der Schutzeinrichtung ausgenutzt wird. Für die
Zwecke der Wirkung als Schutzeinrichtung würde dabei vorzugsweise die Bereitstellung
der notwendigen negativen Ladungsträgerdichte mit, Hilfe einer entsprechend größeren
Energiequelle für die Hilfsentladungsstrecke vorgenommen. Die Speisung der Hilfsentladungsstrecke
kann mittels
Damit bei der Entladung dieses Kondensators über die Hilfsentladungsstrecke
die erwünschte Stromsteilheit in dem Abbau der Hilfsentladungsstrecke gewährleistet
wird, ist es zweckmäßig, den Entladungskreis über die Hilfsentladungsstrecke möglichst
induktivitätsarm aufzubauen. Hierzu wird vorzugsweise unmittelbar die Leitungsschleife,
welche den Entladungskreis bildet, möglichst klein ausgebildet, indem der Kondensator
nahe dem Entladungsgefäß angeordnet wird. Der Kondensator wird von einer geeigneten
elektrischen Energiequelle dauernd aufgeladen, z. B. von einer elektrischen Wechsel-
Das empfiehlt sich, weil im vorliegenden Falle Zündungen von Entladungen mit kurzzeitigen, sehr hohen Stromspitzen stattfinden sollen, wofür sich reine Widerstandszünder wegen bestimmter physikalischer Erscheinungen im Dauerbetrieb nicht als so geeignet erwiesen haben. Im Rahmen der oben angegebenen, nach der Erfindung zweckmäßigen Verkürzung der Leiterschleife der Hilfsentladungsstrecke kann es sich als vorteilhaft erweisen, das Entladungsgefäß für die Steuerung der Hilfsentladungsstrecke unmittelbar konstruktiv in den Aufbau des in seiner Löschung zu steuernden Stromrichtergefäßes mit einzubeziehen bzw. seinen Strompfad diesem weitgehend anzupassen. Hierfür kann die schaltende Hilfsentladungsstrecke z. B. unmittelbar in die Durchführung eingesetzt sein, durch welche hindurch sonst die Zuleitung zu der Anode der Hilfsentladungsstrecke verlegt werden würde. Der Kondensator für die Speisung der Hilfsentladungsstrecke kann konstruktiv mit dem s schaltenden Hilfsentladungsgefäß vereinigt werden, indem er mit seinen Belägen unmittelbar um dieses Gefäß herum aufgebaut wird.This is recommended because in the present case ignitions of discharges with short-term, very high current peaks, what pure resistance detonators are for not as suitable due to certain physical phenomena in continuous operation have proven. In the context of the above, expedient according to the invention Shortening the conductor loop of the auxiliary discharge path can prove to be advantageous prove the discharge vessel for the control of the auxiliary discharge path directly constructively in the structure of the converter vessel to be controlled in its extinction to be included or to adapt its current path to this to a large extent. For this can the switching auxiliary discharge path z. B. used directly in the implementation be through which otherwise the lead to the anode of the auxiliary discharge path would be relocated. The capacitor for supplying the auxiliary discharge path can be structurally combined with the s-switching auxiliary discharge vessel by it is built up with its coatings directly around this vessel.
