CH295818A - Multi-stage high voltage generator assembled with a multi-stage electric discharge tube. - Google Patents

Multi-stage high voltage generator assembled with a multi-stage electric discharge tube.

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CH295818A
CH295818A CH295818DA CH295818A CH 295818 A CH295818 A CH 295818A CH 295818D A CH295818D A CH 295818DA CH 295818 A CH295818 A CH 295818A
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voltage generator
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high voltage
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German (de)
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Aktieng Siemens-Reiniger-Werke
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Siemens Reiniger Werke Ag
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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
    • H02M7/02Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal
    • H02M7/04Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters
    • H02M7/06Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes without control electrode or semiconductor devices without control electrode
    • H02M7/10Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes without control electrode or semiconductor devices without control electrode arranged for operation in series, e.g. for multiplication of voltage
    • H02M7/103Containing passive elements (capacitively coupled) which are ordered in cascade on one source
    • H02M7/106With physical arrangement details

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Generation Of Surge Voltage And Current (AREA)

Description

  

  Mit einer     mehrstufigen    elektrischen Entladungsröhre zusammengebauter     mehrstufiger     Hochspannungserzeuger.    Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde,  für einen Hochspannungserzeuger, bei wel  chem die zur Erzeugung der Teilspannungen  dienenden Einheiten zusammen mit einer  mehrstufigen     elektrischen    Entladungsröhre in  einem gemeinsamen Behälter untergebracht  sind, eine technisch brauchbare Bauweise zu  finden, die in verhältnismässig einfacher  Weise verwirklicht. werden kann.  



  Bei einem bereits bekannten Hochspan  nungserzeuger, bei dem die Hochspannung  in mehreren Spulen bzw. Einzelwicklungen  erzeugt wir, besteht die Isolation dieser  Spulen bzw. Einzelwicklungen aus Papier  bandagen, die so angebracht sind, dass jeweils  immer     eine    zusammenhängende Bandage einer  Spule bzw. Einzelwicklung alle auf höherem  Potential gegen Erde liegenden Spulen bzw.  Einzelwicklungen des Hochspannungserzeu  gers und des etwa vorhandenen Heiztrans  formators sowie sämtliche Verbindungsleitun  gen einschliesslich der Hochspannung führen  den Teile der elektrischen Entladungsröhre  mit. umfasst.

   Zum Zwecke der vollkommenen  Potentialsteuerung und damit zur Erreichung  einer an sämtlichen     Stellen,    annähernd gleich  grossen elektrischen Beanspruchung .des Iso  lationsmaterials ist jede dieser Bandagen  durchgehend mit einer leitenden Schicht über  zogen, die aufgespritzt oder durch einen       Staniolbelag    gebildet und jeweils mit dem    niedrigsten Potential gegenüber Erde der in  den einzelnen Bandagen eingeschlossenen Teile  des Hochspannungserzeugers verbunden ist.  Da bei dem vorgeschlagenen Hochspannungs  erzeuger die     ineinandergeschachtelten    Papier  bandagen mit den Steuerflächen nur zeitlich  nacheinander angefertigt werden können, ist  deren Herstellung sehr umständlich     und:    zeit  raubend.

   In manchen Fällen, insbesondere ,  bei Einrichtungen für extrem hohe Spannun  gen, beispielsweise für eine Million Volt, bei  der an sich die lückenlose     Durchsteuerung     des     Dielektrikums    besonders angebracht ist,  wird aus diesem Grunde sogar die praktische .  Ausführbarkeit in Frage gestellt sein. Ein  weiterer Nachteil besteht darin, dass die ver  schiedenen Bandagen nicht.     einzeln    geprüft  werden können. Ein etwa beim Bau der Ein  richtung sich einschleichender Fehler kann  erst gefunden werden, wenn die gesamte Ein  richtung fertiggestellt ist. Ferner ist ein nach  trägliches Auseinandernehmen der Einrich  tung nur durch Zerstörung sämtlicher Ban  dagen möglich.  



  Bei der Erfindung, die einen mit einer  mehrstufigen     elektrischen    Entladungsröhre  zusammengebauten mehrstufigen Hochspan  nungserzeuger betrifft, bei welchem die zur  Erzeugung der     Teilspannungen    dienenden  Einheiten zum Zwecke der Potentialsteuerung  mit von elektrisch leitenden Flächen durch-      setzten Isolierschichten umgeben sind, und  jede Steuerfläche mit einem Punkt niedrig  sten Potentials -der ihr zugeordneten Span  nungsstufe verbunden ist und alle Span  nungsstufen höheren Potentials einhüllt, wer  den die geschilderten Nachteile dadurch besei  tigt., dass für die Steuerflächen voneinander  getrennte     ineinandergeschachtelte,    steife Kör  per vorhanden sind.  



