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 Betreff des Beitrags: Siemens VSM 412
BeitragVerfasst: Mi Aug 01, 2018 20:21 
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Gleich vorab: Wer sich daran so extrem stört dass ich einen Quecksilberdampfgleichrichter (Hg-Gleichrichter) im Haus habe, der fühle sich nicht genötigt hier kommentieren zu müssen. :hello:

Ich habe nun den Gleichrichter mit einem Arbeitskollegen vom Heimatmuseum Simbach am Inn herbekommen.

Geschichte:
Dieser Gleichrichter stammt aus den Siemenswerken und ist 1920 gebaut worden. Seine "Röhrennummer" ist VSM 412.
1894 wurde das erste E-Werk in Simbach von Josef Hellmannsberger in der Stadt in Betrieb genommen. Anfangs reichte ein Gleichstromgenerator aus um die Lampen der Stadt beleuchten zu können. Später als der Strombedarf anstieg wechselte man auf Wechselspannungsgeneratoren, doch ein großer Teil der Privathaushalte der Stadt die bis dahin Stromleitungen bekamen blieb auf Gleichstrom. Für dieser Haushalte wurde 1922 der Gleichrichter angeschafft. Er versorgte bis nach dem Krieg viele Privathaushalte der Stadt mit Gleichstrom.
Die Kabel und der Stützring sind mit Asbesttextil ummantelt welches ich mit viel Klarlack gefestigt habe.

Elektrische Daten:
Die elektrischen Daten kann ich nur schätzen. Anhand der Größe der Anoden gehe ich davon aus, dass es 500 bis 600 Ampere aushält. Mit Kühlung versteht sich.
Die Spannung kann weit variieren. Da es ein Drehstromgleichrichter ist mit 6 Anoden, gehe ich von 300-600 Volt aus.

Technisches:
Das Glas wurde vermutlich von Schott in Jena hergestellt. Diese belieferten damals viele Hersteller, u.a. Siemens mit technischen Glas-Erzeugnissen.
Der Kolben hat unglaublich dickes Glas, welches auch die hohen Temperaturen im Normalbetrieb aushält ohne zu reißen oder zu platzen. Gerade die Anodenarme sind davon betroffen, da die Einschmelzungen für die Anoden und das Steuergitter kritische Stellen sind.
Als Kathode hat der Gleichrichter eine metallische Spiralwendel, welche in einem Quecksilbersee liegt. Die Menge des Quecksilbers schätze ich auf etwa 250ml.

Funktion:
Diese Hg-Gleichrichter sind eine spezielle Form der Kaltkathodenröhre. Hg-Gleichrichter starten nicht von selbst, sie müssen zum Betrieb gezündet werden.
Man legt die Hauptwechselspannung an den Anoden an, der Nullleiter wird "durchgeschliffen und ist "dahinter" der Minus-Pol. An der Kathode liegt dann der Plus-Pol an.
Nun gibt es eine Zündelektrode die im Glaskolben federnd angebracht ist. Zwischen ihr und der Kathode legt man eine niedrige, aber strom-starke Spannungsquelle an (z.B. "Autobatterie").
Über der Zündelektrode befindet sich ein Solanoid (Elektromagnet) welches von außen mit einem Taster betätigt werden kann. Betätigt man nun einen Taster, dann zieht es die Zündelektrode aus dem Quecksilbersee und ein Abrisslichtbogen entsteht, welcher etwas Quecksilber verdampfen lässt und den Raum in dem Kolben ionisiert. Nun kann der Hauptstrom von den Anoden zur Kathode fließen. Hierbei entsteht ein heißer Lichtpunkt auf der Kathode, der s.g. Kathodenfleck. Dieser lässt immer mehr Quecksilber verdampfen bis sich ein stabiles Gleichgewicht zwischen vaporisiertem und flüssigem Quecksilber im Kolben eingestellt hat.
Im Nulldurchgang der Wechselspannung würde der Gleichrichter stoppen. Um das zu verhindern gibt es zwei Hilfselektroden im unteren Bereich über der Kathode, welche über einen Trafo mit Mittelanzapfung mit einer niedrigen Wechselspannung versorgt werden. Etwa 50-70 Volt.
Der Trafo sorgt für eine minimalste Phasenverschiebung, die ausreicht damit der Stromfluss nicht abreißt und immer bestehen bleibt.
Man wird durch die Erklärung merken, dass diese Gleichrichter eine pulsierende Gleichspannung herausgeben weil sie genau genommen nur Einweg-Gleichrichter sind.

