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Vorrichtung zur Löschung eines Lichtbogens in einem Entladungsgefäss.
Es ist bekannt, dass ein in einem Entladungsgefäss brennender Lichtbogen dadurch gelöscht werden kann, dass ein Kondensator zu der Entladungsstrecke Anode-Kathode parallelgeschaltet wird.
Der Kondensator kann dabei vor Einschaltung des Parallelstromkreises auf eine bestimmte Spannung aufgeladen sein oder nicht.
Erfindungsgemäss ist zu dem zur Löschung des Lichtbogens verwendeten Kondensator eine
Induktionsspule parallelgeschaltet. Versuche haben gezeigt, dass man bei Anwendung dieser Mass- nahme mit einer wesentlich kleineren Kapazität auskommt. Der Grund liegt darin, dass in diesem
Fall die beim Parallelschalten des Kondensators an der Anode auftretende negative Spannung länger gehalten werden kann.
Die Erfindung sei an einem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel näher erläutert.
Ein aus einem Widerstand 1 bestehender Verbraucher wird aus einer Gleichstromquelle 2 über ein Lichtbogenentladungsgefäss 3 gespeist. Parallel zu der zwischen der Anode und der Quecksilberkathode dieses Entladungsgefässes bestehenden Entladungsstrecke liegen ein Kondensator 4 und eine Funken- strecke 5. An die Klemmen des Kondensators 4 ist ein Induktor 6 angeschlossen, in dessen Erregerkreis in bekannter Weise ein Schalter 7 und eine Gleichstromquelle liegen. Wenn der Schalter 7 unter- brochen wird, entsteht an der Sekundärwicklung des Induktors 6 und an dem Kondensator 4 stoss- artig eine hohe Spannung, die an der Funkenstrecke einen Überschlag erzeugt.
Dadurch wird in dem
Stromkreis, der aus der Lichtbogenentladungsstrecke 3, dem Kondensator 4 und der Funkenstrecke 5 gebildet ist, kurzzeitig ein Strom hervorgerufen, der den Lichtbogen in der Entladungsstrecke 3 zum
Verlöschen bringt. Die Funkenstrecke 5 übernimmt in diesem Falle die Funktion eines Schalters, der den Kondensator 4 zu der zu löschenden Lichtbogenstrecke parallelschaltet. Ausserdem sorgt die Funkenstrecke dafür, dass diese Parallelschaltung erst in dem Augenblick erfolgt, in dem der Kondensator auf die Durchschlagsspannung der Funkenstrecke aufgeladen ist.
Bei dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel besteht die erfindungsgemäss zu dem Kondensator parallelgeschaltete Induktionsspule aus der Sekundärwicklung des Induktors 6, der die für die Löschung erforderliche hohe Spannung liefert. Es können an Stelle des Induktors auch andere bekannte Vorrichtungen verwendet werden, die in der dem Kondensator parallelgeschalteten
Spule eine hohe Spannung erzeugen.
Die in der Zeichnung mit 5 bezeichnete Funkenstrecke kann eine gesteuerte oder ungesteuerte Entladungsstrecke sein, und sie kann mit Gasentladung, Dampfentladung oder Flüssigkeitsentladung arbeiten. In jedem Falle wird die Entladungsstrecke durch die Spannung überbrückt bzw. durchschlagen, die an dem mit ihr in Reihe geschalteten Kondensator und der Spule 6 liegt.
Das Ausführungsbeispiel der Erfindung lässt sich auch dahingehend abändern, dass die Enden der Induktionsspule und des Kondensators nicht über die Funkenstrecke, sondern unmittelbar mit den Elektroden der Lichtbogenentladungsstrecke dauernd in Verbindung stehen. Die Anordnung mit der Funkenstrecke hat jedoch den Vorteil, dass eine der Durchschlagsspannung entsprechende hohe Spannung stossartig an die Lichtbogenstrecke angeschaltet wird. Der Lichtbogen wird also durch einen spitzen Spannungsstoss gelöscht.
