CH302728A - Schaltungsanordnung zur Zündung und zum Betrieb von Entladungslampen, vorzugsweise Mischlichtlampen mit Bogen- und Glühwendellicht. - Google Patents

Description

  Schaltungsanordnung zur Zündung und zum Betrieb von Entladungslampen,  vorzugsweise     Mischlichtlampen        mit    Bogen- und     Glühwendellicht.       Die Erfindung behandelt eine Schaltungs  anordnung zur Zündung und zum Betrieb von  Entladungslampen,     insbesondere        Quecksil-          berdampf-Hoch-    und     -Höchstdrucklampen,     vorzugsweise     Mischlichtlampen    mit     Bogen-          und        Glühwendellicht,    ohne Hilfszünder und       Elektrodenvorheizung,

      bei der das als     Stabili-          sierungsimpedanz    dienende induktive Schalt  element aus mehreren Wicklungsteilen be  steht.  



  Solche Entladungslampen haben be  kanntlich eine negative     Stromspannungs-          charakteristik,    d. h. der Strom fällt bei stei  gender Spannung. Zur Strombegrenzung ver  wendet     man,        -deshalb        eine        Strombegrenzungs-          drossel,    die den Lichtbogen stabilisiert. Aber  auch für den     wirtschaftlichen    Betrieb der  Lampen braucht man induktive Impedanzen.  So muss man z.

   B. zur     kontinuierlichen    Licht  erzeugung dafür sorgen, dass die Scheitelleer  laufspannung zur raschen     Wiederzündung    der  Lampe nach jeder Halbperiode     mindestens     den doppelten Wert der     Brennspannung    er  reicht. Je höher die     Scheitelleerlaufspannung     ist, um so ruhiger     brennt    der Lichtbogen.  Auch die     Löschbarkeit    bei Spannungsschwan  kungen hängt von der sorgfältigen Einhal  tung dieser Bedingungen ab. Besonders bei       Quecksilberdampf-Hoch-    und -Höchstdruck  lampen ist es nicht gleichgültig,     mit    welcher  Betriebsspannung . der Lichtbogen brennt.

    Zum     wirtschaftlichen    Wärmehaushalt soll die       Brennspannung        möglichst    hoch     liegen.    Steigt    die     Brennspannung    stark, dann fällt die  Stromstärke eben so kräftig ab; zugleich geht  dann auch die     Elektrodenbelastung    zurück.  Man soll deshalb den     Brennspannungsswert    in  jedem Fall über 100 V legen. Dann     ergeben     sich bei solchen Lampen auch sonst noch  Vorteile.  



       Alle        diese    Betriebsbedingungen lassen sich  mit den bekannten     Streufeldumspannern    an  sich leicht erreichen.     Streufeldumspanner     bringen allerdings auch     wieder    Nachteile,       nämlich    einen     schlechtenLeistungsfaktor    und  höhere     Anschaffungskosten.     



  Deshalb hat man versucht, die Lampen an  Netzen mit 220 V mit     einfachen    Drossel  spulen zu     stabilisieren,    dabei macht aber dann  das Zünden     Schwierigkeiten.        Zur        Überwin-          dung    der     Zündschwierigkeiten    hat man bei       Quecksilberdampfhochdrucklampen    in der  Nähe der Hauptelektrode sogenannte     Hilfs-          zünder    eingebaut, die über einen     hochohmi-          gen    Widerstand die Zündgase ionisieren. Bei  Leuchtröhren heizt man die Elektroden vor.  



  Die Erfindung geht einen neuen Weg, um  Entladungslampen sicher zu zünden und  auch bei verhältnismässig grossen     Spa=.ungs-          schwankungen    sicher zu betreiben und kon  stant eine grosse Lichtausbeute -zu erzielen.  



  Die Schaltungsanordnung nach der     Erfin-          dung    erreicht dies dadurch, dass an     einen     Wicklungsteil der Stabilisierungsimpedanz  ein     Stromkreis    angeschlossen ist, der ein  Element mit     Kaltleiter-Charakteristik    ent-      hält. Dieses Element     kann    z. B. ein Tempera  turstrahler     sein.    Bei     Mischlichtlampen    und       Mischlichtlampenbatterien    kann man als  Temperaturstrahler das     Glühlichtelement    der       Mischlichtlampe    verwenden.

   Zur Verbesse  rung des Leistungsfaktors kann die Stabili  sierungsimpedanz an     einem    Wicklungsteil  eine     Anzapfung    haben, an die als Querzweig  ein Kondensator angeschlossen ist. Die aus  den Wicklungsteilen bestehende Stabilisie  rungsimpedanz kann mit einer Primärspule  über ein Streujoch so gekoppelt sein, dass sich  für     die    Entladungslampe die im stationären  Betrieb beim Stromrichtungswechsel erfor  derliche     Wiederzündspannung    ergibt.  



  Man kann die     Schaltungsanordnung    auch  so treffen, dass mehrere     Gasentladungslampen     durch ein einziges Schaltelement     mit    Kalt  leitercharakteristik zündbar sind und die       Stabilisierungsimpedanz    dementsprechend  ausgebildet ist.

   Dabei soll das Ende des einen       Wicklungsteils    der     Stabilisierungsimpedanz,     getrennt vom andern Wicklungsteil,, den An  fang des das Element mit     Kaltleitercharakte-          ristik    enthaltenden     Stromkreises    und     eine    der  Elektroden der zu zündenden Entladungs  lampen     verbinden.    Zweckmässig hat die     Sta-          bilisierungsimpedanz        dann.    eine     Wicklungs-          anordnung    für     Mehrphasenbetrieb,

      bei der  die Entladungslampen an eine andere Phase  angeschlossen sind als die     Stromkreise    mit  dem Temperaturstrahler und dem Konden  sator.  



  Als Element     mit        Kaltleitercharakteristik     ist allgemein jeder     Ohmsche    Widerstand ent  sprechender Eigenschaft     geeignet.        Glühlicht-          wendeln    haben speziell ausgeprägte Kalt  leitercharakteristik. Bei     Mischlichtlampen     verwendet man deshalb zweckmässig     die     Glühwendel. Besteht die Glühwendel aus'       Wolfram,        dann    verhalten sich die Wider  standswerte im kalten zum glühenden Zu  stand etwa wie 1 : 15.

   Der Kaltwiderstand  (20  0) der     Wolframwendel    beträgt       0,055,52        mm@/m,    der     Heisswiderstand    (2700 0)  etwa     0,81n        mm@/m.    Ebenso rasch wie die       Glühwendel    aufleuchtet, steigt ihr Wider  stand an. Der rasche Widerstandsanstieg hat    das Verschwinden der     Spamiungsspitze    an  der Entladungslampe zur Folge.

   Die     Stabili-          sierungsimpedanz.arbeitet    entweder als Spar  transformator oder als Übersetzungstransfor  mator mit getrennten Wicklungen, der     die     Spannung am Brenner zufolge des geringen  Kaltwiderstandes vorübergehend so über  höht, dass die Entladungslampe auch bei nie  derer Betriebsspannung oder starken Span  nungsschwankungen. des Speisenetzes     immer     sicher     zündet.    Die Schaltung wirkt also ge  wissermassen wie ein selbsttätiger Spannungs  umschalter.  



  In der Zeichnung sind einige Ausführungs  beispiele der Erfindung dargestellt. Dabei  zeigen       Fig.    1 die Schaltung mit einer     Glühwendel     als Element     mit        Kaltleitercharakteristik    und  einem Transformator in Sparschaltung;

         Fig.    2 eine     ähnliche    Schaltung     wie    in       Fig.    1, jedoch mit getrennten Wicklungen  und einem     Ohmschen    Widerstand als Ele  ment mit     Kaltleitercharakteristik;

            Fig.    3 eine     ähnliche    Schaltung wie in       Fig.    1, jedoch     mit    einem     Streufeldtransfor-          mator,    speziell für     Netzspannungsbetrieb     unter 220 V zur Erzielung der erforderlichen  periodischen     Wiederzündspannung    und Ver  besserung des Leistungsfaktors;     mit    einer  Glühwendel als Element mit Kaltleiter  charakteristik ;

         Fig.    4 eine Schaltung     ähnlich    derjenigen  nach     Fig.    2, jedoch     zusätzlich    mit einem Kon  densator zur Leistungsverbesserung und zu  sätzlichen     Zündspannungserhöhung;          Fig.    5 eine Schaltung für eine aus einer       Mischlichtlampe    und einer Leuchtröhre be  stehende Lampenbatterie und       Fig.    6     die    Schaltung für mehrere Ent  ladungslampen.  



  In allen Schaltbildern ist 1 das Element  mit     Kaltleitercharakteristik,    z. B. eine     Glüh-          wendel,    und 2 der Brenner der Entladungs  lampe. In     Fig.    3     liegt    die Primärwicklung<B>PS</B>  in Reihe mit dem Wicklungsteil A der Stabili  sierungsimpedanz, was aber nicht unbedingt  der Fall sein muss. Die Primärwicklung  könnte sogar von den Wicklungsteilen A      und B getrennt und an andere Phasen an  geschlossen sein.

   Der Kondensator 1' dient  zur     Leistungsfaktorverbesserung    und zur Be  reitstellung einer hohen     Zündspannungs-          spitze,    wenn der Lichtbogen des Brenners 2,  sei es durch     Spannungsunterbrechung    der  Speisequelle oder durch Ausschalten der  Lampe und sofortiges     Wiedereinschalten,     unterbrochen     wird.    Damit das Element     mit          Kaltleitercharakteristik    in     Fig.    4 unabhängig  vom Kondensator die Zündspannung bereit  stellen kann,

   ist der Kondensator     l.'    mit dem  Abgriff des den Wicklungsteil<I>A'</I> von<I>B</I> schei  denden Punktes der Wicklung verbunden.  



