Устройство для питания газосветных ламп

 

Класс 211, 83о, 84о

СССР

% 60679

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зарегистрировано и Бюро gsodретеьуЩВилана СОД ,, .> Д,74Т:-, Ц;

Ю. С. Хлебцевич ЕИпЯ,„"1, д

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПИТАНИЯ ГАЗОСВЕТНЫХ ЛАМП

Заявлено 3 чая 1940 года в Наркомвлектропром СССР за ¹ 32!23

Опубликовано 31 января 1942 юда

Предлагаемое устройство для питания газосветных ламп может быть использовано во, всех случаях их обычного применения, как, например, для рекламных надписей, рисунков, световых знаков на улицах, оформления витрин и т. п, Кроме того устройство позволяет получить окрашивание светотехнических установок в любой цвет с заданной любой последовательностью и скоростью смены цвета, причем различные части установки могут изменять свой цвет по разному, что создает разнообразные световые эффекты.

Плавное изменение яркости ламп достигается при помощи регулируемого трансформатора с подмагничиванием. Для этого, согласно изобретению, подмагничивающая обмотка трансформатора присоединена через выпрямитель ко вторичной обмотке вспомогательного трансформаторного каскада, состоящего из двух одинаковых трансформаторов, первичные обмотки которых соединены между собой последовательно, а вторичные — навстречу друг другу; трансформаторы имеют последовательно и соответственно соединенные обмотки постоянного и переменного подмагничивания.

Для получения автоматически желательной последовательности изменения световых эффектов в цепь обмотки переменного подмагничивания каскада включается программный регулятор тока. Такое устройство может быть применено для совместного питания ряда разноцветных газосветных ламп, колбы которых тесно совмещены друг с другом.

Все это позволяет получать любые комбинации цвета, яркости и геометрических форм светотехнической установки.

На фиг. 1, 2 и 3 показаны две вертикальные проекции и план комплекта из трех газосветных трубок, дающих комбинированный свет; на фиг. 4 — принципиальная схема; на фиг. 5, 6 и 7 — регулирующий трансформатор; на фиг. 8, 9, 10 — такой же трансформатор в несколько измененной форме выполнения; на фиг. 11 и 12 — принципиальная схема и схема включения каскада трансформаторного магнитного усилителя; на фиг. 13 — схема программногоо р егулятор а; н а фи r. 14 — общая схема всего устройства с примерной газосветной надписью, Комплект трубок для получения комбинированного цвета состоит из трех тесно совмещенных газосветных колб или трубок, причем они могут быть сложены друг с другом по вертикали (фиг. 1 — 3) или помещены одна в другую.

Одна из трубок С содержит, например, аргон, и дает свет синей

175 № 60679 части спектра, трубка К содержит неон и дает красный свет, а трубка 3 содержит аргон и пары ртути, причем она сделана из стекла, пропускающего только зеленую часть спектра.

Все три трубки целесообразно располагать одну за другой и помещать в желобках короба, имеющих отражающую поверхность, так, чтобы наблюдающему казалось, что реклама или какое-либо светотехническое устройство набрано из одной трубки.

Порядок расположения трубок может быть следующим. Позади всех расположена аргоново-ртутная трубка 3 из стекла, пропускающего только зеленые лучи, причем ее электроды За отгибаются назад перпендикулярно к плоскости, в которой лежит трубка, т. е. таким образом, каким они отгибаются у обычных трубок, Непосредственно перед ней с небольшим промежутком помещается неоновая трубка К, диаметр которой берется меньше диаметра аргоново-ртутной трубки, а электроды 2 изгибаются в двух направлениях, причем первый изгиб делается на 90 в плоскости, в которой лежит трубка, а второй перпендикулярно к этой плоскости. Перед неоновой трубкой помещается с небольшим промежутком аргоновая трубка С, диаметр которой берется равным диаметру аргоново-ртутной трубки 3, причем ее электроды 1 изгибаются также в двух плоскостях, аналогично тому, как у трубки К, Таким образом, трубки, дающие зеленый, красный и синий свет, накладываются друг на друга так, чтобы их осевые линии лежали в одной плоскости, причем электроды трубок К и С красного и синего света располагаются по бокам трубок зеленого света 3. Длина электродов трубок 3 делается больше электродов трубок С и К. Электроды трубок помещаются в фарфоровых втулочках 4. Трубки закрепляются в желобках короба при помощи латунных обжимок 5. Трубки одинакового све та разных комплектов соединяются последовательно и приключаются к

176 вторичной обмотке О специального: регулируемого трансформатора, первичная обмотка I которого (фиг. 4) присоединяется к сети.

У такого трансформатора (фиг. 4 — 7) на обычном замкнутом сердечнике б .помещается раздельно первичная и вторичная обмотки I и 11.

