Anordnung zur Erzeugung von Wechselspannungen rechteckiger Kurvenform. Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anordnung zur Erzeugung von periodischen Spannungsschwankungen mit rechteckiger Kurvenform und praktisch beliebig kurzer Dauer unter Verwendung von gittergesteuer- ten Dampf- oder Gasentladungsstrecken. Der artige .Spannungsverläufe sind bekanntlich insbesondere für die .Steuerung von Dampf- oder Gasentladungsstrecken
erwünscht, vor allem beispielsweise für Prüfungszwecke oder für stroboskopische Anordnungen, aber auch für andere betriebsmässige Aufgaben, wo es auf einen sehr genauen Zündeinsatz und eine beliebig, aber genau wählbare Dauer der Steuerimpulse ankommt, wie z. B. auch bei Graetzsehaltungen.
Es ist bereits bekannt, solche Spannungs schwankungen mittels Wechselrichter- oder Kippschwingschaltungen zu erzeugen. Je doch ist bei diesen bekannten Anordnungen die Steilheit des Spannungsanstieges und des Spannungsabfalles an den Flanken des er- zeugten ispannungsstosses durch die Aus- gleichvorgänge an den verwendeten Energie speichern begrenzt,
und zweitens kann die Dauer des Spannungsstosses. nicht unter einen gewissen Kleinstwert herabgesetzt werden, der bei Wechselrichtern in erster Linie dureh die Entionisierungsvorgänge an den Wechsel- richterentladungsstrecken und- bei -Kipp- schwingschaltungen .durch : die Dauer der Ausgleichsvorgänge bestimmt ist.
Es kann mit diesen bekannten Anordnungen also weder eine Kurve von absolut rechteckigem Verlauf oder zumindest mit wirklich senk recht verlaufenden Flanken erreicht werden, noch kann vor allem mit -diesen Anordnungen die Dauer des, Spannungsimpulses auf derart kurze Werte herabgedrückt werden, wie sie sich für manche Zwecke neuerdings als not wendig erwiesen haben.
Diese beträchtlichen Mängel werden sämtlich vermieden durch Anordnungen, wel che gemäss dem Gedanken der vorliegenden Erfindung aufgebaut sind. Bei dieser werden sowohl für die austeigende wie für die ab- fallende Flanke des zu erzeugenden :
Span nungsstosses Zündprozesse von Dampf oder Gasentladungsstrecken verwendet. Derartige Zündprozesse haben bekanntlich den Vorzug, dass die Spannung an den Entladungsstrecken sich mit praktisch unbegrenzter Steilheit plötzlich ändert. Beim Erfindungsgegen stand werden die senkrechten Spannungsän derungen zu Beginn und Ende der Rechteck kurve jeweils durch diesen beim Zündprozess auftretenden plötzlichen Spannungszusam menbruch zweier nicht :
durch elektrische Energiespeicher voneinander abhängiger git- tergesteuerter Entladungsstrecken unmittel bar erzeugt. Gleichzeitig sind auch die kon stanten Spannungswerte der zu erzeugenden Rechteckkurve durch die Stromkreise dieser beiden Entladungsstrecken bestimmt. Auf diese Weise gelingt es, den angeschlossenen Verbraucherkreis von den Ausgleichsvorgän gen von Kondensatoren und InduktivitMen völlig zu befreien und damit eine ideale Rechteckigkeit zu erzielen,
und weiterhin kann auch die Dauer der erzeugten Span nungsstösse beliebig verringert werden, da die Entionisierungsvorgänge der verwende ten Rohre sich im Verbraucherkreis ebenfalls nicht mehr bemerkbar machen können.
Zur, näheren Erläuterung des Erfindungs gedankens sollen im folgenden einige Aus- führungsbeispiele beschrieben werden, mit denen jedoch kein. Anspruch auf Vollständig keit in der Erschöpfung sämtlicher in den Bereich der Erfindung fallenden Möglichkei- ten erhoben wird.
