Einrichtung zur Umformung von Gleichstrom in Wechselstrom mittelst gittergestenerter Entladungsgefässe. Gegenstand des Hauptpatentes ist eine Einrichtung zur Umformung von Gleich strom in Wechselstrom mittelst gitter gesteuerter Entladungsgefässe, bei der eine mit dem Belastungskreis in Reihe liegende Kapazität durch den Gleichstromkreis Über ein Entla-dungsgefäss geladen und über ein zweites Entladungsgefäss entladen wird. Vorzugsweise wird man für :den Umfür- muiio*Svorzan±-, Entladungsgefässe mit gas- ZD <B>- -</B> e3 förmi-er Fülluno- verwenden.
Solche Ge fässe arbeiten unter ähnlichen Bedingungen wie die bekannten Quecksilberdampfgleich- richter, sei es, dass sie ebenfalls eine Queek- silberhathode besitzen, oder dass sie mit einer Glühl,-athode versehen und mit einer geringen Menge ionisierbaren Gases oder Dampfes gefüllt sind.
Die Gittersteuerung wirkt bei derartigen Entladungsgefässen be- kanntlieh so, dass sie die -Neuzündung des einmal erloschenen Lichtbocens verhindert kD bezw. erlaubt; dagegen ist eine Unterbre chung des Stromes durch das Gitter niellt möglich.
Die Fig. <B>1</B> der Zeichnung zeigt ein Beispiel der Schaltanordnung nach dem Hauptpatent.<B>1</B> und 2 sind die Entladungs- 0.efässe, <B>3</B> ist eine in der Mitte angezapfte Drosselspule, 4 ein Kondensator und<B>5</B> der Transformator zur Übertragun,-" der Wech- selstromeneruie. Die Anordnunc, der Gitter und ihre Steuerung ist nicht weiter einge zeichnet, da sie zum Verständnis nicht er forderlich ist. Wie bekannt, unterscheidet man Selbsterregung und Fremderregung für die Gittersteuerung.
Beide Arten sind für die angegebenen und weiter unten besehrie- benen Einrichtungen verwendbar. Ange nommen, die Röhre<B>1</B> sei leitend, dann fliesst Strom von der<B>+</B> Schiene über<B>1,</B> die linke Hälfte der Drossel<B>3,</B> den Kondensator 4 und den Transformator<B>5</B> zur<B>-</B> Schiene. So bald der Kondensator 4 aufgeladen ist, wird .der 8trom von selbst unterbrochen. Macht jetzt die Gittersteuerung der Röhre 2 diese.
Röhre leitend, während gleichzeitig eine Neuzündung der Röhre<B>1</B> durch ein entspre chend gewähltes Gitterpotential verhindert wird, so entlädt sich der Kondensator über .die rechte Hälfte der Drosselspule<B>3,</B> die Röhre 2 und den Transformator<B>5.</B> In<B>5</B> fliesst der Strom bei der Entladun-, des Kon densators in umgekehrt-er Richtung wie bei der Ladung. Gleichstrom wird jedoch aus -dem Netz nur während der Aufladuno- des Kondensators entnommen,<B>.</B> während die zweite Halbwelle des erzeugten Wechsel stromes durch Entladen des Kondensators gewonnen wird.
Damit Gleichstrom aus dem Netz wäh rend beider Halbwellen des erzeugten Wec'h- selstromes entnommen wird, ist erfindlings- gemäss noch eine zweite Kapazität mit dem Belastungskreis in Reihe gesc'haltet"die eben falls durch den Gleichstromkreis äber ein EntlaJungsgefäss geladen und über ein zwei tes Enfla.Jungsgefäss entladen wird, wobei .die zwei Kondensatoren derartig mit den Entladungsgefässen verbunden sind, dass <B>je-</B> weils der eine geladen wird, während der andere entladen wird.
Die Fig. 2 bis<B>6</B> zei gen Ausführungosbeispiele der Erfindung. Vergleicht man Fig. 2 mit Fig. <B>1,</B> so ergibt sich, dass zwei Anordnungen gemäss Fig. <B>1</B> in Fig. 2 vereinigt sind. Durch geeignete Gittersteuerung muss dafür gesorgt werden, <B>n</B> .dass gleichzeitig,die Entladungsgefässe<B>1</B> und <B>7</B> bezw. 2 und<B>8</B> leitend sind.
