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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.
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Rectifier device for constant amperage
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concerns rectifier devices which supply a constant current strength.
For certain applications of direct currents, it is advantageous to have a device that automatically generates a constant current
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and the fluctuations in the supply voltage as well as the characteristics of the main current (load) circuit, in particular its opposite
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It is known to arrange automatic control 'resistances, such as iron-hydrogen resistors, in the load circuit. However, this method is disadvantageous because of the large amounts of heat lost in the process:.
In the event that the direct current is obtained by rectifying an alternating current, arrangements are already known which use a grid-controlled thyratron as a rectifier. The grid of these tubes is connected to a bridge circuit containing a potentiometer, with which the discharge of the tubes can be regulated. The present invention relates to such a device with the aim of solving the task with simpler and uncomplicated means.
As is well known, a thyratron is a rectifier tube with a gas filling, in which the respective instantaneous value of the anode voltage corresponds to a critical grid voltage from which the tube is conductive. If the anode voltage printed on the tube changes over time (case of supply with alternating voltage), one can
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conductive and remains so until the anode voltage has dropped below the arc voltage.
If a periodic voltage with the frequency of the anode voltage is applied to the grid, the tubes can be ignited at certain points in the period. With every period there is then a flow of electrons, which is all the more is greater, the earlier the ignition point is set. By shifting or changing the curve of the grid voltage, one can shift the ignition point and thus the electrons. Soot in the pipe in every period, i.e. H. change the mean current. For this purpose it is known to periodically change the phase of the grid voltage by various means.
The aim of the present invention is to create a regulating device for a grid-controlled electron tube, preferably a thyratron, which ensures a constant current even if the supply voltage or characteristic values of the load fluctuate.
The device according to the invention is mainly characterized in that the Steuergi. tter of the tubes is connected to a phase network supplying an alternating voltage of a fixed phase, which network is on the other hand connected to a bridge circuit which supplies it with a variable direct voltage used to control the charging current, this bridge circuit having two branches connected in parallel, one of which is one contains manually controllable direct current source with which the desired value of the charging current flowing through the rectifier can be set, while the other branch is connected to a device influenced by the charging current,
which supplies a DC voltage to the network. which causes the constant regulation of the charging current.
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net that the bridge circuit contains two triodes, the anodes of which are connected via resistors, and of which one anode is connected to the phase network and, in the event of a disturbed equilibrium of the bridge, supplies it with a direct voltage which is superimposed on the alternating voltage supplied by the phase network .
Other features of the invention will become apparent from the following. With reference to the attached drawings, a description of an in no way limiting embodiment of the invention can be seen.
Fig. 1 shows characteristic curves for the mode of operation of a thyratron, Fig. 2 shows the circuit diagram of an electronic rectifier with constant current strength according to the invention.
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ve 3 of the grid tension, all drawn one above the other in a single coordination system. The intersection P of curves 2 and 3 indicates the ignition point. By shifting curve 3 to 3 (the start of the ignition also changes from P to p, thus the duration of the current flow in the main circuit, i.e. the mean current strength.
According to the invention one works along the grid voltage curve of a thyratron with the help of a device described below, which is partly adjustable by hand, fixes the mean value of the current intensity, and partly automatically maintains the predetermined current value.
In the embodiment of the invention according to FIG. 2, an alternating current source S,., S, feeds the main circuit (load circuit) 4 with direct current which is generated by the thyratron tube 5. The main circuit contains a load that is between terminals 82, S.! and resistance, self-induction, capacitance and counter-electromotive forces individually or in combination: can contain.
The grid of the thyratron 5 is subjected to an alternating voltage of constant phase position via a phase network 6. The phase network consists of a transformer 61 which is connected to an alternating voltage 62 and whose secondary side feeds a series circuit of a resistor 63 and a capacitor 64, where
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De: The center of the secondary winding of the transformer 61 lies on a bridge circuit 7, which is formed by two triodes 8, 9 and their anode resistors and which, if it is out of balance, generates a DC voltage that is superimposed on the output voltage of the phase network 6, i.e. the Curve according to Fig.
1 shifts in the direction of the ordinate and thus determines the ignition timing of the thyratron.
A potentiometer 10 has direct current applied to it by a rectifier device 12 and its center tap controls the grid voltage of the triode 8. Its manual setting fixes the intensity of the main (load) current.
An automatically acting device 11 loads
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from DC voltage, depending on the main current, and acts on the bridge in the sense of maintaining the constant current value. In the case of the charging of accumulators, the primary side of the current transformer acts at the same time
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formed by the mentioned circuit 12, which contains a transformer 17, a rectifier M and a capacitor 19.
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also taking into account voltage fluctuations in the main supply voltage. ng and in the main circuit.
Without departing from the inventive concept, various switching elements can be varied, such as the phase network, the bridge circuit, the control circuit, in particular by increasing the number of tubes or by choosing other types. The phase network can be replaced by another suitable generator with periodic voltage.
The circuit can also be used for multi-phase systems.
PATENT CLAIMS:
1. Rectifier device for constant current strength with a grid-controlled electron tube of the thyratron type, in particular for charging accumulators, characterized in that the control grid of the tube is connected to a phase network supplying an alternating voltage of a fixed phase, which network is on the other hand on a bridge circuit.
the him a changeable to control the charging current serving
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yields, where d! This bridge circuit has two branches connected in parallel, one of which contains a manually controllable direct current source with which the desired value of the charging current flowing through the rectifier is fixed.
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can be connected to a device influenced by the charging current, which is connected to the network
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Stromes causes.