Der Kondensator kann jedoch stattdessen auch z. B. um die Kathode des Hauptentladungsgefäßes herum angeordnet werden. Um in dem Stromkreis der Hilfsentladungsstrecke mit einer möglichst kleinen treibenden Spannung auszukommen für die Erzielung einer möglichst wirksamen Hilfsentladung, wird der Strompfad dieses Kreises vorzugsweise für die Bildung nur kleiner Widerstände bemessen. Als elektrische Energiespeicher können auch mehrere Kondensatoren benutzt werden, die in Parallelschaltung aufgeladen und für die Entladung in Reihe geschaltet werden. Es wird auf diese Weise nur eine Aufladungsstromquell kleinen Spannungswertes erforderlicht dagegen eine hohe treibende Spannung für die Entladung gewonnen und gleichzeitig der die Zeitkonstante des Entladungkreises bestimmende Kapazitätswert herabgesetzt. Eine Speisung der Hilfsentladungsstrecke kann auch statt aus einem elektrischen Energiespeicher, wie z. B. in Form eines Kondensators, unmittelbar aus einer elektrischen Energiequelle erfolgen, die dauernd in der Lage ist, elektrische Energie zu liefern. Damit auf einfache Weise eine erwünschte intermittierende Speisung der Hilfsentladungsstrecke erfolgt, die z. B. wieder über ein besonderes schaltendes Hilfsentladungsgefaß vorgenommen werden kann, ist es tür dessen einwandfreie Wirkung erforderlich, daß dieses Gefäß von einer Wechselspannungsquelle gespeist wird, die sinngemäß dann für die Zwecke der Erfindung mit einer höheren Frequenz als der Frequenz des die Hauptentladungsstrecke speisenden Stromes arbeiten muß. Deren Mindesthöhe bestimmt sich dadurch, daß sich eine Stromabnahmegeschwindigkeit ergeben muß, die eine Bereitstellung der notwendigen Ladungstragerdichte für die kurzzeitige Führung des Entladungsstroms in der Hauptentladungsstrecke aus dem Plasma gewährleistet.The capacitor can, however, instead also e.g. B. about the cathode of the main discharge vessel are arranged around. To in the circuit of the auxiliary discharge path get by with the smallest possible driving voltage to achieve a The most effective auxiliary discharge possible, the current path of this circuit is preferred dimensioned for the formation of only small resistances. As electrical energy storage Several capacitors can also be used, which are charged in parallel and connected in series for discharge. It becomes only one that way Charging current source with a small voltage value, on the other hand, requires a high driving voltage Voltage gained for the discharge and at the same time the time constant of the discharge circuit determining capacity value is reduced. A supply of the auxiliary discharge path can also be used instead of an electrical energy storage device, such as B. in the form of a Capacitor, take place directly from an electrical energy source, which is permanent is able to deliver electrical energy. So in a simple way a desired one intermittent feeding of the auxiliary discharge path takes place, the z. B. back over a special switching auxiliary discharge vessel can be made can, it is necessary for its proper functioning that this vessel of an alternating voltage source is fed, which is then mutatis mutandis for the purposes of Invention with a higher frequency than the frequency of the main discharge path feeding current must work. Their minimum amount is determined by the fact that a current consumption rate must result in a provision of the necessary Charge carrier density for the brief guidance of the discharge current in the main discharge path guaranteed from the plasma.
Für die Bildung der Hilfsentladungsstrecke zur Bereitstellung der gesteigerten negativen Ladungsträgerdichte des Gefäßes kann entweder eine besondere selbständige Hilfsanode vorgesehen werden, oder es kann als eine solche Anode gegebenenfalls auch ein ah ! ;', sich im Stromrichtergefäß vorhandener Teil, wie z. B. ein isoliert angeordnetes Anodenschutzrohr, ein Steuergitter oder unmittelbar der Vakuumkessel des Stromrichtergefäßes benutzt werden, wenn dessen Kathode gegen die übrige Gefäßwand elektrisch isoliert ist. Das Steuergitter wird dann erfindungsgemäß nach seiner Steuerfunktion in dem Gasentladungsgefäß weiterhin für die Zwecke der Hilfsentladungsstrecke nach der vorliegenden Erfindung während des Brennens der Hauptentladung benutzt. Wird eine besondere selbständige Hilfsanode benutzt, so kann es sich empfehlen, diese schon mit Rücksicht auf einen geringen Anodenfall großflächig auszubilden und möglichst dicht oberhalb des Kathodenquecksilbers anzuordnen. Es wird sich weiterhin empfehlen, für einen raschen Abbau der Restkonzentration an Ladungsträgern in der Nähe der Kathodenoberfläche besondere Entionisierungsflächen vorzusehen, um die Gefahr einer Rückzündung nach der Löschung auszuschließen. Die Rolle dieser Entionisierungsflächen kann im Rahmen der Erfindung auch unmittelbar der Anode der Hilfsentladungsstrecke übertragen werden, wenn diese Elektrode entsprechend ausgebildet und sinngemäß dicht oberhalb des Spiegels der Kathode angeordnet wird. Für die Speisung der Hilfsentladungsstrecke, welche die gesteigerte negative Ladungstrugerdichte hervorruft, war entweder die Benutzung