DE2110287B2

DE2110287B2 - Anordnung zur speisung eines verbrauchers, insbesondere einer entladungslampe, mit parallel geschalteten gleichspannungsquellen

Info

Publication number: DE2110287B2
Application number: DE19712110287
Authority: DE
Inventors: Georg 8520 Erlangen; Schwerdtfeger Hugo 670Q Ludwigshafen Russ
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1971-03-04
Filing date: 1971-03-04
Publication date: 1976-07-01
Also published as: CH534922A; DE2110287A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Speisung eines Verbrauchers, insbesondere einer Entladungslampe, mit Konstantstrom aus einer ungeregelten Hauptgleichspannungsquelle und einer Zusatzgleichspannungsquelle, deren Strom mittels eines Stellgliedes in Regelabhängigkeit von dem den Verbraucher durchfließenden Summenstrom geregelt wird.

Bei einer aus der US-PS 35 35 609 bekannten Anordnung dieser Art sind die beiden Gleichspannungsquellen mit dem Verbraucher in Reihe geschaltet, so daß die aufwendigere geregelte Zusatzgleichspannungsquelle auch für den vollen Verbraucherstrom bemessen sein muß, was vor allem bei Hochspannungsanlagen sehr nachteilhaft ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Aufwand für die geregelte Zusatzgleichspannungsquelle zu reduzieren.

Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe ist bei einer Anordnung der eingangs genannten Art dadurch gekennzeichnet, daß der Verbraucher an die Hauptgleichspannungsquelle direkt und parallel dazu über das Stellglied an die Zusatzgleichspannungsquelle angeschlossen ist, deren Spannung höher bemessen ist als die der Hauptgleichspannungsquelle.

Eine weitere Verbesserung der erfindungsgemäßen Anordnung läßt sich erzielen, wenn man die Hauptgleichspannungsquelle als /.-Gleichrichter und die Zusatzspannungsquelle als C-Gleichrichter ausbildet; dadurch ergibt sich in der Summe eine wesentliche Verbesserung des cos r/i, so daß der beide Gleichspannungsquellen speisende Transformator erheblich kleiner bemessen werden kann. Die erfindungsgemäße Anordnung ist besonders für die Speisung von Entladungslampen in Mikroskopen, Polarisationsmetern u. dgl. gecienet. wo hohe Anforderungen an die Konstanz des

1 ichtbogens gestellt werden, wozu ein sehr obcrwcllcn-

_a mer S^gtrom erforderHch ist. der s,ch nur mu «mcm

Großen Aufwand an Glättungsm.tteln erreichen laß,.

Se Erfindung ermöglicht es dagegen, den Summen-

s strom bei verhältnismäßig geringer «»»»"ng ccr .ci,-

panlnsen konstant, d. h. auch von Oberwellen Ire /u

halten- dadurch ergibt sich be. Entladungslampen auch

eine Verlängerung ihrer Lebensdauer.

In der Zeichnung sind zwe, Ausfuhrungsbe.spiele fur ,ο Anordnungen zur Durchführung des erfindungsgemußen Verfahrens dargestellt.

FiR 1 zeigt eine Anordnung zum Konstanthalten des Stromes eines elektrischen Gerätes.

F ig. 2 eine Addition von Strömen zum Erzeugen is eines Summengleichstromes.

Fig 3 eine Anordnung zum Betrieb einer Quecksilberdampf-Entladungslampe und
F i β. 4 ein Diagramm zu Figur J. In FiKur 1 ist ein als Gleichstromspule ausgebildet ,o elektrisches Gerät 1 zum Erzeugen eines magnetischer, " Feldes über e.ne Glcichrichteranordnung 2 mit den Leitungspolen R. Mp eines Wechselspannungsnei/cs verbunden. Wie Figur 2 zeigt, fließ, zum Cora, ein mehr oder weniger stark welliger ole.chsirom /1. /u „ diesem Strom ] 1 wird bei der erf.ndungsgemaßen An Ordnung selbsttätig ein Strom /2 mit inverscm Kursen verlauf addiert. Durch das zu speisende elektrische Gerät 1 fließt dann ein Summenstrom /3 mit konsmnu-t

