DE696191C

DE696191C - Einrichtung zur Steuerung des Zuendzeitpunktes von Stromrichter-Dampf- oder Gasentladungsstrecken mit lichtbogenfoermiger Entladung

Info

Publication number: DE696191C
Application number: DE1936S0123104
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Karl Seethaler
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1936-06-21
Filing date: 1936-06-21
Publication date: 1942-02-07

Description

Einrichtung zur Steuerung des Zündzeitpunktes von Stromrichter-Dampf-oder Gasentladungsstrecken mit lichtbogenförmiger Entladung Die Erfindung bezieht sich auf die Steuerung von Stromrichtern, beispielsweise Gleichrichtern, Wechselrichtern oder Umrichtern, bei denen steuerbare Gas- oder Dampfentladungsstrecken mit lichtbogenartiger Entladung, insbesondere gittergesteuerte Quecksilberdampfentladungsstrecken, zur Umformung verwendet werden.
Es ist auf diesem Gebiet bekannt, den Zündzeitpunkt der steuerbaren Gas- oder Dampfentladungsstrecken mittels einer Steuerspannung spitzer Wellenform festzulegen. Die zu diesem Zweck benutzten Schaltmittel erteilen in dem einen Falle der Gesamtsteuerspainlung einen Verlauf, der im wesentlichen auf negative Werte beschränkt ist und nur im Zeitpunkt der Zündung stoßhaft positive Werte erreicht, aber ebenso stoßhaft und unmittelbar anschließend wieder auf negative Werte abfällt. In ,einem anderen Falle. ist die Spannung .spitzer Wellenform den positiven und negativen Maxima einer :etwa sinusförmigen Stewerspannungskomponente überlagert.
Die Erfindung gelangt diesen Steuereinrichti zgen gegenüber zu einem wesentlichen technischen Fortschritt, indem sie die der Zündung dienende Steuerspannungskomponente spitzer Wellenform dem Beginn der positiven Halbwelle :einer etwa sinusförmägen Steuerspansiungskomponente überlagert- und für die resultierende Gesamtsteuerspannungals Ganzes eine veränderbare Phasenlage vorsieht.
Es .ist damit ein Verlauf der Gesamtsteuerspannung erzielt, der durch einen steilen Anstieg vom Negativen ins Positive und durch einen nachfolgenden ,allmählichen Abfall zu negativen Werten ,ausgezeichnet ist. Dabei kau-1n die Dauer des. positiven Steuerimpulses weitgehend der Brenndauer der jeweils zu steuernden Entladungsstrecke angepaßt werden. Ein derartiger Verlauf der Gesamtsteuerspannung ist für Stromrichter großer Leistung von besonderer Bedeutung. Er sichert hier einerseits eine Zündung in genauestens bestimmbaren Zeitpunkten und verhindert anderseits steuerkreisseitige Belastungen sowie einen durch Fehlzündungen verursachten Verlust der Gittersteuerfäbigkeit. Gegenüber anderen Steuereinrichtungen, die diese Eigenschaft auch besitzen, hat die Erfindung den Vorteil, daß nur wenige .und einfache Apparate im Steuerstromkreis notwendig sind. Soweit Hilfsventile erforderlich sind, können einfache Trockengleichrichter benutzt werden.
In der Zeichnung sind in den Fig. i und a Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Fig. 3 zeigt die Kurvenform der Steuerspannung. In den Schaltungen der Fig. und 2 sind der Einfachheit halber nur diE für die Steuerung wesentlichen Leitungen ein. gezeichnet- _ In Fig. i bedeuten G1 bis 0s die Steuüs-.: Bitter eines Quecl:silberdampfgleichricht'd'r< und I( dessen Kathode. T ist die Sekundärucklung eines Gittertransformators, der mit seiner in der Zeichnung nicht dargestellten Primärwicklung an einen Drehtransformator oder .eine andere bekannte Anordnung - zur Veränderung der Phasenlage einer Wechselspannung angeschlossen ist. Aus dem für das Steuergitter G, eingezeichneten Steuerstromkreis ergibt sich; daß zwischen der Kathode 1( des Entladungsgefäßes und dem Steuergitter eine negative Sperrspannungsquelle i; eine Phasenwicklung 2 des Gittertransformators T, ein Trockengleichrichter 3 und ein Hilfstransformator 4 in Reihe geschaltet sind: Der Hilfstransformator 4 :erzeugt in bekannte Weise eine Spannung spitzer Wellenform und kann aus diesem. Gründe als Stoßtransformator bezeichnet -werden. Parallel zu der Transformatorwicklung 2 und dem Gleichrichter 3 liegt noch ein Widerstand 5, und außerdem ist zu dem Tranaformator4 noch ein Gleichrichter 6 parallel geschaltet. Bei dieser Ausführungsform der Erfindung liegt der Stoßtransformator q, außerhalb des. durch die Wicklung 2, den Gleichrichter 3 und den Widerstand- 5 gebildeten Stromkreises des Gittertransformators. Das Ventil 6, welches zu dem Stoßtransfornlatör parallel geschaltet ist, sorgt dafür, daß nur die positiven Spannüngsspitzen dieses Transformators wirksam «erden können. Der Gleichrichter 3 dient dem gleichen Zweck für den Gittertransformator T.