Dieser Gleichrichter hat auch noch "Steuergitter". Diese sind dazu da um den Stromfluss durch den Gleichrichter zu regeln. Steigt der Anodenstrom an, so steigt auch die Spannung an den Gittern an, dadurch fängt der Gleichrichter an zu sperren und der Anodenstrom sinkt wieder. Etc. pp.
Diese Gitter konnten über regelbare Widerstände mit Spannung versorgt werden um die "Empfindlichkeit" einzustellen.

Da die Betriebstemperatur im Normalbetrieb recht hoch ist (einige hundert Grad) befindet sich in den Schaltschränken in denen diese eingebaut waren unterhalb des Kolbens ein Ventilator. Dieser kühlt einerseits die Elektroden, sorgt aber auch dafür, dass der Dom gekühlt wird, sodass immer genügend Quecksilber daran kondensieren kann und zurück zur Kathode tropft.

Im Betrieb leuchten diese Gleichrichter hell blau und geben vermutlich auch eine nicht besonders mindere Menge an UV-C Strahlung ab. Vorallem bei hohen Lastbetrieben.
Darum sollte man sich sicherheitshalber nie zu lange vor solchen Gleichrichtern aufhalten.

So, nun aber erstmal ein paar Bilder.

Gleichrichter im Schiedekäfig
Bild

Gitteranschlüsse
Bild

Hilfselektrodenanschlüsse (EA), Kathodenanschluss (K), Zündelektrodenanschluss (ZA) und Solanoidanschlüsse (S)
Bild

Anodenanschlüsse
Bild

Einer der Anodenarme. Am ende die Anode, "darunter" der Gitteranschluss
Bild

Spiralförmige Kathode im Quecksilbersee (schräg links unten kann man die eintauchende Zündelektrode sehen)
Bild

Federnde Zündelektrode mit außenliegendem Solanoid
Bild

Ich werde am Wochenende mit einem Freund einmal versuchen den Gleichrichter zu starten. Nicht mit Drehstrom und auch nur unter geringer Last.
Der Plan sieht dazu wie folgt aus. Zwischen der Zündelektrode und der Kathode werde ich für den Abrissfunken eine Autobatterie mit einer 12V/200W Lampe als Kurzschlussschutz schalten.

Bild

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 Betreff des Beitrags: Re: Siemens VSM 412
BeitragVerfasst: Mi Aug 01, 2018 21:37 
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Hallo Phalos,

da hast du dir aber ein wuchtiges Teil an Land gezogen. Auf dem ersten Bild und auf den ersten Blick ähnelt es einer Krake. Sie beansprucht mit ihren "Fangarmen" nahezu dein halbes Labor. Auf jeden Fall ist das "Ding" nicht zu übersehen und wäre selbst in einem größeren Raum ein echter Blickfang.

Auch die Informationen zu der Gleichrichterröhre finde ich sehr interessant - da hast du ja einiges zusammengetragen. Nun bin ich gespannt wie sich dieser mächtige Gleichrichter im Betrieb verhält und ob du ihn zum Laufen bringst... Tolles Projekt!

Ich hoffe, dass du darüber weiter berichtest.

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Mit freundlichen Grüßen, Peter R.


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 Betreff des Beitrags: Re: Siemens VSM 412
BeitragVerfasst: Mi Aug 01, 2018 22:44 
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Sieht ja irgendwie aus wie bei Dr. Frankenstein. Irre.
Bin ich auch mal gespannt auf das Ding.
Auf frohes Gelingen.

Christof


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 Betreff des Beitrags: Re: Siemens VSM 412
BeitragVerfasst: Do Aug 02, 2018 7:05 
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 Betreff des Beitrags: Re: Siemens VSM 412
BeitragVerfasst: Do Aug 02, 2018 21:09 
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So, ich habe mal etwas rumprobiert.
Starten will der Gleichrichter noch nicht was entweder an zu wenig Last oder zu wenig Spannung liegt.
Aber immerhin kann man in dieser Aufnahme schon einmal die Hilfsanoden und den Zündfunken kurzzeitig arbeiten sehen, bevor auch hier der Stromfluss wieder abreißt.

Bild

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 Betreff des Beitrags: Re: Siemens VSM 412
BeitragVerfasst: Do Aug 02, 2018 22:04 
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 Betreff des Beitrags: Re: Siemens VSM 412
BeitragVerfasst: Do Aug 02, 2018 22:53 
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wie schwer ist das Teilchen jetzt eigentlich?

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Gruss Nad

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 Betreff des Beitrags: Re: Siemens VSM 412
BeitragVerfasst: Do Aug 02, 2018 23:55 
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Besonders schwer ist er nicht. Das Quecksilber wiegt etwa 3 Kilo.
Der Glaskolben ca. 10kg und das Gestell etwa 15kg.
Geschätzt also grob 28kg. Das kommt auch recht gut hin.

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 Betreff des Beitrags: Re: Siemens VSM 412
BeitragVerfasst: Fr Aug 03, 2018 10:04 
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Jetzt fehlt Dir eigentlich nur noch eine passende Straßenbahn.

Ralf

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 Betreff des Beitrags: Re: Siemens VSM 412
BeitragVerfasst: Fr Aug 03, 2018 11:05 
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radioschrat hat geschrieben:
Jetzt fehlt Dir eigentlich nur noch eine passende Straßenbahn.

Ralf

Mit solchen Aussagen wäre ich bei Phalos vorsichtig... :D

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 Betreff des Beitrags: Re: Siemens VSM 412
BeitragVerfasst: Fr Aug 03, 2018 12:07 
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Hallo Phalos,

meiner Meinung könnte es tatsächlich an einer zu geringen Last liegen. Nach deinem SB liegen die zwei Lampen (100W, 500W) im Lastkreis in Reihe - die wirksame Last liegt daher unter 100Watt. Da dieser Gleichrichter wohl zur Gleich-Spannungsversorgung eines Ortsnetzes gedient hat, muss die Betriebsspannung etwa der Nennspannung des zu versorgenden Netzes entsprochen haben, da man Gleichspannung nicht transformieren kann.
Wenn es gerade nicht so heiss wäre, würde ich als Mindestlast ein Heizöfchen >1000W empfehlen. Vielleicht reicht es aber bereits beide Lampen parallel zu schalten, das wären dann 600Watt.

Trotz allem sind schon die Lichteffekte der Züdelektroden recht eindrucksvoll. Ich werde deine Bemühungen weiterhin voller Spannung verfolgen - wenn dann noch der Strom dazu kommt - eine tolle Geschichte.

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Mit freundlichen Grüßen, Peter R.


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 Betreff des Beitrags: Re: Siemens VSM 412
BeitragVerfasst: Fr Aug 03, 2018 12:29 
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Ja, darum werde ich heute mit etwas mehr Anodenspannung (250-300V) arbeiten und als Last einen 1000 bzw. 2000 Watt Heizofen verwenden. Das sind im Grunde einfach nur zwei dicke Drahtwiderstände.

Die Hilfsspannung werde ich auch auf 100-200 Volt erhöhen und als Schutzlast je eine 100 Watt Birne verwenden anstatt der Drosseln.

Mein Hilfsspannungstrafo hat in 50 Volt Schritten Abgriffe bis 500 Volt und der für die Anodenspannung kann 300, 350 und 400 Volt liefern.
Bei über 300 Volt wird es aber mit den Lasten schwierig, da die meisten Haushaltsgeräte auf maximal 240 Volt ausgelegt sind. :mrgreen:

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 Betreff des Beitrags: Re: Siemens VSM 412
BeitragVerfasst: Mo Aug 06, 2018 16:59 
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Hallo Phalos,

ich beneide Dich zu dem Gleichrichter. Den hätte ich auch sofort genommen, sowas wird schließlich nicht wieder neu gebaut.
Gut, dass Du den für die Nachwelt erhälst.

Zeichnungen von sowas sind ja ganz nett. Aber das Original ist um Welten besser.


Freue mich schon auf weitere Bilder von dem Kraken.


MfG

Rado

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 Betreff des Beitrags: Re: Siemens VSM 412
BeitragVerfasst: So Aug 12, 2018 18:32 
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Leider schaffe ich es nicht den Gleichrichter zu starten.
Ich bekomme dabei leider nichtmal die Hilfsanoden zum arbeiten.

Aber nun gut, immerhin habe ich ein paar schöne Bilder und einiges an neuem Wissen über diese Gleichrichter angesammelt :D
Das ist ja auch nichts schlechtes.

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 Betreff des Beitrags: Re: Siemens VSM 412
BeitragVerfasst: Di Aug 14, 2018 20:10 
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Registriert: Di Mai 12, 2009 18:09
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Hast Du Glättungsdrosseln im Laststromkreis drin? Die werden notwendig sein, um den Laststrom aufrecht zu erhalten.
Vielleicht findest Du hier: https://archive.org/details/Mercury_Arc ... ograd_1930
was Hilfreiches.

MfG
Munzel


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