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Gleichrichtereinrichtung für konstante Stromstärke
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betrifft Gleichriohtereinrichtun-gen, welche eine konstante Stromstärke liefern.
Bei gewissen Anwendungszwecken von Gleichströmen ist es vorteilhaft, über eine Einrichtung zu verfügen, die automatisch eine konstante Strom-
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bar ist und die Schwankungen der speisenden Spannung wie auch der Charakteristiken des Hauptstrom- (Last-) kreises insbesonders seiner gegen-
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Bekannt ist es, im Lastkreis automatische Regel- 'widerstände, wie Eisen-Wasserstoffwiderstände anzuordnen. Diese Methode ist aber wegen der dabei entstehenden grossen Verlust-Wärmemengen unvor- teilhaft :.
Für den Fall, dass der Gleichstrom durch Gleichrichtung eines Wechselstromes gewonnen wird, sind bereit'3 Anordnungen bekannt, die ein gittergesteuertes Thyratron als Gleichrichter verwenden. Das Gitter dieser Rohre ist mit einer ein Potentiometer enthaltenden Brückenschaltung verbunden, womit die Entladung der Rohre geregelt werden kann. Die gegenständliche Erfindung, bezieht sich auf eine solche Einrichtung, mit dem Ziele die Aufgabe mit einfacheren und unkomplizierten Mit- teln zu lösen.
Bekanntlich ist ein Thyratron ein Gleichrichterrohr mit Gasfüllung, bei dem dem jeweiligen Augenblickswert der Anodenspannung eine kritische Gitterspannung entspricht, ab der das Rohr leitend ist. Wenn die dem Rohr aufgedruckte Anodenspannung mit der Zeit veränderlich ist (Fall der Speisung mit Wechselspannung), kann man
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leitend und bleibt es solange bis die Anodenspannung unter die Lichtbogenspannung gesunken ist.
Wenn man dem Gitter eine periodische Spannung von der Frequenz der Anodenspannung aufdrückt, kann man eine Zündung der Rohre zu bestimmten Zeitpunkten der Periode hervorrufen,. Bei jeder Periode findet, sodann ein Elektronenfluss statt, der umso. grösser ist, je früher der Zündzeitpunkt festgesetzt wird. Indem man die Kurve der Gitter- spannung verschiebt oder ändert, kann man den Zündzeitpunkt verschieben und damit den Elektro- nen. Russ im Rohr in jeder Periode, d. h. den mittleren Strom ändern. Es ist bekannt, zu diesem Zwecke mit verschiedenen Mitteln die Phase der Gitterspannung periodisch zu ändern.
Die vorliegende Erfindung hat zum Ziele, eine RegeleinrichtungfüreinegittergesteuerteElektro- nenröhre, vorzugsweise Thyratron zu schaffen, welche einen konstanten Strom gewährleistet, auch wenn die Speisespannung oder charakteristische Werte der Last schwanken.
Die erfindungsgemässe Einrichtung ist in der Hauptsache dadurch gekennzeichnet, dass das Steuergi. tter der Rohre mit einem eine Wechsel- Spannung fester Phase liefernden Phasennetzwerk verbunden ist, welches Netzwerk anderseits an einer Brückenschaltung liegt, die ihm eine veränderbare, zur Steuerung des Ladestromes dienende Gleichspannung liefert, wobei diese Brückenschaltung zwei parallelgeschaltete Zweige aufweist, von denen der eine eine von Hand aus regelbare Gleich- stromquelle enthält, mit der der gewünschte Wert des den Gleichrichter durchfliessenden Ladestromes festgelegt werden kann, während der andere Zweig mit einer vom Ladestrom beeinflussten Einrichtung verbunden ist,
die an das Netzwerk eine Gleichspannung liefert. die die Konstantregelung des Ladestromes bewirkt.
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net, dass die Brückenschaltung zwei Trioden enthält, deren Anoden über Widerstände verbunden sind, und von denen eine Anode mit dem Phasennetzwerk verbunden ist und diesem, im Falle des gestörten Gleichgewichtes der Brücke eine Gleichspannung zuführt, welche sich der vom Phasen- netzwerk gelieferten Wechselspannung überlagert.
Andere Merkmale der Erfindung werden aus der nachfolgenden,. an Hand der angeschlossenen Zeichnungen durchgeführten Beschreibung eines keinesfalls beschränkenden Ausführungsbeispieles der Erfindung erkennbar werden.
Die Fig. 1 zeigt charakteristische Kurven für die Wirkungsweise eines Thyratrons, Fig. 2 zeigt das Schaltbild eines elektronischen Gleichrichters mit konstanter Stromstärke gemäss der Erfindung.
