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Vorrichtung zur Zündung von zwei oder mehreren gas- oder dampfgefüllten
Hauptentladungsröhren Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Zündung
von zwei oder mehreren gas- oder dampfgefüllten Hauptentladungsröhren mit kalter,
z. B. Quecksilberkathode, die je mit einer eingetauchten Zündelektrode versehen
sind und bei denen von den beiden Arten von Zündorganen die entsprechenden direkt
oder indirekt miteinander verbunden sind und in jeden der Zündkreise eineZündspannungsquelle
und eine gesonderte, steuerbare gas- oder dampfgefüllte Hauptentladungsstrecke zur
Bestimmung des Zündmomentes aufgenommen sind und die Entladungsstrecken eines jeden
Zündkreises zu einer einzigen Mehranodenentladungsröhre mit einer einzigen Kathode
vereinigt sind. Unter den beiden Arten von Zündorganen sind im vorliegenden Fall
einerseits die eingetauchten Zündelektroden und andererseits die entsprechenden
kalten Kathoden zu verstehen. Da die Mehranodenhilfsentladungsröhre eine einzige
Kathode besitzt, ist die Verwendung von Kopplungstransformatoren zwischen den Anodenkreisen
dieser Röhre .und den Steuerkreisen der Hauptentladungsröhren erforderlich zur übertragung
der Steuerspannungen, um die gesonderten Zündkreise der Hauptentladungsröhren voneinander
getrennt zu halten. Weiter sind infolgedessen eine Anzahl meistens trockener Gleichrichterelemente
im Zündkreis erforderlich, um Rückstrom durch die Zündelektrode zu verhüten, da
die Kopplungstransformatoren dem Zündkreis sekundär eine Wechselspannung liefern.
Da
die Zündstromstärke und -spannung der genannten Hauptentladungsröhren verhältnismäßig
hoch sind, müssen auch die Gleichrichterelemente dazu geeignet sein, was die Verwendung
großer Elemente erfordert. Diese sind verhältnismäßig kostspielig und außerdem nicht
immer zuverlässig in bezug auf Betriebssicherheit.
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Dieser Nachteil wird durch Anwendung der Erfindung vermieden, da diese
Gleichrichterelemente entbehrt werden können, so daß ein hoher Betriebssicherheitsgrad
erreicht wird.
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Nach der Erfindung ist bei einer Vorrichtung der erwähnten Art in
jeden der Zündkreise ein gesonderter Transformator aufgenommen, dessen eine Wicklung
in der Anodenleitung und dessen andere Wicklung in Reihe damit in der Kathodenleitung
einer jeden Hilfsentladungsstrecke angeordnet ist, derart, daß beim Stromdurchgang
die Gesamtimpedanz der beiden Wicklungen anders, vorzugsweise kleiner als die Impedanz
einer der Wicklungen ist.
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Beim Durchschlag einer Hilfsentladungsstrecke wird die Zündspannungsquelle
das Schließen eines Stromes durch den diesbezüglichen Zündkreis herbeiführen. Da
die beiden Transformatorwicklungen in Reihe im gleichen Zündkreis angeordnet sind,
ist erzielbar, daß die Amperewindungen der Wicklungen gegeneinander entgegengesetzt
gerichtet sind. Vorzugsweise ist das Übersetzungsverhältnis in diesem Fall wenigstens
annähernd i : i, da der Ausgleich dann im wesentlichen vollständig ist. Da die Gesamtimpedanz
beider Wicklungen hierdurch beträchtlich geringer als die Impedanz einer der `'Wicklungen
gewählt sein kann, wird nur dieser Zündkreis hinreichend Strom führen, um die Zündung
der betreffenden Hauptentladungsröhre zu verbürgen. Der über die gemeinsame Leitung
gleichnamiger Zündorgane abfließende Strom wird infolge der viel größeren Impedanz
der übrigen Transformatoren nicht einen derartigen Wert erlangen können, daß Zündung
einer anderen Hauptentladungsröhre auftritt.
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Bei der Vorrichtung nach der Erfindung sind die Transformatoren grundsätzlich
also nicht als solche tätig, so daß auch keine Sekundärwechselspannung geliefert
wird, deren unerwünschte Wirkung mittels zusätzlicher Gleichrichter in den Zündkreisen
verhütet werden muß, wie es bei den vorgenannten bekannten Vorrichtungen zutrifft.
Die Transformatoren wirken im vorliegenden Fall nur als selbsttätig arbeitende Vorrichtungen,
die entsprechend den Anforderungen eine hohe oder eine niedrige Impedanz, d. h.
einen sich selbst regelnden Impedanzwert, haben.
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Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung werden in den Zündkreisen
Transformatoren ver-,vendet, deren magnetischer Kreis beim Stromdurchgang mehr oder
weniger gesättigt ist. Da die Gesamtimpedanz des Transformators auch in diesem Fall
relativ beträchtlich geringer geworden ist, da die übrigen Transformatoren nicht
gesättigt sind, wird auch hier der Weg durch die anderen Transformatoren mehr oder
weniger gesperrt sein. Die beiden Wicklungen des gesättigten Transformators werden
nur eine geringe Impedanz haben. In diesem Fall brauchen die Amperewindungen der
beiden Wicklungen des Transformators somit nicht notwendigerweise entgegengesetzt
in bezug aufeinander geschaltet sein.
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Die Erfindung wird an Hand der schematischen Schaltbilder nach Fig.
i bis q. beispielsweise näher erläutert.
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In Fig. i sind drei gas- oder dampfgefüllte Hauptentladungsröhren
i, 2 und 3, die z. B. als Gleichrichter geschaltet sein können, mit Kathoden 4,
5 bzw. 6 und eingetauchten Zündelektroden 7, 8 bzw. 9 versehen, welche die vorgenannten
beiden Arten Zündorgane darstellen. Die Kathoden sind untereinander verbunden. In
die Zündkreise sind Zündspannungsquellen in Form aufgeladener Kondensatoren io,
ii und 12 und steuerbare gas- oder dampfgefüllte Hauptentladungsstrecken 13, 14
und 15 aufgenommen. Diese Hauptentladungsstrecken mit den besonderen Anoden 16,
17 und 18 und entsprechenden Steuerorganen 19, 20 bzw. :21 sind zu einer einzigen
Mehranodenentladungsröhre 22 mit gemeinsamer Kathode 23 vereinigt.
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Gemäß der Erfindung sind in jeden Zündkreis gesonderte Transformatoren
24, 25 und 26 aufgenommen, von denen in bezug auf die Belastungen 4., 7 bzw. 5,
8 bzw. 6, 9 (die Zündorgane) die eine Wicklung 27, 2"8 bzw. 29 in die Anodenleitung
und die andere Wicklung 30, 31 bzw. 32 in Reihe damit in die Kathodenleitung einer
jeden Hilfsentladungsstrecke 13, 1q. bzw. 15 geschaltet sind. Wird nun z. B. die
Hilfsentladungsstrecke 13 mittels eines Spannungsimpulses am Steuerorgan ig leitend
gemacht, so wird die Spannung am Kondensator io das Fließen einesElektronenstromes
über dieWicklung 27, Kathode 4., Zündelektrode 7, Wicklung 30 und zurück
zur Kathode 23 der Hilfsentladungsröhre 22 herbeiführen.
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Wenn die Amperewindungen der Wicklungen 27 und 30 entgegengesetzt
in bezug aufeinander gerichtet sind und das Übersetzungsverhältnis annähernd i :
i ist, wird die Impedanz, die auftreten würde, wenn bloß die Wicklung 27 mit Strom
belastet werden sollte, praktisch vollständig ausgeglichen, so daß der Strom den
genannten Zündkreis mit geringem Widerstand durchfließen wird. Der Strom, der von
der Wicklung 27 über die gemeinsame Kathodenleitung der Hauptentladungsröhren, die
Kathoden 5 und 6, die Zündelektroden 8 und c) und die Wicklungen 31 und 3 2 zurück
zur Kathode -23 der Hilfsentladungsröhre fließen wird, wird bis auf eine geringe-
unschädliche Magnetisierungsstromstärke herabgesetzt, da die Impedanzen 25 und 26
infolge der stromlosen Wicklungen 28 bzw. 29 (die Hilfsentladungsstrecken 14 und
15 sind nichtleitend) einen verhältnismäßig hohen Wert haben.
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Wenn der Eisenkreis der Transformatoren 24, 25 und 26 derart
bemessen ist, daß er bei Stromdurchgang durch die mit dem Kondensator verbundene
Wicklung, und zwar bei Entladung des Kondensators,
gesättigt wird,
ist es grundsätzlich nicht erforderlich, daß die Amperewindungen der beiden Wicklungen
eines jeden Transformators entgegengesetzt in bezug aufeinander gerichtet sind oder
daß das Übersetzungsverhältnis i : i ist. Infolge der Sättigung des Eisenkreises
des diesbezüglichen Transformators wird die Impedanz der beiden Wicklungen nur gering
sein, während die nicht gesättigten Transformatoren selbsttätig eine Sperre gegen
unerwünschten Stromdurchgang bilden.