eines besonderen Hilfsentladungsgefäßes angegeben worden, welches die Energiequelle auf diese Hilfsentladungsstrecke schaltet oder die Anwendung einer mit der Hilfsentladungsstrecke integrierenden Steuereinrichtung. Im letzteren Falle kann also erfindungsgemäß auch ohne ein besonderes Hilfsentladungsgefäß gearbeitet werden, indem die Hilfsentladungsstrecke im Stromrichtergefäß mit einem entsprechenden Steuergitter ausgestattet wird, welches eine entsprechende Steuerung erfährt. Dieses Steuergitter wird in diesem Falle vorzugsweise der Anode der Hilfsentladungsstrecke möglichst nahe zugeordnet, um seine Wirkung möglichst vollkommen zu machen.For the formation of the auxiliary discharge path to provide the increased negative charge carrier density of the vessel can either be a special one Independent auxiliary anode can be provided, or it can be used as such an anode if necessary also an ah! ; ', part present in the converter vessel, such as B. an isolated arranged anode protection tube, a control grid or directly the vacuum vessel of the converter vessel can be used if its cathode is against the rest of the vessel wall is electrically isolated. The control grid is then according to the invention according to his Control function in the gas discharge vessel continues for the purposes of the auxiliary discharge path used according to the present invention during the main discharge burning. If a special, independent auxiliary anode is used, it may be advisable to to design these over a large area with consideration for a small amount of anode and to be arranged as close as possible above the cathode mercury. It will continue recommend for a rapid reduction of the residual concentration of charge carriers in the Special deionization surfaces to be provided near the cathode surface in order to Eliminate the risk of flashback after extinguishing. The role of these deionization surfaces can within the scope of the invention also directly the anode of the auxiliary discharge path can be transferred if this electrode is designed accordingly and accordingly tight is arranged above the mirror of the cathode. For the supply of the auxiliary discharge path, which causes the increased negative charge carrier density was either the use a special auxiliary discharge vessel has been specified, which is the energy source switches to this auxiliary discharge path or the application of one with the auxiliary discharge path integrating control device. In the latter case, according to the invention, can also work can be carried out without a special auxiliary discharge vessel by the auxiliary discharge path is equipped with a corresponding control grid in the converter vessel, which is controlled accordingly. This control grid is preferred in this case the anode of the auxiliary discharge path is assigned as close as possible to its effect to make it as perfect as possible.
Eine weitere Lösung gemäß der Erfindung läßt sich dadurch erreichen, daß der Zustrom von negativen Ladungsträgern, der normalerweise bei Betrieb des Gefäßes zu der Gefäßwand hin stattfindet, gesperrt wird. Kann der Zustrom dieser Ladungsträger zur Gefäßwand nicht mehr stattfinden, so fuhrt das zu einer Stei-. gerung der Ladungsträgerdichte in dem Gefäß, denn es bildet sich vor der Gefäßwand eine entsprechende Raumladung aus, die in immer weiter ansteigendem Maße bereits in größeren Entfernungen die negativen Ladungstiggerin ihrem Zustrom zum Gefäß abfängt. Für die Erreichung dieses Effektes wird die Gefäßwand erfindungsgemäß zu den gewünschten Zeitpunkten für die Löschung des Gefäßes schlagartig entsprechend negativ hoch beaufschlagt. Die Größe dieser negativen Beaufschlagungen kann gegebenenfalls so stark gesteigert werden, daß ein unmittelbares Zurücktreiben der negativen Ladungsträger in die Hauptentladungsstrecke stattfindet.Another solution according to the invention can be achieved by that the influx of negative charge carriers that normally occurs when the Vessel takes place towards the vessel wall, is blocked. Can the influx of this Charge carriers to the vessel wall no longer take place, so this leads to a stiffening. the charge carrier density in the vessel, because it forms in front of the vessel wall a corresponding space charge, which is already increasing to an ever increasing extent at greater distances intercepts the negative charge triggers in their influx to the vessel. To achieve this effect, according to the invention, the vessel wall becomes the desired one Points in time for the deletion of the vessel suddenly have a correspondingly high negative impact. The size of these negative impacts can possibly be increased so greatly that an immediate driving back of the negative charge carriers into the main discharge path takes place.
Eine negative Beaufschlagung des Gefäßes für die Zwecke der Erfindung kann auch mittels einer Spannungsquelle erfolgen, die in der Lage ist, nur kurzzeitig einen sehr hohen Strom zu liefern.A negative loading of the vessel for the purposes of the invention can also be done by means of a voltage source that is capable of only briefly to deliver a very high current.