Bei der Ausführungsform der Fig. 2 ist wiederum jedes der Steuergitter G, b's-- G6 mit der Kathode I( des Entladungsgefäßes Tiber eine negative Sperrspannungsquell:e i und einen Widerstand 5 verbunden, wobei dieser Widerstand über einen Gleichrichter 3 und eine der Wicklungen 2 des Gittertransformators T init einer phasenveränderbaren Wechselspannung gespeist wird. Der Stoßtransformator 4; der die Spannung spitzer Wellenform der sinusförmrgen Spannung des Gittertransformators überlagert, liegt bei dieser Schaltung im Gegensatz zu der Schaltung der Fig. i im Stromkreis des Gittertransforin.ator s. Durch den- Gleichrichter 3 in diesem Stromkreis werdet- die negativen Halbwellen sowohl für den Gittertransformator als auch für den Stoßtransformator abgeschnitten. - In den Stromkreis des. Gittertransformators ist noch eine Drosselspule 7 geschaltet, die zweckmäßig ist, weil der Stoßtransformator sich bei dieser Schaltung nach beiden Seiten hin auswirken kann. Fig. 3 zeigt die Kurvenforen der Steuerspannung, wie sie sich bei den Schaltungen der Fig. i und 2 ergibt. Einer sinusförmigen i ,",ech.sel,sp.annung 8 ist eine Spannung spitzer #'#le n form g überlagert: Die Verschiebung @-enüber der Nullinie, d. h: gegenüber dem ",@'otenti.al der Kathode des zu steuernden Ent-'ladungsgefäßes, wird durch die Sperrspannungsquel.le i erreicht. Diese Sperrspannungsquelle ist -zwar- zweckmäßig, sie kann jedoch auch weggelassen werden, wenn es sich um Steuerungsanordnungen handelt, bei denen man mit besonders geringem Aufwand auskommen will. Die negative Halbwelle der Wechselspannung des Gittertransformators übernimmt üi diesem Falle die Sperrspannung der zu steuernden Entladungsstrecken.
Bei den in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen der Erfindung wurde angenommen, daß zur Erzeugung einer Spannung spitzer Wellenform ein Stoßtransformator, d. 1i. ein gesättigter Transformator mit Gleichstromvorerregung, verwendet wird: An Stelle dieses Transformators können jedoch auch andere an sich bekannte Mittel verwendetwerden, durch die eine Spannung gegebener Kurvenform in eine Spannung spitzer Wellenform umgewandelt wird. Bei Steuerungsanordnungen für Stromrichter größerer Leistung. ist dabei auch .darauf Zu ächten, daß der die Spannung spitzer Wellenform erzeugende Apparat dem Steuerstromkreis eine ausreichende- Leistung zuführen kann.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Einrichtung zur Steuerung des Zündzeitpunktes von Stromrichter-Dampf- oder Gasentladungsstrecken mit lichtbogenförmiger Entladung, insbesondere gittergesteuerten Quecksilberdampfentladungsstrecken,. bei denen die am Gitter liegende Steuerspannung sich aus einer etwa sinüsförmigen Spannung lind einer Spannung spitzer Wellenform zusammensetzt, dadurch gekennzeichnet, daß die der Zündung dienende Gitters.pannungskompönente spitzer Wellenform dem Begiim der positiven Halbwelle einer etwa sinüsförmigen Spannungskamponente überlagert ist, wabei die Plusbeaufschlagungsdauer etwa der Anodenbrenndauer entspricht, und daß die resultierend:. Gesamtsteuerspannung als Ganzes in der Phasenlage veränderbar ist.
2. Einrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß zum Zwecke der zwangsläufigen Spannungs:spitzenüberl.agerung am Beginn der positiven Halbwelle einer etwa sinusförmigen Gitterspannunskomponente ein von der letzteren erregter, gesättigter Magnetkreis benutzt und der Spannungsspitze eine entsprechende Phasenverschiebung, beispielsweise durch eine Gleichstromerregung des gesättigten Magnetkreises, erteilt ist.
3. Einrichtung nach Anspruch i und a; dadurch gekennzeichnet, ; daß zwischen Kathode und Steuergitter" eine negative Sperrspannungsquelle, die Steuerwechselspannung, ein Ventil (Trockengleichrichter) und ein Stoßspannungstransformator in Reihe geschaltet sind, daß parallel zu der Steuerwechselspannungsquellle und dem Ventil ein Widerstand und parallel zu diesem Widerstand und dem Stoßtransformator ein weiteres Ventil parallel geschaltet sind. q.. Einrichtung nach Anspruch i und z, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Kathode und Steuergitter eine negative Sperrspannungsquelle, die Steuerspannungsquelle, ein Stoßtransformator und ein Ventil (Trockengleichrichter) in Reihe geschaltet und parallel zu Steuerspannungsquelle, Stoßtransformator und Ventil ein Widerstand und eine Drosselspule geschaltet sind.