CH168552A - Einrichtung zum Schutz von gittergesteuerten Gas- oder Dampfentladungsgefässen. - Google Patents

Description

      Einriehtung    zum Schutz von gittergesteuerten Gas- oder     Dampfentladungsgefässen.       Zur Löschung von Rückzündungen in  Gleichrichtern ist eine Einrichtung bekannt  geworden, bei welcher vor jeder Anode des  Gleichrichters ein Steuergitter angeordnet  ist und bei welcher im     Rückzündungsfalle     an diese Steuergitter ein Potential gelegt  wird, welches das Zustandekommen neuer  Vorwärts- und     Rückwärtslichtbögen    verhin  dert.

   Der     Rückzündungslichtbogen    erlischt  dann zu Beendigung der nächsten Halb  periode, so dass nach spätestens einer Halb  periode des den Gleichrichter speisenden  Wechselstromes, vom Augenblick der Rück  zündung an gerechnet, sämtliche     Vorwärts-          bezw.        Rückwärtslichtbögen    erloschen sind.  



  Die Erfindung betrifft eine Einrichtung  zum Schutz von gittergesteuerten Gas- oder       Dampfentladungsgefässen,    namentlich Eisen  gleichrichtern, im Falle von Rückzündungen,  bei der im Falle einer Rückzündung die  Steuergitter selbsttätig vorübergehend an  Sperrspannung gelegt werden.

   Gemäss der  Erfindung ist in Verbindung mit dem zu  schützenden Entladungsgefäss ein Hilfs-         entladungsgefäss    mit     Steuergitter    derart vor  gesehen, dass im     Rückzündungsfalle    dem       Steuergitterkreis    dieses     Hilfsentladungsge-          fässes    eine Spannungsänderung erteilt wird  und die dadurch hervorgerufene     .Änderung     des Anodenstromes des     Hilfsentladungs-          gefässes    das Vorhandensein von Sperrspan  nungen an den Gittern des zu schützenden  Entladungsgefässes unmittelbar bewirkt.  



  Zwei Ausführungsformen der Erfin  dung werden im folgenden in der Anwen  dung auf Eisengleichrichter beschrieben; die  entsprechenden     Schaltungsanordnungen    sind  in den     Abb.    1 und 2 der Zeichnung schema  tisch dargestellt.  



  In     Abb.    1 bedeutet 10 die Wechselstrom  quelle, 11 einen Gleichstromverbraucher, der  als     Gleichstromnebenschlussmotor    dargestellt  ist. An die     Wechselstromquelle    ist ein Trans  formator 12- angeschlossen; die äussern Klem  men seiner Sekundärwicklung führen zu den  beiden Anoden 17 eines     Gleichrichtergefässes     13, mit der Mitte der Sekundärwicklung ist  der eine Pol des Gleichstromverbrauchers 11      verbunden. Der andere Pol des Verbrauchers  steht über einen Schnellschalter 14 mit der  Kathode 16 des Gleichrichters in Verbin  dung.

   Es sind ferner zwei     im        wesentlichen          voneinander    unabhängige Stromkreise für  die     Steuergitter        1 & ,    welche vor den     Anoden     17 angebracht sind, vorhanden, nämlich  einerseits eine Verbindung von dem Eisen  gefäss 15 des Gleichrichters über eine Signal  einrichtung 22,

   einen     Strombegrenzungs-          widerstand    21 und eine positive     Gittervor-          spannungsbatterie        .20    und anderseits ein  Stromkreis von der Kathode 16 des Gleich  richters über     einen        Strombegrenzungswider-          stand    25, eine Entladungsröhre 24, beispiels  weise eine     Hochvakuumröhre,    die Wicklun  gen 28 und die Kontakte eines Verzögerungs  relais und eine negative     Gittervorspannungs-          batterie    28.

   Die     Spannung    der     Batterie    23  ist höher als diejenige der Batterie 2,0. Die       Strombegrenzungswiderstände    19 sind den  beiden     genannten    Gitterkreisen gemeinsam.  



  Diese Einrichtung arbeitet in folgender  Weise: Angenommen, der Schnellschalter 14  sei geschlossen und der Motor 11 werde über  den Transformator 12 und den Gleichrichter  1.3 mit Gleichstrom versorgt. Solange keine  Rückzündung eintritt, werden die     Kontakte     des Schnellschalters 14 durch die Haltewick  lung entgegen einer Federkraft in Berührung       gehalten.    An den Steuergittern<B>18</B> des  Gleichrichters liegt während dieser Zeit ein  gegenüber der Kathode 1-6 positives Poten  tial, welches von der     Gittervorspannungs-          batterie    20 geliefert wird. Das Eisengefäss  15 des Gleichrichters ist dabei bei rück  zündungsfreiem Betrieb auf einem gegen  über der Kathode 16 positiven Potential.

   So  bald jedoch ein Lichtbogen mit einer der  Anoden 17 als Kathode und der Queck  silberkathode 16 als Anode zustande kommt,  kehrt sich die Stromrichtung im Gleich  stromkreise um, es wird infolgedessen die in  dem Luftspalt des     Eisenjoches    des Schnell  schalters angedeutete     Entmagnetisierungs-          wicklung    im umgekehrten     Sinne    vom Gleich  strom durchflossen,     wie    bei     rückzündungs-          freiem    Betrieb, und die auf das Eisenstück    am Schalthebel des Schalters 14     ausgeübte     Kraft wird derart vermindert,

   dass die Feder  die beiden Schalterkontakte     auseinanderzieht.     Gleichzeitig ändert sich, wie Versuche er  geben haben, das Potential des Eisengefässes  15 gegenüber der Quecksilberkathode 16 in  dem Sinne, dass das Eisengefäss ein negatives  Potential gegenüber der Kathode annimmt,  und es wird daher das Gitter der Röhre 24  auf ein gegenüber der Kathode dieser Röhre  positives Potential gebracht, da nämlich die  Kathode mit dem Eisengefäss 15, das Gitter  dagegen mit der     !Quecksilberkathode    16 ver  bunden ist.

   Der infolgedessen durch die  Röhre 24     stattfindende    Stromdurchgang  bringt die     Steuergitter        1 &     auf ein gegenüber  den Anoden 17     negatives        Potential,    so dass  kein neuer Lichtbogen zwischen der Kathode  16 und den Anoden 17, sowie kein neuer  Lichtbogen zwischen den     beiden    Anoden 17  auftreten kann und der     Rückzündungslicht-          bogen    spätestens) nach einer Halbperiode end  gültig erlischt.

   Das Relais     2,8    öffnet nach  Ablauf seiner Verzögerungszeit seine Kon  takte und unterbricht damit den Anoden  kreis der Röhre 24, so. dass dann das Poten  tial der Steuergitter 18 des Gleichrichters  wieder durch die     positive        Gittervorspan-          nungsbatterie        20@        bestimmt    ist.  



       Zwischen    dem     Gitter    und der Kathode  der Röhre 24 ist noch ein     Kondensator    26       -Lind    parallel dazu ein Widerstand 27 vor  gesehen. Dieser Kondensator dient dazu, bei  sehr kurz dauernden Spannungen die an dem  Gitter der Röhre 24     auftretende    Ladung auf  zunehmen und über den Widerstand 27 zu  vernichten.  



  Eine weitere Ausführungsform der Er  findung ist in der     Abb.    2 dargestellt und lässt  gleichzeitig erkennen, in welcher Weise eine  gemäss der Erfindung vorzusehende Rück  zündungslöscheinrichtung an einen Gleich  richter     anzubringen    ist, an dessen Steuer  gittern eine Wechselspannung liegt. Es kann  sich dabei dann entweder um eine Einrich  tung zur Umformung von Gleichstrom in  Wechselstrom mit Hilfe von Entladungs  gefässen handeln oder um eine     Einrichtung         zur Gleichrichtung von Wechselstrom, bei  welcher die Stärke des in dem Gleichstrom  kreise fliessenden Stromes stetig geregelt  werden soll. Die     Abb.    2 bezieht sich auf den  letzteren Fall.

   Es ist bei der in     Abb.    2 dar  gestellten Einrichtung vorausgesetzt, dass die  Regelung der Gleichstromstärke mit Hilfe  einer reinen Wechselspannung geschehen  möge, deren Phasenlage gegenüber der an  den Anoden 17 des Gleichrichters liegenden  Spannung verändert werden kann. Die  Schaltungsanordnung stimmt in bezug auf  die Schaltung des Motors 11, des; Gleich  richtertransformators 12, des Gleichrichter  gefässes 13 und des Schnellschalters 14 im  wesentlichen mit der in     Abb.    1 dargestellten  überein. Die Steuergitter 1.8 des Gleich  richtergefässes sind an die Sekundärwick  lung eines Gittertransformators 30 ange  schlossen, die Mitte dieser Sekundärwick  lung ist über einen Widerstand 31 mit der  Kathode 16 des     Gleichrichtergefässes    verbun  den.

   Die Primärwicklung des Gittertrans  formators 30 liegt an zwei einander gegen  überliegenden     Eckpunkten    einer Brücken  schaltung 32, deren beiden andern Eck  punkten dieselbe Spannung wie der Primär  wicklung des     Gleichrichtertransformators        12     zugeführt wird. Die Brückenschaltung 32  besteht in zwei Zweigen aus je einer Drossel  spule und in den beiden andern Zweigen aus  einer Drosselspule und einem verstellbaren       Ohmschen    Widerstand. Die Röhre 24 und die  negative     Gittervorspannungsbatterie    23 liegen  untereinander in Reihe und parallel zu dem  Widerstand 31.

   Das Gitter der Röhre 24 ist  an die Sekundärwicklung eines Stromwand  lers 33 angeschlossen, dessen Primärwicklung  in Reihe mit dem Verbraucher 11 im Gleich  stromkreise des Gleichrichters liegt.  



