DE1012644B

DE1012644B - Magnet amplifier

Info

Publication number: DE1012644B
Application number: DEA18368A
Authority: DE
Inventors: Harold James Mccreary
Original assignee: Automatic Electric Laboratories Inc
Current assignee: Automatic Electric Laboratories Inc
Priority date: 1950-05-16
Filing date: 1953-07-07
Publication date: 1957-07-25

Description

DEUTSCHESGERMAN

Die Erfindung bezieht sich auf Magnetverstärker mit einem sättigungsfähigen Magnetkern, auf den eine Steuerwicklung und eine Lastwickking aufgebracht sind. Um bei diesen Verstärkern eine wirksame Verstärkung zu erzielen, wird die Steuerwicklung mit in der Amplitude variierendem Gleichstrom gespeist, der durch Permeabilitätsänderung einen durch die Lastwickking fließenden Wechselstrom steuert, so daß dieser mit gleicher Frequenz wie der variierende Gleichstrom verstärkt schwankt. Die Frequenz der Gleichstromschwankungen soll dabei vorzugsweise kleiner sein als die Wechselstromfrequenz in der Lastwicklung. Unter einem Magnetverstärker werden hier außer reinen Verstärkeranordnungen auch Oszillatoren und Modulatoren verstanden. Bekannte Magnetverstärker verwenden gewöhnlich mehrschenklige Magnetkerne, wie sie von Transformatoren und Drosseln her bekannt sind, beispielsweise die Dreischenkelkerne mit E-förmigen Blechschnitten. Auch Spezialkerne in Topfform oder Ringform sind bekannt. Bei allen diesen Kernen bereitet die gegenseitige Entkopplung der Steuerwicklung und Lastwicklung Schwierigkeiten. Unterteilte Wicklungsausführung und Hilfswicklungen sind daher meist erforderlich, um unvermeidbare gegenseitige Kopplung zu kompensieren. Gemäß der Erfindung werden diese Mängel dadurch vermieden, daß ein an sich bekannter Kreuzmagnetkern vorgesehen ist und die S teuer wicklung sowie die Lastwicklung durch rechtwinklige Anordnung zueinander gegenseitig magnetisch entkoppelt, d. h. ohne gegenseitige Induktion zwischen den beiden Spulen um diagonal gegenüberliegende Ecken der Kreuzschenkel des Kernes gewickelt sind. Diese bestimmte Wicklungsanordnung macht umfangreiche Entkopplungsmaßnahmen überflüssig. Eine Verkettung der Wicklungen wird vermieden, und die Verstärkerwirkung kommt durch reine Permeabilitätsänderung des Kernes zustande, es wird also keine Energie durch Induktion von der Steuerwicklung auf die Lastwicklung übertragen. Kreuzkerne mit sich rechtwinklig durchdringenden Kreuzschenkeln und an der Kreuzungsstelle um diagonal gegenüberliegende Ecken gewickelten Spulen sind bisher lediglich für Zwecke der Frequenzvervielfachung bekanntgeworden. Im Gegensatz zur Erfindung wird bei diesen Frequenzvervielfachern jedoch die gegenseitige Entkopplung der Spulen nicht beibehalten, sondern vielmehr durch Störung des magnetischen Gleichgewichtes im Kreuzkern über Hilfsspulen, die auf die Kreuzschenkel aufgewickelt sind, in eine periodisch schwankende Kopplung übergeführt. Daher arbeiten die Frequenzvervielfacher nach anderem Prinzip als die erfindungsgemäßen Magnetverstärker, wenn auch in MagnetverstärkerThe invention relates to magnetic amplifiers with a saturable magnetic core to the a control winding and a load winding are applied. To be effective with these amplifiers To achieve gain, the control winding with the amplitude varying direct current fed by an alternating current flowing through the load winding due to the change in permeability controls so that it fluctuates with the same frequency as the varying direct current amplified. the The frequency of the direct current fluctuations should preferably be smaller than the alternating current frequency in the load winding. In addition to pure amplifier arrangements, a magnetic amplifier is used here also understood oscillators and modulators. Known magnetic amplifiers usually use multi-limbed magnetic cores, as they are known from transformers and chokes, for example the three-leg cores with E-shaped sheet metal cuts. Also special kernels in the shape of a pot or Ring shape are known. The mutual decoupling of the control winding prepares all of these cores and load winding difficulties. Subdivided winding design and auxiliary windings are therefore mostly required to compensate for unavoidable mutual coupling. According to the invention these shortcomings are avoided in that a known cross magnetic core is provided and the S expensive winding as well as the load winding mutually by being arranged at right angles to one another magnetically decoupled, d. H. without mutual induction between the two coils around diagonally opposite corners of the cross legs of the core are wound. This particular winding arrangement makes extensive decoupling measures superfluous. A concatenation of the windings is avoided, and the reinforcing effect comes about through a pure change in the permeability of the core, so no energy is transferred from the control winding to the load winding by induction. Cross cores with cross legs penetrating at right angles and wound around diagonally opposite corners at the point of intersection So far, coils have only become known for the purpose of frequency multiplication. In contrast however, the mutual decoupling of the frequency multipliers becomes part of the invention Do not keep the coils, but rather by disturbing the magnetic equilibrium in the cross core Via auxiliary coils that are wound onto the cross legs, into a periodically fluctuating Coupling transferred. The frequency multipliers therefore work according to a different principle than those according to the invention Magnetic amplifiers, albeit in magnetic amplifiers

Anmelder:Applicant:

Automatic Electric Laboratories, Inc.,
Chicago, 111. (V. St. A.)Automatic Electric Laboratories, Inc.,
Chicago, 111. (V. St. A.)