  Durch die Erfindung erlangt die Hüllen  bauweise erst praktische Bedeutung. Sie er  möglicht es, dass die     Äquipotentiaihüllen    und  ebenso die gegebenenfalls die Hüllen tragenden  Isolierschichten als starre Körper einzeln her  stellbar sind. Diese Körper, die zweckmässiger  weise aus mehreren Teilen bestehen, können  für sich geprüft werden. Durch sie wird der  Aufbau der neuen Einrichtung wesentlich  erleichtert und     ein    nachträgliches Auseinan  dernehmen der     einzelnen    Teile möglich ge  macht, ohne dass grosse Zerstörungen vorge  nommen werden müssen.  



  In den     Fig.1    bis 10 sind verschiedene  Ausführungsbeispiele der Erfindung schema  tisch wiedergegeben. Bei dem in     Fig.1    im  Schnitt und in     Fig.    2 in der Draufsicht. dar  gestellten     Ausführungsbeispiel    enthält. der  Hochspannungserzeuger einen     Transformator     mit mehreren in Serie geschalteten Sekundär  spulen 1, die auf dem gemeinsamen Eisen  kern 2 angeordnet sind. Die Spulen 1 sind mit  einer mehrstufigen elektrischen Entladungs  röhre 3 in einem gemeinsamen ringförmigen  Behälter 4 untergebracht.

   Das zwischen der       elektrischen    Entladungsröhre und dem Be  hälter befindliche     Dielektrikum    wird derart  von starr ausgebildeten metallischen Steuer  flächen 5 durchsetzt, dass die Spulen 1 und  die dazugehörenden Stufen der Entladungs  röhre 3 jeweils von einer gemeinsamen.     Leiten-          ten    Hülle umgeben sind, wobei die v     ersehiede-          nen    Hüllen in an sich bekannter Weise mit  dem Transformator verbunden und     ineinan-          dergeschachtelt    sind.

   Die Steuerflächen 5 kön  nen     als    ineinander     verschachtelbare    topfartige  Blechkörper 6 mit     aufsetzbaren    Deckeln 7       ausgebildet    sein, die gegebenenfalls noch mit  einer Isolierschicht, z. B. aus Gummi, verbun-    den sind. Die Zwischenräume zwischen den       Steuerflächen    können mit einem festen Iso  lierstoff ausgefüllt sein, was gegebenenfalls  durch Ausgiessen der Zwischenräume mit  einem erstarrenden Isoliermittel oder mit  einem thermoplastischen Kunststoff (z. B.       Polystyrol)    erzielbar ist.. Bei Verwendung  eines flüssigen oder gasförmigen Isoliermit  tels, z.

   B. Öl bzw.     Pressgas,    kann das mit  bekannten Mitteln in     I'mlauf    gesetzte Isolier  mittel dazu dienen, die Wärme aus dem       Dielektrikum    herauszuführen.  



  Bei dem Ausführungsbeispiel gemäss der       Fig.l    bilden die     Steuerflächen    die innern  Belegungen von entsprechend     geformten    Iso  lierschichten 8 aus keramischem Material  (Porzellan;     Calit    oder dergleichen),     aus        Press-          stoff    oder aus einem Kunststoff, die bei Zu  sammensetzung aus mehreren Teilen     zweck-          mä.ssig    durch parallel zur     Feldrichtung    ver  laufende Stossfugen, vorzugsweise unter Zu  hilfenahme eines     Fülldielektrikums,

      oder bei       schweissbaren    Stoffen     durch        Schweissun-    zu  verbinden sind. Die freibleibenden Zwischen  räume in dem Behälter 4 sind mit.<B>Öl</B> 9 aus  gefüllt. Die     Verbindungsstellen    10 zwischen  den Töpfen 6 und den Deckeln 7 sind     zweek-          mässig        in,    der Höhe     versetzt    angeordnet. Um       Kurzschlusswindungen    zu vermeiden, sind die  Steuerflächen in     Riclitting    des Kernes ge  schlitzt.  



  Beim Bau der Einrichtung werden die  Sekundärspulen 1 und die mit der Isolier  sehicht     bedeekt.en    Töpfe 6 in der dargestellten  Weise in dem Behälter 4 angeordnet. Hierauf  werden die entsprechenden Deckel der reihe  nach aufgesetzt und die Trennstellen der  Steuerflächen 5 elektrisch leitend und die       Isolierschiehten    8     durehschlamsicher,    bei     Ver-          wendung    von     Isolierschiehten    aus schweiss  baren Kunststoffen, -wie sie z.

   B. unter den  Markenbezeichnungen      Vinidtir     oder      llipo-          lam     bekannt. sind, zweckmässig durch     Schwci-          ssung,    miteinander     verbunden.    Der Eisenkern  2 wird erst nach dem Zusammenbau des Be  hälters 4 in die Ringöffnung 11 eingeführt.  Die Entladungsröhre 3 ist. in den Behälter     -I    ,  auswechselbar eingebaut.

   Die     Heizspannung         für die Entladungsröhre wird einer in der  Figur nicht     dargestellten    Wicklung entnom  men, die eine Verlängerung der Sekundär  wicklung     bildet.    Für die     Regulierung    der  Heizspannung ist in der Kathodenkappe 12  ein in     Fig.1    ebenfalls nicht dargestellter  Regelwiderstand vorhanden, der mit Hilfe  einer Isolierwelle 13 verstellbar ist.  



