<Desc/Clms Page number 1>
Gasgefüllter Glühkathoden-Gleichrichter.
EMI1.1
Insbesondere für Sannungen. bei denen Gefahr für Entladungen zwischen den Anoden besteht.
Gemäss der Erfindung ist ein gasgefüllter Glühkathoden-Gleichrichter dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den kalten Elektroden Schirme aus leitendem Stoff angeordnet sind und auch die Kathode von den Anoden durch einen Schirm derart abgetrennt ist, dass jede von einer der Anoden zur Kathode gezogene gerade Linie einen Schirm schneidet. Diese Schirme können dicht bei und zwischen den Anoden angeordnet werden.
In Quecksilberdampf-Gleichrichtern wurde schon vorgeschlagen, leitende Schirme zwischen den Anoden anzuordnen, welche verhindern. dass die Anoden sieh in den Strombahnen der Quecksilberdämpfe befinden, und die auch Entladungen zwischen den Anoden verhindern. Weiter hat man schon früher in einem Gasentladungsgefäss Schirme aus Isoliermaterial zwischen den Anoden angeordnet. Im Gegensatz zu den leitenden Schirmen bildet der isolierende Schirm bloss ein mechanisches Hindernis für die Ionen und erzielt keine elektrische Wirkung. Der isolierende Schirm bildet keine Äquipotentialfläche, und man kann ihm keine bestimmte Spannung mitteilen.
Eine sehr gute Ausführungsform wird erzielt, wenn Schirme das zweckmässig zylinderförmige Gleichrichtergefäss in ebenso viele Teile teilen als Anoden vorhanden sind. Diese Abtrennung von mehreren Entladungsräumen braucht nicht vollkommen zu sein. da enge Zwischenräume zwischen Röhrenwand und Schirmen für nicht allzu hohe Spannungen unüberbrückbar sind. Die Kathode wird zweckmässig in dem freien Raum über den Schirmen angeordnet, u. zw. bei verhältnismässig niedrigen Spannungen derart, dass von jeder der Anoden zur Kathode eine gerade Linie gezogen werden kann, ohne einen Schirm zu schneiden, bei höheren Spannungen derart, dass eine von jeder der Anoden zur Kathode gezogene gerade Linie einen Schirm schneidet.
Teile der Röhrenwand dienen zweckmässig auch als Schirm. Es empfiehlt sich aber, bei für hohe Spannung und Strom bestimmten Gleichrichtern die Röhrenwand nicht als Schirm zu benutzen. Die zweckmässig flachen Anoden werden in diesem Fall gegeneinander und gegen die Kathode dadurch ab geschÜtzt. dass sie auf beiden Seiten von Schirmen umgeben werden.
Die Kathode kann in diesem Fall zwischen oder über den Anoden angeordnet sein. In vielen Fällen wird der Druck des Gases niedrig gewählt, in einigen Fällen so niedrig, dass der Abstand zwischen den Anoden und den Schirmen mit der mittleren freien Weglänge des Gases ver- gleichbar ist. Ein Schirm lädt sich unter diesen Bedingungen sein'schnell auf, so dass sogar bei Potentialunterschieden von mehreren 100 Volt keine Entladung in falschem sinne stallfindet. Bei nicht allzu hohen Potentialunterschieden können auch isoliert aufgestellte dünne Metallplatten oder verspiegelte, nicht leitende Platten verwendet werden. Dies kommt bei der Massenherstellung von kleinen Gleichrichtern bei Anwendung von Einbringstoffen in Frage.
Gleichrichter gemäss der Erfindung haben den Vorzug, dass Zerstäubung der kalten Elektroden infolge des Auftreffens von Ionen vermieden werden kann. In dieser Hinsicht werden noch bessere Ergebnisse erzielt, wenn gemäss der Erfindung einer oder mehrere der Schirme mit der Kathode leitend verbunden anstatt isoliert aufgestellt sind. Die Schirme können nötigenfalls in einer mit der
<Desc/Clms Page number 2>
mittleren freien Weglänge vergleichbaren Entfernung von der Anode angeordnet werden. In der Weise gebaute Gleichrichter haben die Eigenschaft, dass durch Beseitigung der statischen Felder keinerlei Neigung zu inneren Schwingungen auftritt.