Es fliesst,dann einmal Strom von der<B>+</B> Schiene über Röhre <B>1,</B> die Drossel<B>3,</B> den Kondensator 4, die Transformatorwicklung <B>10</B> zur<B>-</B> Schiene und gleichzeitig infolge der Entladung des Kondensators<B>6'</B> über die Drossel<B>9,</B> die Röhre<B>7,</B> die Sekundärwicklun <B><U>o-</U> 11</B> des Haupttransformators <B>5</B> und zurück'zum Kon densator<B>6.</B> Während -der nächsten Wechsel- strom-Halbwelle fliesst der Strom von der <B>+</B> Schiene über die Röhre<B>8,</B> lädt den Kon-, ,densato#r wieder auf,
über Wicklung<B>11</B> zur <B>-</B> Schiene bezw. infolge der Entladung des Kondensators 4 über Drossel<B>3,</B> Röhre 2 und Wicklung<B>10</B> zurück zu 4. Es wird also während beider Wecliselstrom-Halbwelleu -dem Gleichstromnetz Energie entnommen.
Eine wesentliche Vereinfachung bedeutet die Schaltung nach Fig. <B>3,</B> in der zunächst zur besseren Übersichtdie Drosselspule weg gelassen -wurde. Es sind nur zwei Entla- .dungsgefässe erforderlich, um dieselbe Wir kung wie bei der Anordnung nach Fig. <B>92</B> zu erzielen. Jede Röhre ist mit einer Trans- formatorwicklung und einem Kondensator in Reihe ueschaltet und das so gebildete System <B>C</B> el an die Gleiehstrom-Sammelschienen gelegt.
Hierbei wird bei der einen Gruppe die Röhre an die<B>+</B> Schiene und bei der andern an die <B>-</B> Schiene angeschlossen. 'Umgekehrt liegt ,dann der Kondensator der einen Gruppe an der<B>-</B> Schiene und der der zweiten Gruppe an der<B>+</B> Schien-e-,des Netzes. Ausserdem ist eine Verbindung zwischen den den Gleich- strom-Sammelseliienen abgewendeten Kon- densatorbelegungen geschaffen.
Der Strom verlauf ist dann folgender: Die Röhre<B>1</B> sei leitend; dann fliesst Strom von<B>+</B> über Röhre <B>1,</B> die Transformatorwicklung <B>10,</B> den Kon- -densator 4, der hierbei aufgeladen wird, zur Schiene. Gleichzeitig wird der Konden sator<B>6</B> entladen, und zwar über die Röhre<B>1,</B> .die Wicklung<B>10-</B> und die genannte Verbiu- dung zwischen den Kondensatorbelegungen. Nach der Entladung von<B>6</B> und der Aufla- .dung von 4 wird der Strom von selbst unter brochen.
Hierbei wird durch das Gitter die, Röhre 2 leitend gemacht und es fliesst ein Strom über den Kondensator<B>6,</B> der hierbei wieder aufgeladen wird, die Wicklung<B>11</B> und die Röhre<B>.9.</B> Desgleichen besteht ein Stromfluss infolge der Entladung des Kon- ,densators 4 über die Wickluno.- <B>11,</B> die Röhre 2 und die<B>-</B> Schiene zurück<U>zum</U> Konden- sa-tor 4. Nach der gezeichneten Schaltung wird also ebenfalls wie nach der Anordnung entsprechend Fig. 2. während jeder Halb welle des #Vechselstromes dem Gleichstrom netz Energie entnommen.
Jedoch hat die Schaltanordnung nach Fig. <B>3</B> gegenüber Fig. 2 den Vorteil, dass nur zwei an Stelle von vier Entladungsgefässen verwendet werden. Die Fi-. 4 gibt nochmals die Anordnung nach Fig. <B>3</B> in einer etwas andern Darstel lung wieder, die in zwangloserWeise zeigt, an welcher Stelle die Drosselspule einzufügen n ist. In der Fig. <B>5</B> ist:diese Drossel mit<B>3</B> ein gezeichnet.