Die Funkenstrecke, welche mit dem Kondensator in Reihe geschaltet ist, hat nicht nur die Aufgabe, die Schaltfunktion der Parallelschaltung des Löschkondensators zu übernehmen, sondern sie soll ausserdem als Mittel dazu dienen, die Grösse der Löschspannung zu bestimmen. Die Funkenstrecke wird beispielsweise bei einer Anodenspannung von 200 Volt der Hauptentladungsstrecke so eingestellt, dass sie bei einer Spannung von 1000 Volt an dem Löschkondensator durchschlägt. Der Löschkondensator wird demnach erst dann zu der zu löschenden Entladungsstrecke parallelgeschaltet, wenn seine Spannung den Wert erreicht hat, der notwendig ist, um die Funkenstrecke zu durchschlagen.
Die Anwendung einer gegenüber bekannten Anordnungen vergleichsweise hohen Vorladespannung des Kondensators hat den Vorteil, dass die für die Löschung erforderliche Leistung herabgesetzt werden kann. Versuche haben gezeigt, dass mit wachsender Vorladespannung des Kondensators die Löschleistung stark zurückgeht, bis sie im Gebiet höherer Spannungen ein Minimum durchläuft.
Bei bekannten Löschanordnungen wurde der Löschkondensator nur höchstens auf die Anodenspannung, bei dem oben erwähnten Beispiel also auf 200 Volt, aufgeladen. Verwendet man dagegen erfindunggemäss wesentlich höhere Spannungen, so wird das gleiche Ziel mit einer wesentlich geringeren Löschleistung erreicht.
Die Löschwirkung lässt sich bei der Schaltanordnung nach der Erfindung noch dadurch wirkungsvoller gestalten, dass in den Stromkreis des zu löschenden Lichtbogens, u. zw. vorzugsweise in der Nähe der Anode, eine aus einer Kapazität und einer Induktivität bestehende Parallelschaltung geschaltet wird. In der Zeichnung besteht dieser zusätzliche Teil der Schaltung aus der Induktivität 9
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und dem Kondensator 10. Die Wirkung beruht darauf, dass beim Anlegen der Spannung, die den Licht- bogen der Entladungsstrecke löschen soll, der zu der Zusatzschaltung gehörige Kondensator 10 sehr rasch so aufgeladen wird, dass seine Spannung diejenige der Betriebsstromquelle stark erniedrigt. Die
Bogenspannung wird dadurch so gering, dass der Lichtbogen erlischt.
Diese Wirkung ist dann besonders günstig, wenn der zu der Entladungsstrecke 3 parallelliegende Kondensator 4 so vorgeladen ist, dass seine an die Anode angeschlossene Belegung stark negativ ist.
Die den Gegenstand der Erfindung bildende Vorrichtung zur Löschung eines Lichtbogens in einer Entladungsstrecke kann zur Regelung eines im Stromkreis der Entladungsstrecke liegenden
Verbrauchers verwendet werden, wenn der Lichtbogen nach einem bestimmten Gesetz periodisch gelöscht und wieder gezündet wird.
Es sei noch erwähnt, dass die Löschwirkung des zu der Entladungsstrecke parallelgeschalteten
Kondensators noch dadurch gefördert werden kann, dass in der Entladungsstrecke ein oder mehrere
Steuergitter angeordnet werden, und dass diesen Steuergitter zu der gleichen Zeit, zu der zu der Hauptentladungsstrecke der Kondensator parallelgeschaltet wird, ein Spannungsstoss genügender Höhe zugeführt wird.
Die Vorrichtung zur Löschung eines bestehenden Lichtbogens ist besonders für die Regelung des Stromes bzw. der Spannung eines elektrischen Stromkreises geeignet. Der Lichtbogen wird dabei nach einem bestimmten, von der beabsichtigten Regelung abhängigen Gesetz periodisch gezündet und wieder gelöscht. Der Entladungsstrecke des Entladungsgefässes 3 wird also periodisch über den Kondensator 4 und die Funkenstrecke 5 stossartig eine Spannung zugeführt.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Vorrichtung zur Löschung eines Lichtbogens in einem Entladungsgefäss mit Hilfe eines Kondensators, der zu der zu löschenden Lichtbogenentladungsstrecke parallelgeschaltet wird, insbesondere zur periodischen Löschung eines Lichtbogens zu Regel-oder Steuerzwecken, dadurch gekennzeichnet, dass dem Löschkondensator eine Induktivität (Spule) parallelgeschaltet ist.