,o ^GNach einem Ausführungsbeisp.el der Erfindung ,st zur Bildung dieses Summenstromes /3 das elektrische Gerät 1 parallel zu der Oberwellen enthaltenden Speisegleichspannung U\ über ein von einer Regeleinrichtung 5 gesteuertes Halbleiter-Stellglied 6 an emc /u ,s satzgleichspannung U2 angeschlossen. Die Zusatz ' gleichspannung Ul ist größer bemessen als die Speisespannung Ui. Der Sollwerteingang 5a der Regelein richtung 5 ist mit einer stabilisierten Gleichspannungsauelle 7 und der Istwerteingang 5b mit einem den Sum menstrom /3 erfassenden Meßfühler 8 verbunden. Die Regeleinrichtung 5 und der Meßfühler 8 enthalten Halbleiterbauelemente. Bei Verwendung von integrier ten Operationsverstärkern in der Regeleinrichtung kommt man dabei mit besonders einfachen Schaltelcmenten für die Strom- bzw. Leistungskonstanthaltung aus. In Abhängigkeit von dem durch den Meßfühler 8 erfaßten Istwert des Stromes /3 wird das Halbleiter stellglied 6 derart gesteuert, daß der Strom /2 ohne merkliche Verzögerung einen inversen Verlauf zum Strom /1 nimmt.

Bei dem in Figur 3 gezeigten Ausführungsbcispiel ist als elektrisches Gerät 1 eine Quecksilberdampf-Entladungslampe verwendet, die über eine Gleichnchteranordnung 2 und eine erste Sekundärwicklung 3b eines Transformators aus dem Wechselspannungsnetz R. Mp gespeist wird. Die zur Inbetriebnahme der Lampe erforderlichen Zündimpulsc werden von einem Zündgerät la geliefert. Zur groben Glättung der gleichgerichteten Halbwellcn dient eine kleine Drossel 4 a und ein Kondensator 4b. während zur Strombewegung eine Drossel 4c vorgesehen ist. Parallel zu der Lampe lieg, ein zweiter Stromkreis, der über das Halbleiterstell· glied 6, eine Kondensatoren 10a. 10/? sowie eine Drossel 10c enthaltende Siebkette und eine Gleichrichterani> 5 Ordnung 9 mit einer zweiten Sekundärwicklung 3c des Transformators verbunden ist. Das Halbleiterstellglied 6 ist so angesteuert wie es bereits in Verbindungs mit Figuren 1 und 2 beschrieben ist. Dadurch, daß der

Transformator mit einer /weilen Sekundärwicklung 3c verschen ist, kommt man mit einer ein/igen Wechselspannungsquelle aus.

Nach einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung sind im Stromkreis mit der die Obci weiten enthaltenden Speisegleichspannung U 1 vorwiegend induktive Glättungsmittel 4a. 4c (L-Gle.chrichter) und im Stromkreis mit der Zusatzgleichspannung U2 vorwiegend kapazitive Glättungsmittel 10;/. IQb (C-Gleichrichter) angeordnet. Damit wird — wie Figur 4 zeigt — eine wesentliche Verbesserung des cos φ erreicht. In der Figur ist mit U (R. Mp) die speisende Wechselspannung, mit JZb der über die Sekundärwicklung 3b fließende Strom und mit /3c der über die Sekundärwicklung 3c fließende Strom bezeichnet. Der in der Primärwicklung 3a des Transformators fließende Strom hat nur eine geringe Phasenverschiebung zur Spannung LJ (R. Mp), so daß der Transformator nur fur eine kleinere Nennleistung bemessen zu werden braucht als bei bekannten Ausführungen. Dadurch ergeben sich kleinere Maße und eine nicht unerhebliche Gewichiseinsparung. so daß die Unterbringung erleichtert wird.

Der Sollwerteingang 5a der Regeleinrichtung 5 ist über einen Einsteller 11 mit der stabilisierten Gleichspannungsqueile 7 verbunden. Auf diese Weise kann der Gleichstromanteil der Zusatzgleichspannung auf jeden gewünschten Wert eingestellt werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

5. Anordnung zur Speisung eines Verbrauchers, insbesondere einer Entladungslampe, mit Konstantstrom aus einer ungeregelten Hauptgleichspannungsquelle und einer Zusatzgleichspannungsquelle, deren Strom mittels eines Stellgliedes in Regelabhängigkeit von dem den Verbraucher durchfließenden Summenstrom geregelt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbraucher (1) an die Hauptgleichspannungsquelle (U 1) direkt und parallel dazu über das Stellglied (6) an die Zusatzgleichspannungsquelle (U2) angeschlossen ist, deren Spannung höher bemessen ist als die der Hauptgleichspannungsquelle.
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hauptgleichspannungsquelle ein ^-Gleichrichter und die Zusatzgleichspannungsquelle ein ("Gleichrichter ist.
3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß im Wechselstromkreis der Hauptgleichspannungsquelle eine Strombcgren?ungsdrossel (4c) liegt.
4. Anordnung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleichrichter (2, 9) der beiden Gleichspannungsquellen an zwei Sekundärwicklungen (3b. ic) desselben Transformators angeschlossen sind.