Sie wird zwischen beide Trans formatoren<B>5</B> und<B>5'</B> geschaltet und isteben- so wie die Drossel nach Fi-. <B>1</B> in der Mitte angezapft. An diese Anzapfung sind die bei den Kondensatoren 4 und<B>6</B> angeschlossen, deren andere Belegungen mit der + bezw. der<B>-</B> Schiene des Gleichstromnetzes ver bunden sind. Die Wirkung der Drossel iest ebenfalls dieselbe wie in dem Prinzipschalt- bild Fig. <B>1.</B>
Bei Verfolgung des Stromverlaufes in den Fig. 2 bis<B>5</B> erkennt man, dass von den beiden Kondensatoren 4 und<B>6</B> jeweils der eine entladen wird, während der andere sich glei chzeitig auflädt, Die Summe der beiden Ladungen von<B>3</B> und 4 bleibt demnach kon stant. Es wird somit jeweils die dem Netz entnommene Gleichstromenergie in Wechsel- stromenergie transformiert.
Es ist noch zu bemerken, dass es für das richtige Arbeiten der Schaltanordnung un wesentlich ist, ob die beiden Primärwicklun gen zwischen Entladungigefäss und Drossel spule oder zwischen Kondensator und Dros selspule eingeschaltet sind.
Man kann auch mehrere Umformungsein richtungen in Reihe geschaltet an die Klem men der Gleichspannuna, leeren. Dies ist bei spielsweise in Fig. 6,dargestellt. Das Gleich stromnetz<B>12</B> speist über die beiden in Reihe geschalteten Paare von gittercesteuerten Ent- ladungso,efässen 15', 16' und <B>7</B> 15", 16" und die Kondensatoren 22,<B>23'</B> bezw. 22",
<B>2311</B> das Wechselstromnetz<B>13'</B> bezw. <B>13".</B> Die Arbeitsweise jeder aus zwei in Reihe geschal teten Eutladungsstrecken und zwei Konden satoren bestehenden Gruppe ist die gleiche, wie sie in den Fig. 2 bis<B>5</B> beschrieben ist. Die Gittersteuerung der Entladungsgefässe ist zwecks Vereinfachung fortgelassen.
Sie kann in an sieh bekannter Weise geschehen, zum Beispiel mittelst Gittertrausformators, wobei die dem Gitter jeder Röhre zugeführte Wecliselspannung einer fremden Wechsel- stromquelle oder auch der erzeugten Wecli- selspannung, gegebenenfalls mit Phasenver schiebung, entnommen sein kann. Jedoch be steht die Möglichkeit., die Gitterkreise auch in anderer Weise zu erregen, zum Beispiel mittelst Kommutators.
Zur Erhöhun- der Betriebssicherheit sind .die miteinander gekoppelten Spulen<B>17'</B> und <B>18'</B> bezw. <B>17"</B> und<B>18"</B> vorgesehen. An sich sind diese Spulen für das richtige Arbeiten nicht nthtwendig. Das gleiche gilt auch für die Kondensatoren<B>28'</B> bezw. <B>29'</B> bezw. <B>28'</B> und<B>29",</B> die für das Arbeiten der Umfor mungseinrichtung nicht wesentlich sind, aber zur Verbesserung der Kurve der Wechsel spannung dienen.
Dem Verbrauchernetz<B>13'</B> bezw. <B>IV</B> wird mittelst Transformators 25' bezw. <B>25"</B> die umgeformte Energie zuge führt. Parallel zur Primärwickluno- des Transformators ist eine Kapazität<B>26'</B> bezw. <B>26"</B> zur Kompensation der Transformator- streuinduktivität geschaltet. Ferner kann es vorteilhaft sein, in die eine Gleichstromlei- tung eine Drosselspule einzufügen, die eine Glättung, des zugeführten Gleichstromes be wirkt.
Die Steuerung der einzelnen (Truppen kann mit verschiedener Frequenz bezw. Phase erfolgen. Beispielsweise können drei Gruppen vorgesehen sein, die mit derselben Frequenz, aber mit<B>je</B> 120' Phasenverschie bung untereinander gesteuert werden. Man kann dann die in den drei Gruppen erzeug ten Wechselspannungen zu einem symme- irischen Mehrphasensystem zusammensetzen. Aber es ist ebenso möglich, --dass alle in Reihe geschalteten Gruppendieselbe Phase speisen. Dabei können die SekunUrwicklungen der Transformatoren<B>25', 25"</B> usw. in Reihe oder parallel geschaltet sein.
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