DE746776C

DE746776C - Gesteuerte Hochvakuumgleichrichterroehre fuer eine Einrichtung zur Erzeugung einer geglaetteten Gleichspannung aus Mehrphasennetzen

Info

Publication number: DE746776C
Application number: DET53301D
Authority: DE
Priority date: 1940-01-17
Filing date: 1940-01-17
Publication date: 1944-12-27

Description

Gesteuerte Hochvakuumgleichrichterröhre für eine Einrichtung zur Erzeugung - einer geglätteten Gleichspannung aus Mehrphasennetzen Es sind Einrichtungen zur Erzeugung einer geglätteten Gleichspannung aus Mehrphasennetzen unter Verwendung gittergesteuerter Hochvakuumgleichr ichterröhren bekannt, deren Gittern eine um nahezu i 8o' in der Phase gegenüber den Schwankungen der entnommenen gleichgerichteten Spannung verschobene Steuerwechselspannung -zugeführt wird. Auf diese Weise gelingt es, insbesondere bei Netzen mit mehr als zwei Phasen, ohne Siebmittel eine geglättete Gleichspannung herzustellen. Bei diesen Einrichtungen wurden bislang für jede Phase eine getrennte Röhre verwendet.
Gegenstand der Erfindung ist es, an Stelle mehrerer getrennter Röhren eine einzige Röhre zu verwenden, die für den Fall eines Dreiphasennetzes für die drei Entladungsstrecken eire gemeinsame, indirekt geheizte Kathode besitzt, die von drei auf einem gemeinsamen Zylindermantel liegenden Einzelanoden konzentrisch umgeben ist, zwischen denen erfindungsgemäß über die ganze Länge der Kathode sich erstreckende und in durch die Kathodenachse hindurchgehenden Ebenen liegende Schirmelektroden angeordnet sind, welche gleichzeitig als Steuerelektroden dienen. Zur Erhöhung der Steuerwirkung dieser Schirmelektroden kann noch ein für alle drei Entladungsstrecken gemeinsames Steuergitter vorgesehen werden.
Die Hochvakuumgleichrichterröhre gemäß der Erfindung ermöglicht, abgesehen von einem geringen Raumbedarf, eine Vereinfachung der Schaltung, da nunmehr nur noch eine einzige Röhre 'und eine einzige Steuerspannungsquelle benötigt werden, während gleichzeitig röhrenmäl.')ig durch die für sämtliche Entladungsstrecken gemeinsame Steuerelektrode an Durchführungen gespart «wird.
Es ist bereits eine Glühkathodenröhre für große Leistungen zur Uniformung von ir-phasigein Wechselstrom in Gleichstrom mit zwei n-Anoden bekannt, welche eine die Glühkathode konzentrisch umgebende, durch zwei n-parallel zur Achse der Glühkathode ver=. laufende Schlitze unterteilte Zylinderfläche bilden.
Diese Röhre dient erstens einem anderen Zweck wie die erfindungsgemäße Röhre, und zweitens weist sie den Unterschied auf, daß die bei der erfindungsgemäßen Röhre vorgesehenen Schirmelektroden, die gleichzeitig als Steuerelektroden dienen, fehlen. Diese Schirm- und Steuerelektroden sind für die Verwendung der erfindungsgemäßen Röhre aber von ausschlaggebender Bedeutung, weil hierdurch erst die Erzielung eines sauber geglätteten Gleichstromes ermöglicht wird.
Ein Ausführungsbeispiel der Hochvakuumgleichrichterröhre nach der Erfindung ist in der Zeichnung im Schnitt dargestellt.
Diese Röhre enthält für alle drei Entladungsstrecken eine gemeinsame, indirekt geheizte Kathode I(, die von drei auf einem gemeinsamen Zylindermantel liegenden Einzelanoden Al, A2 und A3 konzentrisch umgehen ist. Zwischen den einzelnen Anodenflächen sind SchirmblecheG angeordnet, die sich über die ganze Länge der Kathode erstrecken und in Ebenen liegen, die durch die Kathodenachse hindurchgehen. Diese Schirmbleche G, die gleichzeitig als Steuerelektroden wirken, sind innerhalb der Röhre miteinander verbunden und können z. B. mit der dreifachen Frequenz der Anodenspannung (für den Fall eines Dreiphasennetzes) gesteuert werden. Zu dieser Steuerung dient der dreiphasige, mit der Frequenz f primärseitig erregte Steuertransformator, dessen Sekundärwicklungen miteinander und mit einer veränderbaren Vorspannungsquelle U1 einem Gleichstrom G1 und einem Potentioineter in Reihe liegen. In dem Potentiometer wird die Steuerspannung mit der Frequenz 31 abgegriffen. Der an diesem Potentiometer abgegriffenen Wechselgpannung ist eine Gleichspannung überlagert, die einem weiteren, von der Gleichstromquelle C1., gespeisten Potentiometer entnommen wird.
An Stelle der in der Zeichnung dargestellten hintereinandergeschalteten Sekundärwicklungen des Steuertransformators können die Sekundärwicklungen auch über je einen Hilfsgleichrichter zueinander parallel geschaltet werden.
Die Hochvakuumglühkathodengleichrichterröhre hat in dieser Form einen verhältnismäßig großen Durchgriff, der jedoch durch Einbau eines für alle drei Entladungsstrecken gemeinsamen, die Kathode konzentrisch umgebenden Steuergitters G' verkleinert werden kann. Wichtig für eine einwandfreie Funktion der Röhre ist, daß die Abstände der einzelnen Anoden von der Kathode völlig gleich sind, damit für jeden Anodenzweig der innere Widerstand der gleiche. ist. Um ein Aufprallen auf die Gefäßwand zu verhindern, sind Abschirmbleche S vorgesehen, die den Zwischenraum zwischen den einzelnen Anoden von außen her abdecken.
Es soll zum Schluß noch darauf hingewiesen werden, daß eine einwandfreie Addition der drei Anodenströme, die zur Erreichung einer völlig geglätteten Gleichspannung notwendig sind, nur dann möglich ist, wenn der Innenwiderstand einer Gleichrichterstrecke mindestens in derselben Größenordnung liegt wie der Außenwiderstand. Ist nämlich der Innenwiderstand gegenüber dem Außenwiderstand zu vernachlässigen, so tritt eine sehr rasche Phasenablösung auf, wodurch eine einwandfreie Addition der drei Ströme verhindert wird. Diese Bedingung läßt sich selbstverständlich für eine rein kapazitive Last nicht erfüllen. Dort ist sie auch nicht notwendig, da sich eine Kapazität stets auf die Scheitelspannung auflädt und nach Beendigung der Aufladung konstant auf diesem Wert bleibt, so daß sich irgendwelche Mittel zur Glättung von vornherein erübrigen.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Gesteuerte Hochvakuumgleichrichterröhre für eine Einrichtung zur Erzeugung einer geglätteten Gleichspannung aus Mehrphasennetzen, bei der für den Fall eines Dreiphasennetzes für die drei Entladungsstrecken eine gemeinsame, indirekt geheizte Kathode vorgesehen ist, die von drei auf einem gemeinsamen Zylindermantel liegenden Einzelanoden (Al, A2, A3) konzentrisch umgeben ist, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Einzelanoden über die ganze Länge der Kathode sich erstreckende und in durch die Kathodenachse hindurchgehenden Ebenen liegende Schirmelektroden (G) angeordnet sind,, die gleichzeitig als Steuerelektrode dienen. z. Gesteuerte Hochvakuumgleichrichterröhre nach Anspruch z, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erhöhung der Steuerwirkung der Schirmelektroden (G) ein für alle drei Entladungsstrecken gemeinsames Steuergitter (G') angeordnet ist. 3. Schaltung für eine gesteuerte Hochvakuumgleichrichterröhre nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerelektrode mit einem aus einem Dreiphasenhilfsgleichrichter, einem Potentiometer und einer veränderbaren Gleichspannungsquelle (Ul) bestehenden Steuerkreis über ein weiteres, von einer zweiten Gleichspannungsquelle (U2) gespeistes Potentiometer verbunden ist. Zur Abgrenzung des Anmeldungsgegenstandes vom Stand der Technik sind im Erteilungsverfahren folgende Druckschriften in Betracht gezogen worden deutsche Patentschriften ..... Nr. 424 934, 6o6 709, 607 223.