DE912977C

DE912977C - Einrichtung mit Gasentladungsgefaess

Info

Publication number: DE912977C
Application number: DEN1136D
Authority: DE
Inventors: Ing Karl Nowak
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1938-02-22
Filing date: 1939-02-21
Publication date: 1954-06-08

Description

Einrichtung mit Gasentladungsgefäß Die Erfindung betrifft eine Einrichtung mit Gasentladungsgefäß und besteht darin, daß die Spannung eines engmaschigen, die Brennspannung in der Sperr- oder Wirkrichtung verändernden Gitters in Abhängigkeit von der Gefäßbelastung gebracht ist, so daß der Gittereinfluß und damit die Brennspannung mit steigender Gefäßbelastung zunimmt.
In Gasentladungsgefäßen mit Steuergitter, insbesondere mit lichtbogenartiger Entladung, wie solche unter anderem als Starkstromgleichrichter Verwendung finden, macht sich vielfach der Übelstand einer unsicheren, insbesondere mit steigender Gefäßbelastung (Stromdichte) schlechter werdenden Gitterwirkung bemerkbar. Diese Erscheinung erschien zunächst naturgegeben und nicht zu ändern. Der Erfinder hat jedoch gefunden, daß es möglich ist, sichere Gitterwirkung auch bei sehr hohen Belastungen zu erhalten. wenn das Gitter sehr feinmaschig ausgeführt wird, so daß es die Brennspannung der Entladungsstrecke bereits wesentlich beeinflussen kann, und dabei in Abhängigkeit von der Gefäßstromstärke (Belastung) gebracht wird. Insbesondere kann durch diese Maßnahme auch bei Entladungsgefäßen mit zur Rückzündungsverhütung dienendem Steuergitter eine sichere Bekämpfung der Rückzündungsneigung erzielt werden.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung schematisch dargestellt.
Fig. i zeigt ein entsprechendes Entladungsgefäß in seitlichem Schnitt, Fig. 2 ein Schaltschema einer Anordnung zur Bekämpfung von Rückzündungen.
In der Fig. i sind in einem Entladungsgefäß 1q. eine Glühkathode 2 und Anoden 17, 18 mit zwischengeschalteten Steuergittern 21, 22 angebracht. Im Gefäß 14 befindet sich ein Gas oder Dampf oder ein Gemisch von diesen, zweckmäßig während des Betriebes von dem in Stromrichtern üblichen oder diesen übersteigenden Druck, insbesondere von einigen Torr Edelgas oder io-3 bis io-2 mm Quecksilberdampf. Zwischen den Elektroden 2 und 17 bzw. 18 geht hierdurch im Betrieb eine lichtbogenartige Gasentladung über. Das Gitter 21 bzw. 22 ist nun so feinmaschig ausgeführt (Maschenweite insbesondere einige Zehntelmillimeter), daß es die Brennspannung der übergehenden Entladung zu beeinflussen gestattet. Durch Anlegen einer negativen Spannung zwischen Gitter und der als Kathode wirkenden Elektrode, also auch der Anode als Rückzündungskathode, kann somit die Brennspannung dieses Entladungsweges hochgetrieben werden. Durch die gemäß der Erfindung dabei gleichzeitig noch angewendete Maßnahme, die Spannung dieses Steuergitters in Abhängigkeit von der Gefäßbelastung zu bringen, wird eine Stabilisierung der Gitterwirkung erreicht, so daß z. B. Rückzündung auch bei Überlastungen nicht auftreten kann. Es bezeichnen noch 15 den Gefäßdeckel, 16 einen Kathodensockel, i9, ao Anodenschutzhüllen.
Besonders zweckmäßig erscheint eine Anordnung der Gitterelektrode im negativen Glimmlicht oder Faradavschen Dunkelraum einer Entladung bzw. Rückzündung (Gebiete negativer Raumladung) oder insbesondere dem Grenzgebiet dieser Entladungsteile. Die Gitterelektrode kann auch aus mehreren Gitternetzen bestehen. Auf einer oder beiden Seiten derselben können gegebenenfalls zusätzliche, z. B. mit einer der Hauptelektroden verbundene Gitterelektroden (Entionisierungselektroden) angewendet sein. Als Gitter hat sich eine Ausführung aus Wolframdrähten von o,5 mm Abstand (Maschenweite) bewährt.