Das kann z. B. erfolgen, indem als elektrische Energiequelle für das
Anlegen des Gefäßes an eine negative Spannung gegenüber der Kathode ein Kondensator
geeigneter Große benutzt wird, der sinngemäß über eine gesteuerte Hilfsentladungsstrecke
auf das Gefäß geschaltet wird. Physikalisch betrachtet, wird dann über diese Hilfsentladungsstrecke
an die Gefäßwand und als Verschiebungstrom über die zwischen Plasma und Gefäßwand
gebildete Raumladung kurzzeitig ein sehr großer Strom an negativen Ladungsträgem.
in
die Hauptentladungsstrecke hineingeschickt. Dieses gebildete
Plasma ist dann in der Lage, die Hauptentladungsstrecke über einen solchen Zeitraum
mit ihrem Strombedarf zu beliefern, so daß der Kathodenfleck während dieses Zeitraums
überflüssig und
Eine solche Nebenwegbildung zur Hauptentladungsstrecke läßt sich auch verwirklichen, ohne daß die Gefäßwand in die Bildung dieses Nebenweges einbezogen ist. So kann für das Treiben der negativen Ladungsträger entweder eine geeignete, besondere Hilfselektrode im Stromrichtergefäß vorgesehen werden, oder es kann eine an sich . für andere Zwecke bereits vorhandene Elektrode oder ein besonderer Teil des Gefäßes hierfür benutzt werden. Die besondere Hilfselektrode kann gebildet werden durch einen großflächigen Körper, welcher im Gefäß im Zuge des Entladungsweges liegt oder diesen vollständig bzw. nur teilweise umschließt. Die an sich vorhandene, nach der vorliegenden Erfindung weitergehend ausgenutzte Elektrode kann z. B. ein Steuergitter oder ein an sich isoliert angeordnetes Anodenschutzrohr des Gefäßes sein. Das Steuergitter der Entladungsstrecke hat seine Funktion während einer Periode des Wechselstromes zunächst bereits erfüllt mit der Freigabe der Entladung zur Anode, so daß es dann mindestens bis zum Zeitpunkt der Beendigung der Brenndauer der Anode ohne Funktion ist. In diesem Zeitraum der Entladung wird nun erfindungsgemäß das streuergitter gegebenenfalls als Hilfsanode bzw. Hilfselektrode benutzt für die Steigerung der negativen Ladungsträgerdichte.Such a secondary path formation to the main discharge path can also be used realize without the vessel wall being involved in the formation of this byway is. For driving the negative charge carriers, either a suitable, special auxiliary electrode can be provided in the converter vessel, or a per se . Existing electrode or a special part for other purposes of the vessel can be used for this. The special auxiliary electrode can be formed by a large body, which lies in the vessel in the course of the discharge path or encloses it completely or only partially. The actually existing, after the present invention further utilized electrode can, for. B. a control grid or an anode protection tube of the vessel arranged in isolation. The control grid the discharge path has its function during a period of the alternating current initially already met with the release of the discharge to the anode, so that it then at least until the end of the burning time of the anode has no function is. According to the invention, the scatter grille is now activated during this period of discharge possibly used as an auxiliary anode or auxiliary electrode for increasing the negative charge carrier density.
Für die jeweils benutzte Elektrode besteht allgemein die Bedingung, daß sie im Plasma liegt und eine genügend große Flache aufweist, damit sie in der Lage ist, bei ihrer Spannungsbeaufschlagung aus ihrer Umgebung eine genügend große Menge an negativen Ladungsträgern in das übrige Plasma des Gefäßes bzw. in den Weg der Hauptentladung zurückzutreiben, damit diese eine genügende negative Ladungsträgerdichte zum Zeitmoment der beabsichtigten Loschung aufweisen.For the electrode used in each case, there is generally the following condition: that it lies in the plasma and has a sufficiently large area that it is in the Is able to with their application of tension from their environment a sufficiently large amount of negative charge carriers in the rest of the plasma of the vessel or to drive it back into the path of the main discharge so that it has a sufficient negative Have charge carrier density at the moment of the intended deletion.
Für die Zwecke einer Teilaussteuerung der Stromrichtergefäße im Verlauf jeder Periode des speisenden Wechselstroms können erfindungsgemäß nur einanodige Entladungsgefäße benutzt werden. Für die Zwecke eines Schutzes gegen Überströme oder Kurzschlüsse kann die Erfindung jedoch auch bei mehranodigen Entladungsgefäßen Anwendung finden.For the purpose of a partial control of the converter vessels in the course According to the invention, only one-anode periods of each period of the feeding alternating current can be used Discharge vessels are used. For the purpose of protection against overcurrents or short circuits, however, the invention can also in the case of multi-anode discharge vessels Find application.
