DE962916C - Schaltanordnung zur Zuendung von mehreren elektrischen Entladungs-lampen, insbesondere von Hoch- und Hoechstdrucklampen - Google Patents

Description

AUSGEGEBEN AM 2. MAI 1957

Die Erfindung betrifft eine Schaltanordnung zur gleichzeitigen Zündung von mehreren — vorzugsweise drei — elektrischen Gasentladungslampen, insbesondere Hoch- und Höchstdrucklampen, z. B. Xenon-Höchstdrucklampen, mit einem einzigen Zündgerät.

Es ist bekannt, derartige Entladungslampen einzeln mit je einem Zündgerät zu zünden, wobei die Zündung durch Zündspannungsstöße hoher Spannung und hoher Frequenz erreicht wird. Zur Erzeugung der Zündspanmungsimpulse werden bei den bekannten Einrichtungen ein von einem Hochspannungstransformator gespeister Hochfrequenzschwingkreis von einer Funkenstrecke angestoßen und dessen hochfrequente Hochspannungsschwingungen der Netzspannung überlagert. Zur Erzielung einer hohen Zündfolge wird dabei der Hochspannungstransformator an einen Tonfrequenzerzeuger, z. B. Zerhacker, Röhrengenerator, Kippschwingkreis od. dgl., angeschlossen.

Mit den bekannten Einrichtungen können selbstverständlich auch mehrere Lampen nacheinander gezündet werden. Dabei ergibt sich jedoch der Nachteil, daß entweder für jede Lampe ein vollständiges Zündgerät benötigt wird oder daß zum Zünden der einzelnen Lampen jeweils ein Umschalten der Zündeinrichtung erforderlich ist. In keinem Fall aber ist mit Sicherheit eine gleichzeitige oder

zumindest fast gleichzeitige Zündung von mehreren Lampen möglich. Dies wird jedoch vielfach, und zwar beispielsweise auch für verschiedene Anwendungsgebiete der Xenon-Höchstdrucklampen, wie z. B. für Theaterbeleuchtung, Fernsehstudios u. dgl., gefordert.

Die Erfindung beseitigt diese Mangel. Bei einer Schaltanordnung zur Zündung von mehreren elektrischen Entladungslampen, insbesondere von

ίο Hoch- und Höchstdrucklampe^ die über Strombegrenzungsdrosseln an je eine Phase eines Mehrphasennetzes angeschlossen sind, werden gemäß der Erfindung die Entladungslampen mit je einer Hochfrequenzdrosselspule (HF-Drossel) in Reihe geschaltet und diese jeweils aus Lampe und HF-Drossel bestehenden Reihenschaltungen zur praktisch gleichzeitigen Zündung der Lampen hochfrequenzmäßig parallel geschaltet und mit einem einzigen Zündgerät verbunden. Damit ist eine Schaltanordnung geschaffen, welche es nicht nur ermöglicht, mehrere Höchstdrucklampen unbedingt zuverlässig praktisch zur gleichen Zeit zu zünden, sondern diese Aufgabe auch mit relativ geringem Aufwand löst, nämlich mit einem ein-

zigen Zündgerät für alle zu zündenden Lampen.

An Hand der Zeichnung werden Aufbau und Wirkungsweise der neuen Schaltanordnung näher erläutert.

In Fig. ι ist zunächst eine an sich bekannte Schaltanordnung für mehrere Entladungslampen im Prinzip dargestellt. Mit 1,2,3"sind drei Lampen, z. B. Xenon-Höchstdrucklampen, bezeichnet, welche aus einem Netz, z. B. einem Drehstromnetz 4, gespeist werden. Zur Strombegrenzung ist den Lampen je eine Drosselspule 5,6,7 vorgeschaltet. Auf der anderen Seite sind die Stromzuführungen der Lampen zu einem gemeinsamen Sternpunkt 8 verbunden und dieser an den Nullleiter O des Netzes angeschlossen. Die betriebsmäßige Drehstromschaltung belastet das Netz gleichmäßig und gibt eine geringe Lichtstrompulsation, da die um 120⁰ verschobenen Lichtströme sich zu einem nahezu konstanten Lichtstrom addieren.

Die Zündung der Lampen geschieht zweckmäßig — wie bereits erläutert — durch Überlagerung hochfrequenter Hochspannungsimpulse auf die Netzspannung.

