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Einrichtung zur Erzeugung kurzer gleichgerichteter Hochspannungeafromstöfte für Röntgenzwecke und dgl.
Zur Erzeugung kurzer, gleichgerichteter Hockspannungsstromstösse, z. B. zum Betriebe von Röntgenröhren, werden in der Regel aus den Gipfelteilen der einzelnen Wellen eines hochtransformierten sinusförmigen Wechselstromes mit Hilfe eines die negativen Wellen umkehrenden Gleichrichters kurze Stücke zur Nutzbarmachung herausgeschnitten. Da die Unterbrechung bei hoher Spannung erfolgt, findet stets eine starke Funkenbildung statt, so dass eine Unterbrechung in dem gewünschten Moment tatsächlich nicht erfolgt und ausserdem durch die Funken die Kontaktteile stark beschädigt werden.
Um diesen Übelstand zu beseitigen, ist vorgeschlagen worden, mittels einer besonders konstruierten elektromagnetischen Maschine einen Primärstrom mit kurzen steilen Wellen, die mit langen flachen, eventuell in der Nullinie verlaufenden Kurventeilen abwechseln, zu erzeugen und diesen Strom hochzutransformieren, so dass man auch im Hochspannungskreis ohneweiters kurze Stromstösse erhält.
Erzeugt die genannte elektromagnetische Maschine einen Strom mit einseitigen, z. B. positiven Spitzen, so ergeben sich zwischen diesen letzteren lange flache entgegengesetzte, z. B. negative Stromwellen. Die negativen Stromwellen werden natürlich im hochtransformieren sekundären Strom entsprechend höher und können beim Betriebe von Röntgenröhren zur Bildung des unerwünschten"Schliessungslichtes" führen. Die bereits vorgeschlagene Einschaltung von Widerständen, wie Funkenstrecken, Ventilröhren oder dgl., bietet hiergegen keine volle Sicherheit, weil durch besondere Umstände, die z. B. zu einer Erhöhung der negativen
Spannung oder einer Herabsetzung des Widerstandes führen lörnen, auch hier noch eir. gelegentlicher Stromdurchgang in der unerwünschten Richtung erfolgen kann.
Gemäss der Erfindung wird ein Stromdurchgang in umgekehrter Richtung mit volle ;
Sicherheit dadurch vermieden, dass die Maschine mit einem synchron mit ihr umlaufenden, im
Hochspannungskreis angeordneten Schalter verbunden wild, der den die Röntgenröhn
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unterbricht und während der Dauer der folgenden flachen negativen Stromwelle unterbrochen hält, also die schädlichen negativen Stromwellen ganz ausscheidet.
Bei Verwendung einer Maschine mit Gleichstromerregung, die einen Strom mit abwechselt 1 positiven und negativen Spitzen liefert, zwischen denen längere Unterbrechungen liegen, kaum man mittels eines im Hochspannungskreis angec 1 dneten bekannten Gleichrichters die negativen Wellen umkehren, was hier unter ganz besonders günstigen Bedingungen geschieht, weil dpr Gleichrichter nicht mehr Kurventeile aus den Wellengipfeln herauszuschneiden hat, infolgedes'n
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geschlossen ist.
In der Zeichnung ist in Fig. 1 und 2 ein Ausführungsbeispiel dargestellt, und zwar zeigt
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eines Stromes mit einseitigen Spitzen dar. Fig. 4 zeigt den Verlauf eines symmetrischen Stromes.
Fig. 5 veranschaulicht ein weiteres Ausführungsbeispiel, bei dem eine Maschine zwei Stromkreise speist.
Bei der Einrichtung nach Fig. 1 ist zur Erzeugung des durch die Primärwicklung a eines Transformators a, b gehenden Stromes eine bekannte elektromagnetische Maschine A vorgesehen, bei der die Spitzen der beiden Pole des Ankers einander dicht gegenüberstehen, während die Eisenkern der induzierten Spulen h, h nur einen Bruchteil der Umfangsausdehnung der Polschuhe des Ankers aufweisen. Man erhält hiedurch, weil eine Unmagnetisierung nur im Augenblicke des Vorbeiganges der Polspitzen des Ankers an den Spulen h, h stattfindet und diese Ummagnetisierung plötzlich vor sich geht, bei jeder Umdrehung des Ankers zwei kurze hohe Stromstösse.
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Im Stromkreis r der Sekundärwicklung b des Transformators ist ausser eine ! Röntgen- röhre c ein Schalter B mit einem auf der Welle e eines Motors d sitzenden doppelarmigen Schalthebel f und zwei Kontakten g, g angeordnet. Der Motor d ist an den Erregerstromkreis der Maschine A angeschlossen, so dass er mit dieser synchron umläuft. Die Kontakte g sind so eingestellt und bemessen, dass die Stromscl1lussstellungen zeitlich mit den kurzen heben Stem- stössen, die Unterbrechungen jeweils mit den negativen Spannungen des Maschinenstromkreises zusammenfallen, so dass die Unterbrechung bei Nullspannung erfolgt und die ganzen negativen Stromwellen abgeschaltet werden, wodurch eine Funkenbildung vermieden wird.
In dem Masse, wie nach der Unterbrechung die negative Stromspannung anwäcst, entfernen sich die Schalterarme f, f immer mehr von den Kontakten g, g, bis sie bei Erreichung des Höchstwertes der negativen Spannung die in Fig. 1 einpunktierte mittlere Stellung einnehmen, bei der zufolge des grossen Abstandes ein überspringen von Funken und damit der Durchgang eines negativen Stromes durch die Röhre ausgeschlossen ist.
Die Maschine A kann einen beliebigen Antrieb erhalten, doch muss dieser synchron mit dem Erregerwechselstrom eifolgen. Erfolgt der Antrieb der Maschine A mechanisch oder durch einen Gleichstrommotor, so stellt man den Synchronismus zweckmässig dadurch her, dass man auf der Antriebswelle der Maschine A einen kleinen Wechselstromgenerator anordnet, an den die Erregerwicklung und die Maschine d des Schalters angeschlossen werden. Man kann aber den Antrieb des Schalters auch mechanisch von der Welle der Maschine A, und zwar entweder durch direkte Kupplung oder durch Vermittlung eines Zahnrädergetriebes, ableiten.
Erregt man die Maschine A durch Gleichstrom, so erhält man einen Strom gemäss Fig. 4 mit abwechselnd positiven und negativen Spitzen und dazwischen liegenden längeren Ruhepausen. Entsprechend verläuft auch der hochtransformierte Strom im Hochspannungskreis r.
In diesem Falle tritt an die Stelle des Schalters ein an sich bekannter Gleichrichter wie er beispielsweise in Fig. 5 schematisch dargestellt ist. Die Kombination eines Gleichlichters mit der dargestellten Maschine bietet den Vorzug, dass einerseits der Gleichrichter nicht mehr zum Herausschneiden von Kurventeilen aus den Wellengipfeln, sondern nur noch zum Umdrehen der negativen Stromwellen dient, und dass die Umschaltung zufolge des zur beifügung stehenden grossen Spielraumes ohne die Notwendigkeit einer genauen Regulierung stets bei der Spannung
Null erfolgt.
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Maschine mit Wechselstrom erregt wird. weil zur Erregung ein Wechselstrom von doppelter Periodenzahl benutzt werden muss.
Statt zweier Spulenpaare kann man natürlich auch eine grössere Anzahl verwenden, um eine entsprechend grössere Anzahl von Stromkt eisen zu speisen.
PATENT ANSPRÜCHE :
1. Einrichtung zur Erzeugung kurzer, gleichgerichteter Hochspannungsstromstösse für Röntgenzwecke und dgl., gekennzeichnet durch die Verbindung einer an sich nur verhältnismässig kurze primäre Stromstösse ergebenden Maschine mit einem synchron damit umlaufenden, im Hochspannungskreise angeordneten Schalter, der den Hocbspannungsstrom nach jedem
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und während der Dauer der folgenden flachen Stromwelle unterbrochen hält.