Die Anwendung der Erfindung ist ferner nicht auf solche Anordnungen
beschränkt, bei denen die Hauptentladungsstrombahn im Ent-
Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 zeigt eine Anordnung, wobei die für die Belieferung der Hilfsentladungsstrecke benutzte Kapazität in ihrem konstruktiven Aufbau dem übrigen Entladungsgefüß angepaßt ist und außerdem aus mehreren Kondensatoren besteht.The embodiment of Fig. 2 shows an arrangement, wherein the for the supply of the auxiliary discharge path used in its constructive capacity Structure is adapted to the rest of the discharge vessel and also consists of several capacitors consists.
Diese sind für die Aufladung parallel geschaltet und werden für die Entladung in Reihe geschaltet. In dieser Figur sind wieder mit 1 das Stromrichtergefäß und mit 4 das Hilfsentladungsgefäß für die Steuerung der Speisung der Hilfsentladungsstrecke in dem Stromrichtergefäß bezeichnet. Die Kapazität 5 besteht in diesem Falle aus zwei Kondensatoren 5a und 5b in der Form von Kreisringscheiben. Der innere Durchmesser dieser Kreisringscheiben. ist derart bemessen, daß er größer ist als der Durchmesser des von ihnen umschlossenen Kathodenteiles des Gefäßes. Die Anode der Hilfsentladungsstrecke ist ebenfalls wieder mit 6 bezeichnet.These are connected in parallel for charging and are used for Discharge connected in series. In this figure, 1 is again the converter vessel and with 4 the auxiliary discharge vessel for controlling the supply of the auxiliary discharge path referred to in the converter vessel. The capacity 5 consists in this case two capacitors 5a and 5b in the form of circular rings. The inner diameter these circular ring disks. is dimensioned so that it is larger than the diameter of the cathode part of the vessel enclosed by them. The anode of the auxiliary discharge path is also referred to again with 6.
Sie hat in diesem Falle eine großflächige Ausdehnung mit entsprechenden Durchgangsöffnungen, durch welche die Entladung zwischen der Anode und der Kathode passieren kann. Durch diese großflächige Gestaltung ist diese Elektrode unmittelbar ausnutzbar als ein Körper für die Beschleunigung des Entionisierungsvorganges sowohl nach dem Erlöschen der Hauptentladung als auch bereits nach der Unterbrechung der Hilfsentladung. Für die Aufladung der Kapazitäten 5a und 5b dient eine Wechselspannungsquelle, die ihre Energie über einen Transformator 9 und zwei Ventilstrecken 8a und 8b sowie Begrenzungswiderstände 7a bzw. 7b liefert. Durch die besondere Einschaltung der Ventile werden beide Halbwellen des über den Transformator 9 gelieferten Wechselstromes nacheinander für die Ladung je einer der Kapazitäten 5a bzw. 5b ausgenutzt. Diese Schaltungsanordnung bedarf über diese Beschreibung hinaus keiner weiteren Erläuterung, da sie im ibrigen sinngemäß wirkt wie die Anordnung nach dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 1 bei entsprechender Steuerung des Schaltgefäßes 4 und des Initialzünders 2.In this case, it has a large area with corresponding Through openings through which the discharge between the anode and the cathode can happen. This electrode is direct because of this large-area design can be used as a body for accelerating the deionization process as well after the main discharge has gone out as well as after the interruption of the Auxiliary discharge. An AC voltage source is used to charge the capacitors 5a and 5b, their energy via a transformer 9 and two valve sections 8a and 8b as well Limiting resistors 7a and 7b supplies. Due to the special involvement of the Valves become both half-waves of the alternating current supplied via the transformer 9 one of the capacities 5a or 5b is used one after the other for the charge. These Circuit arrangement does not require any further explanation beyond this description, since it otherwise works in the same way as the arrangement according to the exemplary embodiment according to Figure 1 with appropriate control of the switching vessel 4 and the igniter 2.
In dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 bezeichnet 1 wieder das Stromrichtergefäß,
welches die Hauptentladung führt. 5 ist ein Kondensator, der von einer Wechselspannungsquelle
über den Transformator 9, den Begrenzungswiderstandund das Ventil 8 aufgeladen wird,
so daß er sich bei einer Zündung des Schaltgefäßes 4 entladen kann. Wie aus einem
Vergleich der.'. rt der Einschaltung der Ventile 8 in Fig. 1 und der Fig. 3 zu erkennen
ist, ist bei der letzteren Ausführung das Ventil 8 mit der umgekehrten Durchlaßrichtung
eingeschaltet. Der Kondensator 5 wird sinngemäß
nunmehr mit der
umgekehrten Polarität aufgeladen wie nach Fig. 1, so daß also der in der Figur oben
liegende Belag negatives und der unten liegende Belag positives Potential besitzen.
Bei einer Zündung des Gefäßes 4 wird also schlagartig die gegen die Kathode
In dem Ausfuhrungsbeispiel nach Fig. 4 ist eine Anordnung gezeigt,
bei welcher für die Steigerung der negativen Ladungsträgerichte ein Generator 10
von höherer Frequenz als der Frequenz des die'Anoden-Kathoden-Strecke des Stromrichergefäßes
1 speisenden Wechselstromes benutzt wird. Diese Wechselspannungsquelle
Durch die dargestellte Einschaltung der Hilfsentladungsgefäße 4a und 4b kann über das Gefäß 4a die positive Halbwelle auf den Kessel des Stromrichtergefäßes geschaltet werden und über das Gefäß 4b die negative Halbwelle. Es war bereits weiter oben die Wirkung einer Anordnung nach der Erfindung erläutert worden, bei welcher eine positive Beaufschlagung der Kesselwand flir die Steigerung der negative Ladungsträgerdichte in dem Gefäß benutzt wird ; ferner war auch diejenige Anordnung in ihrer Wirkung erläutert worden, nach welcher eine negative elektrische Beaufschlagung der Kesselwand für die Steigerung der negativen Ladungstrugerdichte in dem Gefäß benutzt wird. Somit ist aus diesem Hinweis bereits zu entnehmen, daß die dargestellte Anordnung Nutzen für die Zwecke und Wirkung der Erfindung aus beiden grundsätzlichen Schaltungsanordnungen zieht unter Ausnutzung beider Halbwellen des von der Spannungsquelle 10 gelieferten Wechselstromes. Durch eine solche Anordnung wird unter rein statistische Gesichtspunkten eine größere Sicherheit der Wirkungsweise erreicht, falls ein für die Steigerung der negativen Ladungsträgerdichte benutzter Impuls nicht zu der Löschung geführt haben sollte, so daß also dann unmittelbar bereits im Verlaufe der nachfolgenden Halbwelle des Wechselstromes der Spannungsquelle 10 ein erneuter Impuls entgegengesetzter Polarität für die Steigerung der negativen Ladungsträgerdichte auf das Stromrichtergefäß 1 gegeben wird. By switching on the auxiliary discharge vessels 4a shown and 4b, the positive half-wave can be transmitted to the vessel of the converter vessel via the vessel 4a are switched and the negative half-wave via the vessel 4b. It was already further above the effect of an arrangement according to the invention has been explained in which a positive loading of the boiler wall to increase the negative charge carrier density is used in the vessel; furthermore, that arrangement was also effective have been explained, after which a negative electrical loading of the boiler wall is used to increase the negative charge carrier density in the vessel. Thus, it can already be seen from this note that the arrangement shown Benefit for the purposes and effect of the invention from both basic circuit arrangements draws using both half-waves of the one supplied by the voltage source 10 Alternating current. Such an arrangement is from a purely statistical point of view achieves greater reliability of the mode of action, if one for the increase in the negative charge carrier density used pulse does not lead to the cancellation should have led, so that then immediately in the course of the following Half-wave of the alternating current of the voltage source 10 is another pulse in the opposite direction Polarity for increasing the negative charge carrier density on the converter vessel 1 is given.
Es wurde bereits weiter oben darauf hingewiesen, daß die negative Ladungsträgerdichte, die in dem Gefäß geschaffen wird, entsprechend den zu beherrschenden Betriebsfällen bemessen werden muß.It has already been pointed out above that the negative Charge carrier density that is created in the vessel, corresponding to that to be controlled Operating cases must be measured.