In Abb. 1 der Zeichnung ist eine Anord nung dargestellt, bei der beide zur Erzeu gung der gewünschten rechteckigen Span nung dienenden Entladungsstrecken zu zwei verschiedenen, in Gleichrichterschaltung an geordneten :Systemen gehören.
Der Einfach heit halber möge, wie auch bei .den andern Ausführungsbeispielen, angenommen wer den, dass der Verbraucherwiderstand verhä1t- nismässig gross ist; :dies trifft ja auch für das hauptsächlich genannte Arbeitsgebiet, die Erzeugung von Steuerspannungen für E.nt- ladungsetrecken, praktisch immer zu.
Es sei aber vorweg bemerkt, dass die Wirkungs weise der Erfindung durch die Grösse des Verbraucherwiderstandes nicht beeinträch- tigt wird, dieser vielmehr beliebige Werte annehmen kann.
Eine Wechselstromquelle 7 speist in Parallelschaltung zwei Halbweg gleichrichtersysteme 1 und 2, die im wesent lichen aus je einer gittergesteuerten Dampf- oder Gasentladungs@atrecke 11 bezw. 21 und einem im Anodenkreis angeordneten Ohm- sehen Widerstand 12 bezw. 22 bestehen. Die Entladungsstrecken 11 und 21 sind katho- denseitig miteinander und mit dem einen Pol der Wechselspannungsquelle 7 verbun den.
Die Steuerspannungen der Entladungs strecken werden über :Strombegrenzungswi- derstände 15 bezw. 25 jeweils dem Mittel punkt einer aus verschiedenartigen 'Schein widerständen 13<B>,</B> bezw. 23 und 14 bezw. 24 bestehenden und an .die Wechselspannung 7 angeschlossenen Phasenschieberbrücke ent nommen.
Zur beliebigen Einstellung des Zündzeitpunktes innerhalb der Wechselspan- nungahalbwelle ist mindestens einer der Scheinwiderstände in jeder Brücke veränder bar, im Ausführungsbeispiel die Ohmschen Widerstände 14 und 24. Zwischen den mit den Anoden der Entladungsstrecken 11 und 21 verbundenen Klemmen 5 und 6. ist der Verbraucherkreis mit dem Verbraucher widerstand 3 angeschlossen. In Reihe mit dem Verbraucher 3 ist gegebenenfalls noch eine,Gleichspannungsquelle 4 vorgesehen.
Die Wirkungsweise dieser Anordnung ist die folgende (vergleiche Abb. 2): Im Verlauf der positiven Halbwelle der Wechselspannung 7, die durch die Kurve 7 in Abb. 2a dargestellt sein möge, soll die Entladungsstrecke 11 im Augenblick #1 und die Entladungsstrecke 21 im Augenblick t2 vermöge der entsprechend eingestellten Pha- senschiebersteuerspannungen zünden.
Der Spannungsverlauf an den Klemmen 5 und 6, d. h. an den Anoden, bezogen auf die Ka thodenleitung, wird dann durch die Kurve 5 bezw. die strichpunktierte Kurve 6 darge stellt, die beider mit der Kurve 7 zusammen fallen, solange die betreffenden. Entladungs- strecken nicht leitend sind, und die im Au genblick t1 bezw. t2 plötzlich auf den Wert. der Lichtbogenspannung absinken.
Wie ohne weiteres ersichtlich ist, zeigt dann die, den Klemmen 5 und 6 aufgedrückte Spannung, bezogen auf die Klemmen 5, den in Abb. 2h gezeigten Verlauf, das, heisst :die !Spannung ist während :
des grössten Teils der Wechselspan- nungsperiode Null und steigt nur während der kurzen Zeit (t2-t,) mit einem plötz lichen Anstieg und einem ebenso plötzlichen Abfall auf endliche Werte in praktisch voll kommener Rechteckform. Die Dauer (t2-tl) des iSpannung,-stosses kann durch entspre chende gegenseitige Einstellung der beiden Phasenechieberbrücken 13, 14 bezw. 28, 24 beliebig verkürzt werden.
