DE822420C - Verfahren zum Zuenden und zum Betrieb von elektrischen Leuchtroehren - Google Patents

Description

• Verfahren zum Zünden und zum Betrieb von elektrischen Leuchtröhren Um elektrische Leuchtröhren mit Glühelektroden oder kalten Elektroden zuverlässig zu zünden, wurden Schaltungen vorgeschlagen, die neben einer Strombegrenzungsdrossel noch eine Sehwingungsdrosscl und einen Kondensator vorsehen. Durch die Resonanz z« ischen Schwingungsdrossel und Kondensator werden Überspannungen erzeugt, .die über der speisenden Netzspannung liegen und 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 Zünden und zum Betrieb von Leuchtröhren mit Glühelektroden oder kalten Elektroden zum Gegenstand und besteht darin, daß,ein Kondensator an eine Anzapfung der Strombegrenzungsdrossel 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 Spannungsstoß entsteht, der über der Netzspannung liegt und eine sichere Zündung bewirkt. Nach der Erfindung können. auch an Stelle einer Anzapfung zwei Wicklungen auf der Drossel angeordnet und hintereinandergesc'haltet werden, wodurch die gleiche Wirkung erzielbar ist. Falls die Leuchtröhrenanlage mit einem Streufeldtransformator arbeitet, kam auch der Streufeldtransformator eine Anzapfung erhalten oder seine Wicklung unterteilt und die Teile hintereinandergeschaltet werden, wobei sich wiederum die gleichen Wirkungen einstellen. Das Verfahren nach der Zr$ndüng ist nicht nur zum Zünden von Leuchtröhren, sondern auch zum Betrieb derselben von außerordentlicher Bedeutung, nicht allein wegen der Erzeugung- einer sicher wirtkenden Zündspannung, sondern vor allem auch, weil bei--richtiger Bemessung der Kondensator-. kapazität, der Länge der Drosselanzapfung und der Einhaltung der Kennlinien eine Kompensierung des Lampenstroms im Betrieb erreichbar ist. Nach der Erfindung kann dem Netz ein Strom mit einem Leistungsfaktor von 0,75 und darüber entnommen werden, während es bisher bei Leuchtröhren nur möglich war, einen Strom mit einem Leistungsfaktor von 0,45 bis 0,50 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, ,beispielsweise durch Anzapfung einer Drosselspule und In-Reihe-Schaltung eines Kondensators mit entsprechender Kondensatorkapazität.
• Weiterhin ist für .das Verfahren nach der Erfindung wesentlich, daß die Elektroden der Leuchtrdhre 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 wird.
• In der Zeichnung ist als Ausführungsbeispiel ein Schaltschema zur Erläuterung des Verfahrens nach der Erfindung dargestellt.
• Nach der Fig. i 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 kleiner als der kapazitiv,# 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 Strom im Wicklungsteil a-b induziert außerdem in dem Wicklungsteil 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 neben dem eben behandelten stationärenZustand noch eine Ausgleichsschwingung mit der Eigenfrequenz des Schwingungskreises von L, und C auf. Für diese Schwingung gilt sinngemäß dasselbe, wobei die Überspannung zwischen c und d hier noch viel größer wird, da der induktiveWiderstand L, bei der Eigenfrequenz gleich dem kapazitiven Widerstand ist.
• Erfindungsgemäß können die Kapazität C und die Anzapfun.g an .der Drossel, d. 'h. LQ, so bemessen werden, daß später im Betrieb nach Zündung der Drossel die Blindleistung des Hauptkreises von Drossel und Leuchtröhre weitgehend kompensiert und dem Netz einStrom mit einemLeistungsfaktor von 0,75 und darüber (gegenüber 0,45 bis o,5 dhne Kompensierung) entnommen wird.
• Dadurch daß ,die Kapazität sowohl gegen das Netz als auch gegen die Leuchtröhre durch eine Induktivität abgesperrt ist, kann sie den Strom nicht verzerren. Bei richtiger Abstimmung des Kreises treten -an der Kapazität*nur Spannungen auf, die wenig größer als die Netzspannung sind, so daß die Kapazität spannungsmäßig 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 angewendet werden für Leuchtröhren mit einer Vorheiz- und mit einer Aufheizglühelektrode, für Röhren mit zwei Aufheizglü!helektroden und für Röhren mit kalten Elektroden. Ausfü'hriungsbeispiel Bei einer Leuchtstoffröhre von 25 Watt für 220 Volt und 5o Hertz Netzspannung treten die geschilderten Vorgänge bei folgenden Werten für die Drossel und Kapazität auf: Kapazität 3 ,uF, Drossel 2,5 Henry, Vorschaltteil a-b gleich 30 % der gesamten Wicklung.
• Durch die Sättigung der Drossel und Veränderung der Streuung zwischen den beiden Wicklungsteilen,etwa durch Anordnung verschiedener Kernschenkel, durch verschiedenartige Luftspalte, Hilfsschenkel u.,dgl., 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 (5)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zum Zünden und zum Betrieb von elektrischen Leuchtröhren mit Glühelektroden oder kalten Elektroden, dadurch gekennzeichnet, daß ein Kondensator an eine Anzapfung der Strombegrenzungsdrossel geschaltet und Kondensator mit Anzapfung so bemessen wird, daß an der Leuchtröhre vor dem Zünden .eine Spannung oder ein Spannungsstoß entsteht, der über der Netzspannung liegt.
2. 2. Verfahren zum Zünden von elektrischen Leuchtröhren mit Glühelektroden oder kalten Elektroden nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß an Stelle einer Anzapfung auf der Drossel zweiWicklungen angeordnetundhintereinandergeschaltet werden oder daß an Stelle einer Drossel ein Streufeldtransformator verwendet wird, der eine Anzapfung oder zwei hintereinandergeschaltete Wicklungsteile aufweist.
3. 3. Verfahren zum Betrieb von Leuchtröhren hetnäß Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine sicher wirkende Zündspannung und eine gute Kompensierung des Lampenstroms im Betrieb z. B. durch Bemessung der Kapazität, der Drosselanzapfung und der Kennlinie (clurcliSättung,Streuu@ngsänderungu.,dgl.) mit entsprechender Schaltung erzielt wird. .f.
4. Verfahren zum Betrieb von Leuchtröhren, dadurch gekennzeichnet, daß die Leuchtröhre mit .der Schaltungsanordnung nach Anspruch r und 2 mit einer Netzspannung, die gleich oder nur bis zu 8o % größer als die Brennspannung der Röhre ist, betrieben wird.
5. 5. Verfahren zum Betrieb von Leuchtröhren, dadurch gekennzeichnet, daß ein Kondensator an eine Anzapfung der Strombegrenvungsdrossel für -die Leuchtröhre gelegt wird, um die Entladungsstöße des parallel geschalteten Kondensators von den Elektroden der Leuchtröhre fernzuhalten und den Kondensator gegen Oberwellen, aus dem Netz zu schützen.