Fig.2 zeigt eine erfindungsgemäße Anordnung zur Bekämpfung von Rückzündungen eines Stromrichters. Hier wird die Welligkeit (Wechselstromkomponente) des Ventilstromes zur Gewinnung einer lastabhängigen, gegen die Anode 3 (Rückzündungskathode) negativen Gitterspannung benutzt. Im Anodenkreis des Gefäßes i liegt die Primärschiene (Wicklung) eines Stromwandlers, wie solche z. B. in Verbindung mit elektrischen Meßgeräten verwendet werden. Der Stromwandler 23 dient hier dazu, sekundärseitig eine durch die Welligkeit hervorgerufene, von der Primärstromstärke abhängige Sekundärwechselspannung entsprechender Größe, wie sie zur Rückzündungsbekämpfung erforderlich ist, zu liefern. Die Sekundärspannung wird durch ein kleineres Ventil i i in Gleichstrom verwandelt, der durch einen Kondensator 24 geglättet wird, und die am Belastungswiderstand 12 auftretende Spannung, gegebenenfalls unter Zwischenschaltung eines Wider-Standes 13, der Gitterelektrode 4. zugeführt. Bei steigendem Entladungsstrom, mit welchem bekanntlich auch die Rückzündungsgefahr wächst, steigt also die Gitterspannung bzw. die Energie der das Gitter speisenden Anordnung, so daß einer Rückzündungsneigung in gleichem Maße entgegengearbeitet wird. Angenommen, es würde aber doch aus irgendeinem Grunde eine Rückzündung auftreten, so fließt durch die Primärwicklung des Transformators 23 auch in der Sperrphase Strom, und die Energie der die Gitterelektrode 4 speisenden Anordnung wächst derart an, daß die Rückzündung verlöscht oder zumindest ein Wiederauftreten derselben in der nächsten Periode verhindert würde.
Für Anordnungen, wo der Leistungsverbrauch eines zusätzlichen, im Anodenstromkreis des Gefäßes liegenden Widerstandes keine Rolle spielt, kann eine lastabhängige Gitterspannung gegebenenfalls auch von einem solchen Widerstand abgenommen werden.
Die Erfindung ist insbesondere auch von Bedeutung für die Energieübertragung mittels hochgespannten Gleichstromes, welche unter Verwendung der erfindungsgemäßen Einrichtung für Gleich-und Wechselrichtung praktisch ermöglicht wird.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Einrichtung mit Gasentladungsgefäß, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannung eines engmaschigen, die Brennspannung in der Sperr-oder Wirkrichtung verändernden Gitters (2 1,:22) in Abhängigkeit von der Gefäßbelastung gebracht ist, so daß der Gittereinfluß und damit die Brennspannung mit steigender Gefäßbelastung zunimmt.
2. Einrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß vor einer als Kathode wirkenden Elektrode die Gitterelektrode (2i, 22) derart angeordnet ist, daß sie in den entstehenden kathodischen Entladungsteilen, insbesondere einer lichtbogenartigen Gasentladung, liegt.
3. Einrichtung nach Anspruch i und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Gittermaschenweite in der Größenordnung einiger Zehntelmillimeter liegt. etwa in der Gegend von i mm oder zweckmäßig weniger, vorzugsweise um o,5 mm (oder noch weniger) beträgt.
4.. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere übereinanderliegende Gitter zur einheitlichen Steuerung dienen.
5. Einrichtung nach den Ansprüchen i bis 4 oder einem derselben, dadurch gekennzeichnet, daß die Wechselstromkomponente des Anoden-Stromes eines Entladungsventils abgenommen, mittels Wandler (23) hochtransformiert und nach Gleichrichtung, gegebenenfalls unter Benutzung eines Speicherkondensators (24), dem Gitter (4) zugeführt wird.