       CTegenüber    dem beschriebenen Ausfüh  rungsbeispiel ist eine wesentliche Vereinfa  chung dann zu erzielen, wenn ein Transfor  mator verwendet wird, bei dem der eine Schen  kel des Eisenkernes, auf dem die in Serie ge  schalteten Sekundärwicklungen angeordnet  sind, in an sich bekannter Weise in mehrere       Stüeke    geteilt ist. Die verschiedenen Kern  teile können dann in die gleichen     Äquipoten-          tialhüllen    eingeschlossen und mit diesen Hül  len leitend verbunden sein, wie die entspre  chenden Sekundärspulen. Dadurch wird die  Form     der    Steuerflächen einfacher, und die  Spulen können näher an die     Kernteile    heran  gebracht werden, so dass die Streuung kleiner  wird.

    



  Einen besonders einfachen Aufbau eines       lloebspannungserzeugers,    der mehrere     kaska-          denförmi-        hintereinandergeschaltete    Trans  forrnatoren aufweist, erhält man, wenn die  Eisenkerne dieser Transformatoren derart in  den     durell    die einzelnen Stufen der     Entla-          dun1sröhre    gelegten Ebenen angeordnet sind,       class    die Entladungsröhre die Kernfenster  durchsetzt.

   Ein derartiges     ArisführuirgSbei-          spiel    ist in     Fig.    3 im !Schnitt. dargestellt..     Fig.        .1          zeigt    Einzelheiten in etwas grösserem Massstab  im Schnitt.     Dureh    die besondere Ausbildung  und Anordnung des     Hoehspannungserzeugers     ergibt. sieh hierbei ein vollkommen     s7mmetri-          sclier#    Aufbau mit leicht     herstellbaren        rota-          tionss@-nimetrischen    Steuerflächen 14.

   Die       rin@@fö        rnri,#        e    n Eisenkerne 15 sind in die     Wulste     16     oder        Steuerflächen    14 eingebaut und mit  diesen elektrisch     verbunden.    Auf jedem der  Kerne befindet sich eine     Primärwieklung    17,  eine in den Figuren nicht dargestellte     Sekun-          diir@wiel@lun;@    und eine     Sehubwicklung    18 zur  Speisung der folgenden Transformatoren.

   Die  Speiseleitungen 19 für die einzelnen Primär-    Wicklungen sind jeweils durch     eine        Äquipoten-          tialhülle    isoliert durchgeführt. Die einzelnen  Stufen der Entladungsröhre 3 sind über Wi  derstände 20 mit den entsprechenden Wul  sten 16 verbunden. Diese Widerstände sind  zweckmässig als ebene oder kegelförmige \Spi  ralen ausgebildet, welche die Entladungsröhre  konzentrisch umgeben.  



  Es sind auch     Ausführungsbeispiele    der  Erfindung möglich, die nicht zur Erzeugung  von     \Vechselspannungen,    sondern von Gleich  spannung dienen. Den einzelnen Stufen dieser       Gleichspannungserzeuger    wird die Energie  entweder über Transformatoren oder über  Kondensatoren oder mechanisch über     Isolier-          wellen    zugeführt, und innerhalb der einzelnen  Stufen erfolgt die Gleichrichtung gegebenen  falls mit Kondensatoren und Ventilen. Der  Hochspannungserzeuger kann auch mit einer  Kanalstrahlröhre zusammengebaut sein.

   In  diesem Falle werden die Einrichtungen für  die Erzeugung der positiven Ladungsträger  in der Ä     quipotentialhülle    der obersten Span  nungsstufe untergebracht.  



  Die     Fig.    5 und 6 zeigen den Aufbau zweier  Hochspannungserzeuger, welche die in     Fig.    7  dargestellte Schaltungsanordnung zur Erzeu  gung einer Gleichspannung benutzen. Bei dem  Ausführungsbeispiel nach der     Fig.    5     sind    die  Sekundärspulen 1 eines Hochspannungstrans  formators auf einem     gemeinsamen    Eisenkern  2 angeordnet. Die Primärwicklung 21 befindet  sich ausserhalb des Behälters d. Die     Heizspan-          nungen    für die Ventile 22 werden von beson  deren Heizwicklungen 23 geliefert, die auf  dem Eisenkern 2 angeordnet sind.

   Die Regu  lierung dieser Spannungen kann durch in der       Figur    nicht dargestellte     Regulierwiderstände     erfolgen, .die in die entsprechenden     Äquipoten-          tialhüllen    eingebaut und mit Hilfe einer ge  meinsamen Isolierstange verstellbar sind. In  gleicher Weise kann die Heizspannung für  die Entladungsröhre 3, die beispielsweise eine  Röntgenröhre darstellt, von einer besonderen,  auf dem Eisenkern 2 angeordneten     Heizwick-          lung    21 abgenommen werden. Sie ist auch  regulierbar.

   Wie aus den Figuren ersieht-lieh  ist., sind die Ventile 22 und die Kondensatoren      25 in die     einzelnen        Äquipotentialhüllen    mit  eingebaut. Es ist vorteilhaft, die Ventile 22  nahe den für die elektrische Entladungsröhre  3 bestimmten Öffnungen 26 in den Steuerflä  chen anzuordnen und die Durchmesser dieser  Öffnungen so gross     auszubilden,    dass sie als       14Ta.nnloch    benützt werden können. Hierdurch  ist es möglich, im Bedarfsfalle das Auswech  seln eines Ventils nach vorherigem Heraus  fahren der Entladungsröhre vom Röhrenge  häuse aus vorzunehmen.

   Die durch die paral  lele Anordnung der Steuerflächen jeweils       zwischen    zwei     Äquipotentialhüllen    vorhan  dene Kapazität- wird     zweckmässig    als Konden  sator für den Hochspannungserzeuger ver  wendet. Da die so gebildeten Kondensatoren  den Kondensatoren 25 parallel geschaltet sind,  kann die Kapazität eines     Kondensators    25  jeweils um den Betrag der durch die an  ihn angeschlossenen Steuerflächen gebildeten  Kapazität kleiner sein. Die unterbrochenen  Linien 27 in     Fig.    7     sollen    andeuten, wie der  Hochspannungserzeuger durch ,die Steuerflä  chen in verschiedene Einheiten zerlegt wird.

    Es ist ersichtlich, dass einige der     Äquipoten-          tialhüllen    Öffnungen aufweisen, durch welche  die Verbindungsleitungen nach der in der  vorhergehenden     Äquipotentialhülle    unterge  brachten Einheit des Hochspannungserzeugers  hindurchgeführt sind.

   Die     Anbringung    von  isolierten Durchführungen durch die     Äqui-          potentialhüllen    ermöglicht., die beschriebenen       Äquipotentialflächen    auch dort anzuwenden,  wo die Einheiten des Hochspannungserzeugers  durch mehrere     Verbindungsleitungen    schal  tungsmässig zusammenhängen, wie dies bei  einer     Kaskadenschalt.ung    nach     Greinacher     oder einer ähnlichen     Kaskadenschaltung    der  Fall ist. Bei dem in     Fig.    6     dargestellten    Aus  führungsbeispiel ist der Eisenkern des Hoch  spannungstransformators in mehrere Teile  unterteilt.

   Diese Kernteile sind mit den auf  ihm angeordneten Hochspannungswicklungen  28 bzw.     Heizstromwicklungen    29 in den     Äqui-          pot.entialhüllen    der entsprechenden Einheiten  untergebracht. Die Primärwicklung 30 des       Hochspannungstransformators    befindet sieh  auf dem ausserhalb des Behälters 4 liegenden    Teil des Eisenkernes. Die Heizspannungen  für die Entladungsröhre 3 sowie die Dioden       lind    eventuelle weitere Spannungen können  mittels in den     Äquipotentialhüllen    unterge  brachter     Regulierorgane,    auf welche     Isolier-          wellen    wirken, gesteuert werden.  



  Das in     Fig.    8 dem Aufbau     iuid    in     Fig.    9  dem Schaltbild nach schematisch dargestellte       Ausführungsbeispiel    unterscheidet sich von  den beiden zuletzt     beschriebenenAusführungs-          beispielen    im wesentlichen nur dadurch, dass  die     Iioehspannungswicklungen    3.1 nicht auf  einem gemeinsamen, aber     unterteilten    Eisen  kern, sondern auf mehreren Eisenkernen 32  angeordnet sind, deren     Wicklungen        kaskaden-          artig    zusammengeschaltet sind.

   Die     Heizspan.          nungen    für die Ventile 22 werden dabei am  Ende der Sekundärwicklungen 31 bzw. der       Schubwicklungen    33, 34 abgenommen. Das  unterste Ventil kann seine     Heizspannung     einem in     Fig.    8 nicht. dargestellten Regulier  transformator entnehmen. Die Heizspannung  für die Entladungsröhre 3 wird von einer  Wicklung 35 geliefert, die auf dem obersten  Eisenkern angebracht ist. Gegebenenfalls kann  zwischen der     Wicklung    35 und der Kathode  36 der Entladungsröhre 3 in die Heizstrom  leitungen 37 zur Umformung der     '.Spannung     noch ein Transformator 38 eingebaut sein.  



  Schliesslich ist in der     Fig.    10 ein weiteres  Ausführungsbeispiel gezeigt,     lind    zwar ein       Hochspannungserzeuger,    der nach einer     Kas-          kadenschaltung    nach     Greinacher    aufgebaut  ist. Die     Heizspannungen    für die Ventile 22       -Lind    für die Entladungsröhre 3 werden hier  bei zweckmässig an einer mit in die     Äquipo-          tentialhülle    eingebauten     Kaskadenanordnung     abgenommen.

