DE641175C - Anordnung zur selektiven Betaetigung mehrerer Stromkreise - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung, mit -welcher mehrere Stromkreise unter Verwendung eines einzigen gittergesteuerten Entladungsgefäß es selektiv betätigt -werden können. Zu diesem Zweck werden in die zu betätigenden Stromkreise verschiedenphasige Spannungen eingeschaltet; es wird in jedem Stromkreis ein Gleichrichter vorgesehen, und in einer allen Stromkreisen gemeinsamen Leitung wird ein gittergesteuertes Entladungsgefäß, vorzugsweise ein solches mit Gas,- oder Dampffüllung, angeordnet. An das Steuergitter dieses Entladungsgefäßes wird dabei während der Zeit, in der die Spannung des zu betätigenden Stromkreises positiv ist, eine den Stromdurchgang durch das Entladungsgefäß hervorrufende Spannung gelegt.

Zur Erläuterung des Erfindungsgedankens wird an Hand der Abb. 1 ein Ausführungsbeispiel beschrieben, welches sich auf die selektive Erregung zweier Feldwicklungen 1 und 2 eines Verstellmoitors 2 bezieht, der dazu dient, einen einphasigen Induktionsregler 4, der an iein Wechselspannungsnetz 5 an-' geschlossen ist, zu verstellen. Ein Transformator, dessen Primärwicklung 6 !ebenfalls an das Netz 5 angeschlossen ist, besitzt zwei Sekundärwicklungen 7 und 8, von denen die .

erste die Energie für den Verstellmoitor ι bis 3 und die zweite die Energie für eine Einrichtung liefert, mit welcher die selektive Betätigung des Stromdurchganges durch die Erregerwicklungen 1 und 2 selbsttätig bewirkt wird. In Reihe mit dem Anker 3 des Motors liegt 'ein gittergesteuertes Entladungsgefäß 9 mit einer Anode 10, einer Kathoden und · dem Steuergitter 12. Dieses Gefäß kann eine Hoehvakuumröhre sein; vorzugsweise soll jedoch ein gittergesteuertes Entladungsgefäß mit Gas- oder Dampffüllung verwendet werden. Zwei Gleichrichter 13 und 14 sind in Reihe mit den Feldwicklungen 1 und 2 eingeschaltet, und zwar in. der Weise, daß sie den Stromfruß in dem Stromkreise Sekundärwicklung 7, Gleichrichter 13, Erregerwicklung 1, Erregerwicklung 2, Gleichrichter 14 verhindern. Die Gleichrichter-13 und 14 können vorzugsweise aus Trockengleichrichtern bestehen. Wie in der Zeichnung dargestellt ist, sind die Anker 3 des .Motors und das. Entladungsgefäß 9 in Reihe an den Mittelpunkt P₂ der Sekundärwicklung 7 angeschlossen, und sie liegen über die Erregerwicklungen 1 und 2 mit den Gleichrichtern 13 und 14 in Reihe. Es kann also> von dem Punkt P₂ durch die Ankerwicklung 3 des Motors und durch das EntLaduoiigsgefäß 9 Strom' nur durch 'die eine oder andere der Erregerwicklungen 1 und 2 und durch den zugehörigen Gleichrichter 13

bzw. 14 zu dem zugehörigen Ende der Sekundärwicklung 7 fließen, je nachdem, während welcher Zeit das Steuergitter 12 des Entladungsgefäßes eine Spannung erhält, bei welcher ein Anodenstrom auftritt.

Die Spannungen für die beiden Stromkreise, welche die Erregerwicklungen 1 und 2 enthalten und in deren gemeinsamer Leitung das Entladungsgefäß 9 und die Ankerwicklung 3 liegt, sind von verschiedener Phase. In dem beschriebenen Ausführungsbeispiel beträgt die Phasenverschiebung i8o°. Wenn, an das Steuergitter des Gefäßes 9 eine den Stromdurchgang ermöglichende hervorrufende Spannung gelegt wird, und zwar während einer Zeit, in welcher gleichzeitig der Gleichrichter 13 Strom führen kann, wird die Wicklung ι erregt. Wird dagegen an das Steuergitter während derjenigen Zeit eine Steuerspannung gelegt, die den Stromdurchgang durch dieses Gefäß während der Durchlaßzeit des Gleichrichters 14 hervorruft, so fließt Strom durch die Erregerwicklung 2. Derartige Steuerspannungen können z. B. mit einer Einrichtung erzeugt werden, welche eine Wechselspannung liefert, die nach Wahl entweder mit dem einen oder mit dem anderen der beiden erwähnten Stromkreise in Phase ist. Solche Einrichtungen sind in der Zeichnung dargestellt. Sie beruhen auf dem Prinzip einer empfindlichen Brücken- oder Spannungsteileranordnung, welche als ein Brückenelement die Heizwicklung der Kathode des Entladungsgefäßes enthält, die einen Widerstandstemperaturkoeffizienten von bemerkenswerter Größe besitzt. Die Anordnung besteht im wesentlichen aus einer Wheatstoneschen Brücke, von welcher der eine Arm einen gegebenenfalls einstellbaren stromabhängigen Widerstand 15 und der andere Arm die Kathode des Entladungsgefäßes 9 enthält, welche über einen Hilfstransformator 16 in Reihe mit dem Widerstand 15 geschaltet ist. Der Widerstand 15 und die Kathode 11 liegen an der Sekundärwicklung 8. Diese Sekundärwicklung stellt die beiden anderen Zweige der Brücke dar, und die Primärwicklung eines Gittertransformators 17 ist einerseits zwischen das linke Ende des Wider Standes 15 und die Primärwicklung des Hilfstransf ormators 16 sowie andererseits an den Mittelpunkt der Sekundärwicklung 8 angeschlossen. Wenn der Betrag des Widerstandes 11 gleich dem Betrag des Widerstandes. 15 ist, befinden sich die beiden Enden der Primärwicklung des Gittertransformators 17 auf gleichem Potential, und dem Gitter 12 wird infolgedessen keine Spannung zugeführt. Wenn der Widerstand der Glühkathode 11 sich ändert oder die Größe des Widerstandes 15 verändert wird, tritt ein Potential- !

unterschied zwischen dem linken Ende des Widerstandes 15 und dem Mittelpunkt der Sekundärwicklung 8 auf. Es entsteht daher auch eine Wechselspannung im Gitterkreis des Gefäßes 9. Je nachdem, ob der Widerstand der Glühkathode 11 größer oder kleiner als derjenige des Widerstandes 15 ist, besitzt die Gitterspannung das eine oder das andere Vorzeichen, d.h. die Phasenlage der Gitterspannung verändert sich um i8o°. Da die Spannungen der Sekundärwicklungen 7 und 8 miteinander in Phase sind, wird die Gitterspannung durch diese Phasenverschiebung in Phasenübereinstnnmung mit den Spannungen gebracht, welche die beiden Stromkreise mit den Wicklungen 1 und 2 speisen.

Die Einrichtung zur Spannungsregulierung des Netzes 5 mit Hilfe des Induktionsreglers 4 arbeitet in folgender Weise: Der Widerstand 15 ist so eingestellt, daß bei der normalen Spannung des Netzes 5 sein Betrag gerade gleich demjenigen des Widerstandes 11 ist. Es tritt unter diesen Umständen an dem Steuergitter 12 keine Spannung auf, und sowohl die Ankerwicklung 3 als auch die beiden Erregerwicklungen 1 und 2 sind stromlos. Wenn nun die Spannung des Netzes 5 beispielsweise infolge einer Belastungszunahme dieses Netzes sinkt, wobei voraus- go gesetzt sei, daß die Kathode 11 einen positiven Widerstands;emperaturkceffizieinen hat, sinkt auch der diese Glühkathode durchfließende Strom. Der Widerstand der Kathode steigt also an im Vergleich zu dem Widerstand 15. Es tritt an der Primärwicklung des Transformators 17 eine Spannung auf, und infolgedessen wird auch dem Steuergitter 12 eine Wechselspannung zugeführt. Durch geeignete Wahl der Anschlüsse des Gittertransformators 17 kann erreicht werden, daß die Gitterspannung mit der Spannung desjenigen Stromkreises phasengleich ist, dessen Feldwicklung erregt werden muß, wenn der Motor den Induktionsregler 4 in einer Weise verstellen soll, die den erwähnten Spannungsabfall ausgleicht. Es sei angenommen, daß diese Erregerwicklung die Wicklung 1 sei und ferner daß die Anschlüsse des Gittertransformators 17 so ge- n₀ wählt seien, daß, wenn der Mittelpunkt der Wicklung 7 positiv gegenüber dem linken Ende dieser Wicklung ist, das Steuergitter des Gefäßes 9 sich ebenfalls auf positivem Potential befinden möge. Unter diesen Umständen fließt Strom durch die Ankerwicklung 3 des Motors, durch das Gefäß 9, die Erregerwicklung 1 und den Gleichrichter 13. Es fließt dagegen kein Strom durch die Wicklung 2 und den Gleichrichter 14 wäh- ia₀ rend der nächsten Halbwelle, da während dieser Zeit das Steuergitter 12 negativ ist

und folglich den Stromdurchgang durch das Gefäß 9 verhindert. Unter den genannten Umständen läuft der Motor in einer solchen Richtung, daß die Spannung des Netzes 5 wieder steigt. Nach 'einer bestimmten Zeit hat die Spannung des Netzes 5 dann wieder ihren normalen Wert angenommen. Sobald dies der Fall ist, verschwindet die Gitterspannung an dem Gefäß 9, und der Verstellmotor für den Induktionsregler 4 kommt zur Ruhe. Wenn die Spannung des Netzes 5 über ihren normalen Wert steigt, entsteht an' dem Steuergitter 12 infolge einer Erhöhung des Stromes durch die Glühkathode 11 eine Spannung, welche gegenüber der obenerwähnten um 18 o° phasenverschoben ist, so daß nunmehr das Gefäß 9 während der anderen HaIbwelle Strom passieren, läßt und die Erregerwicklung 2 gespeist wird. Der Motor läuft sodann in der anderen Richtung an, und die Spannung des Netzes 5 sinkt, bis wieder der normale Wert der Spannung erreicht ist. Die die Erfindung darstellende wesentliche Anordnung ist nicht auf zweiphasige Einrichtungen beschränkt. In der Abb. 2 ist ein Ausführungsbeispiel für drei Stromkreise mit gemeinsamem Zweig dargestellt, wie sie z. B. für Reklame- oder Raumbeleuchtung in Frage kommen kann, wobei ein besonderer Vorteil die einfache Art der Regelung und die Ersparnis an Regelorganen ist. Aus einem Drehstromnetz werden über einen Transformator 27 drei Stromkreise· gespeist, in welchen die Lamperigruppen 21, 22 und 23 sowie die Ventile 24, 25, 26 eingeschaltet sind, mit einem gemeinsamen Zweig, der die gesteuerte Entladungsstrecke 9 ^enthält. Im Gitterkreis der Entladungsstrecke 9 ist beispielsweise eine negative Gleichspannung 30 und eine Wicklung eines Drehtransfoirmatoxs 28 eingeschaltet. Der Drehtransformator wird aus dem gleichen Drehstromnetz gespeist wie die Hauptstromkreise. Wird der Drehregler von Hand oder mittels eines Motors 29 gedreht, so werden die Lampengruppen 21, 22, 23 nacheinander aufleuchten, wobei die Schnelligkeit des Lampenwechsels" nur von der Regelgeschwindigkeit am Drehregler abhängt.

Claims (5)

1. Patentansprüche:

   i. Anordnung zur selektiven Betätigung mehrerer Stromkreise mittels verschiedenphasiger Wechselspannungsquellen und gittergesteuerter Entladungsstrecken, dadurch gekennzeichnet, daß die Stromkreise 'einen gemeinsamen Zweig (P₁, P₂) enthalten, in dem eine gittergesteuierte Entladungsstrecke (9), vorzugsweise mit Dampf- oder Gasfüllung, eingeschaltet ist, an deren Steuergitter (12) während der Zeit, in der die Spannung des zu betätigenden Stromkreises an der Entladungsstrecke positiv ist, eine den Stromdurchgang durch das Entladungsgefäß (9) hervorrufende Spannung angelegt wird, und daß durch in jedem Stromkreis vorgesehene, ungesteuerte Ventile mit eindeutiger Stromdurchlaßrichtung (13, 14) ein Stromdurchgang in den nicht zu betätigenden Stromkreisen unter Umgehung des gemeinsamen Zweiges verhindert wird.
2. 2. Anordnung nach Anspruch 1, insbesondere zur Umsteuerung' von Gleichstrommotoren mit zwei Erregerwicklungen, dadurch gekennzeichnet, daß die selektiv zu betätigenden. Stromverbraucher zum Teil, z.B. Erregerwicklungen (1, 2), in die einzelnen Stromkreise und zum Teil, z. B. Ankerwicklung (3), in die allen Stromkreisen gemeinsame Leitung eingeschaltet sind.
3. 3. Einrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Steuerung des Entladungsgefäßes eine Spannungsteilerschaltung vorgesehen ist, die aus .einem stromunabhängigen, gegebenenfalls verstellbaren Widerstand (15) und aus einem stromabhängigen Widerstand (11) besteht, und daß zwischen der gemeinsamen Klemme dieser Widerstände und dem Mittelpunkt der die Spannungsteilerschaltung speisenden Wechselspannungsquelle (8) die Gitterspannung für das Entladungsgefäß abgenommen wird.
4. 4. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß als stromabhängiger Widerstand in der Spannungsteilerschaltung nach Anspruch 3 die Heizwicklung (11) des Entladungsgefäßes (9) benutzt wird.
5. 5. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der stromabhängige' Widerstand (11) mittels eines Hilfstransformators (16) in die Spannungsteilers chaltung eingeschaltet ist und daß die Gitterspannung von der Spannungsteilers chaltung über einen Hilfstransformator(r7) abgenommen wird.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen