Einrichtung zur Erleichterung der Kommutierung in Entladungsgefässen mit Dampf- oder Gasfüllung und Gittersteuerung. Die Erfindung bezieht sich auf eine Ein richtung zur Erleichterung der Kommutie- rung in Entladungsgefässen mit Dampf- oder Gasfüllung und Gittersteuerung. Es sind in letzter Zeit besondere Gitterkonstruktionen, sogenannte Löschgitter, bekannt geworden, welche es ermöglichen, den brennenden Licht bogen in Entladungsgefässen jederzeit will kürlich durch elektrische Beeinflussung zu löschen, ohne den natürlichen Nulldurchgang des Anodenstromes abwarten zu müssen.
Mit derartigen Einrichtungen lassen sich vor eilende Blindströme erzeugen, so dass diese Einrichtungen bei Anschluss an Wechsel stromnetze mit nacheilendem Strom das Netz und die übrigen vorhandenen Blindstrom erzeuger (Generatoren, Synchron-Kompen- satoren, statische Kondensatoren) entlasten.
Bei der vorzeitigen Löschung des Ano denstromes durch Löschgitter treten infolge der Streureaktanz der Transformatorwick- lung grosse Überspannungen auf, welche das einwandfreie Arbeiten dieser Löschgitter be einträchtigen.
Infolge dieser Überspannungen können zum Beispiel ausser Überschlägen in der Anlage auch auf den Gittern selbst Zwi- schenkathodenflecke gebildet werden, so dass direkte Zündungen auf die Löschgitter er folgen, wodurch ihre Wirksamkeit aufge hoben wird. blau hat versucht, diese Über spannungen durch Anbringen von Konden satoren, z. B. zwischen zwei sich ablösenden Anoden zu beseitigen, oder wenigstens auf zulässige Werte zu beschränken.
Da diese Kondensatoren grosse Abmessungen erhalten, bedeutet ihre Verwendung eine beträchtliche Verteuerung der Anlage.
Gemäss der Erfindung werden die auf tretenden Überspannungen auf einen Bruch teil vermindert und besondere Kondensatoren dadurch entbehrlich gemacht, dass die Sekun därwicklung des die Anoden des Entla.dungs- gefässes speisenden Transformators in Poly gon mit herausgeführtem Sternpunkt ge schaltet ist, wobei jede Seite des Polygons aus zwei oder mehreren Teilwicklungen ge bildet ist, deren Verbindungspunkte zu Anoden mit Löschgittern geführt sind.
Diese Massnahme ermöglicht, die Teilwicklungen auf den Säulen des Transformators so an zuordnen, dass die Streureaktanz zwischen den sekundären Teilwicklungen und der Pri märwicklung verringert, die Kapazität zwi schen den Teilwicklungen vergrössert wird.
In der Zeichnung sind Ausführungsbei spiele der Erfindung schematisch in Fig. 1 und 4 an Entladungsgefässen mit Queck silberkathode dargestellt, die Fig. 2, 3 und 5 zeigen Wicklungsschemata der als Zylinder wicklung ausgeführten Sekundärwicklung des Transformators nach Fig. 1.
In den Figuren bedeutet a das Ent ladungsgefäss mit der Quecksilberkathode b, den Anoden c und den diesen vorgelagerten Löschgittern d. Mit e ist die Sekundärwick lung des Speisetransformators bezeichnet, die in Polygon mit herausgeführtem Sternpunkt geschaltet ist. Die Seiten des Polygons, z. B. A-B oder Ai-Bi, Fig. 1, sind in je vier Teilwicklungen 1 bis 4 zerlegt, die in Reihe geschaltet sind und an deren Verbindungs punkte A-E bezw. Al-Ei die Anoden c angeschlossen sind.
Zweckmässig wird die Anzahl der Teilwicklungen so bemessen, dass der von den Endpunkten einer jeden Teil wicklung und dem Sternpunkt gebildete Pha senwinkel kleiner als " ist. Jede Teilwick- 3 lang kann aus einer oder mehreren Spulen bestehen. Die aus dem Transformator zu speisenden 24 Anoden können auf zwei oder mehrere Entladungsgefässe verteilt sein. Jede der Teilwicklungen 1 bis 4 jeder Polygon seite wird auf den Säulen des Transformators so angeordnet, dass die Streureaktanz zwi schen ihnen und der nicht gezeichneten Pri märe icklung verringert, die Kapazität zwi schen den Teilwicklungen aber vergrössert wird.
Im Moment, da die am Verbindungs punkt D liegende Anode.den Strom über nehmen soll, erhält das zugehörige Gitter einen positiven Impuls, während das Gitter der zu löschenden, am Verbindungspunkt C liegenden Anode negativ aufgeladen wird.
Denkt man sich die verteilte Kapazität zwi schen den Teilwicklungen 2 und 3 konzen triert in eine Kapazität zwischen den Ver bindungspunkten C und D, so tritt im Mo ment der Sperrung der am Verbindungspunkt C liegenden Anode der Strom von Teilwick lung 1 und 2 über diese Kapazität zur auf nehmenden Anode am Verbindungspunkt D über, welche ausserdem von der Teilwicklung 3 direkt gespeist wird. Die Teilwicklung 2 ist während des kurzen Momentes, da die an den Verbindungspunkten C, D liegenden Anoden gleichzeitig brennen, kurzgeschlos sen;
die Stromrichtung dieser Teilwicklung 2 wird sodann umgekehrt, wobei dieser Vor gang durch die Entladung der Kapazität zwi schen C und D erheblich beschleunigt wird.
In der eben beschriebenen Weise wird nach 11z4 Periode die am Verbindungspunkt D liegende Anode durch die am Verbin dungspunkt E liegende Anode abgelöst.
Zum Zwecke der gegenseitigen Entkopp- lung der einzelnen Spulen der Teilwicklun gen und zur Verlängerung des Streupfades werden die Spulen der Teilwicklungen über die ganze Säulenlänge verteilt. Um gleich zeitig die Kapazität zwischen zwei sich ab lösenden Anoden zu erhöhen und dadurch die Restüberspannungen zu vermindern, können gleichzeitig die nacheinander arbei tenden, auf derselben Transformatorsäule lie genden Teilwicklungen untereinander ge mischt werden.
Eine gute Untermischung lässt sich zum Beispiel dadurch erreichen, dass die vier Teilwicklungen 1 bis 4 auf der ganzen Säulenlänge als mehrfachkonzen trische Zylinderwicklung ausgeführt werden, wobei aus Gründen gleichmässiger Span nungsverteilung das obere Ende einer Teil wicklung mit dem untern Anfang der nächst folgenden verbunden wird, wie in Fig. 2 dar gestellt.
Auf diese Weise wird neben der Streureaktanz im Wendekreis auch die Streu reaktanz zwischen den Teilwicklungen her abgesetzt und gleichzeitig eine beträchtliche Erhöhung der Kapazität zwischen den ein- zeilnen Teilwicklungen erreicht, was für eine reibungslose Abwicklung des Kommutie- rungsvorganges von Vorteil ist.
Die vier Teilwicklungen einer Polygonseite können auch in Wicklungsabschnitte (Spulen) zer legt und die Wicklungsabschnitte (Spulen) verschiedener Teilwicklungen derselben Po lygonseite untermischt miteinander angeord net werden. In Fig. 3 liegen die vier Teil wicklungen untermischt auf derselben Säule. Die Verkleinerung der Streureaktanz der sich ablösenden Phasen durch die Polygonschal- tung tritt um so mehr in Erscheinung, je grösser die verwendete Phasenzahl ist.
Bei gewöhnlicher 6 - Phasen - Polygonschaltung wird die Streureaktanz gegenüber der Stern schaltung ungefähr im Verhältnis 1 : 2 redu ziert. Bei Verwendung von 24 Phasen ge mäss dem Beispiel Fig. 1 wird die Streu- reaktanz im Wendekreis gegenüber Stern schaltung auf zirka 1/2 . (1/4)2 = 132 - 3 reduziert.
Fig. 4 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Schaltung der Sekundärwicklung des Trans formators für einen 36anodigen Betrieb, wo bei zum Beispiel zwei Entladungsgefässe mit je 18 Anoden verwendet werden können. Das angegebene Polygon ist aus einem gewöhn lichen 6-Phasen-Polygon in der Weise ab geleitet, dass die Wicklungen der einzelnen Polygonseiten um einen bestimmten Betrag über die Eckpunkte des 6eckigen Polygons verlängert sind.
Es ist ohne weiteres klar, dass sich auch an Stelle des in Fig. 1 an gegebenen Schaltbeispiels für 24 Anoden ein ähnliches Polygon, wie in Fig. 2 dar gestellt, entwickeln lässt.
In Fig. 5 ist als weiteres Ausführungs beispiel der Erfindung die Ausführung der Sekundärwicklung als Mehrfachspiralwiek- lung dargestellt. Hierbei ist ebenfalls be zweckt, die Kapazität zwischen den sich ab lösenden Anoden, also auch zwischen den aufeinanderfolgenden Teilwicklungen der- selben Säule, so gross als möglich zu machen, indem die Windungen dieser Teilwicklungen spulenweise in derselben Windungsebene an geordnet und in der Reihenfolge der Teil wicklungen aufeinander gewickelt sind.
Eine weitere Kapazitätserhöhung ergibt sich da durch, dass diese Windungen aus breitem, dürrem Kupferband hergestellt und flach ge wickelt werden. Endlich kann man den Kupferquerschnitt der Teilwicklungen in mehrere parallelgeschaltete Teilquerschnitte mit gleicher Bandbreite und verminderter Dicke unterteilen und die so erhaltenen Spu len parallelschalten, wodurch die Kapazität im Verhältnis der Unterteilung erhöht wird.
Fig. 5 zeigt eine derartige Spiralwick- lung mit vier Teilwicklungen pro Polygon seite und je drei Windungen pro Spule und Teilwicklung, mit zwei parallelen Zweigen pro Teilwicklung. Die Teilwicklungen 1 bis 4 jeder Polygonseite der Sekundärwicklung <I>e, z.
B.</I> A-B, A1-Bi, Fig. 1, sind in zwei parallel geschaltete Spulenpaare <B>f l,</B> f 2 und f il,<B>f12</B> bezw. g1, g2 und g11, g12 usw. unter teilt, die Spulen der Spulenpaare sind in Reihe geschaltet.
Die Spulen sind aus Flach kupfer in Mehrfachspiralenwicklung mit je drei Windungen pro Spule und pro Teilwick lung so ausgeführt, dass die Windungen in der Reihenfolge der Teilwicklungen aufein ander liegen. Die eine Spule z. B.<B><I>f l,</I></B><I> f il</I> jedes Spulenpaares ist von aussen nach innen, die zweite z.<I>B.</I><B>f2, f12</B> von innen nach aussen gewickelt, so dass die Verbindungen der Spu len innen und die Anschlüsse A bis E aussen zu liegen kommen.
Die Wicklungsanschlüsse und die Spulenverbindungen sind nur an den Spulenpaaren <B>f l,</B> f 2 und <B>f11, f12</B> durchgeführt, sie sind für g1, g2 und g11, g12 genau gleich.
Diese Spulenpaare der gegenüberliegenden Polygonseiten sind mit den Spulenpaaren h1, <I>lag</I> und hui, h12 der Wicklung der Diagonalen X-Y längs der Transformatorsäule der Pri märwicklung i gegenüber verteilt gemischt untereinander angeordnet.
Die Spulen dieser Spulenpaare h1, h2 und hui, 1a12 sind ebenfalls aus Flachkupfer als Spiralen gewickelt und in Reihe geschaltet, sind jedoch nicht unter- teilt.
Die Spulenpaare der drei Wicklungen einer Säule sind nun in der Weise unterein ander gemischt gruppiert, dass ein Spulen paar der Polygonseite A-B mit einem Spu- lenpaar der Polygonseite Al-Bi und einem solchen der Diagonalen X-Y in der Reihen folge aufeinander folgen, wie in Fig. 5 dar gestellt.
Die in den Ausführungsbeispielen an gegebenen Transformatorschaltungen stellen keine exakten 24- bezw. 36-Phasensysteme dar, weil die einzelnen Phasenwinkel ver schiedene Grösse besitzen. Der ungleiche Pha senwinkel ist jedoch für den Betrieb der Ent ladungsgefässe nicht von Nachteil, bedeutet aber für die im Transformator auszuführen den Verbindungen eine beträchtliche Verein fachung, da die Verbindungen von Wick lungsteilen verschiedener Schenkel auf ein Minimum herabgesetzt werden. Die aufein ander folgenden Abschnitte können dabei mit gleicher Windungszahl ausgeführt werden.
Die Vorteile der kleinen Streureaktanz des Wendekreises und der grossen Kapazität der sich ablösenden Phasen können natürlich auch mit Schaltungen von exakten Mehr phasen-Polygonen erreicht werden, bei wel chen sowohl die zwischen den einzelnen An zapfungen liegenden Spannungen, als auch die einzelnen Phasenwinkel gleich gross sind.
Anstatt als Zylinderwicklung kann die Transformatorivieklung auch als Scheiben wicklung ausgeführt: werden. Es ist vorteil haft, die Primärwicklung derartiger Trans formatoren in Dreieck zu schalten.