Soll also eine Anordnung sowohl für eine Teilaussteuerung des Stromrichters
als auch z. B. für die Beherrschung von Kurzschlüssen wirksam sein, so mußte bei
Benutzung nur einer Hilfsentladungsstrecke und nur eines elektrischen Energiespeichers
bzw. einer Spannungsquelle für deren Speisung die Energie dieser Spannungsquelle,
z. B. des Kondensators, so bemessen werden, daß sie durch die von ihr gespeiste
Hilfsentladungsstrecke die gesteigerte negative Ladungsträgerdichte bereitzustellen
in der Lage ist, um den Kurzschlußstrom in der Hauptentladungsstrecke zu löschen.
Das würde betriebsmäßig einen dauernd hohen Energieaufwand für die Speisung der
Hilfsentladungsstrecke bedeuten. Dieser Aufwand läßt sich jedoch erfindungsgemäß
dadurch herabsetzen, daß für die Speisung der Hilfsentladungsstrecke zwei elektrische
Energiespeicher benutzt werden. Von diesen kann der eine nur die elektrischen Verhältnisse
beherrschen für die Teilaussteuerung des Gefäßes, also die normale gezielte Löschung
im Verlaufe einer Periode während des ordnungsmäßigen Betriebes des Entladungsgefäßes
und der andere diejenigen elektrischen Verhältnisse, welche im Kurzschlußfalle vorliegen.
Statt dessen kann auch für die Beherrschung der Kurzschlußlöschung der zweite Kondensator
mit dem ersten zu einer Batterie zusammengeschaltet werden, vorzugsweise in Form
einer Reihenschaltung, die dann auf die Hilfsentladungsstrecke geschaltet wird.
Der elektrische Energiespeicher bzw.
Die Figur 5 veranschaulicht ein Ausführungsbeispiel für'eine Anordnung,
bei welcher für das Schalten der elektrischen Energiequelle auf die Hilfsentladungsstrecke
nicht ein besonderes Hilfsentladungsgefäß benutzt wird, sondern für die Steuerung
dieser Speisung unmittelbar die Hilfsentladungsstrecke mit einem entsprechenden
Steuergitter ausgestattet ist. Soweit in dieser Figur wieder die gleichen Teile
vorhanden sind wie in den anderen Figuren, sind unmittelbar die gleichen Bezugszeichen
für die einzelnen Teile beibehalten worden. Wie aus der Figur zu entnehmen ist,
ist der Hilfsanode in diesem Falle das besondere Steuergitter 6a zugeordnet, welches
über einen Steuersatz 12 entsprechend an die Sperrspannung und an eine Steuerspannung
für die Freigabe der Entladung zur Hilfsanode 6 gelegt wird. Die Fig. 6 zeigt eine
mögliche Weiterbildung der Erfindung, deren Wesen darin besteht, daß an einem zu
löschenden Stromrichtergefäß gleichzeitig eine besondere Entladungsstrecke als Quelle
für. die Erzeugung einer gesteigerten negativen Ladungsträgerdichte und eine Einrichtung
für das Treiben der vorzugsweise negativen Ladungsträger bzw. Elektronen'in das
Plasma der Hauptentladungsstrecke in dem Stromrichtergefäi) Eeidé Einrichtungen
werden in diesem Fall derart gesteuert, daß die als Quelle wirksame Entladungsstrecke
für die Erzeugung von negativen Ladungsträgern in ihrer Arbeitsweise für jeden Löschvorgang
jeweils der die
Die einzelnen Teile haben, sofern sie bereits in den Ausführungbeispielen
der früheren Figuren enthalten waren, wieder die gleichen Bezugszeichen erhalten.
Es werden in diesem Falle von einer
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1955S0016721 DE1761300U (en) | 1955-04-23 | 1955-04-23 | DEVICE FOR CONTROLLING THE BURNING TIME OF ELECTRIC GAS OR STEAM DISCHARGE VESSELS. |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1955S0016721 DE1761300U (en) | 1955-04-23 | 1955-04-23 | DEVICE FOR CONTROLLING THE BURNING TIME OF ELECTRIC GAS OR STEAM DISCHARGE VESSELS. |
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Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1761300U true DE1761300U (en) | 1958-02-13 |
Family
ID=32793810
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE1955S0016721 Expired DE1761300U (en) | 1955-04-23 | 1955-04-23 | DEVICE FOR CONTROLLING THE BURNING TIME OF ELECTRIC GAS OR STEAM DISCHARGE VESSELS. |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE1761300U (en) |
-
1955
- 1955-04-23 DE DE1955S0016721 patent/DE1761300U/en not_active Expired
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