   Die     Wicklungen    3'9 dieser     Heiz-          kaskade    sind jeweils für die in den betreffen  den     Äquipotentialhüllen    angeordneten Ven  tile bestimmt. Auch bei dieser Einrichtung  ist die Entladungsröhre bei der Ausführung  räumlich so angeordnet, dass sich die Ventile  22, um ein leichtes Auswechseln zu ermög  lichen, in :der Nähe der Entladungsröhre be  finden.  



  Bei allen beschriebenen Ausführungsbei  spielen sind die Steuerflächen jeweils mit      einem Punkt niedrigsten Potentials gegen  Erde der     ihnen    zugeordneten Spannungsstu  fen verbunden.



  Multi-stage high voltage generator assembled with a multi-stage electric discharge tube. The invention is based on the object of a high-voltage generator in which the units used to generate the partial voltages are housed together with a multi-stage electrical discharge tube in a common container, a technically feasible construction that is implemented in a relatively simple manner. can be.



  In an already known high-voltage generator, in which the high voltage is generated in several coils or individual windings, the insulation of these coils or individual windings consists of paper bandages, which are attached so that there is always a coherent bandage of a coil or individual winding higher potential to earth lying coils or individual windings of the high voltage generator and any existing heating transformer and all connecting lines including the high voltage carry the parts of the electric discharge tube with. includes.

   For the purpose of perfect potential control and thus to achieve an electrical load of approximately the same amount at all points .des Iso lationsmaterials, each of these bandages is continuously covered with a conductive layer, which is sprayed on or formed by a foil covering and each with the lowest potential to earth the parts of the high-voltage generator enclosed in the individual bandages. Since in the proposed high-voltage generator the nested paper bandages with the control surfaces can only be made one after the other, their production is very laborious and time-consuming.

   In some cases, especially in devices for extremely high voltages, for example for a million volts, in which the complete control of the dielectric is particularly appropriate, for this reason even the practical one. Feasibility in question. Another disadvantage is that the various bandages do not. can be checked individually. An error that creeps in during the construction of the facility can only be found when the entire facility has been completed. Furthermore, a subsequent dismantling of the device is only possible by destroying all Ban days.



  In the invention, which relates to a multi-stage high-voltage generator assembled with a multi-stage electrical discharge tube, in which the units used to generate the partial voltages are surrounded by insulating layers interspersed with electrically conductive surfaces for the purpose of potential control, and each control surface has a point at its lowest Potential is connected to the voltage level assigned to it and envelops all voltage levels of higher potential, who eliminates the disadvantages described by providing nested, rigid bodies separate from one another for the control surfaces.



  Only through the invention does the shell construction gain practical importance. It makes it possible for the equipotential sheaths and also the insulating layers optionally carrying the sheaths to be individually adjustable as rigid bodies. These bodies, which suitably consist of several parts, can be tested individually. They make the construction of the new facility much easier and subsequent dismantling of the individual parts is made possible without major damage having to be done.



  In Figures 1 to 10, different embodiments of the invention are shown schematically table. In the one in Fig.1 in section and in Fig. 2 in plan view. is provided embodiment contains. the high voltage generator has a transformer with several series-connected secondary coils 1, which are arranged on the common iron core 2. The coils 1 are housed with a multi-stage electrical discharge tube 3 in a common annular container 4.

   The dielectric located between the electrical discharge tube and the loading container is penetrated by rigid metallic control surfaces 5 in such a way that the coils 1 and the associated stages of the discharge tube 3 are each connected by a common one. Conducted sheaths are surrounded, the various sheaths being connected to the transformer in a manner known per se and being nested one inside the other.

   The control surfaces 5 can be designed as nestable pot-like sheet metal body 6 with attachable covers 7, which may optionally be coated with an insulating layer, for. B. made of rubber, are connected. The spaces between the control surfaces can be filled with a solid Iso lierstoff, which can optionally be achieved by pouring the spaces with a solidifying insulating agent or with a thermoplastic (z. B. polystyrene). When using a liquid or gaseous Isoliermit means, z .

   B. oil or compressed gas, the set with known means in I'mlauf insulating means can serve to lead the heat out of the dielectric.



  In the embodiment according to FIG. 1, the control surfaces form the inner coverings of appropriately shaped insulating layers 8 made of ceramic material (porcelain; calite or the like), made of pressed material or made of a plastic, which, when composed of several parts, are useful .ssig through butt joints running parallel to the field direction, preferably with the aid of a filling dielectric,

      or in the case of weldable materials are to be connected by welding. The remaining spaces in the container 4 are filled with. <B> Oil </B> 9. The connection points 10 between the pots 6 and the lids 7 are arranged two-way, offset in height. To avoid short-circuit turns, the control surfaces are slotted in riclitting the core.



  During the construction of the device, the secondary coils 1 and the pots 6 covered with the insulating layer are arranged in the container 4 in the manner shown. Then the corresponding covers are placed one after the other and the separation points of the control surfaces 5 are electrically conductive and the Isolierschiehten 8 durehschlamsicher, when using Isolierschiehten made of weldable plastics, -as they are z.

