DE841165C - Anordnung zur Erzeugung mittelfrequenter Schwingungszeuge hoher Spannungen bei grossen Leistungen - Google Patents

Description

• Anordnung zur Erzeugung mittelfrequenter Schwingungszüge hoher Spannungen bei großen Leistungen Die Verwendung einer Blasfunkenstrecke, beispielsweise einer Lichtbogenkammer nach E. Marx, in Verbindung mit einfachen oder gekoppelten Schwingungskreisen zur Erzeugung hochfrequenter Schwingungszüge ist bekannt. Fig. i zeigt eine derartige bekannte Anordnung. Ein Hochspannungstransformator i ist über eine Drossel 2 an das Wechselstromnetz angeschlossen. Parallel zur Sekundärseite des Transformators i liegt eine Marxsche Lichtbogenkammer 3 in Parallelschaltung mit dem Schwingkreis, der aus der Induktivität 4 und der Kapazität 5 besteht. Hierbei kann entweder die Induktivität oder die Kapazität ganz oder teilweise den Verbraucher darstellen.
• Diese Anordnung wurde bisher mit Erfolg zur Erzeugung hochfrequenter Schwingungszüge benutzt, die beispielsweise für die induktive Erwärmung von Werkstücken verwendet wurden. Für die Erzeugung mittelfrequenter Schwingungszüge, beispielsweise für Frequenzen von ioooo Hz scheidet die Benutzung der bekannten Anordnung aus, da hierbei die erforderlichen Schwingkreisgrößen wirtschaftlich untragbare Dimensionen annehmen würden.
• Aus dem gleichen Grunde entfällt auch die Verwendung der bekannten Röhrengeneratoren.
• Die Benutzung von gasgefüllten, gittergesteuerten Entladungsgefäßen in den bekannten Wechselrichterschaltungen ist bei größerer Leistungsentnahme und bei Frequenzen über 2ooo bis 3ooo Hz nicht mehr möglich, da deren Entionisierungszeiten bei höheren Stromstärken zu groß sind.
• Zur Erzeugung mittelfrequenter Schwingungen , hoher Spannungen war man bisher ausschließlich auf umlaufende Mittelfrequenzgeneratoren (angetrieben durch hochtourige Motoren) in Verbindung mit Resonanztransformatoren zur Erreichung der erforderlichen Spannungshöhe angewiesen. Diese Anordnung erfordert einen erheblichen Werkstoffaufwand, hat ein hohes Gewicht und bedingt zu ihrer Aufstellung große Fundamente. Hierzu kommt, daß bei ihr eine Regelung der Frequenz nicht oder nur schwer möglich ist.
• Die Erfindung beseitigt diese Schwierigkeiten. Sie betrifft eine Anordnung zur Erzeugung mittelfrequenter Schwingungszüge hoher Spannungen bei großen Leistungen und ist dadurch gekennzeichnet, claß eine Blasfunkenstrecke, vorzugsweise eine Lichtbogenkamn2er nach E. Marx, als Schaltelement dient und ohne Verwendung von Schwingungskreisen an einem kapazitiven oder induktiven Verbraucher ein elektrisches oder magnetisches Wechselfeld e. zeugt wird.
• Die Fig. 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, während die Fig. 3 der Erläuterung der Wirkungsweise dient. In Fig. 2 sind der Transformator Z, die Drossel 2 und die Blasfunkenstrecke 3 in gleicher Weise geschaltet wie in der bekannten Anordnung nach Fig. 1. Parallel zur Blasfunkenstrecke 3 liegt eine Kapazität 6, die teilweise oder ganz die Nutzkapazität des Verbrauchers ist. Sie kann beispielsweise durch eine Reihe von Ozonröhren gebildet werden, die neben ihrer Kapazität einen gewissen Ohmschen Leitwert besitzen, und zur industriellen Erzeugung von Ozon dienen.
• Die Wirkungsweise ist folgende: Über den Transformator r und die vorgeschaltete Drossel 2 wird die Kapazität 6 aufgeladen bis zum Erreichen der Zündspannung der Blasfunkenstrecke 3. :lach Zündung derselben entlädt sich die Kapazität, und die an ihr liegende Spannung bricht zusammen. Nach Erlöschen der Funkenstrecke wiederholt sich der Vorgang. Die an der Kapazität auftretenden Spannungen haben etwa die in Fig. 3 dargestellte Form (Kippschwingungen). Ihre Höhe und Frequenz lassen sich stetig regeln, und zwar durch Veränderung des Elektrodenabstandes, des Luftdrucks in der Lichtbogenkammer, der Größe der vorgeschalteten Drossel 2 und der Kapazität.
• Die Fig. 4 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel. Die Blasfunkenstrecke 3 ist mit der Kapazität 6 in Reihe geschaltet. Unter Umständen kann es zweckmäßig sein, daß ein hochohmiger Widerstand 7 der Kapazität parallel geschaltet wird. Nach dem Zünden der Funkenstrecke wird die Kapazität zunächst aufgeladen. :nach dem Löschen und erfolgter Entladung über den Wirkwiderstand des Verbrauchers wiederholt sich der Vorgang, so daß auch hier die an der Kapazität auftretenden Spannungen den in Fig. 3 dargestellten Verlauf haben. Die übrigen Bezugszeichen der Fig. 4 entsprechen denen der Fig. r und 2.
• Im Ausführungsbeispiel nach Fig. 5 sind drei Blas-Funkenstrecken 3 und drei Kapazitäten 6 gleichzeitig verwendet worden, und zwar so, daß jeweils eine . Funkenstrecke in Reihe mit einer Kapazität in einer Phase auf der Oberspannungsseite eines Drehstromtransformators liegen. Die Wirkungsweise ist die gleiche wie bei Fig. 4. Die einzelnen Reihenschaltungen können getrennt oder gemeinsam arbeiten. Durch gemeinsames Arbeiten wird erreicht, daß das Drehstromnetz gleichmäßig belastet wird.
• In den vorgenannten Anordnungen nach Fig. 2, .4 und 5 kann die Kapazität 6 durch einen induktiven Verbraucher 8 ersetzt werden. Die Wirkungsweise ist in diesen Fällen ähnlich der oben beschriebenen, das entstehende Wechselfeld ist jedoch ein magnetisches und der entstehende Stromverlauf entspricht in seiner Form dem in Fig. 3 dargestellten Spannungsverlauf.
• Neben der bereits erwähnten Anwendung der Anordnung zur Überführung von Gasen in einen energiereicheren Zustand durch dielektrische Oberflächenentladungen, beispielsweise zur industriellen Ozongewinnung unter Benutzung von Ozonröhren, kann die Anordnung zur dielektrischen und elektroinduktiven Erwärmung benutzt werden.
• Zur Erreichung kleinerer Spannungen und gegebenenfalls größerer Ströme beim Verbraucher ist es unter Umständen zweckmäßig, denselben kapazitiv, induktiv oder transformatorisch an die Kapazität oder Induktivität zu koppeln.

