DE642483C

DE642483C - Device to protect the glow cathodes of alternating current supplied vapor or gas discharge vessels

Info

Publication number: DE642483C
Application number: DEA76936D
Authority: DE
Inventors: Gustav Wilhelm Mueller
Original assignee: AEG AG
Current assignee: AEG AG
Priority date: 1935-08-31
Filing date: 1935-08-31
Publication date: 1937-03-05

Description

Die Erfindung· bezieht sich auf eine Einrichtung· zum Schütze der Gluhkathoden von wechselstromgespeisten Dampf- oder Gas-enüadungsgefäßen mit Glühkatbade und einer 5 oder mehreren Zündanoden gegen, ein Einsetzen des vollen Anodenstromes vor Erreichen der vorgeschriebenen Kathodentemperatur. The invention relates to a device to protect the glow cathodes of AC-fed steam or gas charging vessels with hot cathode and one 5 or more ignition anodes against, a start of the full anode current before reaching the prescribed cathode temperature.

Bei Entladungsgefäßen mit Glühkathode muß im allgemeinen 'die Glühkathode auf die normale Betriebstemperatur gebracht werden, bevor eine Zündung der Entladung erfolgen darf; denn eine vorzeitige Zündung bei nennenswerter Belastung· würde die Glühkathode zerstören. Es ist deswegen erforderlich, daß nach dem Einschalten des Kathodenheizstromes die Belastung· nur allmählich vermehrt wird oder daß die Zündanode erst unter Spannung gesetzt wird, wenn die Glühkathode genügend, heiß ist. Das. Anschalten der Zündanodenspannung kann von Hand erfolgen; es sind aber auch schon Schalteinrichtungen bekannt, bei denen die Zündanodenspannung selbsttätig einige Zeit nach dem Einschalten 'des Kathodenheizstromes angelegt wird, Diese Anordnungen benutzen vielfach Bimetallstreifen, welche langsam aufgeheizt werden und nach einiger Zeit die Zündanodenspannung anlegen. Die Benutzung von Bimetallstreifen hat jedoch Nachteile, da bewegliche Kontakte erforderlich sind, welche nicht immer betriebssicher arbeiten. Es sind ferner Anordnungen zum Schütze der Kathoden bekanntgeworden, bei der die Zündanoden während einiger Zeit, nach dem-Anschalten der Anoden auf negativem Potential gehalten werden, und zwar beispielsweise mittels eines Kondensators, der seine Ladung beim Anschalten der Anoden erhält und^ sich, über einen Widerstand langsam entlädt.In the case of discharge vessels with a hot cathode, the hot cathode must generally point to the normal operating temperature must be brought before the discharge is ignited allowed; because premature ignition under significant load would damage the hot cathode destroy. It is therefore necessary that after switching on the cathode heating current the load · is only gradually increased or that the ignition anode only is energized when the hot cathode enough, hot. That. The ignition electrode voltage can be switched on manually; but there are also switching devices known in which the ignition electrode voltage automatically applied some time after the cathode heating current is switched on , These arrangements often use bimetal strips, which heat up slowly and after some time apply the ignition voltage. The usage of bimetal strips, however, has disadvantages, since movable contacts are required, which not always work reliably. There are also arrangements for protecting the cathodes became known in which the ignition anodes for some time after switching on the anodes are kept at negative potential, for example by means of a capacitor, which receives its charge when the anodes are switched on and ^ itself, slowly discharges through a resistor.

Gemäß der Erfindung werden den Zündanoden der eingangs erwähnten Entladungsgefäße die Spannungen über Abgrifie von gleichzeitig mit den Anoden und Glühkathoden an. Spannung gelegten Spannungsteilern zugeführt, die aus stark temperaturabhängigen Ohmschen Widerständen in Reihe mit Blindwiderständen (Kondensator oder Drossel) in der Weise zusammengesetzt sind, daß sich ■ nach dem Einschalten der Betriebsspannungen infolge der zunehmenden Temperatur der Ohmschen Widerstände die Potentiale der Abgrifie 'entsprechend dem Steigen der Kathodentemperatur in Phase und Amplitude im Sinne langsam wachsender Belastung der Entladungsgefäße ändern.According to the invention, the ignition anodes of the discharge vessels mentioned at the beginning the voltages across Abgrifie from simultaneously with the anodes and hot cathodes. Voltage dividers fed, which consist of strongly temperature-dependent ohmic resistances in series with Reactors (capacitor or choke) are put together in such a way that ■ after switching on the operating voltages due to the increasing temperature of the Ohmic resistances show the potentials of the tap corresponding to the increase in the cathode temperature in phase and amplitude in the sense of slowly increasing load on the discharge vessels change.

Für derartige Schaltanordnungen brauchbar sind z. B. 'die .bekannten, im wesentlichen aus Urandioxyd bestehenden Widerstände, deren Wert -sich beispielsweise zwischen _fi For such switching arrangements are useful, for. B. 'the .known, consisting essentially of uranium dioxide resistors, the value of which, for example, between _fi

*) Von dem Patentsucher ist als der Erfinder angegeben worden:*) The patent seeker stated as the inventor:

Gustav Wilhelm Müller in Berlin-Charlottenburg.Gustav Wilhelm Müller in Berlin-Charlottenburg.

