DE651522C - Einrichtung zur vorzugsweise selbsttaetigen Veraenderung des Zuendzeitpunktes einer gittergesteuerten Gas- oder Dampfentladungsstrecke - Google Patents

Description

Es -ist vorgeschlagen worden, Gas- oder Dampfentladungsstrecken zum Zwecke der Veränderung des Zündzeitpunktes mit einer Doppelgitteranordnung zu versehen und beiden Gittern je eine besondere Steuerwechselspannung zuzuführen, deren Frequenz derjenigen der Anodenspannung gleich ist. Das wesentliche Merkmal dieser Doppelgittierentladungsstrecken besteht darin, daß sich bei richtiger Wahl der den Gittern zugeführten Spannungen die Zündkennlinie verschieben läßt, welche bei anderen Entladungsstrecken über den ganzen Regelbereich im wesentlichen unverändert bleibt. Diese Entladungsstrecken arbeiten also im Gegensatz zu anderen mit Zündkennliniensteuerung. Zu dem Zweck wird dem einen Steuergitter eine Wechselspannung zugeführt, welche gegenüber der Anodenspannung in der Phase um etwa i8o° verschoben ist, und welche zum Zwecke der Regelung des Zündzeitpunktes in der Amplitude veränderbar ist. Das andere Steuergitter erhält eine gegenüber der Anodenspannung um etwa 90° phasenverschobene Spannung, deren Amplitude während des Regelvorganges unverändert bleibt.

Diese Zündkennliniensteuerung weist gegenüber der gewöhnlichen Eingittersteuerung eine Reihe wesentlicher Vorteile auf: Zunächst läßt sich durch sie eine wesentlich genauere Steuerung über einen größeren Aussteuerungsbereich erreichen, und zwar dadurch, daß der Schnitt der Steuergitterspannungskurve mit der Zündkennlinie auch bei verhältnismäßig später Zündung noch unter genügend großem Winkel erfolgt. Weiterhin genügt zur Verlegung des Zündzeitpunktes, wie oben auseinandergesetzt, eine Amplitudenregelung, während bei der Eingittersteuerung eine Regelung der Phasenlage der Steuerspannung erforderlich ist. Es ist ohne weiteres einleuchtend, daß sich- eine Amplitudenregelung mit wesentlich geringerem Aufwand an Schaltmitteln erzielen läßt als eine Drehung der Phasenlage.

Gegenstand der Erfindung ist eine Steuerungseinrichtung, mit Hilfe deren der Zündzeitpunkt der Entladungsstrecken verändert werden kann. Der Erfindung liegt dabei insbesondere die Aufgabe zugrunde, eine Steuerungsanordnung zu schaffen, welche für selbsttätige Regelungen oder Steuerungen verwendbar ist. Gemäß der Erfindung wird der für die Lage der Zündkennlinie maßgebende Steuergitterkreis an die Sekundärwicklung eines Drei Wicklungstransformator s angeschlossen, dessen Primärwicklungen je von einer von zwei in Gegenphase zueinander befind-

*) Von dem Patentsucher ist als der Erfinder angegeben worden:

Dipl.-Ing. Werner Görlacher in Berlin-Charlottenburg.

lichen Wechselspannungen gespeist werden. Eine der beiden Primärspannungen des Transformators oder auch beide Spannungen·, sind willkürlich oder selbsttätig in Abhängigkeit von einer Regelgröße derart veränderbar, daß durch die Sekundär spannung, die sjfch mit der Differenz der Primarspannungera ändert, die willkürlich gewählte oder von der Regelgröße bestimmte Lage der Zündkennlinie herbeigeführt wird.