  Die in der     Abb.2    dargestellte Einrich  tung arbeitet in folgender Weise: Im rück  zündungsfreien Betrieb wird der Schnell  schalter 14 in derselben Weise, wie anhand  der     Abb.    1     beschrieben,    geschlossen gehalten.  Die Entladung zwischen der Quecksilber  kathode 16 und der Anode 17 setzt dabei  innerhalb jeder positiven Anodenspannungs-         halbwelle    ein, sobald die an dem zugehörigen       Steuergitter    liegende Spannung den     Zünd-          wert    überschreitet.

   Dieser     Zeitpunkt    inner  halb jeder positiven     Anodenspannungshalb-          welle    und damit die Stärke des in dem  Gleichstromkreise des Gleichrichters fliessen  den Stromes ist von der Einstellung des       Ohmschen    Widerstandes in der Brücken  schaltung 32 abhängig. Wird die Grösse des  Widerstandes verändert, so vergrössert     bezw.     verkleinert sich der     Phasenverschiebungs-          winkel    zwischen der an den Steuergittern  und der an den Anoden des Gleichrichters  13 liegenden Spannung, und die Strom  stärke im Gleichstromkreise nimmt infolge  dessen zu     bezw.    ab.

   Sobald sich die Strom  richtung im Gleichstromkreise     umkehrt,    also  beim Auftreten einer Rückzündung, entsteht  zwischen den     Klemmen    der Sekundärwick  lung des Stromwandlers 33 eine Spannung,  derart, dass die Röhre 24 stromdurchlässig  wird. Hierdurch bildet sich an dem Wider  stand 31 ein Spannungsabfall, derart, dass.  das obere Ende dieses Widerstandes ein  negatives     Potential    gegenüber dem untern  Ende annimmt und somit auch die Steuer  gitter 18: des Gleichrichters 13 auf negatives  Potential gegenüber der Quecksilberkathode  16 kommen. Hierdurch wird ebenfalls wie  der spätestens innerhalb einer Halbperiode  des den Gleichrichter speisenden Wechsel  stromes jede Entladung in dem Gefäss zum  \ Erlöschen gebracht.  



  Die Erfindung ist nicht auf die Anwen  dung bei einphasigen Gleichrichtern, be  schränkt, sondern kann auch zur Löschung  von     Rückzündungen,    in mehrphasigen Gleich  richtern angewendet werden.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Einrichtung zum Schutz von gitter- gesteuerten Gas- oder Dampfentladungs- gefässen, namentlich Eisengleichrichtern, im Falle von Rückzündungen, bei der im Falle einer Rückzündung die Steuergitter selbst tätig vorübergehend an Sperrspannung ge legt werden, dadurch gekennzeichnet, dass in Verbindung mit dem zu schützenden Ent- ladungsgefäss ein Hilfsentladungsgefäss mit Steuergitter derart vorgesehen ist,

   dass im Rückzündungsfalle dem Steuergitterkreis dieses Hilfsentladungsgefässes eine Span nungsänderung erteilt wird und die dadurch hervorgerufene Änderung des Anodenstromes des llilfsentladungsgefässes das Vorhanden sein von Sperrspannungen an den Gittern des zu schützenden Entladungsgefässes unmittel bar bewirkt.

   UNTERANSPRüCHE 1. Einrichtung nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass eine Ent ladungsröhre (24) in Reihe mit einer negativen Gittervorspannungsbatterie (2,3) zwischen die Steuergitter (18) und die Kathode (1-6) des Entladungsgefässes (13) geschaltet ist und dass dem Gitter dieser Röhre (24) ein von der Stromrichtungs- umkehr abhängiges, den Stromdurchgang durch diese Röhre bewirkendes Potential aufgedrückt wird, derart,, dass die Steuer gitter (18) des Entladungsgefässes (13) auf Sperrpotential gebracht werden. 2.

   Einrichtung nach Patentanspruch und Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Gitter der Röhre (24) an die Kathode (16), ihre Kathode .dagegen an den Metallbehälter (15) des Entladungs gefässes (13) angeschlossen ist, derart, dass die bei Bildung eines Rückzündungslicht- bogens auftretende Potentialverlagerung des Metallbehälters (15) gegenüber der Kathode (1,6) den Stromdurchgang durch die Röhre (24 hervorruft. 3. Einrichtung nach Patentanspruch nud Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet.

   dass zwischen Gitter und Kathode cler Röhre (24) die Sekundärwicklung (33) eines Stromwandlers geschaltet ist, dessen Primärwicklung im Gleichstromkreise liegt, derart, dass der bei Stromrich- tungsumkehr im Gleichstromkreise an der Sekundärwicklung auftretende Span nungsstoss den Stromdurchgang durch die Röhre (24) hervorruft. 4. Einrichtung nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass bei Ent ladungsgefässen, deren Steuergitter (18) an einer Wechselspannung liegen, das Sperrpotential dem elektrischen Mittel punkt der Steuergitter (18), dem Mittel punkt der Sekundärwicklung eines Gitter transformators (30) zugefübrt wird.