Внутри основного сердечника б устанавливается два одинаковых сердечника 7 и 8 (фиг. 5, 6 и 7), высота которых меньше высоты проема основного сердечника, так что между ними остается зазор ". На стержнях сердечников 7 и 8 помещают две катушки подмагничивания с равным iHCJI0M BHTK0B WIZ/g. Об BOTKH 3THX катушек соединяются последовательно с таким расчетом, чтобы потоки в стержнях сердечников 7 и 8, помещающихся внутри основного сердечника б, были направлены навстречу друг другу. В форме выполнения, изображенной на фиг. 8 — 10, вместо двух сердечников 7 и 8 применен только один сердечник 7 с двумя одинаковыми обмотками подмагничивания, которые соединены последовательно. Обмотки подмагничивания питаются постоянным током, но возможно питание их и переменным током.

Питание обмоток подмагничивания осуществляется при помощи вспомогательного трансформаторного магнитного усилителя, переменный ток которого на выходе выпрямляется купроксным выпрямителем

КВ (фиг. 12) и подается в обмотку подмагничивания регулирующего трансформатора.

Вспомогательный трансформаторный магнитный усилитель может быть собран из любого количества каскадов. Каждый каскад состоит из двух совершенно одинаковых трансформаторов ТрП и ТрП, (фиг. 1 1 и 12), первичные обмотки которых соединяются последовательно и приключаются к сети переменного тока.

Вторичные обмотки трансформаторов ТрП и ТрП включаются навстречу друг другу так, что суммарное напряжение при одинаковых токах, текущих в обмотках постоянного подмагничивания W„, равно нулю. На средних стержнях сердеч¹ 60679 ников трансформаторов ТрП и ТрП помещаются две отдельные обмотки подмагничивания: обмотка постоянного подмагничивания W,„è обмотка переменного подмагничивания К,.

Обмотки постоянного подмагничива ния W „трансформаторов ТрП, и

ТрП2 соединяются последовательно.

Управляющие обмотки переменного подмагничивания йу, соединяются также последовательно, но таким образом, что если по ним течет ток, то в одном из трансформаторов ампервитки обмотки Г должны складываться с ампервитками обмотки постоянного подмагничивания, а в другом — вычитаться из них. При изменении направления тока, текущего в обмотках переменного подмагничивания, действие изменяется, а именно, там, где ампервитки складывались, они будут вычитаться, а где вычитались — складываться.

Через все обмотки подмагничивания трансформаторов ТрП и ТрП, пропускают постоянный ток, который создает постоянное одинаковое подмагничивание (при этом результирующая э.д.с. во вторичной обмотке равна нулю); величины ампервитков постоянного подмагничивания, а заодно и ампервитков первичной обмотки переменного тока, подбираются таким образом, чтобы появление малейшего тока в обмотках пе-! ременного подмагничивания R,, давало максимальную величину результирующего напряжения во вторичной обмотке каскада усиления.

В зависимости от того, в каком из трансформаторов суммарные ампервитки подмагничивания больше, результирующее напряжение во вторичной обмотке каскада усилителя имеет одно или другое, противоположное ему, направление вектора напряжения, причем величина результирующего напряжения пропорциональна величине тока, текущего в обмотках переменного подмагничивания Ю„. Такое устройство позволяет получить усилитель с пропорциональной зависимостью между постоянным током, текущим в обмотках переменного подмагничивания, и напряжением на выходе усилителя.

Выпрямив переменное напрягжение

12 Свод. Выпуск!. 1941 г. на выходе первого каскада усилителя при помощи купроксного выпрямителя КВ и подав выпрямленный ток B обмотки переменного подмагни чивания следующего каскада усилителя, можно получить дальнейшее усилительное действие.

В цепь обмотки переменного подмагничивания каскадного усилителя включается программный автомат (фиг. 13). Он служит для набора любой программы изменения цвета и любой скорости этого изменения и состоит из трех отдельных сопротивлений, разбитых на секции, причем каждая из них присоединяется к одному из гнезд 9.

Каждое сопротивление Я„й„ предназначается соответственно для получения различной степени яркости неоновых, аргоновых и аргоновортутных трубок.

Для более точной подрегулировки и более богатого выбора различных оттенков цвета, перед каждым секционированным сопротивлением Р „

R „R, включается регулируемый реостат r „ r„ r,, Четвертое секционированное сопротивление R „ служит для получения различной выдержки демонстрации какого-либо цвета.

Маленький электродвигатель 10 через редуктор 11 вращает щетку 12, которая скользит по контактному переключателю 1З; причем питание к щетке подводится при помощи кольца 14.