Diese Gleichrichter eignen sich daher besonders zur Erzeugung eines abgeflachten Gleichstroms, der von Schwingungen völlig frei ist.
Die Kathode besteht zweckmässig aus mehreren in Reihe oder parallel geschalteten Teilen. deren jeder mit einer Anode zusammenwirkt. Die verschiedenen in dieser Weise entstehenden Entladungen sind auf Räume beschränkt, die durch Schirme voneinander getrennt sind.
Ausser Schirmen, wie die oben beschriebenen, können in einem Gleichrichter gemäss der Erfindung nicht als Schirme dienende leitende Hilfselektroden vorhanden sein, die mit der Kathode verbunden sein können und zur Aufhebung der statischen Felder zwischen den Elek-
EMI2.1
beiden Zwecken zugleich dienen.
In vielen Fällen ist es empfehlenswert, die Schirme oder Hilfselektroden nicht zu isolieren oder mit der Kathode zu. verbinden, sondern ihnen ein bestimmtes Hilfspotential aufzudrucken, wodurch die positiven Ionen dermassen aus ihrer Bahn abgelenkt werden, dass Zerstäubung der kalten Elektroden vermieden wird. In einigen Fällen ist es vorteilhaft, dass die Schirme oder Hilfselektroden die Elektroden des Gleichrichters ganz oder teilweise umhüllen.
Zerstäubung der Elektroden tritt nicht nur bei Hochspannungsgleichrichtern, sondern auch bei Niederspannungsgleichrichtern für grosse Ströme auf, in denen die Elektroden infolge des lonenstroms übermässig erhitzt werden. Zur Vermeidung einer unnützen Erhitzung der Elektroden und zur Steigerung der Ökonomie ist es daher vorteilhaft, auch bei Niederspannungsgleichrichtern die oben beschriebenen Massnahmen zu treffen.
In der Zeichnung sind verschiedene Ausführungsformen von Gleichrichtern mit den in der Beschreibung angeführten Anordnungen dargestellt. In allen Figuren sind die gleichen Bezugsziffern zur Bezeichnung entsprechender Konstruktionsteile benutzt.
Es bezeichnet 1 die Kathode, 2 die Anode, 3 den Schirm, 4 die Anodenhalterung, 5 die Schirmhalterung, 6 das Gefäss.
Zur Vereinfachung sind bei den Fig. 1 und 2 die Kathodenzuführungen nicht gezeichnet.
Ebenso sind die Halterungen der Anoden in allen Figuren als einfache Drähte ausgeführt und die für diese Halterungen übliche Isolierung durch Röhren usw. weggelassen.
Fig. 1 stellt einen Zweiweggleichrichter, u. zw. im vertikalen Querschnitt und in Aufsicht, dar. Fig. 4 und 5 geben die beschriebene Anordnung in Aufsicht in einer prinzipiell ähnlichen Ausführung mit der Änderung, dass die Scheidewand 3 das Gefäss in zwei bzw. drei Kammern aufteilt. Bei dieser letzteren Anordnung wirkt die Gefässwand in leicht ersichtlicher Weise als Abschirmung mit. Die durch den Einbau der Trennwand entstehenden Gefässabschnitte wirken ähnlich wie die Arme bei den üblichen Gasgleichrichtern, nur wird durch den viel gedrungenere Bau der gesamten Anordnung und der wesentlich kürzeren Entladungsbahn ein günstiger Wirkungsgrad und gleichzeitig ein zweckmässigerer Aufbau erreicht.
Die Fig. 2 und 3 betreffen die in der Beschreibung erwähnten Abänderungen im Aufbau ; diese Anordnungen sind im besonderen für höhere Spannungen bzw. hohe Strombelastungen bestimmt.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Gasgefüllter Glühkathoden-Gleichrichter mit mehreren Anoden, dadurch gekennzeichnet, dass Schirme aus leitendem Stoff zwischen den Anoden angeordnet sind und dass auch die Kathode von den Anoden durch einen Schirm derart abgetrennt ist, dass jede von einer der Anoden zur Kathode gezogene gerade Linie einen Schirm schneidet.