DE638951C - Stromrichteranlage mit parallel geschalteten Haupt- und Nebenentladungswegen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Stromrichteranlage mit parallel geschalteten Haupt- und Xebenentladungswegen.

Es sind bereits Stromrichteranlagen mit einem Haupt- und einem Nebenentladungsweg bekanntgeworden. Bei den bekannten Stromrichteranlagen tritt die Schwierigkeit auf, daß' die Entionisierung namentlich im Hauptentladungsweg verhältnismäßig langsam und unvollkommen vor sich geht, so daß sich im Entladungsweg noch Ladungsträger aus der vor auf gegangenen Periode befinden, wenn bereits die neue Entladungsperiode einsetzt.

Diese Schwierigkeiten werden gemäß der vorliegenden Erfindung dadurch behoben, wenn der Hauptentladungsweg die Entladung jeweils bis fast zum Ende der leitenden Periode führt·, während der Nebenentladungsao weg in dem Rest der leitenden Periode die Entladung übernimmt.

In der Zeichnung sind einige Ausführungsbeispiele dargestellt:

Fig. ι zeigt schematisch die neue Stromrichteranordnung.

Die Fig. 2 bis S zeigen andere Ausführungsformen.

Die Stromrichteranlage 1 besteht aus einem Hauptgefäß 2 und einem Hilfsgefäß 3. Das Wechselstromnetz ist mit 4 und das Gleichstromnetz mit 5 bezeichnet.

Jedes der Gefäße der Stromrichteranlage 1 bildet .besondere Lichtbogenkammern 6 und 7, die plattenförmige Anoden 10 und 11 haben und unmittelbar an dem Wechselstromnetz 4 liegen. Beide Gefäße haben dampfbildende Kathoden 12 und 13, die unmittelbar an einem Zweig der Gleichstromleitung 5 liegen. In dem Entladungsraum 6 befindet sich ein Innenzünder (eine Widerstandszündelektrode) 15, der ein Ventil 16 vorgeschaltet ist. Die Hilfskammer 7 hat ebenfalls einen Innenzünder 18, dem ein gittergesteuertes Ventil 19 vorgeschaltet ist. Die Zündanordnungen 15, 16 und 18, 19 werden vorteilhaft unmittelbar von der Wechselstromquelle 4 her gespeist, wie dies in der Zeichnung dargestellt ist.

Beim Betrieb der neuen Röhre bricht die Spannung in der in Reihe mit dem Zündelement 15 in dem Hauptentladungsweg 2 geschalteten, nicht umkehrbaren Röhre 16 beim Anlegen der positiven Spannung an die Anode der Hauptentladungskammer 6 zusammen, so daß durch die Röhre 16 eine Zündspannung hindurchgeht, die einen Kathodenfleck und dadurch eine Hauptstrom führende Entladung in jenem Element der Röhre einleitet.

Der Hilfsentladungsweg 3 wird mittels der Gittersteuerung 20 gesperrt gehalten. Die Gittersteuerung 20 ist mit der Hilfsentladungs vorrichtung 19 verbunden, die mit ihrer Zündelektrode 18 in Reihe liegt. Nahe dem Ende der stromführenden Periode wird die Gittersteuerung 20 betätigt, um die mit der Zündelektrode 18 des sekundären Lichtbogenweges 3 in Reihe geschaltete Hilfssteuerröhre 19 zu entlasten und die Herstellung eines stromführenden Lichtbogens in dem Hilfslichtbogenweg 3 zu ermöglichen.

Für die Übertragung des Lichtbogens von dem Hauptentladungsweg 2 nach dem Hilfsentladungsweg 3 verwendet man vorteilhaft eine zusätzliche Spannung 21, die man zwischen den Anoden des Haupt- und des Hilfsentladungsweges einschaltet, so daß eine größere Spannung an dem Hilfsentladungsweg 3 liegt.

Wird die stromführende Entladung nach dem Hilfsweg 3 übertragen, so tritt im wesentlichen keine entgegengesetzte Spannung auf dem Hauptentladungsweg 2 auf. Dieser wird vielmehr schnell entionisiert und erlangt rasch seine, Isoliereigenschaften wieder. Die Gittersteuerung 20 "wird so eingestellt, daßnahe dem Ende der stromführenden Periode der Hilfsentladungsweg 3 nur für eine sehr kurze Zeit Strom führt. Diese kurze Entladungsperiode erwärmt in keiner Weise die mechanischen Teile der Hilfskammer, und die Erzeugung unnötiger Mengen von ionisiertem Dampf in dem Lichtbogenraum 3 der Hilfsentladungsvorrichtung 7 wird vermieden. Die Ionisierung und die Wiederherstellung der Isoliereigensclraften erfolgt daher innerhalb einer außerordentlich kurzen Zeit.

Nach der Ausführungsform gemäß Fig. 2 erfolgt die Steuerung des Hilfsentladungsweges 3 mittels eines Stromtransformators 25 in der Anodenleitung des Hauptentladungs-. weges 2. Nahe dem Ende der leitenden Periode in der Hauptentladungsvorrichtung hat der Strom durch die Röhre eine schnell abfallende Charakteristik. Diese schnell abfallende Charakteristik beeinflußt den Stromtransformator 25, erzeugt einen positiven Impuls und entlastet die gittergesteuerte Röhre 19 der Zündelektrode 18 in dem Hilfsentladungsweg 3. Der Hilfsentladungsweg 3 hat hier einen niedrigeren Lichtbogenabfall als der Hauptentladungsweg 2.

Es ist möglich, sehr kleine Röhrenelemente der Zündtype herzustellen, welche einen niedrigeren Lichtbogenabfall haben als ähnliche Elemente von größeren Abmessungen. Dieser Unterschied in dem Lichtbogenabfall ist genügend, um den leitenden Lichtbogen von dem Hauptlichtbogenweg 2 nach dem Hilfsbogenweg 3 zu übertragen. Es ist ferner möglich, Heizkathodenvorrichtungen zu bauen, welche genügende Stromleitfähigkeit haben, um das Ende des stromführenden Lichtbogens einer dampfelektrischen Vorrichtung zu führen, ohne die Lebensdauer der Heizkathodenvorrichtung unnötigerweise zu verkürzen.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 3 sind die Hilfs- und die Hauptlichtbogenwege innerhalb einer einzigen Röhrenkammer 30 untergebracht, eine Steuerelektrode 31 ist mit dem Hilfslichtbogenweg 3 verbunden, um ein Zünden bis zu der gewünschten Zeitspanne zu verhindern. Bei dem Betrieb können Steuervorrichtungen, beispielsweise eine Zündelektrode 15 und ein Röhrenelement 16, verwendet werden, um den Hauptlichtbogen einzuleiten. Der Hilfslichtbogenweg wird durch eine Steuerelektrode, z.B. ein Gitter31, gesperrt, welches mittels einer Vorspannung auf einer negativen Spannung gehalten wird. Die Steuervorrichtung 33 wird verwendet, um einen positiven Impuls zur Entlastung der Steuerelektrode 31 zu geben, wenn es erwünscht ist, den stromführenden Lichtbogen von dem Hauptlichtbogenweg nach dem Hilfslichtbogenweg zu übertragen. Eine Wicklung 21 mit einer Spannung wird vorzugsweise zwischen dem Haupt- und dem Hilfslichtbogenweg eingeschaltet, um die Übertragung des Lichtbogens von dem Haupt- nach dem Hilfslichtbogenweg zu gewährleisten.

Die Ausführung gemäß Fig. 4 ist der in Fig. 3 gezeigten ähnlich, mit der Ausnahme, daß das Steuergitter 31 des Hilfslichtbogenweges mittels eines Stromwandlers 35 gesteuert wird, welcher auf eine Stromverringerung nahe dem Ende der leitenden Periode der Röhre anspricht.

Das Röhrenaggregat gemäß Fig. 5 unterscheidet sich von den vorhergehenden dadurch, daß die Haupt- und Hilfslichtbogenwege zwischen den Haupt- und Hilfskathoden anstatt zwischen den Haupt- und Hilfsanoden . vorgesehen sind. Die Hilfskathode ist in Form eines Gitters 40 in Abstand von der Anode 10 und der Hauptkathode 12 derart angeordnet, daß der Lichtbogen von der no Anode 10 nach der Hauptkathode 12 durch das Hilfskathodenelement 40 hindurchgehen muß.

Bei dem Betrieb dieser Vorrichtung wird ein Steuerapparat betätigt, um den den Hauptstrom führenden Lichtbogen an der Hauptkathode 12 einzuleiten. Nahe dem Ende der stromführenden Periode wird eine Zündvorrichtung 41 verwendet, um einen Kathodenfleck auf der gitterförmigen Hilfskathode 40 zu zünden. Da der Lichtbogenabfall zwischen der gitterförmigen Kathode 40 und der

Hauptkathode 12 wesentlich verschieden ausfällt, wird der Lichtbogen sofort naclv der Hilfskathode 40 übertragen, wobei auf."-diese Weise der Hauptkathodenfleck gelöscht und eine Entionisierung jenes Teiles des'Lichtbogenraumes zwischen der Hauptkathode 12 und der Hilfskathode 40 ermöglicht wird.

Das neue Röhrenaggregat hat den Vorteil, daß die Übertragung des stromführenden Lichtbogens von dem Haupt- zu dem Hilfslichtbogenweg dazu verwendet werden kann, um einen stromführenden Lichtbogen vor der Erreichung des normalen Stromnulldurchganges aufhören zu lassen. Der Kondensator 45 in dem Hilfslichtbogenstromkreis wird von dem stromführenden Lichtbogen, wenn dieser von dem Haupt- nach dem Hilfsstromkreis übertragen wird, geladen, und wenn der Kondensator vollständig geladen ist, hört der

ao Strom in dem Hilfslichtbogenweg auf. Der Kondensator 45 muß genügende Kapazität haben, so daß die Zeit zum Empfang einer Ladung genügend ist, um eine genügende Entionisierung des Hauptlichtbogenweges zu ermöglichen, und damit eine Wiederzündung z$ des Hauptlichtbogens zu verhindern.

Wenn der Kondensator 45, wie in Fig. 5 dargestellt ist, angeschlossen ist, wird er durch den Hauptlichtbogen bei der nächsten leitentien Periode entladen, und auf diese Weise ist er bereit, den Strom am Ende der stromführenden Zeitspanne zu unterbrechen; wenn aber der Kondensator 45 in Reihe mit den Hilfslichtbogenwegen eingeschaltet ist, wie in Fig. 1 bis 4 dargestellt, empfiehlt es sich, ein Entladungsmittel, beispielsweise einen Widerstand, der parallel zu dem Kondensator liegt, zu verwenden.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Stromrichteranlage mit parallel geschalteten Haupt- und Nebenentladungswegen, dadurch gekennzeichnet, daß der Hauptentladungsweg die Entladung jeweils bis fast zum Ende der leitenden Periode führt, während der Nebenentladungsweg in dem Rest der leitenden Periode die Entladung übernimmt.

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen