DE2420177A1 - Vorschaltgeraet und dergleichen in der reihenresonanz-doppel-drosselschaltung - Google Patents

Description

• Vorschaltgerät und dergleichen in der Reihenresonanz-Doppel-Drosselschaltung.
• Die Erfindung bezieht sich auf ein Vorschaltgerät und dergleichen für den starterlosen Betrieb von Gas- und/ oder Dampfentladungslampen mit vorheizbaren Glühelektroden mit mindestens zwei Wicklungen in einem langgestreckten Gehäuse auf einem gemeinsamen durch einen Haupt luft spalt unterbrochenen aus geraden übereinandergeschichteten Blechstreifen bestehenden Kern, wobei diese Wicklungen in der Betriebsschaltung derart in Reihe miteinander mit einem Kondensator un'en beiden Glühelektroden der Lampe an eine Wechselstromquelle angeschlossen sind, daß die Lampe durch die Reihenschaltung des Kondensators und einer der Wicklungen überbrückt ist und der durch die Wicklungen :.S.ließende Reihenstrom vor der Zündung der Lampe einander entgegengesetzte Magnetfelder erzeugen, r' Derartige Vorschaltgeräte und dgl. sind bereits bekannt (DAS 1 o80 699), sie zeigen im Zusammenhang mit Streufeldtransformatoren die verschiedensten Schnittarten der erwähnten Kernblechstreifen, beispielsweise EI-,EE- und UT-Schnitte. Hiermit wird bekanntermaßen zunächst für einige Sekunden die Elektrodenvorheizung der Lampe bewirkt und nach erfolgter Zündung der Lampe dann ein stabiler, normaler Arbeitsbetrieb erzeugt. Dabei sind die Kernblechpakete immer so angeordnet, daß die Schichtung der Einzelbleche in Längsrichtung des langgestreckten Vorschaltgerätes zu liegen kommt. Beim Startvorgang der Lampe, das ist der anormale Betrieb, arbeiten nun die Primär- und die Sekundärspule gegeneinander, so daß die Gegeninduktivität durch den jeweiligen Streufluß bestimmt wird. Dieser Streufluß verläuft infolge der erwähnten Anordnung jedoch steht quer zur Schichtrichtung der Blechpakete, was zu einem Zusatzverlust in einem Paket führt. Außerdem besteht der Nachteil, daß das Eisenpaket über seine gesamte Länge magnetisch nicht gleichmäßig ausgenutzt ist.
• Ferner sind bei den bekannten Ausführungsformen die Wicklungen entweder axial hintereinander oder auch übereinander angeordnet. Dadurch ist eine gewisse Kopplung nicht auszuschließen.
• Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile zu beheben und das Vorschaltgerät der eingangs erwähnten Art so zu verbessern, daß eine wesentlich bessere Ausnutzung des Aktivmaterials möglich ist.
• Die Lösung dieser Aufgabe durch die Erfindung besteht darin, daß die Blechstreifen des Kernblechpaketes quer zur Längsrichtung der Vorrichtung geschichtet sind, daß die Gegeninduktivität im anormalen Lampenbetrieb durch Nebenluftspalte der Streufelder und die Hauptinduktivität im normalen Lampenbetrieb durch den Hauptluftspalt bestimmt wird, und daß der Eisenweg für die magnetische Flußführung bei beiden Induktivitäten geometrisch so ausgebildet ist, daß eine gleichmäßige magnetische Belastung des gesamten Kernblechpaketes erreicht wird.
• Durch die Erfindung verläuft der magnetische Fluß, und zwar sowohl der Haupt fuß als auch der Streufluß infolge der Querschichtung der Blechpakete definiert in Richtung der Bleche. Dabei bestimmt der Nebenluftspalt sehr definiert die Gegeninduktivität des anormalen Betriebes, während der Hauptluftspalt die Hauptinduktivität im Hauptkreis festlegt. Beim-normalen Betrieb addieren sich bekanntlich die beiden Wicklungsflüsse im Hauptkreis, und die Streufelder sind weitgehend ausgeschaltet.
• Durch die Erfindung wird infolge der erwähnten definierten magnetischen Flußführung erreicht, daß keine Zusatzverluste eintreten.
• In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die beiden Induktivitäten die gleichen Windungszahlen bei gleichen Drahtquerschnitten aufweisen.
• Die Wicklungen können aber auch anders ausgeführt sein, hierdurch wird aber eine Fertigungs-Vereinfachung erreicht. Quer zur Längsausdehnung der Fläche treten keine Flüsse auf, und dies bedeutet, daß eine Materialeinsparung bis zu 30 % erzielt werden kann.
• Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nun folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels unter Hinweis auf die Zeichnung. In dieser zeigen: Fig. 1 einen Schnitt senkrecht zur Längsachse durch den Erfindungsgegenstand; Fig. 2 ein Zeigerbild für den anormalen Betrieb des Gerätes nach Fig. 1 mit der Schaltung nach Fig. 4; Fig. 3 ein Zeigerbild für den Lampenbetrieb des Gerätes nach den Figuren 1 und 4 und Fig. 4 die Schaltung für das Gerät nach den vorangegangenen Figuren.
• Die Ausführungsform nach der Fig. 1 zeigt ein erfindungsgemäßes Vorschaltgerät mit einem EE-Schnitt der Kernbleche 1 und 9. Gemäß der Erfindung sind die Blechpakete 1 und 9 quer zur Längsrichtung des Gerätes, die senkrecht zur Zeichenebene liegt, geschichtet. Die beiden Wicklungen, nämlich die Primärwicklung 2 und die Sekundärwicklung 3 schließen ein Streufeldblechpaket 4 ein, das in Längsrichtung des Gerätes geschichtet ist, was hier durch die senkrechten Striche auf dem Paket angedeutet ist. Die dicken voll ausgezeichneten Linien bedeuten die Luftspalte.
• Der Nebenluftspalt 5 ist zwischen den Streufeldern und dem Kern angeordnet, und der Hauptluftspalt 6 unterteilt den Mittelsteg der E--förmigen Blechpakete 1 und 9.
• Die beiden Wicklungen 2 und 3 können bevorzugt gleich sein, das heißt gleiche Wicklungszahl bei gleichem Drahtquerschnitt aufweisen, was besonders bevorzugt ist.
• Die Wicklungen können aber auch beliebig abweichend hiervon ausgeführt sein.
• Durch die erwähnte erfindungsgemäße Anordnung der Blechpakete zu den Wicklungen treten quer zur Blechausdehnung gar keine magnetischen Flüsse auf, was von besonderem Vorteil ist, weil hierdurch am fertigen Gerät eine Materialeinsparung bis zu 3o % erzielt werden kann.
• Bei einer weiteren Ausführungsform kann ein EI-Schnitt der Kernblechpakete zur Anwendung kommen. Dies ist durch die unterbrochenen Linien 7 und 8 in Fig. 1 angedeutet, hierdurch soll die Lage des I-Bleches und des Hauptluftspaltes bei dieser anderen möglichen Ausführungsform angegeben werden.
• Zur Erläuterung der beiden erwähnten Betriebsarten sind in den Figuren 2 und 3 die Zeigerbilder für die Schaltung nach Fig. 4 in vereinfachter Form dargestellt.
• Fig. 2 zeigt den anormalen Vorheizbetrieb, der praktisch nur in Bruchteilen von Sekunden auftritt. Die beiden Teilwicklungen 2 und 3 der Doppeldrossel bilden mit dem Kompensations-Kondensator lo eine Reihenschaltung.
• Die beiden gleichsinnig gewickelten Reaktanzen 2 und 3 sind über den Widerstand einer Lampenelektrode REL gegengeschaltet. Für die Bestimmung der Spannungsfälle der Reihenschaltung wurde das Verbraucherzählpfeil-System angewendet. Wie das Zeigerbild zeigt, liefert diese Schaltung die erforderliche Höchstspannung der Lampe U0z, die bis zu 30 % größer als die angelegte Netzspannung UN bemessen werden kann. Die Zündspannung der Lampe ist u.a. sehr stark von dem Temperatur-Bereich abhängig. Es bedeuten: REL Widerstand einer Lampenelektrode UEL Spannungsabfall bei IV an einer Lampenelektrode UC Kondensatorspannung Uoz Zündspannung maximal U 2) Spannungsabfall an der Gegenschaltung der U 3) Reaktanzen 2 -und 3 Die OHM'schen Widerstände der Spulen sind hierin vernachlässigt.
• Fig. 3 zeigt den normalen Betrieb. Nach dem Zünden der Lampe--übernimmt hauptsächlich die Leerlaufreaktanz 2 der Teildrosselspule die Strombegrenzung der Lampe.
• Da die beiden Teildrosselspulen 2 und 3 einen gemeinsamen magnetischen Kreis haben, wird in der Teildrosselspule 3 die Spannung U Usek induziert. Der kapazitive Belastungskreis des Transformators liegt lampenparallel.
• Er bewirkt, daß die induktive Charakteristik des Lampenkreises durch die Leerlaufreaktanz X0 der Doppeldrossel auf den Netzstrom IN kompensiert wird. Der cos9 dieser Schaltung ist ca. o,9. Es bedeuten: UN Netzspannung UL Lampenspannung Uprim. Primärspannung des Transformators = Spannungsabfall des Netzstromes durch Leerlaufinduktivität xo Usek. Sekundärspannung IN Netzstrom IL Lampenstrom IK Kompensationsstrom ; Phasenwinkel