Denn für die Entionisierung und Wiedergewinnung der Steuerfähigkeit steht beiden Entladungs strecken die gesamte negative Halbwelle vom Augenblick t, bis zum Augenblick t4 zur Verfügung.
Durch die Einführung der Spannungs quelle 4 mit der angegebenen Polarität er reicht man, dass :die am eigentlichen Verbrau cher 3, d. h. zwischen den Klemmen 6 und 8 aufgedrückte Spannung sowohl negative wie positive Richtung annimmt. Der Spannungs verlauf der Klemme 8 in bezug auf die Ka thoden der Entladungsstrecken ist in Abh. 2a durch die Kurve 8 dargestellt, die um den Betrag der Gleichspannung 4 höher liegt als die Kurve 5.
Die rechteckige Wechselspan nung mit kurzen positiven und langen nega tiven Amplituden wird :durch die Kurve 6 in Abb. 2b dargestellt, jedoch bezogen auf die Kurve 8 als Nullinie. Durch Änderung der Gleichspannung 4 kann jedes beliebige Ver hältnis zwischen positiver und negativer Amplitude erreicht werden.
Darüber hinaus kann auch ein iSpannungsverlauf vollständig im positiven oder im negativen Bereich er zwungen werden, der nur kurzzeitige .Span- nungserhöhungen oder Spannungsabsenkun gen aufweist, je nach der Polarität der Gleichstromquelle 4 und deren Grössenver hältnis zu der Amplitude der Wechselstrom quelle 'I. Dien Höhe der @Spannungsstösse kann im übrigen auch durch gleichsinnige Phasen verschiebung beider Gitterspannungen ver ändert werden.
Vorteilhaft wird man jedoch die Zündzeitpunkte t1 und t, in die Nähe des Spannungsmaximums legen; die stets einem bestimmten Ausschnitt aus der Wechsel spannungskurve 7 entsprechende Spannungs- amplitude kann dann bei :den verhältnis mässig ,sehr kurzen Impulsdauern praktisch als konstant angesehen werden.
Anderseits kann man aber auch eine ge wisse Unabhängigkeit der Spannungsampli tude von der Phasenlage der Zündzeitpunkte erzielen, wenn als Wechselspannungsquelle eine Einrichtung vorgesehen ist, welche Wechselspannungen mit abgeflachten Kup pen, wenigstens:
in der einen Halbwelle, lie fert und beispielsweise nach Abb. 3 aufge baut sein kann. .Eine Wechselspannungs- quelle für eänusförmige Wechselspannung 70 arbeitet auf einen geschlossenen Kreis, der aus einer urgesteuerten Dampf- oder Gasent- ladungsstrecke 71 und einem verhältnismässig hohen Widerstand 72 besteht. An den Klem men des Widerstandes 72 tritt nur während der Stromdurchlasszeiten der Entladungs strecke 71 eine !Spannung auf.
Durch Vor- schaltung einer 7 3 mit einer Spannung, die etwa gleich der hal ben Amplitude der Wechselspannung 70 ist, entsteht zwischen den Klemmen 74 und 75 eine Spannung mit dem in Abb. 4 dargestell ten Kurvenverlauf, bezogen auf das Poten tial der Klemme 75.
Wird eine :derartige Spannungsquelle an ,Stell:o,der iSpannungsiquelle 7 in die Anord nung gemäss Abb. 1 eingefügt, und zwar :
der- art, dass die Klemme 75 mit den Kathoden der Entladungm#trecken 11 und 21, verbunden ist -die Phasenschieberbrücken werden da bei vorteilhaft unmittelbar an die Span nungsquelle 70 angeschlossen - so bleibt die erzeugte Spannung absolut rechteckig, auch wenn die Zündmomente der Entladungsstr ek- ken aus.
irgendwelchen Gründen, beispiels- weise zur Regelung, stark in der Phase ver schoben werden. Im übrigen wird aber die Arbeitsweise durch diese Abänderung nicht berührt.
Um bei derartigen Anordnungen mit einer einzigen Gleichspannungsquelle (4, 73) auszukommen, kann man entweder die Span nungsquelle 4 statt in den Verbraucherkreis, zwischen die beiden Gleichrichter, und zwar zwischen die beiden Widerstände 12 und 22, einfügen. Dies geschieht derart, dass die Klemme 74 der Wechselspannungsquelle bei spielsweise als Anzapfung einer einzigen Gleichstrombatterie ausgebildet wird und mit dem Widerstand 22 unmittelbar verbun den bleibt.
Eine andere Schaltungsweise die eben falls auf dem Gleichrichterprinzip beruht und mit einer Wechselspannung nach Abb. 4 arbeitet, und die ebenfalls mit nur einer ein zigen Gleichhilfss pannungs.quelle auskommt, ist in Abb. 5 dargestellt. Vorausgesetzt ist .dabei allerdings, dass .der innere Widerstand der Spannungsquelle 7 nach Abb. 3 genügend gross ist, so dass der der zuletzt zündenden Entladungsstrecke 21 zugeordnete Anoden widerstand 22 kurzgeschlossen werden kann.
In der Abb. -5 sind die beiden Gleichspan nungsquellen 4 bezw. 73 der Übersichtlich keit und des besseren Vergleichs mit der An ordnung der Abb. 1 halber getrennt darge stellt; sie werden jedoch in Wirklichkeit zweckmässig in Reihenschaltung zu einer einzigen Batterie zusammengefasst, deren Ge samtspannung U etwas kleiner sein muss als die Amplitude der Wechselspannung 70. Die übrigen Elemente der Schaltung stimmen mit denen der Abb. 1 bezw. der Abb. 3 über ein und sind wie diese beziffert.
Die Steue rung der Entladungsstrecken 11 und 12 kann mit den gleichen Hilfsmitteln erfolgen wie in der Anordnung der Abb. 1 und ist nicht mehr besonders dargestellt.
Die Wirkungsweise der in Abb. 5 ge zeigten Anordnung möge anhand der Kurven der Abb. 6 näher erklärt werden. Die @Span- nung zwischen den Klemmen 74 und 75, be zogen auf das Kathodenpotential der Gleich richterröhren 11 und 21, wird durch die Kurve a mit der Nullinie b dargestellt (Abb. 6a).
Die gleiche Kurve a gibt aber auch, bezogen auf die um den Betrag der Spannung E der Batterie 4 niedriger gelege nen Nullinie c, den Verlauf der .Spannung an den beiden Entladungsstrecken 11 und 21, bezogen auf das Kathodenpotential, für den Fall, dass beide dauernd gesperrt sind. Zün det nun beispielsweise das, Rohr 11 im Au genblick tl und das Rohr 21 im Augenblick t, so stellt die Kurve d in Abb. 6a den Ver lauf des Anodenpotentials der Entladungs strecke 21 dar.
Im Augenblick t, wird näm lich ein Stromkreis gesehlossen, dessen trei bende Spannung gleich der Spannung U ist, und der sich über die Batterien 7.3 und 4, den Widerstand 12, die, Entladungsstrecke 11 und den Widerstand 72 ,schliesst. Die Entla dungsstrecke 71 ist in dem in Betracht kom menden Zeitraum -- zwischen den Augen blicken<I>t'</I> und<I>t"</I> - ,stromlos, so dass der innere Widerstand der Spannungswelle 70 gleich dem Widerstand 72 ist.
Ist nun der Widerstand 1'2 des Gleichrichters 1 bei spielsweise viermal so gross, als der Wider stand 72, so wird die Spannung zwischen Anode und Kathode der Entladungsstrecke 21 im Augenblick t, auf Vierfünftel ihres Wertes sinken. Im Augenblick 4 bricht sie vollends zusammen auf den Wert der prak tisch vernachlässigbaren Brennspannung, wo mit auch die während der Zeit (t,-t,). bren nende Entladungsstrecke 11 zum Erlöschen gebracht wird.
Im Augenblick t3, <I>wo</I> die Am plitude der Wechselspannung 70 grösser wird als die Spannung U, welche vom Augenblick t2 ab am Widerstand 72 liegt, wird auch die Entladung im Rohr 21 unterbrochen. Beide Entladungsstrecken 11 und 1(2 müssen erst im Augenblick t4 wieder steuerfähig sein, d. h. an einer Neuzündung verhindert wer den. Die hierzu zur Verfügung stehende Zeit ist in jedem Falle hinreichend gross.
Vom Augenblick 4 an verläuft die Kurve d bis zum Augenblick t1 der nächsten Zündung zusammen mit der Kurve a. Es, ist nun leicht einzusehen, dass bei diesen Verhältnissen die Spannung am Verbraucher 3, und zwar be- zogen auf das Potential der Klemme 50, nach der Kurve 60 der Abb. 6b verläuft, wel che in ihren Kurven den Potentialverlauf der entsprechend bezifferten Klemmen der Abb. 5 darstellt.
Durch Änderung der Phasenlage .der Zündzeitpunkte t1 und t2 einerseits, und durch Wahl des Verhältnisses:
EMI0005.0008
d. h. es Batterieansatzpunktes 74 bezw. 60 für den Verbraucher anderseits, hat man es mit dieser Schaltung in der Hand, jede beliebige ideale Pechteckspannung herzustellen, und zwar symmetrische wie unsymmetrische .Spannun gen (bis zu solchen mit äusserst kurzen Span nungsstössen in der einen Richtung), und Spannungen mit oder ohne Gleichstromkom ponente.
Eine Verringerung der Flankensteilheit der erzeugten Spannungskurven kann gege benenfalls leicht durch Parallelsehaltung eines Kondensators zum Verbraucher erzielt werden. Der Widerstand -des Verbrauchers selbst darf ohne Störung des Betriebes in weiten Grenzen veränderlich sein.
Eine weitere Ausführungsform für die Durchführung des. Erfindungsgedankens be dient sich des Wechselrichterprinzips. Eine entsprechende Anordnung ist in Abb. 7 dar gestellt. Es sind zwei Wechselrichter 1 und 2 vorgesehen, :deren Entladungsstrecken 11 und 11' bezw. 21 und 21' zusammen mit Kondensatoren 18 bezw. 2<B>8</B> und Ohmschen Widerständen 12 und 12' bezw. 22 und 22' in bekannter Weise in Parallelanordnung zu sammenarbeiten.
Beide Wechselrichter wer den aus einer gemeinsamen Spannungsquelle 4 gespeist, und zwar mit der gleichen Span nung U. Sie können dabei entweder parallel oder aber auch in Reihe an die Gleichspan nungsquelle angeschlossen sein, welche im einen Fall die Spannung U, im andern Fall die Spannung 2U besitzen müsste. Die dritte und zweckmässigste Möglichkeit ist jedoch eine Speisung, wie sie in Abb. 7 dargestellt ist. Sie stellt einen Zwischenfall zwischen Parallelspeisung und Reihenspeisung dar.
Die Batterie 4 braucht hierbei nur für eine Spannung (2U-E) bemessen zu werden. Es ist allerdings zweckmässig, die beiden Ab griffe mindestens eines- Wechselrichters, an der Batterie veränderlich zu halten, so dass eine Änderung der Spannung E erzielt wird, deren vorteilhafte Auswirkung später be schrieben werden soll. Zur Herstellung sym metrischer Verhältnisse in den beiden Wech selrichtern ist es ferner zweckmässig, .diese aus gleich gross bemessenen .Schaltelementen aufzubauen.
Zumindest sollen diese so be messen sein, dass der,Spannungsanstieg an ,den beiden Entladungsstrecken '11 und 21 nach deren Löschung mit genau den gleichen Zeitkonstanten vor sich geht.
Zur Lieferung der gewünschten Recht- eekspannung für den Verbraucher 3 dienen an sich nur .die beiden Entladungsstrecken 11 und 21, während die Hilfsentladungsstrecken 11' und 21' deren Löschen bewirken und im übrigen die Möglichkeit geben, dass Beein-. flussungen durch Energiespeieher jeweils nur zwischen einer Hauptentladungs,strecke (11., 21) und den zugeordneten Hilfsentladungs- strecken (11', 21') auftreten,
jedoch nicht zwischen .den Hauptentladungsstrecken und damit im Verbraucherkreis. Die Einrichtun gen für die Steuerung der beiden Wech3el- richter mögen im folgenden zusammen mit der Wirkung,s:weise der Anordnung anhand der Abb. 7 und 8 näher erläutert werden.
Es möge zunächst angenommen werden, dass die beiden Entladungsstrecken 11 und 21 leitend sind. Durch Einleitung der Ent ladung in den beiden Entladungsstrecken 11' und 21' mittels der Gitterst, uerang werden die beiden Hauptentladungsstrecken mit Hilfe der Kondensatoren 18 und 28 gleich zeitig gelöscht.
Dies geschieht beispielsweise dadurch, d.ass das Steuergitter der Ent ladungsstrecke 21' von aussen eine die Zün dung ermöglichende .Spannung erhält, und dass der beim Einsetzen ,der Entladung in der Entladungsstrecke 21' auftretende Stromstoss über einen Transformator 3,1 .dem Gitterkreis der Entladungsstrecke 11' zugeführt wird, der ausser der :
Sekundärwicklung dieses Transformators eine die Entladung nor- malerweise verhindernde Flilfsspannungs- quelle 16' und gegebenenfalls einen Strom begrenzungswiderstand 15' enthält. Durch diese Anordnung wird mit Sicherheit er reicht, dass die beiden Hilfsentladungs- strecken gleichzeitig zünden.
Einige Zeit nach der hierdurch bewirkten gleichzeitigen Löschung der Entladungsstrecken 11 und 2.1 ist die Anodenspannung an diesen beiden Entladungsstrecken vermöge der Umladung der -Kondensatoren 1,8 bezw. 2,8 wieder auf den vollen Betrag der Spannung U angestie gen.
Vermöge einer der Wechselspannungs,- quelle 32 entnommenen und dem Gitterkreis über einen Transformator 33 zugeführten Wechselspannung, der gegebenenfalls noch eine normalerweise sperrende Vorspannung 116 überlagert sein kann, wird darauf in irgend einem Zeitpunkt die Entladungs- sirecke 11 gezündet. Der hierbei einsetzende Stromstoss erzeugt in der Sekundärwicklung des Transformators 30 eine Spannung, wel che einen Schwingungskreis 37, 38 anstösst.
Durch geeignete Bemessung dieses Schwin- gungskreises lässt sich erreichen, dass seine Ausgangsspannung um einen gewissen Win kel nacheilt.
Diese 'Spannung wird dem Git terkreis der zweiten Hauptentladungsstrecke 21 über einen Widerstand 39 zugeführt, so dass dass Rohr 21 mit einer .gewissen, genau bestimmten und einstellbaren Zeitverzöge- rung nach dem Rohr 11 leitend wird. Im Gitterkreis des Rohres 21 ist ausserdem noch zweckmässig eine veränderliche,
den Ent ladungseinsatz verhindernde Vorspannung 2!6 und ein Stroinbegxenzungswideretand 25 vorgesehen. Die .Steuerfrenadspannungen für die Entladungsstrecken 11 und 21' können verschiedenen,
untereinander jedoch syn chronen Wechselspannungsquellen entnom men werden. Vorteilhaft wird jedoch die gleiche Spannungsquelle verwendet und wie im Ausführungsbeispiel - .die Wech- selspannungskomponente der einen Ent ladungsstrecke, beispielsweise 21', durch Zwischenschaltung eines mittelangezapften T'rana,formators 34 und einer phasenverschie benden Brückenanordnung 35,
36 in der Phase gegenüber der Wechselspannungskom- ponente der andern fremdgesteuerten Ent ladungsstrecke indem gewünschten Mass ver schoben.
Die Kurven<I>a</I> und<I>b</I> der Abb. 8a stellen den Verlauf des Potentialas der Anoden der Entladungsstrecken 11 bezw. 21 dar. Dabei sind die Potentiale bezogen auf den nega tiven Perl .der Batterie 4, dessen Potential als Nullinie eingetragen ist. Es mögen wieder anfangs beide Entladungsstrecken 11 und 21 leitend sein.
Es liegt an ihnen dann nur die Brennspannung e$. Die Kurve a liegt dabei um den Betrag U <B>-E</B> höher als die Kurve <I>b;</I> die Gerade c stellt also das Kathodenpoten- tial der Entladungsstrecken 11 und 11' dar.
Im Augenblick t1 werden nun die beiden Rohre 11 und Q21, wie oben beschrieben wurde, gelöscht, d. h. die Kurven a und b sinken plötzlich stark ab, um darauf nach Massgabe der Zeitkonstanten im Umladekreis der gommutierungskondensataren 18 bezw. 28 allmählich wieder anzusteigen, und zwar so lange, bis die Spannung zwischen Anode und Kathode jedes Rohres den Betrag U er reicht.
Zur Zeit t2 wird die Entladungs strecke 11 in der beschriebenen Weise durch die Gittersteuerung freigegeben, d. h. die Kurve a sinkt auf den Wert der Brennspan- nung, bezogen auf die Kurve c.
Nach einer bestimmten einstellbaren und, beliebig kurz zu haltenden Zeit wird durch den Stromstoss in der Entladungsstrecke 11 im Augenblick t3 auch das Rohr 21 gezündet, so dass nun mehr auch die Kurve b auf den Wert der Brennspannung, bezogen auf die Nullinie, plötzlich absinkt. Beide Entladungsstrecken brennen nun, bis im Augenblick t1 .der näch sten Periode der Vorgang von neuem beginnt.
Statt der beschriebenen, vom Entladungs- einsatz im Rohr 11 abhängigen Schwin- gungsskreissteuerung kann für die bei den Hauptentladungssireeken ebenfalls. eine Steuerung durch Fremdspannung vorgesehen werden. Dieee sind dann in entsprechender Weise in der Phase gegeneinander zu ver schieben.
Da an die Anoden der beiden Rohre 11 und 21 (Klemmen 5 und 6) der Verbraucher 3 unmittelbar angeschlossen ist, lässt sich die erzeugte Rechteckspannung, wie ohne wei teres ersichtlich, durch Differenzbildung aus den beiden Kurven a und b der Abb. 8a dar stellen (Abb. 8b). Die Kurve d stellt dabei, bezogen auf die eingezeichnete Nullinie, da-s Potential der Klemme 6 gegenüber der Klemme 5 dar.
Es ist anhand dieser Kur vendarstellungen ferner deutlich zu ersehen, dass eine reine Rechteckspannung nur dann erhalten werden kann, wenn die beiden Ano- denspannungskurven a und b im Zeitraum t2-tl parallel verlaufen, .d. h. wenn die bei den massgebenden Zeitkonstanten gleich sind.
Dies bedeutet aber, wie schon oben ge sagt, einen symmetrischen Aufbau der bei den Wechselrichter. Die Kurven lassen ferner erkennen, dass. durch Änderung der Spannungsabgriffe an der Batterie 4, d. h. durch Änderung der Spannung E, jede be liebige Gleichstromkomponente der erzeugten Rechteck3pannung erzielt werden kann.
In dem Sonderfall der reinen Parallelschaltung beider Wechselrichter besteht die erzeugte Spannung nur aus einer Folge kurzzeitiger Impulse, zwischen denen die Spannung den Wert Null annimmt; im Sonderfall der Reihenschaltung erhält man dagegen eine Gleichspannung mit kurzzeitigen,Spannungs- absenkungen.
Die Breite der Spannungsimpulse (Zeit raum t@ t2) kann ebenso wie bei .den früher beschriebenen Anordnungen durch entspre chende Phasenverschiebung zwischen den Zündzeitpunkten der Rohre 11 und 21 ver ändert werden und insbesondere unabhängig von irgendwelchen Entionisierungsochwierig- keiten auf eine beliebig kurze Dauer ver ringert werden.
Bei der beschriebenen Anordnung der Abb. 7 war zunächst vorausgesetzt, dass der Verbraucherwiderstand 3 gegenüber dem in- nern. Widerstand der Anordnung zwischen den Klemmen 5 und 6 gross sein möge. Nimmt nun der Verbraucherwiderstand Werte in der Grössenordnung der Wider- stände 12, 22 ust. an, so wird zwar die Är- beitsweise in ihrem grundsätzlichen Verlauf nicht gestört.
Es tritt jedoch ohne besondere Hilfsmassnahmen dann der Fall ein, dass die erzeugte iSpannungskurve (d in Abb. 8b) je weils im Augenblick t1 einen treppenartigen Absatz erhält. Der Grund hierfür liegt darin, dass im Zeitraum zwischen t1 und t2 beide Entladungsistrecken gelöscht, im<I>Zeit-</I> raum zwischen t3 und t1 dagegen leitend sind.
Bezeichnet man den Gleichstromwiderstand des Verbrauchers mit R3 und den Wider stand der Elemente 1!2, 22 mit R12 und R22, so ist der innere Widerstand der Einrichtung zwischen den Klemmen ä und 6 bei Ver- nachläissigung des innern Batteriewiderstan des im Zeitraum t2-tl gleich R = R12 + R22, im Zeitraum tl-t,
dagegen R - 0, wenn vom Lichtbogenabfall der Entladungsstrek- ken abgesehen wird. Derartige Änderungen des innern Widerstandes können aber, wenn .der Verbraucherwiderstand in die Grössen ordnung der uriderstände 12 usf. kommt, nicht ohne Auswirkung auf die Spannung zwischen den Klemmen 15 und 6 bleiben.
In vielen Fällen ist zwar eine derartige, stufenweise Änderung der Spannung d im Augenblick t, praktisch bedeutungslos. Soll sie jedoch unterbunden werden, so kann hierzu eine Änderung der Anordnung gemäss Abb. 9 dienen. Es werden zu diesem Zweck die Betriebsgleichspannungen der Rohre 11 und 21 ungleich gemacht, und zwar wird die Spannung der Entladungsstrecke 11 in be stimmter, leicht zu berechnender Weise ver grössert.
Die notwendige ,Spannungserhöhung 4U ergibt sich aus der Forderung, dass die Kurve a, ungeachtet des Spannungsabfalles des Verbraucherstromes über die Wider stände 12 und 22, um den Betrag U-E höher liegen muss als die Kurve b. Hieraus ergibt sieh die Zusatzspannung <I>DU - U .</I> (R12 + <B>R22)
/R3-</B> Im übrigen ist die Anordnung der Abb. 9 genau so aufgebaut wie die-der Abb. 7.
Eine besondere Batterieanzapfung bezw. eine Zusatzbatterie gemäss Abb. 9 kann ver- mieden werden, indem die tetriebs@spannung des gesamten Wechselrichters um den Betrag <I>AU</I> erhöht wird und statt dessen in den Anodenkreis der Entladungsstrecke 11' ein Zusatzwiederstand von .der Grösse des. Wi derstandes 3 eingefügt wird.
Im Sonderfalle der reinen Parallelschal- tung sind derartige Hilfsmassnahmen nicht notwendig. In diesem Falle ändert sich zwar der innere Widerstand ebenso, jedoch liegt zwischen den Klemmen 5 und 6 gerade in der Zeit, wo,der innere Widerstand endliche Werte annimmt, keine Spannung.
Versuche haben gezeigt, .dass mit den be schriebenen Anordnungen Spannungen von dem in Abb. 8b gezeigten Verlauf praktisch immer erreicht werden können. Es:. besteht insbesondere keinerlei Anlass zu der Befürch tung, dass die unstetigen Vorgänge im Au- tl sich ungünstig auf den Kurven genblick verlauf auswirken.