Количество контактов на контактном переключателе 18 выбирается соответственно желаемому числу изменений цвета за один цикл. Проводнички от контактов подаются на клеммную доску 15. К каждой клемме на клеммной доске прикрепляются по четыре гибких проводничка, оканчивающиеся на конце штепселями 9а. Таким образом, получается возможность на каждом контакте переключателя набрать различную величину сопротивления R., R„9в и тем самым получить различную яркость свечения трубок соответствующего цвета, а также прп помощи сопротивления К, jàçëè÷íóþ скорость вращения электродвигателя 10 и, следовательно, движения

177

ЛЪ 60679 щетки 12 переключателя на каждом данном контакте.

Электродвигатель 10 питается от того же купроксного выпрямителя

КВ, что и обмотки подмагничивания каскадов усилителей: при этом для регулирования скорости могут быть использованы те же контакты. Если желательно двигатель питать переменным током, то для регулирования скорости необходимо устроить еще один обособленный контактный переключатель.

На фиг, 14 представлена примерная схема питания газосветных трубок в виде надписи «Москва» с применением предлагаемого устройства.

Согласно описанному, какаялибо надпись или тому подобное собирается из трех комплектов трубок — неоновых (красное свечение), аргоновых (синее свечение) и аргопово-ртутных из пропускающего только зеленые лучи стекла (зеленое свечение), накладываемых друг на друга и помещаемых в желобках короба.

Трубки, дающие одинаковую цветность свечения, соединяются последовательно и присоединяются к повысительной обмотке своего регулирующего трансформатора. Таким образом получаются три обособленные пепи красных, синих и зеленых трубок.

Трансформаторы являются устройствами с переменйым рассеянием и обладают характеристикой, наиболее пригодной для работы с газосветными трубками. Изменение крутизны нагрузочной характеристики трансформатора достигается изменением магнитной проводимости цепи рассеяния при помощи постоянного подмагничивания.

Таким образом, при помощи изменения силы тока, идущего на постоянное подмагничивание, можно получить изменение силы тока, текущего через трубки, а следовательно, и изменение яркости свечения трубок каждого цвета в отдельности.

Для уменьшения мощности, необходимой для управления, применены трансформаторные каскады, которые позволяют получить большой коэфициент усиления по мощности.

178

Регулирующие трансформаторы и вспомогательные трансформаторные каскады монтируются непосредственно около самих газосветных трубок (фиг. 14).

Программный аппарат П может быть отнесен на любое расстояние от места установки вследствие того, что для управлечпя требуются небольшие токи.

Программный аппарат П связывается с установкой при помощи четырехжильного кабеля.

Набирая на каждом контакте переключателя при помощи штепселей различную величину R„<<, Й„R;„, также различную величинуЯ„, можно получать при включении программного аппарата П поочередное включение в цепь управляющих обмоток, переменного подмагничивания трансформаторных каскадов различ ных сопротивлений в самых различных комбинациях их между собой, и различную выдержку времени каждого приключения В зависимости от величины включаемого сопротивлсния изменяется сила тока в обмотках переменного подмагничивания каскада. От этого меняется сила тока в обмотках подмагничивания регулирующих трансформаторов, а от изменения силы тока в обмотках подмагничивания меняется магнитная проводимость цепей для потоков рас сеяния. В результате изменяется сила тока, текущего в трубках, что в конечном счете дает различную яркость свечения трубок каждого цвета в отдельности.

Комбинация различной яркости неоновых, аргоновых и аргоново. ртутных трубок в самых различных сочетаниях дает зрительное впечатление самых различных цветов и оттенков.

Для усиления зрительного восприятия смешения цветов можно в цепи трубок последовательно включать газотроны, тиратроны или другие какие-либо переключатели, производя, таким образом, поочередное включение красных, зеленых и синих трубок с частотой, при которой глаз не успевает замечать переключений. № 60679

Фиг. 2

Фиг, 1 р л4м р! I

i t

I I 2

Фиг. 4

Фиг. 3

Предмет изобретения

1. Устройство для питания г 30светных ламп от регулируемого трансформатора с подмагничиванием, отлич ающееся тем, что, с целью получения плавного изменения яркости ламп, подмагничивающая обмотка трансформатора присоединена через выпрямитель ко вторичной обмотке вспомогательного трансформаторного каскада, состоящего из двух одинаковых трансформаторов, первичные обмотки которых соединены между собой последовательно, а вторичные — навстречу друг другу, имеющих последовательно соединенные соответственно обмотки постоянного и переменного подмагничивания.

2. В устройстве по п. 1 применение программного регулятора тока в цепи обмотки переменного поцмагничивания каскада.

3. Применение устрой"тва по п. 1 для совместного питания ряда разноцветных газосветных ламп, колбы которых тесно совмещены друг с другом.