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Anordnung für die Gitterkreise von Dampf-oder Gasentladungsstreelien mit liehtbogenförmiger
Entladung.
Bei der Gittersteuerung von Dampf-oder Gasentladungsstrecken muss man darauf achten, dass einerseits die Steuerung die Erfordernisse erfüllt, die für das Einsetzen der Entladung massgebend sind,
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gewissen Grade, und man kann sie nur hinreichend gut beide erfüllen, wenn man eine verhältnismässig grosse Steuerleitung in den Gitterkreisen bereit hält.
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hältnismässig kleine Steuerleistungen benötigt werden. Erfindungsgemäss erhält jeder Gitterkreis ausser seinen üblichen betriebsmässigen Steuerspannungen einen weiteren Steuerweg, der in der Entionisierungszeit eine widerstandsarme Verbindung zur Kathode herstellt. Hiedurch ist es möglich, den Entionisierungsvorgang zu beschleunigen.
In Fig. 1 der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, u. zw. ist dort eine Anode 1 und das zugehörige Gitter 2 eines mehranodigen Dampfentladungsgefässes mit Quecksilberkathode. 3 dargestellt. Die normale Steuerspannung sei eine rechteckförmige Steuerwechselspannung, die aus den Gleichspannungsquellen 4 und. 5 unter Mitwirkung einer synchron gesteuerten Schaltwalze (Kommutator) 6 und zweier Widerstände 7 und 8 erzeugt werden möge. Jedoch ist dies nicht wesentlich, da naturgemäss auch rein elektrisch wirkende Steuerungen mittels Transformatoren. Hilfsentladungsstrecken od. dgl. verwendet werden können.
Ausserdem ist ein weiterer Steuerweg vorgesehen, der das Gitter zeitweilig unmittelbar über die synchron gesteuerte Sehaltwalze N mit der Kathode verbindet, u. zw. während des Entionisierungsvorganges. Da die Dauer des Kommutierungsvorganges lastabhängig ist,
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Beginn des Kommutiernngsvorganges herstellen. Nennt man die auf die Anode 1 folgende Anode l' und bezeichnet man alle zu der zweiten Anode gehörigen Schaltmittel mit den gleichen Zahlen und dem Index"'", so werden somit 6'und 9 konphas gesteuert.
Für die Erläuterung des Erfindungsgedankens möge die Fig. 2 dienen, wo Jg die anfängliche Amplitude des während des Entionisierungsvorganges in dem widerstandsarmen Gitterkreis fliessenden Ionenstromes ist und Eg die wirksame Gitterspannung darstellt, d. h. eine Spannung, die unmittelbar zwischen Gitter und Kathode gemessen wird. Die beiden unter sonst gleichen Umständen gemessenen Kurven A und B entsprechen verschiedenen Belastungsströmen, wobei naturgemäss der grösseren Belastung ein grösserer lonenstrom entspricht. Es zeigt sich, dass für positive Gitterspannungswerte die anfängliche Amplitude klein ist und damit die Zeitdauer des Entionisierungsvorganges verhältnismässig gross ist.
Für sehr kleine positive Gitterspannungen nimmt die Amplitude Werte an, die bei selbst stark negativen Gitterspannungswerten nur noch unwesentlich zunehmen. Wenn man also im Sinne vorliegender Erfindung das Gitter während des Entionisierungsvorganges über einen widerstandsarmen Steuerweg mit der Kathode verbindet, so kommt man damit ohne besondere Aufwendungen den sonst bei stark negativen Gitterspannungen erreichbaren kurzen Entionisierungszeiten sehr nahe. Die Dauer der Schliessung des zusätzlichen Steuerwes : es ist, bezogen auf die Periodenlänge, kurz.
Zweckmässig wird
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man die Schliessungsdauer nach Vornahme eines Versuches festlegen und dabei die ungünstigsten Verhältnisse für die Entionisierung zugrunde legen, nämlich den für den Betrieb noch zulässigen Grösstwert des Stromes.
Es hat sich ergeben, dass mittels vorliegender Anordnung ausserordentlich kleine Entionisierungszeiten erzielt werden können, u. zw. sind sie beispielsweise bei einem Eisengefäss mit Quecksilberkathode so klein, dass sie mit dem Schleifenoszillograph nicht mehr gemessen werden können. In gleicher Weise hat der Erfindungsgedanke auch Bedeutung für Dampf- oder Gasentladungsgefässe mit Glühkathoden.
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Vorspannungen in den zusätzlichen Steuerweg einfügen. In j edem Fall ergeben sich kleine Steuerleistungen.
So kann man selbst die grössten Leistungen von Gleichrichtern mittels reiner Steuerleistungen von etwa
10 Watt beherrschen, weil die eigentliche Steuerung nicht mehr am Entionisierungsvorgang beteiligt ist.
Besondere Bedeutung hat der Erfindungsgedanke für Wechselrichter und Umrichter, da bei Wechselrichterbetrieb die Voreilung der Kommutierung in bezug auf den Schnittpunkt der Differenzspannung verringert werden kann, was naturgemäss eine erheblich bessere Ausnutzung der Umformungseinrichtung darstellt.
