DE681450C

DE681450C - Anordnung zur Regelung des Aussteuerungsgrades von gittergesteuerten Dampf- oder Gasentladungsgefaessen

Info

Publication number: DE681450C
Application number: DEA64191D
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Friedrich Barz
Original assignee: AEG AG
Current assignee: AEG AG
Priority date: 1931-11-20
Filing date: 1931-11-20
Publication date: 1939-09-23

Description

Anordnung zur Regelung des Aussteuerungsgrades von gittergesteuerten Dampf- oder Gasentlad ngsgefäßen Zur Gittersteuerung von gittergesteuerten Dampf- oder Gasentladungsgefäßen bestehen zwei grundlegende Verfahren. Das eine Verfahren besteht darin, daß der ' Zündeinsatz jedes Entladungsgefäßes oder, anders ausgedrückt, der Mittelwert des durch das Entladungsgefäß fließenden Stromes durch Verändern der Phasenverschiebung zwischen Gitterwechselspannung und Anodenwechselspannung geregelt wird. Das andere Verfahren ermöglicht eine Steuerung des Stromdurchgangs durch eine aus einer Wechselspannung konstanter Amplitude und Phase und einer veränderlichen Gleichspannung zusammenge-. setzte Gitterspannung. - Beide Verfahren sind nahezu gleichwertig. Jedoch wird vielfach, insbesondere bei Schnellregelungen, die möglichst trägheitslos ansprechen bzw. wirken sollen, beispielsweise bei Maschinenregelungen, dem zweitgenannten Verfahren der Vorzug gegeben. Dieses Verfahren ist stets dann anwendbar, wenn sämtliche zu regelnden Entladungsgefäße gleiches Kathodenpotential besitzen. Die Anwendung dieses Verfahrens bereitet jedoch Schwierigkeiten bei Reihenschaltungen oder ähnlichen Anordnungen von Entladungsgefäßen, beispielsweise bei der Graetzschaltun;g. In solchen Fällen war man bei Forderung einheitlicher Steuerung sämtlicher Entladungsgefäße bisher stets gezwungen, das erstgenannte Verfahren anzuwenden.
Die vorliegende Erfindung bezweckt nun, die Vorteile des zweitgenannten Verfahrens für beliebige Gefäßanordnungen auszunutzen, indem das zweitgenannte Verfahren elektrisch in das erstgenannte Verfahren umgebildet wird. Es ist nun bereits vorgeschlagen worden, den Stromdurchgang durch gittergesteuerte Dampf- oder Gasentladungsgefäße mittels einer phasenveränderlichen Gitterwechselspannung spitzer Wellenform zu steuern. Es ist weiterhin angegeben worden, diese Steuerwechselspannung spitzer Wellenform mittels zusätzlicher gittergesteuerter Dampf- oder Gasentladungsge£äße zu erzeugen. Gemäß der Erfindung werden nun die zusätzlichen gittergesteuerten Dampf- oder Gasentladungsgefäße durch eine Gitterspannung gesteuert, die sich aus einer Wechselspannung konstanter Amplitude und Phase und einer regelbaren Gleichspannung zusammensetzt.
Zur Veranschaulichung des Erfindungsgedankens möge zunächst die prinzipielle Schaltanördnung in Abb. z dienen. Das 'eigentliche Haupbentladungsgefäß ioi wird durch eine Wechselspannung spitzer Wellenform ge. steuert, die dem Gitterkreis mittels eines Transformators io2 zugeführt wird. Parallel zur Primärwicklung des Transformators 102 ist ,ein Widerstand iö5 geschaltet. Erzeugt wird die Wechselspannung spitzer Wellenform aus einer sinusförmigen Wechselspannung io3 mittels eines weiteren gittergesteuerten Dampf- oder Gasentladungsgefäßes 104. Die dem Gitterkreis des Entladungsgefäßes 104 zugeführte Steuerspannung setzt sich zusammen aus .einer Wechselspannung io6 konstanter Amplitude und Phase und einer veränderbaren Gleichspannung 107. Durch Verändern der Gleichspannung i p7 wird- der Beginn der Entladung des Entladungsgefäßes 10¢ gesteuert. Die Wechselspannung spitzer Wellenform, die zur Steuerung des Hauptentladungsgefäßes ioi dient, wird beim: Beginn der Entladung des Hilfsentladungsgefäßes 10¢ erzeugt. Die Lage der Spitze der Wechselspannung spitzer Wellenform ist somit abhängig von der Größe der Gleichspannung i o7. Die Größe der Spannungsspitze ist nicht konstant, sondern ebenfalls abhängig von der Größe :der Gleichspannung 107 und ist am kleinsten für die Phasen o° und i8o° der Anodenwechselspannung des Entladungsgefäl3es 104.. Da es jedoch; insbesondere für selbsttätige Schnellregelungen, im allgemeinen nichterforderlich ist, den vollen Regelbereich auszunutzen, wird sich stets eine Spannungsspitze von solcher Mindestgröße erzeugen lassen, daß eine einwandfreie Steuerung des Hauptentladungsgefäßes iöi gewährleistet ist. Da es sich als zweckmäßig erwiesen hat, bei einer Steuerung mittels einer Wechselspannung spitzer Wellenform eine negative Vorspannung vorzusehen, ist in den Gitterkreis des Entladungsgefäßes ior die Parallelschaltung eines Kondensators i o8 mit einem Widerstand i o9 neingefügt. Die negative Vorspannung wird durch den beim Auftreten der Spannungsspitze einsetzenden Gitterstrom selbst bewirkt. Diese Anordnung hat also den Vorteil, daß auf eine zusätzliche Gleichspannungsbatterie o. dgl. verzichtet werden kann. -In Abb. z der Zeichnung ist der Erfindungsgedanke bei einer Gleichrichteranlage in Graetzschaltung angewendet. Das Drehstromnetz i i o speist über- einen Transformator i i i und die gittergesteuerten Dampf- oder Gasentladüngsgefäße i 12 .. .. i 17 das Gleichstromnetz i 18. Der Transformator i i i :enthält eine an das Drehstromnetz i io angeschlossene Primärwicklung i i i', eine dem Gleichstromnetz i 18 zugeordnete Sekundärwicklung i i i", eine die Hilfsdampfentladüngsgefäße ii9 . . 124 speisende Tertiärwicklung i i i"' und eine für die Steuerung der Hilfsentladungsgefäße erforderliche Wicklung I I I IV zur Zuführung von Steuerwechselspannungen konstanter Amplitude und Phase, wobei im allgemeinen; wie auch im Schaltbild angedeutet ist, die Gitterwechselspannung der zugehörigen Anodenwechselspannung uni 9o° nacheilt: Die Regehing der dem Ohmschen Widerstand 125 zugeführten Gleichspannung 107, die beispielsweise selbsttätig erfolgen möge, bewirkt eine Steuerung des Stromdurchgangs durch die Hilfsentladungsgefäße i 19 ... 124. Die Entladungsströme dieser Entladungsgefäße bewirken mittels der in den Anodenkreis eiregeschalteten Ohmschen Widerstände i26... 131 und der Gittertransformatoren i32 .:. 137 die Steuerung der Hauptentladungsgefäßee i 12 bis 117. Zur besseren Unterscheidung von den Hauptstromkreisen sind die Verbindungen zwischen den Widerständen i26... 131 und den Transformatoren 132 ... 137 gestrichelt gezeichnet.
Wie dieses Anwendungsbeispiel klar erkennen läßt; ist es möglich, das in der Beschreibungseinleitung an zweiter Stelle genannte Verfahren. für Reihenschaltungen o. dgl.. anzuwenden, indem mittels der zusätzlichen gittergesteuerten Dampf- oder Gasentladungsgefäße 119 ... 12q., die als Steuerentladungsgefäße klein gegen die Hauptentlädungsgefäße 112 ... 117 :sind, die aus einer Wechselspannung konstanter Phase und einer veränderbaren Gleichspannung bestehende Steuerspannung in eine phasenveränderliche Steuerwechselspannung spitzer.. Wellenform elektrisch umgebildet wird. Dadurch wird es auch ermöglicht, selbsttätige Spannungsregelungen bei Gleichrichteranlagen mit Reihenschaltungen o. dgl, von gittergesteuerten Dampf- oder Gasentladungsgefüßen unmittelbar in Abhängigkeit von der zu regelnden Größe vorzunehmen, was bisher bei Anwendung des an erster Stelle genannten Verfahrens nur näherungsweise gelang.

