146281. lajstromszámú szabadalom • Elektronikus vezérlésű váltóáramú szaggatott ívgerjesztő

Megjelent: 1960. március 15. ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL SZABADALMI LEÍRÁS 146.281. SZÁM 42. h. 17-22. OSZTÁLY - BA-1236'. ALAPSZÁM Elektronikus vezérlésű váltóáramú szaggatott ívgerjesztó Dr. Bardócz Árpád egyetemi magántanár, Budapest A bejelentés napja: 1958. január 23. A váltóáramú szaggatott ívgerjesztőket a spektroszkópiai gyakorlatban részben tudományos vizsgálatoknál, részben pedig minőségi és mennyiségi vegyelemzési feladatok megoldásánál alkalmazzák. Mindenfajta felhasználásnál komoly feladatot jelent az elektródok túlmelegedésének kiküszöbölése, mert a túlmelegedés következtében az alacsony olvadáspontú anyagok megolvadnak, ezenkívül az egyes elemek részleges kigőzölgése is fellép. Utóbbi jelenség megváltoztatja a vizsgált próba vegyi összetételét, ami hamis eredményekhez vezethet. Az elektródok káros túlmelegedését úgy lehet kiküszöbölni, hogy ívelés közben az átívelések közé szüneteket iktatunk be, amelyek folyamán a vizsgált elektródok lehűlhetnek. Az elektronikus vezérlés lehetővé teszi az egyes ívek, vagy ívpárok közé tetszőleges szünetek beiktatását, így az elektródok hőmérséklete, gyakorlati értelemben mindig a megengedett értéken tartható. Az ilyen vezérlésre azonban eddig igen tág határok között változtatható impulzusgenerátorokat alkalmaztak, amelyek meglehetősen bonyolult és költséges szerkezetek. A találmány szerint az ívelési szünetek közötti idő változtatása elektronikus vezérlésű váltóáramú szaggatott ívgerjesztőknél olyan módon oldható meg, hogy rögzített, vagy kismértékben változtatható rezgésszámú impulzusgenerátor alkalmazása mellett egy-egy ív időtartamát változtatjuk, miáltal az ívelés és az utána következő szünet viszonya tág határok között változtatható. Minél rövidebb az ív tartama, annál hosszabb az egymást követő két ív között a szünetidő. Ha az impulzus-generátor rezgésszáma másodpercenként csak 50, az ívelési és szünetidő közötti viszony még további mértékben változtatható. , Ismert dolog, hogy minél nagyobb az ív begyújtása alkalmával az elemző elektródokon a feszültség (a gyújtófeszültség), annál jobbak az ív begyulladási viszonyai. Ezért az ívet legkönnyebben a hálózati feszültség csúcsértékénél lehet begyújtani. Ha a váltóáramú szaggatott ív begyújtása nem a hálózati feszültség csúcsértékénél történik, gyújtási nehézségekkel is számolni kell. Ezért nehezebb a hálózati feszültséghullám kezdetén és végén — az ottani aránylag kis feszültség mellett — az ív begyújtása. Aránylag kis feszültség mellett is sikerül az ív begyújtása akkor, ha az íváramkör induktivitása (amely az ív begyulladását megnehezíti) kicsi és ha ezenkívül az ívközzel kondenzátorból és ohmos ellenállásiból álló, úgynevezett „ívfenntartó hid"-at kapcsolunk párhuzamosan. Nagyfrekvenciás gyújtású szaggatott ívgerjesztőknél az íváramkör induktivitása adva van egyrészt azzal, hogy Tesla transzformátor segítségével visszük rá a gyújtóáramokat az ívközre, másrészt pedig azzal, hogy — abból a célból, hogy a nagyfrekvenciás áramok ne jussanak a hálózatba — az íváramkörben önindukciót tartalmazó szűrőtagot kell alkalmazni. A jelenleg szokásos íváramkör-elrendezéseknél ugyanis az íváram mind a Tesla transzformátor szekunder tekercsén, mind pedig a szűrőtag induktivitásain áthalad. A találmány szerinti elektronikus vezérlésű váltóáramú, szaggatott ívgerjesztőnél az íváramkör induktivitása, a korábbi kivitelhez viszonyítva a felére csökkenthető azáltal, hogy a Tesla transzformátor szekunder tekercsét nem az ívvel sorosan, hanem az ívközt áthidalóan — az ívvel párhuzamosan — ihelyezzük az áramkörbe. A találmány szerinti elrendezést az 1. ábra láttatja. Az 1. ábrán a találmány tárgyát képező ívgetjesztő íváramkör ét tüntettük fel. I az elemző ívköz. A gyújtóáramkört és az azt vezérlő impulzusgenerátor áramkört nem tüntettük fel, mert az más szabadalmakból már ismert (lásd a 143 074. sz, BA—905 alapszámú magyar szabadalmat). A nagyfrekvenciás és nagyfeszültségű gyújtóáramokat a T Tesla transzformátorral yiszszük rá az I ívközre. Ll, L2 és C3 szűrőelem tagjai. RÍ és L3 az íváramkörben folyó áram korlátozására szolgáló változtatható ohmos ellenállás és önindukció. R2 az L3 önindukciót áthidaló ohmos ellenállás. C2—R3 az ún. ívfenntartó híd. R2 és a C2—R3 ívfenntartó híd szerepéről később lesz szó. Az Ll és L2 induktivitások okozta még mindig fennálló gyújtási nehézség azáltal küszöbölhető ki, hogy az I ívközzel párhuzamosan a már említett kondenzátorból és ohmos ellenállásból álló, ívfenntartó hidat kapcsolunk. Ennek a hídnak segít-