Claims (7)

1. PATEN TAVSf'RC(;HF: Z. Anordnung -zur Erzeugung mittelfrequenter Schwingungszüge hoher Spannungen bei großen Leistungen, dadurch gekennzeichnet, daß eine Blasfunkenstrecke, vorzugsweise eine Lichtbogenkammer nach E. Marx, als Schaltelement dient und ohne Verwendung von Schwingungskreisen an einem, kapazitiven oder induktiven Verbraucher ein elektrisches oder magnetisches Wechselfell erzeugt wird.
2. 2. Anordnung nach Anspruch r, dadurch gekennzeichnet, daß die Blasfunkenstrecke in Parallelschaltung zur Spannungsquelle und zum Verbraucher angeordnet ist (Fig. 2).
3. 3. Anordnung nach Anspruch r, dadurch gekennzeichnet, daß parallel zur Spannungsquelle eine Reihenschaltung aus Blasfunkenstrecke und Verbraucher geschaltet ist (Fig. 4 oder 5).
4. 4. Anordnung nach Anspruch z oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Blasfunkenstrecken und Verbraucher über getrennte Transformatorwicklungen an das gleiche Netz, vorzugsweise an die einzelnen Phasen eines Mehrphasennetzes, angeschlossen sind und gleichzeitig oder einzeln arbeiten können.
5. 5. Anordnung nach Anspruch r oder folgenden, gekennzeichnet durch ihre Anwendung zur Überführung von Gasen in einen energiereicheren Zustand durch dielektrische Oberflächenentladungen, beispielsweise zur industriellen Ozongewinnung unter Benutzung von Ozonröhren.
6. 6. Anordnung nach Anspruch i bis 4, gekennzeichnet durch ihre Anwendung zur dielektrischen Erwärmung.
7. 7. Anordnung nach Anspruch T bis 4, gekennzeichnet durch ihre Anwendung zur elektroinduktiven Erwärmung.