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In Fig. i brauchen die Kondensatoren i o, i i und 12 nicht notwendigerweise
mit Gleichspannung aufgeladen zu werden. Falls die Aufladung mit Wechselspannung
erfolgt, ist es im allgemeinen erforderlich, die Zündung in einem Augenblick stattfinden
zu lassen, in dem die betreffende Anode der Hilfsentladungsstrecken positiv ist.
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Nachdem die Hauptentladungsröhre i gezündet und der Kondensator io
entladen worden ist, erlischt die Hauptentladungsstrecke 13 selbsttätig. Die Zündung
der Hauptentladungsröhre 2 erfolgt dementsprechend, wenn dem Steuerorgan 2o der
Hilfsentladungsröhre 14 ein Impuls zugeführt wird.
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In Fig.2 ist eine Ausführungsform der Erfindung dargestellt, bei der
nur eine Zündspannungsquelle in Form des Kondensators 33 angeordnet ist. Durch eine
Drossel 34 werden Schwankungen der Kondensatorspannung zugelassen. Der Kondensator
wird in diesem Fall mit der dreifachen Frequenz mit Gleichspannung aufgeladen und
entladen. Im übrigen wirkt diese Vorrichtung entsprechend derjenigen nach Fig. i.
Der Kondenstor 33 kann auch in die gemeinsame Kathodenleitung der Hilfsentladungsröhre-22
geschaltet sein, wie gestrichelt mit 33` angedeutet ist.
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Fig. 3 zeigt eine weitere Ausführungsform, bei der nicht die Kathoden,
sondern die Zündelektroden der Hauptentladungsröhren untereinander verbunden sind.
Auch hier kann der Kondensator 33 in die Kathodenleitung der Hilfsentladungsröhre
22 oder in die gemeinsame Leitung der Zündelektroden 33' geschaltet sein.
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Statt der meist üblichen Zündelektroden können auch kapazitive Zündelektroden
zur Verwendung kommen (»Sendytronröhren«).
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Manchmal ereignet es sich, daß auch der geringe Strom durch die anderen
Transformatoren unerwünscht ist, z. B. um die gegebenenfalls immer noch bestehende
geringe Zündgefahr weiter herabzusetzen und/oder um diese Verlustströme aus wirtschaftlichen
Gründen zu verringern.
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Dies ist mittels einer die Spannung umkehrenden Kombination von Drosselspulen
und eines Transformators erzielbar, wie in Fig. 4 dargestellt.
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Wenn die Entladungsstrecke 14 leitend wird, fließt der Strom von der
Plusseite des Kondensators 33 über die Primärwicklung 31, die Entladungsstrecke
14, die Kathode 23 und die Sekundärwicklung 28 zur Zündelektrode B. Der Punkt 35
ist also positiv in bezug auf die Kathode 5. Es fließt aber auch ein kleinerer Strom
von der Kathode 23 über die Sekundärwicklung 30 zu der anderen Zündelektrode
7, so daß auch der Punkt 36 eine gewisse, jedoch niedrigere positive Spannung gegenüber
der Kathode 4 hat. Diese Spannung wird weitgehendst durch Verwendung des Transformators
37 mit einer Mittelanzapfung 38 zu den Kathoden 4 und 5 ausgeglichen. Denkt man
sich die Drossel 39 vorläufig abwesend, so liegt also die positive Spannung zwischen
Punkt 35 und Kathode 5 zugleich an der rechten Hälfte des Transformators 37. Diese
Spannung wird außerdem in die linke Hälfte induziert, aber, wie dargestellt, mit
umgekehrter Polarität. Da diese Spannung jedoch größer als die positive Spannung
am Punkt 36 ist, wird die Ausgieichspannung durch die Drossel 40 verringert, die
ja in Reihe mit der linken Hälfte des Transformators 37 ebenfalls an der Kathode
4 und am Punkt 36 liegt. Aus Symmetriegründen wird die Bemessung der Drossel 4o
halbiert, und es wird eine gleich große Drossel 39 in Reihe mit der rechten Hälfte
des Transformators 37 angeordnet, so daß der Ausgleich für die beiden Punkte 35
und 36 gegenseitig erzielt wird. Bei einer Dreiphasenschaltung, wie in den Fig.
i bis 3 dargestellt, können gewünschtenfalls in entsprechender Weise drei Drosseln
und ein Dreiphasenzickzacktransformator verwendet werden.