  Die Lampenkombination nach     Fig.    5 be  steht aus einer     Mischlichtlampe        ML    mit  einem Brenner 2 und einer Glühwendel 1 und  einer     Leuchtröhre    T2 zur Erzeugung von  andersfarbigem Licht mit einer     Füllung    von       Natriumgas,    Neon-Quecksilber oder dgl.

   Die       Stabilisierungsimpedanz    enthält hier beider  seits der mit Luftspalten     LS    versehenen  Streujoche die Sekundärspulen B, die ein  seitig zusammengeschlossen und     mit    der  Phase     S    und anderseits     mit    je einer Elektrode  des Brenners 2 der     Mischlichtlampe    ML  bzw. den     Anschlüssen    der Leuchtröhre T2  verbunden sind. Die Glühwendel 1 der Misch  lichtlampe     111L    ist einerseits     mit    dem     Null-          leiter    0 und anderseits über die in Reihe ge  schalteten Wicklungsteile A bzw.

   A'     mit    der  Phase R verbunden. Die Sekundärspule B'  hat eine     Anzapfung    für den Kondensator 1',  der einseitig     mit    dem Ausgang der als     Primär-          Wicklung        wirkenden    Zündspule A' des Hilfs  stromkreises 1 als Glühwendel verbunden ist.  Der Kondensator verbessert den Leistungs  faktor der Leuchtröhre T2. Diese Lampen  kombination eignet sich besonders für Stra  ssen- und     Bahnanlagenbeleuchtung.    Bei Un  terbrechung der Phase B brennen dann nur  noch die beiden Entladungslampen, bei Un  terbrechung der Phase     S    dagegen     n-qr    noch  die Glühwendel 1.

   Beim Abschalten des     Null-          leiters    0 brennt die Glühwendel 1 in     Reihe          mit    den Entladungslampen 2.  



  Bei     Fig.    6 liegen' die Wicklungsteile A  und A' der Impedanzen in Reihe     mit    der    Glühwendel 1. Die Spulen<I>B</I> und<I>B'</I> sind       Strombegrenzungsimpedanzen    für die     Ent-          ladungsIampen    2.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Schaltungsanordnung zur Zündung und zumBetrieb von Entladungslampen, insbeson dere Quecksilberdampf-Hoch- und -Höchst drucklampen, vorzugsweise für Misch- liehtlampen mit Bogen- und Glühwendel- licht, ohne- Hilfszünder und Elektroden vorheizung, bei der das als Stabilisierungs impedanz dienende induktive Schaltelement aus mehreren Wicklungsteilen best;

   hb, da durch gekennzeichnet, dass an einen Wick lungsteil ein Stromkreis angeschlossen ist, der ein Element mit Kaltleitercharakteristik ent hält. UNTERANSPRÜCHE 1. Schaltungsanordnung nach Patentan spruch, dadurch gekennzeichnet, dass das Element mit Kaltleitercharakteristik eine Glühwendel ist. .

   2. Schaltungsanordnung nach Patentan spruch und Unteranspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, dass die Glühwendel das Glüh- lichtelement einer Mischlichtlampe ist. . 3.

   Schaltungsanordnung nach Patentan spruch und den Unteransprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die aus zwei Wicklungsteilen (A und B) bestehende Sta bilisierungsimpedanz mit einer Primärspule <I>(PS)</I> über ein Streujoch (LS) so gekoppelt ist, dass sich für die Entladungslampe die im stationären Betrieb beim Stromrichtungs wechsel erforderliche Wiederzündspannung ergibt (Fig. 3). 4.

   Schaltungsanordnung nach Patentan spruch und den Unteransprüchen. 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass mehreren Ent ladungslampen (2, Fig. 6) ein einziges Ele ment mit Kaltleitercharakteristik zugeordnet ist: 5.

   Schaltungsanordnung nach Patentan spruch und den Unteransprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Ende des einen Wicklungsteils (A) der Stabilisierungs impedanz, getrennt vom andern Wicklungs- teil (B, Fig. 2 und 4), den Anfang des das Element mit der Kaltleitercharakteristik ent haltenden Stromleises und eine der Elektro den der zu zündenden Entladungslampen (2) verbindet.

   6. Schaltungsanordnung nach Patentan spruch und den Unteransprüchen. 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Stabilisie rungsimpedanz an einem Wicklungsteil eine Anzapfung hat, an die als Querzweig .ein Kondensatör.(1') angeschlossen ist. 7.

   Schaltungsanordnung nach Patent anspruch und den Unteransprüchen 1, 2, 4 und 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Sta- bilisierungsimpedanz eine Wicklungsanord nung für Mehrphasenbetrieb hat, bei der die Entladungslampen (2) an eine andere Phase angeschlossen sind als die Stromkreise mit der Glühwendel und dem Kondensator.