   B. known under the brand names Vinidtir or llipolam. are conveniently connected to one another by swirling. The iron core 2 is inserted into the ring opening 11 only after the assembly of the loading container 4. The discharge tube 3 is. built into the container -I, replaceable

   The heating voltage for the discharge tube is taken from a winding, not shown in the figure, which forms an extension of the secondary winding. In order to regulate the heating voltage, a regulating resistor (also not shown in FIG. 1) is present in the cathode cap 12, which can be adjusted with the aid of an insulating shaft 13.



       Compared to the exemplary embodiment described, a substantial simplification can be achieved if a transformer is used in which one of the legs of the iron core on which the secondary windings connected in series are divided into several pieces in a manner known per se is. The various core parts can then be enclosed in the same equipotential sheaths and be conductively connected to these shells, like the corresponding secondary coils. This makes the shape of the control surfaces simpler and allows the coils to be brought closer to the core parts, so that the dispersion becomes smaller.

    



  A particularly simple construction of a voltage generator, which has several transformers connected in cascade in series, is obtained when the iron cores of these transformers are arranged in the planes laid through the individual steps of the discharge tube in such a way that the discharge tube penetrates the core window.

   Such a working example is shown in section in FIG. . Fig. 1 shows details on a somewhat larger scale in section. Dureh results in the special training and arrangement of the high voltage generator. See here a completely s7mmetric construction with easily manufac- tured rotational snimetric control surfaces 14.

   The rin @@ fö rnri, # e n iron cores 15 are built into the beads 16 or control surfaces 14 and are electrically connected to them. On each of the cores there is a primary weight 17, a secondary winding (not shown in the figures) and a visual winding 18 for feeding the following transformers.

   The feed lines 19 for the individual primary windings are each carried out insulated by an equipotential sleeve. The individual stages of the discharge tube 3 are connected via resistors 20 with the corresponding beads 16 most. These resistors are expediently designed as flat or conical spirals which concentrically surround the discharge tube.



  Embodiments of the invention are also possible which are not used to generate AC voltages but rather DC voltage. The energy is fed to the individual stages of these DC voltage generators either via transformers or capacitors or mechanically via insulating shafts, and rectification takes place within the individual stages using capacitors and valves if necessary. The high-voltage generator can also be assembled with a duct tube.

   In this case, the devices for generating the positive charge carriers are accommodated in the equipotential shell of the top voltage level.



  5 and 6 show the structure of two high-voltage generators which use the circuit arrangement shown in FIG. 7 for generating a direct voltage. In the embodiment according to FIG. 5, the secondary coils 1 of a high-voltage transformer are arranged on a common iron core 2. The primary winding 21 is located outside the container d. The heating voltages for the valves 22 are supplied by special heating windings 23 which are arranged on the iron core 2.

   These voltages can be regulated by regulating resistors (not shown in the figure), which are built into the corresponding equipotential sheaths and can be adjusted using a common insulating rod. In the same way, the heating voltage for the discharge tube 3, which represents an X-ray tube, for example, can be taken from a special heating winding 21 arranged on the iron core 2. It is also adjustable.

   As can be seen from the figures, the valves 22 and the capacitors 25 are built into the individual equipotential shells. It is advantageous to arrange the valves 22 close to the openings 26 in the control surfaces intended for the electrical discharge tube 3 and to design the diameters of these openings so large that they can be used as 14Ta.nnloch. This makes it possible, if necessary, to change a valve after driving out the discharge tube from the Röhrenge housing.

   Due to the parallel arrangement of the control surfaces between two equipotential sheaths in each case, the capacitance is expediently used as a capacitor for the high-voltage generator. Since the capacitors formed in this way are connected in parallel with the capacitors 25, the capacitance of a capacitor 25 can in each case be smaller by the amount of the capacitance formed by the control surfaces connected to it. The broken lines 27 in FIG. 7 are intended to indicate how the high-voltage generator is broken down into different units by the control surfaces.

    It can be seen that some of the equipotential sheaths have openings through which the connecting lines are passed after the unit of the high-voltage generator accommodated in the preceding equipotential sheath.

   The attachment of insulated bushings through the equipotential sheaths enables the described equipotential surfaces to be used where the units of the high-voltage generator are connected by several connecting lines, as is the case with a cascade connection according to Greinacher or a similar cascade connection. In the exemplary embodiment shown in Fig. 6, the iron core of the high-voltage transformer is divided into several parts.

   These core parts are accommodated with the high-voltage windings 28 or heating current windings 29 arranged on them in the equipotential sheaths of the corresponding units. The primary winding 30 of the high-voltage transformer is located on the part of the iron core located outside the container 4. The heating voltages for the discharge tube 3 as well as the diodes and any other voltages can be controlled by means of regulating organs accommodated in the equipotential sheaths, on which insulating waves act.



  The embodiment shown schematically in FIG. 8 in the circuit diagram according to the circuit diagram differs from the two last-described embodiments essentially only in that the electrical voltage windings 3.1 are not on a common but subdivided iron core, but on several iron cores 32 are arranged, the windings of which are connected together in a cascade fashion.

   The Heizspan. Voltages for the valves 22 are removed at the end of the secondary windings 31 or the thrust windings 33, 34. The lowermost valve cannot its heating voltage in FIG. 8. Take the regulating transformer shown. The heating voltage for the discharge tube 3 is supplied by a winding 35 which is mounted on the uppermost iron core. If necessary, a transformer 38 can be installed between the winding 35 and the cathode 36 of the discharge tube 3 in the heating current lines 37 for converting the voltage.



  Finally, a further embodiment is shown in FIG. 10, although it is a high-voltage generator which is constructed according to a cascade circuit according to Greinacher. The heating voltages for the valves 22-Lind for the discharge tube 3 are here appropriately taken from a cascade arrangement built into the equipotential shell.

   The windings 3'9 of this heating cascade are each intended for the valves arranged in the relevant equipotential sheaths. In this device, too, the discharge tube is spatially arranged in the embodiment in such a way that the valves 22 are located in the vicinity of the discharge tube in order to enable easy replacement.



  In all the exemplary embodiments described, the control surfaces are each connected to a point of lowest potential to ground of the voltage stages assigned to them.

 

Claims (1)

PATENTANSPRUCH: Mit einer mehrstufigen elektrischen Ent ladungsröhre zusammengebauter mehrstufiger IIochspannun.gserzeuger, bei welchem die zur Erzeugung der Teilspannungen dienenden Einheiten zum Zwecke der Potentialsteuerung von mit elektrisch leitenden Flächen durch setzten Isolierschichten umgeben sind und jede Steuerfläche mit einem Punkt niedrig sten Potentials gegen, Erde der ihr zugeord neten Spannungsstufe verbunden ist und alle Spannungsstufen höheren Potentials einhüllt, dadurch gekennzeichnet, dass für :die Steuer flächen voneinander getrennte, ineinander geschachtelte steife Körper vorhanden sind. UN TERANSPRÜCHE 1. PATENT CLAIM: With a multi-stage electrical discharge tube assembled multi-stage IIochspannun.gserzeuger, in which the units serving to generate the partial voltages are surrounded by insulating layers with electrically conductive surfaces and each control surface with a point of lowest potential against the earth of the their associated voltage level is connected and envelops all voltage levels of higher potential, characterized in that for: the control surfaces separate, nested rigid bodies are present. UNDER CLAIMS 1. Hochspannungserzeuger nach Patent anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerflächen je von einer Isolierschicht ge tragen sind. 2. Hochspannungserzeuger nach Patent anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerflächen als topfartige Blechkörper mit aufgesetztem Deckel ausgebildet sind. 3. Hochspannungserzeuger nach Patent anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerflächen metallene BelegLtngen von in- einandergeschachtelten topfartigen Isolier körpern mit aufgesetzten Deckeln bilden. 4. Hochspannungserzeuger nach Patent anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass zwi schen den Steuerflächen Isolierkörper ange ordnet sind. 5. High-voltage generator according to patent claim, characterized in that the control surfaces are each carried by an insulating layer. 2. High voltage generator according to patent claim, characterized in that the control surfaces are designed as a pot-like sheet metal body with an attached cover. 3. High voltage generator according to patent claim, characterized in that the control surfaces form metal cover lengths of nested pot-like insulating bodies with attached covers. 4. High voltage generator according to patent claim, characterized in that between tween the control surfaces insulating bodies are arranged. 5. Hochspannungserzeuger nach Unteran spruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Isolierkörper aus Kunststoff bestehen. 6. Hochspannungserzeuger nach Unteran spruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Isolierkörper durch Zusammenschweissen meh rerer Teile angefertigt sind. 7. Hochspannungserzeuger nach Unteran spruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsstellen der Steuerflächen gegen einander versetzt angeordnet sind. B. Hochspannungserzeuger nach Unteran spruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Verhindungsstellen der Isolierkörper gegen einander versetzt angeordnet sind. 9. High voltage generator according to claim 4, characterized in that the insulating bodies are made of plastic. 6. High voltage generator according to Unteran claim 4, characterized in that the insulating bodies are made by welding several parts together. 7. High voltage generator according to Unteran claim 2, characterized in that the connection points of the control surfaces are arranged offset from one another. B. high voltage generator according to Unteran claim 3, characterized in that the prevention points of the insulating body are arranged offset from one another. 9. Hochspannungserzeuger nach Patent anspruch, bei :dem zwischen den einzelnen steifen Körpern ein nicht fester Isolierstoff vorhanden ist, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel vorgesehen sind, durch die diese Iso lierstoffe bei Betrieb des Hochspannungser zeugers in Umlauf versetzt werden. 10. Hochspannungserzeuger nach Patent anspruch, mit einem Transformator mit meh-, reren in Serie geschalteten, auf einem gemein samen, Kern angeordneten :Sekundärspulen, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerflä chen als ineinander verschachtelte ringför mige Töpfe mit ringförmigen Deckeln ausge-, bildet sind. 11. High-voltage generator according to patent claim, in which: a non-rigid insulating material is present between the individual rigid bodies, characterized in that means are provided by which these insulating materials are put into circulation when the high-voltage generator is in operation. 10. High voltage generator according to patent claim, with a transformer with several, reren series-connected, arranged on a common core: secondary coils, characterized in that the Steuerflä chen designed as nested ringför-shaped pots with ring-shaped lids are formed . 11. Hochspannungserzeuger nach Patent anspruch, dadurch gekennzeichnet,, dass :er einen Transformator mit mehreren in Serie geschalteten Sekundärspulen und unterteil tem Eisenkern aufweist, wobei jeweils die ver schiedenen Kernteile in :die gleichen Äquipo- tentialhüllen eingeschlossen sind, wie die auf ihnen angeordneten .Spulen. 12. High voltage generator according to patent claim, characterized in that: it has a transformer with several series-connected secondary coils and a sub-divided iron core, the different core parts being enclosed in: the same equipotential sheaths as the coils arranged on them. 12. Hochspannungserzeuger nach Patent anspruch, :der mehrere kaskadenförmig hin tereinandergeschaltete Transformatoren auf weist, dadurch gekennzeichnet, :dass die Eisen kerne der verschiedenen Transformatoren der art angeordnet sind, @dass die Entladungsröhre die Kernfenster durchsetzt. 13. High voltage generator according to patent claim: which has several transformers connected in cascade, characterized in that: the iron cores of the various transformers are arranged in such a way that the discharge tube penetrates the core window. 13th Hochspannungserzeuger nach Patent anspruch, der zur Erzeugung von Gleichspan nung Ventile und Kondensatoren aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventile und Kondensatoren in die verschiedenen Äquipo- tentialhüllen mit eingebaut sind und dass die Ventile nahe den für die elektrische Entla dungsröhre bestimmten Öffnungen in den Steuerflächen angeordnet sind.. 14. High voltage generator according to patent claim, which has valves and capacitors for generating DC voltage, characterized in that the valves and capacitors are built into the various equipotential shells and that the valves are arranged near the openings in the control surfaces intended for the electrical discharge tube are .. 14. Hochspannungserzeuger nach Unter anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizspannungen für die Ventile und für die elektrische Entladungsröhre sowie sonstige, im Bedarfsfall erforderliche Hilfsspannungen, von Wicklungen geliefert werden, die auf dem Kern eines Hochspannungstransforma tors angeordnet sind, und dass für die Regu lierung dieser Spannungen in den entspre chenden Äquipotent.ialhüllen Regulierorgane untergebracht sind, die mittels Isolierwellen verstellbar sind. High-voltage generator according to sub-claim 13, characterized in that the heating voltages for the valves and for the electric discharge tube as well as other auxiliary voltages required if necessary are supplied by windings which are arranged on the core of a high-voltage transformer, and for regulating this Tensions are housed in the corresponding Äquipotent.ialhüllen regulating organs, which are adjustable by means of insulating shafts. 15. Hochspannungserzeuger nach Unter anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchmesser der in den Steuerflächen befind lichen Öffnungen, in denen die elektrische Entladungsröhre angeordnet ist, so gross sind, d:ass die Öffnungen jeweils als Mannloch ver wendbar sind. 16. Hochspannungserzeuger nach Patent anspruch, bei dem zur Erzeugung von Gleich spannung Ventile und Kondensatoren vorge- sehen sind, dadurch gekennzeichnet, dass die zwischen den Äquipotentialhüllen auftreten den Kapazitäten mit. als Kondensatoren bei ,der Erzeugung der Gleichspannung verwendet werden. 17. 15. High-voltage generator according to sub-claim 13, characterized in that the diameter of the openings in the control surfaces in which the electrical discharge tube is arranged are so large that the openings can each be used as a manhole. 16. High voltage generator according to patent claim, in which valves and capacitors are provided for generating direct voltage, characterized in that the capacitances occur between the equipotential shells. can be used as capacitors in generating the DC voltage. 17th Hochspannungserzeuger nach Patent anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass min destens einige der Äquipotentialhüllen Öff nungen aufweisen, durchwelche Verbindungs leitungen nach -der in der benachbarten Äqui- potentialhülle untergebrachten Einheit hin durchgeführt sind. High-voltage generator according to patent claim, characterized in that at least some of the equipotential sheaths have openings through which connecting lines are passed through to the unit accommodated in the adjacent equipotential sheath. 18. Hoehspannungserzeuger nach Pat.ent- anspx#txch, dadurch gekennzeichnet., dass ein zelne Steuerflächen Öffnungen aufweisen, da mit vor einzelne Stufen der elektrischen Ent ladungsröhre vorzuschaltende Widerstände als Spiralen um die Entladungsröhre herum angeordnet werden können. 18. High voltage generator according to Pat.ent- anspx # txch, characterized in that individual control surfaces have openings, since resistors to be connected in front of individual stages of the electrical discharge tube can be arranged as spirals around the discharge tube.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE1513874B1 (en) * 1957-03-22 1970-09-24 High Voltage Engineering Corp Device for generating a high DC voltage

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DE1513874B1 (en) * 1957-03-22 1970-09-24 High Voltage Engineering Corp Device for generating a high DC voltage

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