DE681703C - Einrichtung zur Umformung von Gleichstrom in Wechselstrom mittels gittergesteuerter Gas- oder Dampfentladungsstrecken - Google Patents

Description

• Einrichtung zur Umformung von Gleichstrom in Wechselstrom mittels gittergesteuerter Gas- oder Damppfentladungsstrecken Zur Umformung von Gleichstrom in Wechselstrom reit Hilfe gittergesteuerter Entladungsstrecken sind zwei Schaltungsarten bekanntgeworden, nämlich der selbstgeführte Wechselrichter und .der fremdgeführte Wechselrichter. Bei dem selbstgeführten Wechselrichter ist die erzeugte, Frequenz festgelegt durch die Bemessung von elektrischen Schwingungskreisen, die in der Wechselrichterschaltung selbst angeordnet sind. Die Löschung der Entladungsstrecken geschieht durch Zünden einer parallel zu der zu löschenden Entladungsstrecke geschalteten Entladungsstrecke und durch einen dem Anodenstrom entgegengesetzt gerichtetem Entladungsstromstoß eines Kondensators. Der selbstgeführte Wechselrichter bedarf somit keiner taktgebenden Spannungsquelle, die seine Frequenz festlegt. Er .hat jedoch den Nachteil, daß seine Frequenz, insbesondere bei veränderlicher Belastung, ziemlich großen Schwankungen unterworfen ist. Um seine Frequenz konstant zu halten, hat man bereits vorgeschlagen, in den Gitterstromkreis der Entladungsstrecken eine zusätzliche, unter Mitwirkung eines mechanisch schwingungsfähigen Gebildes, beispielsweise einer Stimmgabel, erzeugte Stabilisierungsspannung einzuführen, die dann in Wirkung tritt, wenn die Frequenz,, die von den elektrischen Schwingungskreisen, bestimmt wird, von dem Sollwert abzuweichen bestrebt ist. Da die Schwingungsfrequenz eines solchen mechanischen Schwingungssystemns unabhängig von allen Betriebsgrößen stets genau konstant bleibt, so ist hierdurch :eine einwandfreie Frequenzhaltung gewährleistet.
• Beim fremdgeführten Wechselriöhter erfolgt die Löschung der Entladungsstrecken durch eine Gegenspannung, die von einer fremden Wechselspannungsquelle geliefert werden muß. Die Frequenz des Wechselrichters isst dabei durch die Frequenz dieser Gegenspannung festgelegt. Der fremdgeführte Wechselrichter erfordert also keinerlei elektrische Schwingungskreise und ist daher im Aufbau einfach. Als die Löschspannung liefernde Wechselspannungsquelllen gelangten bisher umlaufende Wechselstromerzeuger zur Anwendung, von deren Drehzahl dann die. von dem Wechselrichter gelieferte Frequenz abhing. Da sich aber die Drehzahl einer rotierenden Maschine nur mit großen Schwierigkeiten genau konstant halten läßt, so ist auch bei dem fremdgeführten Wechselrichter .eine einwandfreie Konstanthaltung der Frequenz nicht ohne weiteres möglich.
• Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Umformung von Gleichstrom in Wechselstrom mittels gittergesteuerter, gas- oder dampfgefüllter Entladungsstrecken; die die Vorteile des fremdgeführten und des selbstgeführten Wechselrichters in sich vereinigt. Zur Erzeugung der Löschspannung für die Entladungsstrecken gelangt dabei ebenfalls ein besonderer Wechselspannungserzeuger zur Anwendung. Gemäß der Erfindung wird der bewegliche Teil. des Wechselspannungserzeugers als mechanisch schwingungsfähiges Ge. bilde ausgeführt. Da, wie schon erwähnt, die Schwingungsdauer eines solchen mechanisch schwingungsfähigen Gebildes von der Belastung des Wechselrichters oder anderen Betriebsgrößen unabhängig ist, so ist damit ,die Frequenz eindeutig festgelegt. Andererseits ist aber bei der gewählten Schaltung ,das mechanisch schwingungsfähige Gebilde von sich aus imstande; den Betrieb des Wechselrichters aufrechtzuerhalten, so daß besondere zusätzliche Schwingungskreise fortfallen können. Die Einstellung der gewünschten Frequenz geschieht :dadurch, daß auf mechanischem Wege die Schwingungsdauer des Wechselspannungserzeugers verändert wird. Wenn diese Schwingungsdauer beispielsweise, durch eine schwingende Feder festgelegt ist, so -braucht lediglich deren Länge geändert zu werden. Eine besonders einfache Schaltung ergibt sich, wenn der Wechselspannungserzeuger zugleich auch die den Gittern der Entladungsstrecken zuzuführenden . Zündspannungen liefert.
• Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung schematisch dargestellt. i i ist ein Entladungsgefäß, -dessen Kathode i _i an einem Pol des Gleichstromnetzes. i2 liegt Im Stromkreis des Gitters 1.4 liegt die Spule 15 eines :dreischenkeligen Elektromagneten 16, dessen mittlerer Schenkel mit einer an dem Gleichstromnetz 12 liegenden Spule 17 versehen ist. Die auf :dem dritten Schenkel angeordnete Spule 18 liegt im Stromkreis der Anode 19 ,des Entladungsgefäßes i i in Reihe mit der Primärwicklung des Ausgangstransformators 2o. Der Elektromagnet 16 hat einen Anker z i, der auf einem federnden Stab 22 angeordnet und zwischen den drei Polschenkeln .des Elektromagneten beweglich ist. Die Einspannstelle,des Stabes 22 kann. zwecks Änderung der Schwingungszahl des Ankers veränderlich sein, beispielsweise ,durch die Anordnung von verstellbaren Anschlägen 23.
• Die Wirkungsweise ist folgende: Nach Erregung der mittleren Magnetspule 17 muß der Anker 21 in Bewegung gesetzt werden, beispielsweise durch einen kurzen Anstoß. Sobald der Anker die dargestellte Lage zwischen den Spulen 17 und 15 erreicht hat, wird das Magnetfeld der Spule 17 auf die Spule 15 über den Anker 21 übertragen, so daß in der Spule 15 eine Spannung induziert wird. Diese wirkt als Zündspannung für das Entladungsgefäß i i, so daß von der Kathode 13 zur Anode 1 9 ein Strom fließt. Sobald nun der Anker e l in die punktiert gezeichnete rechte Lage gelangt, wird in der Spule 18 eine Spannung induziert, die der im Anodenkreis fließenden Spannung entgegengesetzt ist und dadurch ein Abreißen bzw. Verlöschen des Lichtbogens in dem Entladungsgefäß zur Folge hat. Der Strom wird dadurch unterbrochen. Durch die Hinundherb,ewegung des Ankers 21 wird also abwechselnd eine Zünd- und Löschspannung für das Entladungsgefäß erzeugt, die auf das Gitter bzw. den Anodenstromkreis wirken, so daß an dem Transformator 2o ein Wecl@selstrom abgenommen werden kann, dessen Frequenz der Schwingungszahl de Ankers 21 entspricht.

Claims (3)

1. PATENTANSPRACHE: i. Einrichtung zur Umformung von Gleichstrom in Wechselstrom mittels gittergesteuerter Gas- oder Dampfentladungs strecken, bei der in Wechselspannungseräeuger vorgesehen ist, der die Gitterspannung und :die Löschspannung erzeugt, dadurch gekennzeichnet, daß der bewegliche Teil idieses Wechselspannungs-,erzeugers als !mechanisch schwing_ urngsfäh:iges Gebilde ausgeführt ist.
2. 2. Einrichtung nach Anspruch i; dadurch ;gekennzeichnet, daß zum Zwecke ,der Änderung der erzeugten Frequenz Mitfiel vorgesehen sind, die auf mechanischem Wege i&e Schwingungsdauer des Wechselspannungserzeugers verändern, beispielsweise durch Änderung der Länge einer schwingenden Feder.
3. 3. Einrichtung nach Anspruch i und Z, dadurch gekennzeichnet, daß der bewegliche Teil des Wechselspannungserzeugers durch einen dem gespeisten Wechselstromnetz entnommenen Strom in Schwingung gehalten wird. q.. Einrichtung nach Anspruch i. his 3, gekennzeichnet :durch einen mit mehreren, insbesondere drei Wicklungen versehenen Magnetkern als Lösch- bzw. Zündspannungserzeuger, von dem eine Wicklung am Gleichstromnetz, eine im Gitterkreis und eine im Anodenkreis liegt, und dessen Anker in den Feldern dieser Wicklungen schwingend angeordnet ist. 5. Einrichtung nach Anspruch q., dadurch gekennzeichnet, daß der Magnetkern drei Schenkel besitzt, von denen .der mittlere Schenkel :die am Gleichstromnetz liegende Wicklung trägt, während die beiden ,äußeren Schenkel die im Gitterkreis bzw. die im Anodenkreis liegende Wicklüng tragen.