DE726196C

DE726196C - Betriebsschaltung fuer gas- oder metalldampfgefuellte Hochspannungsgleichrichter

Info

Publication number: DE726196C
Application number: DES134567D
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Karl Eisenzapf
Original assignee: Siemens Corp
Current assignee: Siemens Corp
Priority date: 1937-08-10
Filing date: 1937-08-11
Publication date: 1942-10-08

Description

Betriebsschaltung für gas- oder metalldampfgefüllte Hochspannungsgleichrichter Es ist bekannt, gäs- oder dampfgefüllte Hochspannungsgleichrichter mit besonderen Zwischenelektroden auszurüsten, die dazu dienen, eine bestimmte Spannungsverteilung, insbesondere eine gleichmäßige Spannungsverteilung zwischen Anode und Kathode herbeizuführen. Derartige Zwischenelektroden können sowohl bei Gleichrichtern mit Glühkathode als auch bei Gleichrichtern mit einer Hilfsentladung angewandt werden. Es hat sich gezeigt, da,ß bei derartigen Gleichrichtern eine besonders starke Neigung zur Erzeugung von Schwingungen verhältnismäßig hoher Frequenz, z. B. io ooo Hz und darüber, besteht, die wahrscheinlich zum Teil auf stoßartige Entladungen der unvermeidlichen Kapazitäten der Zuleitungen zur Anode über die Entladlangsstrecke zurückzuführen ist. Die Neigung zur Erzeugung von Schwingungen ist auch dann vorhanden, wenn man in die Zuleitung zu den Zwischenelektroden Widerstände einschaltet, denn über die zwischen diesen Elektroden herrschenden Kapazitäten können sich Spannungsstäße auf die Zwischenelektroden übertragen. Gemäß der Erfindung läßt sich das Auftreten von Schwingungen vermeiden, wenn man die zur Vergleichmäßigung der Spannungsverteilung in der Entladungsbahn dienenden und an einen zwischen Anode und Kathode geschalteten Spannungsteiler angeschlossenen Zwischenelektroden für die über der Betriebsfrequenz liegenden Frequenzen von der Anodenspannung entkoppelt oder mit einer Gegenkopplung versieht, durch die den Zwischenelektroden bei über der Betriebsfrequenz liegenden Frequenzen eine der hochfrequenten Komponente der Anodenspannung entgegengesetzt gerichtete hochfrequente Spannung aufgedrückt wird. Es ist zwar bekannt, bei gittergesteuerten Entladungsgefäßen mit bogenähnlicher Entladung, zu deren Steuerung eine Photozelle dient, die Gitteranodenkapazität zu neutralisieren. Hierbei handelt es sich aber nicht um die Vermeidung von hochfrequenten Schwingungen, die durch die Zwischenelektroden hervorgerufen «-erden, die zur Vergleichmäßigung der Spannungsverteilung längs der Entladungsbahn dienert.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Abbildungen dargestellt. Die übereinstimmenden Teile der Abbildungen tragen die gleichen Bezugszeichen. Mit i ist das Entladungsgefäß bezeichnet. 2 ist eine Elektronenquelle, beispielsweise eine Glühkathode. 3 ist ein Steuergitter. .I, 5, 6 und 7 sind Elektroden, die in bekannter `'eise zwischen Anode und Kathode liegen und an einen kapazitiven Spannungsteiler 8 angeschlossen sind, der aus einer Aazahl Einzelkapazitäten besteht. Bei der Einrichtung nach AbU i wird zur Entkopplung der Zwischenelektroden ein zwischen den Spannungsteiler 8 und die Zuleitung i i geschalteter U'iderstand 13 verwendet. Es kann dies ein induktiver oder Olinischer Widerstand sein. Die Kapazität iüberbrückt dabei den Spannungsteiler 8 und leitet die über diesen Widerstand fließenden hochfrequenten Ströme ab. Gegebenenfalls kann man in die Anodenzuleitungen noch eine Drossel 9 einfügen, die punktiert angedeutet ist.
Bei der Einrichtung nach Abb. i ist trotz des Widerstandes 13 noch eine Kupplung des Anodenkreises finit dei: Zwischenelektroden irber die Kapazitäten zwischen Anode und dea Zwischenelektroden vorhanden. Man kann diese Kopplung aufheben, wenn inan eine gegenüber der hochfrequenten Komponente der Anodenspannung um igo° verschobene hochfrequente Spannung einführt. Zu diesem Zweck sind eine Reihe von Schaltungen brauchbar, die im wesentlichen darauf beruhen, daß eine von der hochf requentcri K.omhcnente des Anodenstromes abgeleitete Spannung finit einer den Anodenspannungsänderungen entgegengcrichteten Phase den Zwischenelektroden zugeführt wird. Eine solche Schaltung ist in Abb. 2 dargestellt. Im Anodenkreis liegt bei dieser Schaltung die etwa in ihrer 21Iitte angezapfte Induktivität 12, an deren einem Ende die Anode und an deren anderem Ende der kapazitive Spannungsteiler liegt. Es ist leicht zu Übers.hen, daß die an der Anode auftretenden hochfrequenten Spannungsänderungen mit unigekehrtem Vorzeichen auf den Spannungsteiler und damit auf die Zwischenelektroden übertragen werden und so eine Entkopplung zustande kommt.
Die Anordnung mehrerer hintereinanderliegender Elektroden bringt auch die Gefahr mit sich, daß eine Elektrode als Steuerorgan für einen zur folgenden Elektrode übergehenden Strom wirkt. Um derartige Erscheinungen zu vermeiden, empfiehlt es sich, auch die Zwischenelektroden untereinander und vom Anodenkreis zu entkoppeln. Zu diesem Zweck kann inan beispielsweise induktive Z@'iderstände in die Zuleitungen zu den Zwischenelektroden einschalten. Ein Ausführungsbeispiel dieser Art, bei dem hinsichtlich dis Anodenspannungseinflusses dieser Art, bei dem hinsichtlich des Anodenspannungseinflusses eine Gegenkopplung angewandt ist, zeigt Abb.3. Mit Hilfe des Spartransformators 12 wird die Gegenkopplung liiiisichtlich des Anodeneinflusses durchgeführt. Zur Entkopplung der einzelnen Zwischenelektroden untereinander sind die Induktivitäten 15 vorgesehen. Auch hier ist noch eine kapazitive Kopplung der Zwischenelektroden untereinander vorhanden, ähnlich wie die= hinsichtlich der Kopplung zwischen Anode und den Zwischenelektroden bei Abb. i de: Fall ist. Man kann aber auch die Zwischenelektroden mit einer Gegenkopplung ausrüsten. Ein Ausführungsbeispiel dieser Art zeigt Abb. 4.. Die Zwischenelektroden sind paarweise zusammengefaßt und über angezapfte Drosselspulen miteinander verbunden. Die3e Drosselspulen sind mit 16 und 17 lxzeichnet. Die Anzapfungen dieser Drosselspulen sind durch die Drosselspule i8 miteinander verbunden, deren Anzapfung über den Kondensator ig an die angezapften Spulen 12 angeschlossen ist. Um für die Betriebsspannung eine bestimmte Spannungsverteilung zu erhalten, sind ferner noch die Kapazitäten 2o, 21, 22, 23, 2d., -25 vorgesehen, welche als Spannungsteiler wirken und durch deren Bemessung man den Zwischenelektroden die gewünschte Spannung aufdrücken kann. Eine Betrachtung der Abb.4 zeigt, daß für die Elektroden d. und 5 untereinander und für die Elektroden (> und ; untereinander eine Gegenkopplung wirkt, die bei geeigneter Bemessung der Spulen 16 und 17 die kapazitive Kopplung zwischen diesen Elektroden aufheben kann. Faßt man die Elektroden paarweise zusammen, so findet durch die Drosselspule 18 eine Entkopplung hinsichtlich der Elektrodenpaare .4, 5 und 6, 7 und damit auch eine Entkopplung zwischen den benachbarten Elektroden 5 und 6 statt. Durch Verschieben der Anzapfpunkte an den Drosselspulen kann man bei den in den Abb. 2 bis ,4 dargestellten Schaltungen den Grad der Gegenkopplung verändern und damit auch die verschieden großen Kapazitäten zwischen den einzelnen Elektroden sowie die vorhandenen Erdkapazitäten berücksichtigen.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Betriebsschaltung für gas- oder in; talldampfgefüllte Hochspannungsgleichrichter mit mehreren zwischen Anode und Kathode liegenden, zur Vergleichmäßigung der Spannungsverteilung in der Entladungsbahn dienenden und an einen zwischen Anode und Kathode geschalteten Spannungsteiler angeschlossenen Zwischenelektroden, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenelektroden für die über der Betriebsfrequenz liegenden Frequenzen von der Anodenspannung entkoppelt oder mit einer Gegenkopplung versehen sind, durch die den Zwischenelektroden bei über der Betriebsfrequenz liegenden Frequenzen eine der hochfrequenten Komponente der Anodenspannung entgegengesetzt gerichtete hochfrequente Spannung aufgedrückt wird. _. Betriebsschaltung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß zum Zweck der Gegenkopplung die Zwischenelektroden an ein freies Wicklungsende einer im Anodenkreis liegenden Induktivität angeschlossen sind. 3. Betriebsschaltung nach Anspruch i oder a, dadurch gekennzeichnet, daß in den Zuleitungen zu den Zwischenelektroden Widerstände, insbesondere induktive Widerstände, eingeschaltet sind. Betriebsschaltung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß auch die Zwischenelektroden untereinander entkoppelt oder mit einer Gegenkopplung ausgerüstet sind.