Eine besonders zweckmäßige Ausführungsform der Erfindung besteht darin, daß eine der beiden Primärwicklungen des Dreiwicklungstransformators über eine Resonanzschaltung, bestehend aus Kondensatoren und Induktivitäten, an eine Wechselspannung angeschlossen ist. Die Resonanzschaltung ist so abgestimmt, daß bei einer vorbestimmten Frequenz die Gesamtspannung des Resonanzkreises praktisch vernachlässigbar klein ist. Ändert sich die Frequenz dagegen in steigendem oder fallendem Sinne, so überwiegen entweder die Spannungen der Induktivitäten oder die Spannungen der Kapazitäten, und es entsteht an dem Resonanzkreis eine resultierende Spannung, welche die auf der Primärseite des Dreiwicklungstransförmators wirksame Spannung ändert. Die einfachste Form eines solchen Resonanzkreises besteht in der Hintereinanderschaltung eines Kondensators mit einer Induktivität. Diese Ausführungsform der Erfindung kann "mit Vorteil zur drehzahlabhängigen Steuerung verwendet werden, wenn die betreffende Primärwicklung des Dreiwicklungstransförmators an eine Tachometerdynamo angeschlossen ist, welche eine Spannung erzeugt, deren Frequenz der für den Steuervorgang "maßgebenden Drehzahl entspricht.

In der Zeichnung ist diese Ausführungsform der Erfindung dargestellt unter der Annahme, daß die Erregung einer Gleichstrommaschine in Abhängigkeit von Drehzahlschwankungen selbsttätig verändert werden soll. Eine Gleichstrommaschine 1, welche von einer beliebigen Arbeitsmaschine 2 angetrieben wird, speist ein Gleichstromnetz 3, welches der Gleichstrommaschine 1 eine Gleichstromleistung wechselnder Größe entnimmt. Die Spannung des Netzes soll unabhängig von den Lastschwankungen möglichst konstant gehalten werden. Zu dem Zweck ist in den Stromkreis der Erregerwicklung 4 der Gleichstrommaschine eine Gleichrichteranordnung 5 geschaltet, welche aus zwei Gleichrichtern in der bekannten Zweiwegschaltung besteht. Die Gleichrichter werden über einen Transformator 6 gespeist, welcher an die Wechselstromwicklung einer Tachometerdynamo 7 angeschlossen ist. Jeder Gleichrichter ist zum Zwecke der Zündkennliniensteuerung mit zwei Steuergittern ausgerüstet. Die Schaltung für die Steuergitter ist bei dem ._;»einen der beiden Gleichrichter angegeben. Das ''eine Steuergitter ist an eine Phase der Tacho- - meterdynamo 7 angeschlossen, während das .andere Steuergitter an der Sekundärwicklung '■'2i des Dreiwicklungstransförmators 20 liegt. Die Primärwicklung 22 dieses Transformators ist über einen Widerstand 8 an die Sekundärwicklung des Gleichrichtertransformators 6 angeschlossen. Die zweite Primärwicklung 23 liegt über einen Widerstand 9 ebenfalls am Transformator 6, jedoch unter Vorschaltung eines Resonanzstromkreises 10, in dem eine Induktivität und ein Kondensator hintereinandergeschaltet sind. Die beiden Primärwicklungen des Transformators 20 sind derart an den Gleichrichtertransformator 6 angeschlossen, daß ihre Spannungen um i8o° in der Phase gegeneinander verschoben sind. Der Resonanzkreis 10 ist so abgestimmt, daß bei einer vorbestimmten Drehzahl der Gleichstrommaschine 1 und damit einer bestimmten Frequenz der Spannung des Transformators 6 Gleichgewicht herrscht zwischen den beiden Primärspannungen des Dreiwicklungstransförmators 20. Weicht die Frequenz von diesem Sollwert ab, so entsteht an dem Resonanzkreis eine endliche Spannung, welche die auf der Primärseite des Transformators 20 wirksame Spannungsdifferenz in dem einen oder anderen Sinne verändert. Dadurch ändert sich die Zündkennlinie der zugehörigen Gleichrichteranordnung 5 und damit der Erregerstrom des Generators i.

An der Tachometerdynamo 7 ist angedeutet, daß die Wechselstromwicklung als Dreiphasenwicklung in Sternschaltung ausgebildet ist, und daß zwei Phasen an dieser Wicklung in Reihenschaltung an den Transformator 6 angeschlossen sind, während die dritte Phase mit einem der beiden Steuergitter der Gleichrichter verbunden ist. Durch diese Schaltung wird auf besonders einfachem Wege die bei Entladungsstrecken mit Doppelgittersteuerung und Zündkennliniensteuerung notwendige Bedingung erfüllt, daß eine der beiden Steuerspannungen gegenüber der Anodenspannung um etwa 90⁰ in der Phase verschoben ist.