Wie schon vorher angedeutet wurde, ist die Verwendung von Schaltwalzen (Kommutatoren) nicht wesentlich. Beispielsweise kann, wie aus Fig. 3 ersichtlich ist, die Sehaltwalze 9 durch eine gittergesteuerte Dampf-oder Gasentladungsstreeke. M ersetzt werden. Vorteilhaft wird man in Reihe mit dieser Entladungsstreeke eine negative Spannung 11 von etwa 15 bis 20 Volt schalten. Die Steuerspannung 12 des Hilfsentladungsgefässes 10 wird man zweckmässigerweise als spitze Wellenform ausbilden und vorzugsweise gleichphasig mit der Steuerwechselspannung wählen, die für das Gitter der auf die Anode 1 folgenden Anode T in Frage kommt. Im vorliegenden Falle ist die eigentliche Steuerung 1. 3 nur angedeutet worden.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Anordnung für die Gitterkreise von betriebsmässig gesteuerten Dampf-oder Gasentladungs- strecken mit liehtbogenförmiger Entladung in Stromriehtersehaltung, dadurch gekennzeichnet, dass für jeden Gitterkreis ausser der an sich bekannten betriebsmässigen Steuereinrichtung zusätzlich ein widerstandsarmer Steuerweg vom Gitter zur Kathode vorgesehen ist, der periodisch während der Entionisienmgszeit geschlossen wird.
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Arrangement for the lattice circles of vapor or gas discharge stripes with a curved arc
Discharge.
In the grid control of vapor or gas discharge paths, one must ensure that on the one hand the control meets the requirements that are decisive for the onset of the discharge,
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to a certain extent, and both can only be fulfilled sufficiently well if one has a comparatively large control line in the lattice circles ready.
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relatively small tax payments are required. According to the invention, in addition to its usual operational control voltages, each grid circuit receives a further control path which produces a low-resistance connection to the cathode during the deionization time. This makes it possible to accelerate the deionization process.
In Fig. 1 of the drawing, an embodiment of the invention is shown, u. Between there is an anode 1 and the associated grid 2 of a multi-anode vapor discharge vessel with a mercury cathode. 3 shown. The normal control voltage is a square-wave AC control voltage that is generated from the DC voltage sources 4 and. 5 with the assistance of a synchronously controlled shift drum (commutator) 6 and two resistors 7 and 8 may be generated. However, this is not essential, since naturally also purely electrically acting controls by means of transformers. Auxiliary discharge paths or the like can be used.
In addition, another control path is provided which temporarily connects the grid directly to the cathode via the synchronously controlled holding roller N, u. betw. during the deionization process. Since the duration of the commutation process depends on the load,
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Establish the beginning of the commutation process. If the anode 1 'following the anode 1 is called and all switching means belonging to the second anode are designated with the same numbers and the index "'", then 6 'and 9 are controlled conphasically.
2, where Jg is the initial amplitude of the ion current flowing in the low-resistance lattice circle during the deionization process and Eg represents the effective lattice voltage, i.e. H. a voltage that is measured directly between the grid and the cathode. The two curves A and B measured under otherwise identical circumstances correspond to different load currents, with a larger ion current naturally corresponding to the greater load. It can be seen that the initial amplitude is small for positive grid voltage values and thus the duration of the deionization process is relatively long.
For very small positive grid voltages, the amplitude assumes values that increase only insignificantly for even strongly negative grid voltage values. If, in the sense of the present invention, the grid is connected to the cathode via a low-resistance control path during the deionization process, then the short deionization times otherwise attainable with strongly negative grid voltages come very close without any special effort. The duration of the closure of the additional tax system: it is short in relation to the period length.
Is expedient
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the period of closure is determined after an experiment has been carried out and the most unfavorable conditions for the deionization are based, namely the maximum current value that is still permissible for operation.
It has been found that extremely short deionization times can be achieved by means of the present arrangement, u. between, for example, in an iron vessel with a mercury cathode, they are so small that they can no longer be measured with the loop oscilloscope. In the same way, the concept of the invention is also important for vapor or gas discharge vessels with hot cathodes.
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Insert preloads into the additional control path. In each case, there are small tax payments.
So you can even get the greatest performance of rectifiers by means of pure control services of about
Master 10 watts because the actual control is no longer involved in the deionization process.
The idea of the invention is of particular importance for inverters and converters, since during inverter operation the lead of the commutation with respect to the point of intersection of the differential voltage can be reduced, which naturally represents a considerably better utilization of the conversion device.
As indicated earlier, the use of shift drums (commutators) is not essential. For example, as can be seen from FIG. 3, the support roller 9 can be provided by a grid-controlled vapor or gas discharge path. M to be replaced. A negative voltage 11 of approximately 15 to 20 volts will advantageously be switched in series with this discharge path. The control voltage 12 of the auxiliary discharge vessel 10 is expediently designed as a sharp waveform and is preferably selected to be in phase with the alternating control voltage which is suitable for the grid of the anode T following the anode 1. In the present case, the actual control 1. 3 has only been indicated.
PATENT CLAIMS:
1. Arrangement for the lattice circles of operationally controlled vapor or gas discharge paths with arcuate discharge in Stromriehtersehaltung, characterized in that for each lattice circle in addition to the operational control device known per se, a low-resistance control path from the grid to the cathode is also provided, which is periodically during the Deionization time is closed.