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ve 3 der Gitterspannung, alle in einem einzigen Koordinationssystem übereinandergezeichnet. Die Überschneidung P der Kurven 2 und 3 gibt den Zündzeitpunkt'an. Durch eine Verschiebung der Kurve 3 nach 3 (ändert sich auch der Zündeinsatz von P nach p, somit die Zeitdauer des Stromflusses im Hauptstromkreis, also die mittlere Stromstärke.
Gemäss der Erfindung arbeitet man längs der Gitterspannungskurve eines Thyratrons mit Hilfe einer weiter unten beschriebenen Einrichtung, die einesteils von Hand aus einstellbar, den Mittelwert der Stromstärke fixiert, andernteils automatisch den vorbestimmten Stromwert einhält.
In der Ausführungsform der Erfindung nach Fig. 2 speist eine Wechselstromquelle S,., S, den Hauptstromkreis (Lastkreis) 4 mit Gleichstrom der durch die Thyratron-Röhre 5 erzeugt wird. Der Hauptstromkreis enthält eine Last, die zwischen den Klemmen 82, S. ! liegt, und Widerstände, Selbstinduktionen, Kapazitäten und gegenelektromotorische Kräfte einzeln oder in Kombination miteinande : enthalten kann.
Das Gitter des Thyratrons 5 wird über ein Pha- sennetzwerk 6 mit einer Wechselspannung konstanter Phasenlage beaufschlagt. Das Phasennetzwerk besteht aus einem Transformator 61, der an einer Wechselspannung 62 liegt und dessen Sekundärseite eine Serienschaltung eines Widerstandes 63 und eines Kondensators 64 speist, wo-
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De : Mittelpunkt der Sekundärwicklung des Transformators 61 liegt an einer Brückenschaltung 7, die von zwei Trioden 8, 9 und deren Anodenwiderständen gebildet ist und die, falls sie ausser Gleichgewicht ist, eine Gleichspannung erzeugt, welche sich der Ausgangsspannung des Phasennetzwerkes 6 überlagert, also die Kurve gemäss Fig.
1 in Richtung der Ordinate verschiebt und damit den Zündzeitpunkt des Thyratrons bestimmt.
Ein Potentiometer 10 ist von einer Gleichrich- t--einrichtung 12 mit Gleichstrom beaufschlagt und seine Mittelanzapfung steuert die Gitterspannung der Triode 8. Seine Einstellung von Hand aus fixiert die Intensität des Haupt- (Last-) stromes.
Eine automatisch wirkende Einrichtung 11 be-
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ausGleichspannung, in Abhängigkeit vom Hauptstrom, und wirkt auf die Brücke im Sinne der Einhaltung des konstanten Stromwertes. Im Falle es sich um die Ladung von Akkumulatoren handelt, wirkt die Primärseite des Stromtransformators zugleich
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durch den erwähnten Stromkreis 12 gebildet, der einen Transformator 17, einen Gleichrichter M und einen Kondensator 19 enthält.
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auch unter Bedachtnahme auf Spannungsschwankungen der Hauptspeissspannu. ng und im Hauptstromkreis.
Ohne den Erfindungsgedanken zu verlassen, kann man verschiedene Schaltelemente variieren, wie das Phasennetzwerk, die Brückenschaltung, die Steuerschaltung insbesonders durch Vermehrung der Anzahl der Röhren oder durch Wahl anderer Typen. Das Phasennetzwerk kann durch einen andem geeigneten Generator mit periodischer Spannung ersetzt werden.
Die Schaltung ist'auch für Mehrphasensysteme anwendbar.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Gleichrichtereinrichtung für konstante Stromstärke mit einer gittergesteuerten Elektronenröhre vom Typ Thyratron, insbesondere zum Laden von Akkumulatoren, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuergitter der Röhre mit einem eine Wechselspannung fester Phase liefernden Phasennetzwerk verbunden ist, welches Netzwerk anderseits an einer Brückenschaltung liegt,.
die ihm eine veränderbare zur Steuerung des Ladestromes dienende Gleich-
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liefert, wobei d ! iese Brückenschaltungzwei parallelgeschaltete Zweige aufweist, von denen der eine, eine von Hand aus regelbare Gleichstromquelle enthält, mit der der gewünschte Wert des den Gleichrichter durchfliessenden Ladestromes fest-
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werden kann,einer vom Ladestrom beeinflussten Einrichtung verbunden ist, die an das Netzwerk eine Gleichspan-
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stromes bewirkt.