Die Erfindung ist nicht nur anwendbar für frequenzabhängige Steuerungen, sondern ist generell für alle Steuer- oder Regelanordnungen vorteilhaft, bei denen der Zündzeitpunkt der Entladungsstrecken selbsttätig verändert werden soll. Für die Veränderung der Spannungen, welche dem Primärkreise des Dreiwicklungstransförmators 20 zugeführt werden, bestehen außer der an Hand des Ausführungsbeispiels geschilderten Anordnung

noch andere Möglichkeiten. Man kann beispielsweise in den Stromkreis der Primärwicklung 23 des Transformators 20 unter Beibehaltung der Schaltung, welche in der Zeichnung dargestellt ist, an Stelle des Resonanzkreises 10 eine Drosselspule schalten, welche mit Gleichstrom vormagnetisiert werden kann. Die Gleichstromwicklung wird an eine Gleichstromquelle, beispielsweise einen Meßwiderstand, angeschlossen und erhält auf diesem Wege die für die Steuerung der Entladungsstrecken maßgebende Spannung. An Stelle des Meßwiderstandes kann auch eine Gleichstromtachometerdynamo gesetzt werden, so daß auch diese Ausführungsform der Erfindung für Drehzahlregelungen anwendbar ist.

Claims (5)

1. Patentansprüche:

   i. Einrichtung zur vorzugsweise selbsttätigen Veränderung des Zündzeitpunktes einer gittergesteuerten Gas- oder Dampfentladungsstrecke mit Doppelgitteranordnung und Zündkennliniensteuerung, dadurch gekennzeichnet, daß der für die Lage der Zündkennlinie maßgebende Steuergitterkreis an die Sekundärwicklung eines Dreiwicklungstransformators angeschlossen ist, dessen Primärwicklungen je von einer von zwei in Gegenphase zueinander befindlichen Wechselspannungen gespeist werden, und daß eine der beiden Primärspannungen des Transformators oder auch beide Spannungen willkürlich oder selbsttätig in Abhängigkeit von einer Regelgröße derart veränderbar sind, daß durch die Sekundär spannung, die sich mit der Differenz der Primärspannungen ändert, die willkürlich gewählte oder von der Regelgröße bestimmte Lage der Zündkennlinie herbeigeführt wird.
2. 2. Einrichtung nach Anspruch 1 zur Änderung des Zündzeitpunktes in Abhängigkeit von Änderungen einer Steuerfrequenz, dadurch gekennzeichnet, daß in den Stromkreis einer der Primärwicklungen des Dreiwicklungstransformators eine auf eine bestimmte Sollfrequenz abgestimmte Resonanzschaltung, beispielsweise eine Reihenschaltung aus einer Induktivität und einer Kapazität, geschaltet ist.
3. 3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in den Stromkreis einer der Primärwicklungen des Dreiwicklungstransformators eine Drosselspule geschaltet ist, die mit einer Gleichstromerregerwicklung ausgerüstet ist, welche an eine willkürlich oder in Abhängigkeit von einer für die Regelung maßgebenden Betriebsgröße veränderliche Gleichspannung angeschlossen ist.
4. 4. Einrichtung nach Anspruch 2 zum Zwecke der drehzahlabhängig«! Regelung des Stromes in einem Gleichstromkreis, beispielsweise einer Gleichstromerregerwicklung, dadurch gekennzeichnet, daß zwei doppelgittergesteuerte Entladungsstrecken in Zweiwegschaltung über einen Transformator an eine Wechselstromwicklung einer Tachometerdynamo angeschlossen sind, und daß von jedem der beiden den Gleichrichtern zugeordneten Dreiwicklungstransformatoren eine Primärwicklung zwischen den Nullpunkt und das eine Ende des Transformators und die andere Primärwicklung zwischen den Nullpunkt und das andere Ende des Transformators geschaltet ist.
5. 5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Tachometerdynamo mit einer Dreiphasenwicklung ausgerüstet ist, von welcher zwei Phasen in Reihenschaltung an den die Entladungsstrecken speisenden Transfermator, die dritte Phase an dasjenige Steuergitter der Gleichrichter angeschlossen ist, dessen Spannung gegenüber der Anodenspannung um 90⁰ in der Phase verschoben sein muß. »

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen