Einrichtung zur Umformung von Gleichstrom in Wechselstrom mittelst gittergesteuerter Entladungsgefässe. Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Umformung von Gleichstrom in Wech selstrom und ,stellt eine Verbesserung .der im Hauptpatent beschriebenen Umformungs einrichtung dar. In diesem früheren Patent ist eine einfache und wirtschaftlich arbei tende Umformungseinrichtung beschrieben. bei welcher ein Kondensator in Reihe mit dem Belastungskreis liegt, und der Lade- und Entladestrom des Kondensators über verschiedene Entladungswege den Wechsel stromverbraucher durchfliessen.
Die dort be schriebene Einrichtung hat jedoch den Nach teil, dass Energie dem Gleichstromnetz nur während der einen Halbwelle des erzeugten Wechselstromes entnommen wird, so dass' das Gleichstromnetz nicht mit .seiner vollen Lei stungsmöglichkeit arbeitet. Gegenstand der Erfindung ist eine verbesserte Umformungs einrichtung, welche in wirksamer Weise die Übertragung der grösstmöglichen Energie zwischen dem Gleichstromkreis und dem Wechselstromkreis ermöglicht.
Gemäss der Erfindung wird der Nach teil der früheren Anordnung dadurch ver mieden, dass ein doppelt wirkender Kreis mit vier Entladungsgefässen vorgesehen ist. Bei dieser Anordnung wird der Kondensator un unterbrochen von entgegengesetzten Polari täten: geladen, so dass ununterbrochen Lei stung dem Gleichstromkreis während jeder der Ladezeiten entnommen wird.
In der Begleitzeichnung ist ein Ausfüh rungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Eine Gleichstromquelle mit den Leitern 10 und 11 ist mit einem Wechselstromnetz 12 über zwei parallele Stromkreise verbunden. Der erste Kreis enthält ein Entladungsgefäss 16, eine Kapazität 14, die Primärwicklung " 15 eines Transformators 13 und ein Ent ladungsgefäss 17. Der andere Parallelkreis enthält ein Entladungsgefäss 1,8, die Primär- wicklung 15 des Transformators 13, die Ka pazität 14 und ein Entladungsgefäss 19. Jedes Entladungsgefäss enthält eine Kathode, Anode und Steuerelektrode (2'2, 23, 24, 25).
Die Gitter sind über je eine Vorspannungs- batterie 26 und je eine Sekundärwicklung (27, 28, 29, 30) eines Transformators 31 an die entsprechenden Kathoden angeschlossen. Die Primärwicklung 32 des Transformators 31 wird mit Wechselstrom derselben Fre quenz gespeist wie die im Wechselstromkreis 12 gewünschte. Eine Drosselspule 20 ist zwi schen die Entladungsgefässe 17 und 18 ein geschaltet.
Eine entsprechende Drosselspule 21 ist zwischen die Entladungsgefässe 16 und 19 eingeschaltet. Der Kondensator 14 und die Primärwicklung 15 sind zwischen die 1VIittelanzapfungen dieser beiden Drossel spulen geschaltet.
Für die Entladungsgefässe 16 bis 19 kann man Entladungsgefässe einer der bekannten Bauarten verwenden, zum Beispiel Dampf entladungsgefässe, bei denen das Zünden des Anodenstromes durch ein entsprechend be messenes Gitterpotential verhindert wird und durch Aufdrücken eines entsprechenden positiven Gitterpotentials ermöglicht wird, oder auch reine Elektronenentladungsgefässe, bei denen der Anodenstrom kontinuierlich durch das Gitterpotential gesteuert wird.
Nimmt man an, dass das der Sekundär wicklung 27 .entnommene Potential einen .sol chen Wert hat, dass das Entladungsgefäss 16 leitend wird, so wird gleichzeitig dem Gitter des Entladungsgefässes 17 dasselbe Poten tial zugeführt, und es wird daher ein Strom fliessen durch das Entladungsgefäss 16, den Kondensator 14, die Wicklung 15 und das Entladungsgefäss 17, bis der Kondensator vollständig geladen ist, oder im Falle der Verwendung reiner Elektronenentladungs- gefässe, bis die Entladungsgefässe 16 und 17 nichtleitend werden.
Unmittelbar darauf kehrt sich die Polarität der Gitterpotentiale um, die Entladungsgefässe 16 und 17 werden nichtlei tend und die Entladungsgefässe 18 und 19 wer den leitend. Dabei entlädt sich der Konden- sator 14 vorerst und wird hernach im um gekehrten Sinne aufgeladen. Der Strom wird von Leiter 10 durch das Entladungsgefäss 1:8, die Wicklung 15, den Kondensator 14 und das Entladungsgefäss 19 zu dem Leiter 11 fliessen, bis der Kondensator 14 vollständig auf die entgegengesetzte Spannung geladen ist, oder die Gefässe 18 und 19 nichtleitend gemacht sind.
Es ist offenbar, dass dieser Vorgang sich mit einer Frequenz wiederholt, die von der Frequenz des den Transformator 31 speisen den Wechselstromes abhängig ist. Bei den aufeinander folgenden Wechseln des Strom flusses zwischen den beiden Parallelwegen fliesst der Strom in entgegengesetzten Rich tungen durch die Wicklung 15 und führt so dem Wechselstromkreis 12 einen Wechsel strom zu.
Wenn die Entladungsgefässe 16 bis 19 reine Elektronenentladungsgefässe sind, bei denen der Stromfluss vollständig von dem Gitter gesteuert wird, so können die Dros seln 20 und 21 entfallen, Verwendet man Dampfentladungsgefässe, bei denen man nur das Einsetzen des Stromes steuern kann, @so ist es notwendig, entweder die Drosselspule 20 oder die Drosselspule 21 oder besser noch beide vorzusehen.
Falls die Entladungs gefässe 18 und 19 leitend werden, bevor der Strom in dem Parallelkreis unterbrochen worden ist, was der Fall ist, wenn die Er regerfrequenz des Transformators 32 ober halb der natürlichen Frequenz des Systems ist, würde ein Kurzschluss der beiden Leiter 10 und 11 stattfinden.
Verwendet man aber Drosselspulen 20 und 21, so wird, sobald der Stromfluss durch die Entladungsgefässe 18 und 19, durch den rechten Teil der Drossel spule 20 und den linken Teil der Drossel spule 21 zu fliessen beginnt, eine Gegenspan nung in dem entsprechenden andern Teil jeder Drosselspule induziert, welche ent gegengesetzt gerichtet ist der zwischen den Anoden und Kathoden der Gefässe 16 und 17 liegenden Spannung und eine grössere Am plitude hat, so dass der Strom in diesen Entladungsgefässen schnell unterbrochen wird.
Device for converting direct current into alternating current by means of grid-controlled discharge vessels. The invention relates to a device for converting direct current into alternating current and, represents an improvement .the deformation device described in the main patent. In this earlier patent, a simple and economical working tend deformation device is described. in which a capacitor is in series with the load circuit, and the charging and discharging current of the capacitor flow through the alternating current consumer via different discharge paths.
However, the device described there has the disadvantage that energy is taken from the direct current network only during one half-cycle of the alternating current generated, so that the direct current network does not work with its full power capability. The object of the invention is an improved conversion device which enables the transmission of the greatest possible energy between the direct current circuit and the alternating current circuit in an effective manner.
According to the invention, the disadvantage of the earlier arrangement is avoided in that a double-acting circle with four discharge vessels is provided. In this arrangement, the capacitor is uninterrupted by opposite polarities: charged, so that power is continuously drawn from the DC circuit during each of the charging times.
In the accompanying drawing, an exemplary embodiment of the invention is shown. A direct current source with conductors 10 and 11 is connected to an alternating current network 12 via two parallel circuits. The first circle contains a discharge vessel 16, a capacitor 14, the primary winding 15 of a transformer 13 and a discharge vessel 17. The other parallel circle contains a discharge vessel 1, 8, the primary winding 15 of the transformer 13, the capacitor 14 and a Discharge vessel 19. Each discharge vessel contains a cathode, anode and control electrode (2'2, 23, 24, 25).
The grids are each connected to the corresponding cathodes via a bias battery 26 and a secondary winding (27, 28, 29, 30) of a transformer 31. The primary winding 32 of the transformer 31 is fed with alternating current of the same Fre quency as that in the alternating current circuit 12 desired. A choke coil 20 is connected between tween the discharge vessels 17 and 18.
A corresponding choke coil 21 is connected between the discharge vessels 16 and 19. The capacitor 14 and the primary winding 15 are connected between the 1VIittelanzapfungen of these two choke coils.
Discharge vessels of one of the known types can be used for the discharge vessels 16 to 19, for example vapor discharge vessels in which the ignition of the anode current is prevented by a correspondingly measured grid potential and is made possible by applying a corresponding positive grid potential, or pure electron discharge vessels where the anode current is continuously controlled by the grid potential.
Assuming that the potential taken from the secondary winding 27 has such a value that the discharge vessel 16 becomes conductive, the same potential is simultaneously supplied to the grid of the discharge vessel 17, and a current will therefore flow through the discharge vessel 16, the capacitor 14, the winding 15 and the discharge vessel 17, until the capacitor is fully charged, or if pure electron discharge vessels are used, until the discharge vessels 16 and 17 become non-conductive.
Immediately thereafter, the polarity of the grid potentials reverses, the discharge vessels 16 and 17 tend not to be conductive and the discharge vessels 18 and 19 who are conductive. The capacitor 14 initially discharges and is then charged in the opposite direction. The current will flow from conductor 10 through the discharge vessel 1: 8, the winding 15, the capacitor 14 and the discharge vessel 19 to the conductor 11 until the capacitor 14 is fully charged to the opposite voltage, or the vessels 18 and 19 are rendered non-conductive are.
It is evident that this process is repeated at a frequency which is dependent on the frequency of the alternating current feeding the transformer 31. With the successive changes in the current flow between the two parallel paths, the current flows in opposite directions through the winding 15 and thus supplies the alternating current circuit 12 with an alternating current.
If the discharge vessels 16 to 19 are pure electron discharge vessels in which the flow of current is completely controlled by the grid, the chokes 20 and 21 can be omitted. If you use vapor discharge vessels where you can only control the onset of the current, @so it is necessary to provide either the choke coil 20 or the choke coil 21 or better still both.
If the discharge vessels 18 and 19 become conductive before the current in the parallel circuit has been interrupted, which is the case if the excitation frequency of the transformer 32 is above the natural frequency of the system, the two conductors 10 and 11 would be shorted occur.
But if you use choke coils 20 and 21, as soon as the current flow through the discharge vessels 18 and 19, through the right part of the choke coil 20 and the left part of the choke coil 21 begins to flow, a counter voltage in the corresponding other part of each Induced choke coil, which is directed against the voltage between the anodes and cathodes of the vessels 16 and 17 and has a greater amplitude, so that the current in these discharge vessels is quickly interrupted.