Claims

PATEDTTANSPRÜCHE i. Anordnung zur Regelung des Aussteuerungsgrades von gittergesteuerten Dampf- oder Gasentladungsgefäßen, deren Gitter eine Wechselspannung spitzer Wellenform .erhalten, dadurch gekennzeichnet, daß die Regelung der Phase der Steuerwechselspannung spitzer Wellenform durch Regelung der Gleichspännungskomponente einer aus dieser Gleichspannungäkömponente und einer sinusförmigen Wechselspannung konstanter Amplitude und Phase bestehenden Gitterspannung gittergesteuerter Hilfsentladungsgefäße mit Dampf- oder Gasfüllung erfolgt, deren Anodenkreisen phasenveränderbare Wechselspannungen spitzer Wellenform entnommen werden.
2. Anordnung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die zusätzlichen Entladungsgefäße in Reihe geschaltete oder in Graetzschaltung angeordnete Hauptentladungsgefä ße steuern.
3. Anordnung nach Anspruch i oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die von den zusätzlichen Entladungsgefäßen gelieferte Steuerspannung transformatorisch den Gitterkreisen der Hauptentladungsgefäße zugeführt wird. q..
Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Gitterkreise der H:auptentladungsgefä ße außerdem eine von der Wechselspannung spitzer Wellenform erzeugte negative Vörspannung erhalten.
5. Anordnung nach Anspruch i oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß. eine einzige veränderliche Gleichspannung (107) in den Gitterkreisen der zusätzlichen Entladungsgefäße (119... 12 ¢) die Phasen sämtlicher den Hauptentladungsgefäßen (112...117) zugeführten Steuerwechselspannungen spitzer Wellenform in bezog .auf die zugehörigen Anodenwechselspannungen um gleiche Winkel verstellt.