ι ooo ooo Ohm (bei normaler Temperatur) und 20 ooo Ohm (bei hoher Temperatur) ändert.ι ooo ooo ohms (at normal temperature) and 20 ooo ohms (at high temperature) changes.

Die Erfindung sei näher erläutert an Hand der Abbildungen, die Ausführungsbeispiele darstellen.The invention will be explained in more detail with reference to the figures, the exemplary embodiments represent.

In Abb. ι 'enthält das Entladungsgefäß die Hauptanode 1, die Zündanode 2 und die Glühkathode 3. Das Entladungsgefäß liegt in Reihe mit dem Verbraucher 4 und dem Relais 5 an der Sekundärwicklung des Transformators 6, dessen Primärwicklung über den Schalter 7 an das Netz angeschlossen ist. An der Sekundärwicklung des Transformators liegen noch in Reihe als Spannungsteiler der Kondensator 8 und der Widerstand 9, welcher einen negativen Temperaturkoeffizienten hat. Mit dem Verbindungspunkt von 8 und 9 ist die Zündanode über den Schutzwiderstand 10 verbunden. Der Widerstand 9 kann während des normalen Betriebes bei den Kontakten 11 durch das Relais 5 kurzgeschlossen werden. Zur Lieferung des Kathodenheizstromes ist der Transformator 6 zweckmäßig mit einer weiteren Sekundänvicklung 12 versehen.In Fig. Ι 'the discharge vessel contains the main anode 1, the ignition anode 2 and the hot cathode 3. The discharge vessel is in series with the consumer 4 and the relay 5 on the secondary winding of the transformer 6, the primary winding of which is connected to the mains via switch 7. On the secondary winding of the transformer are still in series as a voltage divider of the capacitor 8 and the resistor 9, which has a negative temperature coefficient. With the connection point of 8 and 9 is the ignition anode is connected via the protective resistor 10. The resistor 9 can during normal operation at the contacts 11 are short-circuited by the relay 5. To supply the cathode heating current, the transformer 6 is expediently equipped with a further secondary winding 12 provided.

Der Kondensator 8 kann so bemessen werden, daß bei kaltem Widerstand 9 fast der gesamte Spannungsabfall an 9 liegt, während, wenn der Widerstand 9 warm ist, der Spannungsabfall fast ganz am Kondensator 8 liegt. Die Phase der Zündanodenspannung wird zwischen diesen beiden Grenzfällen um nahezu 90⁰ verschoben, und zwar derart, daß zu Anfang (bei Betätigen des Schalters 7) die Zündanodenspannung der Anodenspannung um etwa 90⁰ nacheilt, während nach Erhitzung des Widerstandes 9 Zündanodenspannung und Anodenspannung in Phase sind. Das Relais 5 ist so bemessen, daß es bei voller Last anspricht und den Widerstand 9 kurzschließt.The capacitor 8 can be dimensioned so that when the resistor 9 is cold, almost the entire voltage drop is across 9, while when the resistor 9 is warm, the voltage drop is almost entirely across the capacitor 8. The phase of the ignition electrode voltage is ^{shifted by almost 90 0} between these two borderline cases, in such a way that at the beginning (when switch 7 is actuated) the ignition electrode voltage lags the anode voltage by around 90 ⁰ , while after heating the resistor 9 the ignition electrode voltage and the anode voltage are in phase are. The relay 5 is dimensioned so that it responds at full load and short-circuits the resistor 9.

Abb. 2 stellt eine Schaltanordnung dar, bei der -die Zündanodenspannung der Anodenspannung zunächst um i8o° nacheilt und bei der ebenfalls durch Veränderung des Wider-Standes 9 die Phasenverschiebung zwischen Anoden- und Zündanodenspannung allmählich verringert wird. Das Entladungsgefäß ist in Abb. 2 in Reihe mit dem Verbraucher 4 [und dem Relais 5 an das eine Ende und an den Mittelabgriff der Sekundärwicklung des Transformators 6 angeschlossen, während der Spannungsteiler an die beiden Enden der gesamten Sekundärwicklung angeschlossen ist. Abb. 3 zeigt eine Zweiweggleichrichterschaltung mit einem Gefäß, welches zwei Hauptanoden 1 und 1' und zwei Zündanoden 2 und 2' enthält. Die Hauptanoden sind an die beiden Enden der Sekundärwicklung des Transformators 6 angeschlossen. Die Kathode 3 ist über den Verbraucher 4 an einen Mittelabgriff der Sekundärwicklung geführt.Fig. 2 shows a circuit arrangement in which -the ignition anode voltage of the anode voltage initially lagging by 180 ° and also by changing the resistance 9 the phase shift between anode and ignition anode voltage is gradually reduced. The discharge vessel is in Fig. 2 in series with the consumer 4 [and the relay 5 at one end and at connected to the center tap of the secondary winding of the transformer 6, during the Voltage divider is connected to the two ends of the entire secondary winding. Fig. 3 shows a full-wave rectifier circuit with a vessel which has two main anodes 1 and 1 'and two ignition anodes 2 and 2 'contains. The main anodes are attached to the two ends of the secondary winding of the Transformer 6 connected. The cathode 3 is via the consumer 4 to a Center tap of the secondary winding out.

Zwischen den Enden der Sekundärwicklung liegen die beiden Spannungsteiler, welche wiederum aus Kondensator 8 bzw. 8' und temperaturabhängigem Widerstand 9 bzw. 9' bestehen. Dabei ist die Reihenfolge von Kondensator und Widerstand 8, 9 gegenüber der von 8', 9' vertauscht. Die Spannungsteiler sind über die Schutzwiderstände 10 bzw. 10' mit den Zündanoden derart verbunden, daß jedesmal zwischen Hauptanode und dazugehöriger Zündanode ein temperaturabhängiger Widerstand liegt.The two voltage dividers, which are located between the ends of the secondary winding again from capacitor 8 or 8 'and temperature-dependent resistor 9 or 9' exist. The sequence of capacitor and resistor 8, 9 is opposite to that of 8 ', 9' swapped. The voltage dividers are connected via protective resistors 10 or 10 ' connected to the ignition anodes in such a way that each time between the main anode and the associated Ignition anode is a temperature-dependent resistor.

Bei dieser Schaltung eilen die Zündanodenspannungen den Spannungen der zugehörigen Anoden (ebenso wie in Abb. 2), solange die Widerstände kalt sind, um i8o° nach. Nach Betätigung des Schalters 7 nähert sich die Phasenlage der Zündspannungen allmählich der Phasenlage der Anodenspannungen.With this circuit, the ignition element voltages rush to the voltages of the associated ones Anodes (as in Fig. 2), as long as the resistors are cold, by 180 °. To When the switch 7 is actuated, the phase position of the ignition voltages gradually approaches the phase position of the anode voltages.

Selbstverständlich könnte auch in dieser Schaltung ein Relais vorgesehen sein, welches bei voller Last die temperaturabhängigen Widerstände kurzschließt, so daß diese sich wieder abkühlen.Of course, a relay could also be provided in this circuit, which at full load, the temperature-dependent resistors short-circuit so that they are cool down again.

Die Zündverzögerungseinrichtung soll natürlich nicht auf die angeführten Beispiele beschränkt sein. So würden sich beispielsweise die Schaltungen Abb. 1 und 2 ohne weiteres für zwei Entladungsgefäße in Gegenschaltung 9" anwenden lassen. Auch bietet es keine Schwierigkeiten, die Schaltungen für Gefäße mit mehreren Anoden auszuführen, beispielsweise für ein Rohr mit drei Anoden in Verbindung mit einem Dreiphasennetz.The ignition delay device is of course not intended to be restricted to the examples given be. For example, the circuits Fig. 1 and 2 would be easily can be used for two discharge vessels in counter circuit 9 ". There are also no difficulties to carry out the circuits for vessels with multiple anodes, for example for a tube with three anodes in connection with a three-phase network.

Claims

Patent claims:

i. Device to protect the hot cathodes of alternating current supplied vapor or gas discharge vessels with ignition anodes against the onset of the full anode current before reaching the prescribed cathode temperature, thereby characterized in that the ignition anode voltages are connected to the ignition anodes via taps from simultaneously with the anodes and hot cathodes connected to voltage voltage dividers are supplied, which see from highly temperature-sensitive ohms Resistors in series with reactances are put together in such a way that after switching on the operating voltages due to the increasing temperature of the ohms Resistances the potentials of the taps in accordance with the increase in the cathode temperature change in phase and amplitude in the sense of slowly increasing load on the discharge vessels.

2. Device according to claim 1, characterized in that the voltage

dividers, which are parallel to the discharge vessel on the feed line an ohmic resistance with .negative temperature coefficient and a Capacitor exist, the temperature-dependent resistance between an anode and the associated ignition anode and the capacitor is between the ignition anode and the cathode.

3. Device according to claim 1 when using a vessel with only one Anode, characterized in that the anode is connected to one end and the cathode is connected to the center tap of the secondary winding a transformer is connected and that the voltage divider, which consists of a capacitor and an ohmic resistor with a negative temperature coefficient, lies between the two ends of the entire secondary winding.

4. Device according to claim 1 when using a discharge vessel with two anodes in full-wave rectifier circuit, characterized in that two voltage dividers, which consist of a capacitor and an ohmic resistor negative temperature coefficient exist at the ends of the secondary winding of the transformer are connected in such a way that the temperature-dependent resistances between Anode and associated ignition anode are in place.

5. Device according to claim 1 or the following, characterized in that that in the anode circuit there is a relay which, activated by the load current, the temperature-dependent resistor (s) short-circuits during normal operation.

1 sheet of drawings

BERLIN. PRINTED IN UEL '