Claims (3)

1. Patentansprüche Vorschaltgerät für den starterlosen Betrieb von Gas-und/oder Dampfentladungslampen mit vorheizbaren Glühelektroden mit mindestens zwei Wicklungen in einem langgestreckten Gehäuse auf einem gemeinsamen durch einen Hauptluftspalt unterbrochenen aus geraden übereinandergeschichteten Blechstreifen bestehenden Kern, wobei diese Wicklungen in der Betriebsschaltung derart in Reihe miteinander mit einem Kondensator um den beiden Glühelektroden der Lampe an eine Wechselstromquelle angeschlossen sind, das die Lampe durch die Reihenschaltung des Kondensators und einer der Wicklungen überbrückt ist und der durch die Wicklungen fließende Reihenstrorn vor der Zündung der Lampe einander entgegengesetzte Magnetfelder erzeugen, dadurch eekennzeichnet, daß die Blechstreifen des Kernblechpaketes (1) quer zur Längsrichtung der Vorrichtung geschichtet sind, daß die Gegeninduktivität im anormalen Lampenbetrieb durch Nebenluftspalte (5) der Streufelder und die Hauptinduktivität im normalen Lampenbetrieb durch den Hauptluftspalt (6) bestimmt wird, und daß der Eisenweg für die magnetische Flußführung bei beiden Induktivitäten (2, 3) geometrisch so ausgebildet ist, daß eine gleichmäßige magnetische Belastung des gesamten Kernblechpaketes erreicht wird.
2. 2. Vorschaltgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Induktivitäten (23 3) die gleichen Windungszahlen bei gleichen Drahtquerschnitten aufweisen.
3. 3. Vorschaltgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in Längsrichtung des Gerätes geschichtete Streufeldblechpakete (4) im Bereich der einander gegenüberliegenden Wicklungen (2, 3) der Primär- und der Sekundärspulen angeordnet sind.

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