Für die Zündung mehrerer Lampen werden diese gemäß der Erfindung hochfrequenzmäßig parallel geschaltet, während sie — entsprechend Fig. 1 —betriebsstrommäßig an das speisende Starkstromnetz, beispielsweise eine Lampe je Phase an ein Mehrphasennetz mit der üblichen Netzfrequenz von 50 Hz, angeschlossen sind. Es ist dabei zu 'berücksichtigen, daß die einzelnen Lampen verschiedene. Zündspannungen haben, so daß bei direkter Parallelschaltung die eine Lampe gut, die andere schlecht zünden würde. Da ferner eine durchgezündete Lampe einen Kurzschluß für die Hochspannung darstellt, war unbedingt dafür Sorge zu tragen¹, daß eine bereits gezündete Lampe die Zündfähigkeit der anderen Lampen nicht herabsetzen kann. Um diese Schwierigkeiten zu umgehen, werden die Lampen erfindungsgemäß in Reihe mit einer aus wenigen Windungen bestehenden Hochfrequenzdrosselspule geschaltet, welche nach Zündung der Lampe einen genügend hohen Widerstand für die hochfrequente Zündspannung besitzt, so daß die anderen Lampen nicht benachteiligt werden.

Gemäß der Erfindung wird außerdem zwischen den Sternpunkt der Lampen und den Nulleiter des Netzes ein Kondensator eingeschaltet. Dadurch zünden mindestens zwei der Lampen gleichzeitig, während die dritte eine um 50% höhere Versorgungsspannung erhält. Die Erhöhung der Versorgungsspannung führt dann auch bei der dritten Lampe zur sofortigen Zündung.

Die Fig. 2 bis 4 zeigen zweckmäßige Ausführungsbeispiele der neuen Schaltanordnung; gleiche Bezugszeichen bezeichnen gleiche Teile wie in Fig. 1.

In Fig. 2 sind in Reihe zu den Entladungslampen i, 2 und 3 Hochfrequenzdrosselspulen 11, 12, 13 geschaltet, die vorzugsweise aus nur wenigen Windungen bestehen. Zwischen einer der hinter den Netzanschlußklemmen liegenden Strombegrenzungsdrosseln, z. B. der Drossel 6, und der an der gleichen Phase liegenden HF-Drossel, z. B. der HF-Drossel 12, ist außerdem die als Zündspule 10 bezeichnete Sekundärwicklung eines Zündtransformators 14 eingeschaltet, der auch ein Teil eines an sich bekannten Zündgerätes 9 sein kann. In die Zündspule 10 wird die im Zündgerät 9 erzeugte Hochfrequenz induziert. Die Zündspannungsstöße werden dadurch bei entsprechender Bemessung der Zündspule auf die erforderliche Spannungshöhe gebracht. Das Zündgerät 9 wird von einer beliebigen Stromquelle 15 gespeist, die auch mit dem Netz 4 identisch sein oder mit diesem in Verbindung stehen kann. Der Zündtransformator 14 kann auch als Spartransformator ausgebildet sein. Durch eine Verbindungsleitung 16 zum Lampensternpunkt8 ist über Kondensatoren 17, 18 und die HF-Drossel 12 der Hochfrequenzzündkreis der Lampe 2 geschlossen. Über die Kondensatoren 22 und 23 werden die jeweils aus Lampe und HF-Drossel bestehenden Reihenschaltungen 1-11 und 3-13 hochfrequenzmäßig gesehen an die Zündspule 10 angeschlossen und der Lampen-Drossel - Reihenschaltung 2-12 parallel geschaltet. Die hochfrequente Hochspannung, welche an den Punkten 25, 26, 27 anliegt, wird durch HF-Drosselspulen 20 und 21 von den Strombegrenzungsdrosselspulen 5 und 7 abgehalten. Die genannten Kondensatoren sind· so bemessen, daß sie der Hochfrequenz praktisch keinen Widerstand bieten, der Netzfrequenz aber den Durchgang sperren. Die Reihenschaltungen Lampe-HF-Drossel i-ii, 2-12, 3-13 sind somit der Zündspule 10 hochfrequenzmäßig parallel geschaltet, so daß die hochfrequenten Zündspannungsstöße gleichzeitig und in gleicher Höhe an allen Lampen wirksam werden.

Gemäß der Erfindung besteht keine oder wenigstens keine starre Verbindung zwischen Lampensternpunkt 8 und Nulleiter O des Drehstrom-

netzes 4. Zweckmäßig ist ein Kondensator 24 zwischengeschaltet, welcher so bemessen ist, daß er keinesfalls den Mindestbetriebsstrom einer Lampe, d. h. den Strom, bei dessen Unterschreitung die Lampe erlischt, führen kann. Statt des Kondensators 24 kann aber auch ein hochohmiger Widerstand eingeschaltet sein, der die gestellten Bedingungen erfüllt. Dadurch wird erreicht, daß mindestens zwei Lampen (z. B. die Lampen 1 und 2) genau gleichzeitig zünden, da eine Lampe allein wegen des Fehlens 'der Rückleitung gar keinen Strom führen könnte. Durch die Lampen fließt dann ein verminderter Strom von Phase R nach S. Die Spannung zwischen Lampensternpunkt 8 und Phase T wird dadurch von 220 V auf etwa 330 V angehoben. Der dritten noch nicht gezündeten Lampe (z. B. Lampe 3) steht jetzt eine um 50% höhere Versorgungsspannung zur Verfügung, so daß nun ihre Zündung leicht erfolgt.

Der Zündvorgang ist nach wenigen Perioden abgeschlossen, so daß praktisch alle Lampen gleichzeitig zünden.

In Fig. 3 sind die Entladungslampen i, 2, 3 wie in Fig. 2 mit den HF-Drosseln 11, 12, 13 in Reihe

^a5 geschaltet; abweichend von der vorbeschriebenen Schaltung ist hier die Zündspule 10 zwischen Sternpunkt 8 und Kondensator 24 in die Verbindungsleitung zum Nulleiter 0 des Netzes eingeschaltet. Dadurch entfallen die HF-Drosseln 20 · und 21 sowie die Kondensatoren 22 und 23. Entsprechend Fig. 2 ist auch hier dre Zündspule 10 induktiv an das Zündgerät 9 angekoppelt. Über die Kondensatoren 17, 18 und 19 sind wiederum die jeweils aus Lampe und HF-Drossel bestehenden Reihenschaltungen mit der Zündspule 10 hochfrequenzmäßig parallel geschaltet.

Die Schaltung nach Fig. 4 unterscheidet sich von der nach Fig. 3 nur dadurch, daß die Anordnung innerhalb der aus Lampe und HF-Drossel bestehenden Reihenschaltungen vertauscht ist. Während bei der Schaltung nach Fig. 3 die HF-Drossel jeweils zwischen Strombegrenzungsdrossel und Lampe angeordnet ist, werden hier die Lampen unmittelbar den Strombegrenzungsdrosseln nachgeschaltet' und die HF-Drosseln an dem gemeinsamen Sternpunkt 8 mit der Zündspule 10 zusammengeführt. Durch die Erfindung ist es gelungen, die gleichzeitige Zündung von mehreren elektrischen Entladungslampen, insbesondere von Hoch- und Höchst-

drucklampen, z. B. Xenon-Höchstdrücklampen, mit einem einzigen Zündgerät zu verwirklichen. Von besonderem Vorteil ist in jedemFalle dieVerwendung eines an anderer Stellebereits vorgeschlagenen Zündgerätes für Hoch- und Höchstdrucklampen, bei dem zur Erzeugung der Hochspannung ein unmittelbar mit Netzfrequenz gespeister Transformator verwendet wird und diese Hochspannung über eine Entladungsstrecke hochfrequente Schwingungen in

einem Schwingungskreis erregt, der diese unter weiterer Spannungserhöhung an die zu zündenden 60 Lampen abgibt.

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Schaltanordnung zur Zündung von mehreren elektrischen Entladungslampen, insbesondere von Hoch- und Höchstdrucklampen, z. B. Xenon-Höchstdrucklampen, von denen jede an eine Phase eines Mehrphasennetzes angeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Entladungslampen mit je einer Hochfrequenzdrosselspule (HF-Drossel) in Reihe geschaltet sind und diese jeweils aus Lampe und HF-Drossel bestehenden Reihenschaltungen zur praktisch gleichzeitigen Zündung der Lampen hochfrequenzmäßig parallel geschaltet und mit einem einzigen Zündgerät verbunden sind.

2. Schaltanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in Reihe mit einer der aus Lampe und HF-Drossel bestehenden Reihenschaltungen (1-11, 2-12, 3-13, z. B. 2-12) die Sekundärwicklung (Zündspule 10) eines Zündtransformators (14) des Zündgerätes (9) geschaltet ist und daß in den übrigen Phasen HF-Drosseln (20, 21) an die Stelle der Zündspule (10) treten (Fig. 2).

3. Schaltanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die jeweils aus Lampe und HF-Drossel bestehenden Reihenschaltungen· einen gemeinsamen Sternpunkt (8) haben.

4. Schaltanordnung nach Anspruch3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Lampensternpunkt (8) und den Nulleiter (0) des Netzes (4) die Sekundärwicklung (Zündspule 10) eines Zündtransformators (14) des Zündgerätes (9) geschaltet ist (Fig. 3 und 4).

5. Schaltanordnung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die hochfrequenzmäßige Parallelschaltung der jeweils aus Lampe und HF-Drossel bestehenden Reihenschaltungen mit der Zündspule (10) des Zündgerätes (9) über Kondensatoren (17-18-19, 22-23 in Fig. 2 und 17-18-19 in Fig. 3 und 4) erfolgt.

6. Schaltanordnung nach Anspruch 3 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß zum Erzwingen der gleichzeitigen Zündung von mindestens zwei Lampen der Sternpunkt (8) der Lampen nicht oder wenigstens nicht starr mit dem Nullleiter (0) des Netzes (4) verbunden ist.

7. Schaltanordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine Verbindung zwischen Lampensternpunkt (8) und Nulleiter

(0) des Netzes (4) nur über einen hochohmigen· Widerstand oder einen Kondensator (24) solcher Bemessung besteht, daß der Lampenmindeststrom nicht hindurchfließen kann.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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