Vertreter: Dr.-Ing. K. Boehmert, Patentanwalt,
Bremen, Feldstr. 24Representative: Dr.-Ing. K. Boehmert, patent attorney,
Bremen, Feldstr. 24

Harold James McCreary, Lombard, 111. (V. St. Α.),
ist als Erfinder genannt wordenHarold James McCreary, Lombard, 111. (V. St. Α.),
has been named as the inventor

beiden Fällen ein an sich bekannter Kreuzkern benutzt ist.a known cross core is used in both cases.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist der Erfindungsgedanke dadurch verwirklicht, daß an der Steuerwicklung eine Stromquelle für einen variablen einseitig gerichteten Strom liegt und in den Ausgangskreis eine Gleichrichterschaltung sowie ein Siebkreis für den Ausgangsstrom eingeschaltet sind, derart, daß eine Vergrößerung oder Verkleinerung des einseitig gerichteten Stromes in der Steuerwicklung eine entsprechend verstärkte Vergrößerung oder Verkleinerung eines einseitig gerichteten Ausgangsstromes verursacht. Um den Erfindungsgedanken auf Oszillatorschaltungen anzuwenden, wird zweckmäßig so vorgegangen, daß die Steuerwicklung durch Kondensatoren auf eine gewünschte Oszillatorfrequenz abgestimmt ist und der Ausgangsstrom durch Gleichrichter gleichgerichtet und über einen Rückkopplungskreis auf den aus der Steuerwicklung und den Kondensatoren gebildeten Schwingungskreis zurückgeführt wird, so daß in der Steuerwicklung ein vorgespannter Schwingstrom fließt und durch entsprechende Permeabilitätsänderung am Ausgang verstärkte Schwingungen auf der Resonanzfrequenz erzeugt werden.In a preferred embodiment, the inventive concept is realized in that on the Control winding is a current source for a variable unidirectional current and is in the output circuit a rectifier circuit and a filter circuit for the output current are switched on, such that an increase or decrease in the unidirectional current in the control winding a correspondingly increased enlargement or reduction of a unidirectional output current caused. In order to apply the inventive concept to oscillator circuits, it is expedient proceeded so that the control winding through capacitors to a desired oscillator frequency is tuned and the output current is rectified by rectifiers and via a feedback circuit to the control winding and the Capacitors formed resonant circuit is fed back, so that a biased in the control winding Oscillating current flows and oscillations at the resonance frequency are amplified by a corresponding change in permeability at the output be generated.

Ausführungsbeitspiele des Erfindungsgegenstandes sind an Hand von Zeichnungen erläutert, und zwar zeigtWorking examples of the subject matter of the invention are explained using drawings, namely shows

Fig. 1 eine Schaltungsanordnung eines erfindungsgemäßen Magnetverstärkers,1 shows a circuit arrangement of a magnetic amplifier according to the invention,

Fig. 2 eine Verstärkerkurve des in Fig. 1 gezeigten Magnetverstärkers, aus der die Abhängigkeit der Ausgangsspannung von der Eingangsspannung hervorgeht, FIG. 2 shows an amplifier curve of the magnetic amplifier shown in FIG. 1, from which the dependence of the Output voltage is derived from the input voltage,

Fig. 3 eine Venstärkerkurve des in Fig. 1 gezeigten Magnetverstärkers, aus der die Abhängigkeit derFig. 3 is a V amplifier curve of the magnetic amplifier shown in Fig. 1, from which the dependence of the

709 589/196709 589/196

Ausgangsleistung von der. Eingangsleistung hervorgeht, Output power from the. Input power,

Fig. 4 eine Oszillatorschaltung unter Verwendung eines erfindungsgemäßen Magnetverstärkers und4 shows an oscillator circuit using a magnetic amplifier according to the invention and

Fig. 5 eine Modulatorschaltung unter Verwendung eines erfindungsgemäßen Magnetverstärkers.5 shows a modulator circuit using a magnetic amplifier according to the invention.

In Fig. 1 ist ein Kreuzkern 20 vorgesehen, der entsprechend ausgebildet ist wie bei bekannten Frequenzvervielfachern. Eine Last- oder Wechselstromwicklung 21 ist diagonal über die Durchdringungsstelle zweier Kreuzschenkel gewickelt, und eine Steueroder Gleichstromwicklung 22 liegt senkrecht dazu in der anderen Diagonale. Der Kreuzkern ist zur Vereinfachung aus Massivkern dargestellt, praktisch wird er jedoch zweckmäßig aus zwei E-förmigen Blechschnitten und einem geraden Schenkelschnitt zusammengesetzt. Die Last- und Steuerwicklung können maschinell auf einen Spulenkörper geeigneter Form aufgewickelt werden, in den die einzelnen Blechschnitte nach dem Bewickeln eingeschoben werden. Die Herstellung eines bewickelten Kreuzkernes bereitet daher keine größeren Schwierigkeiten als bei üblichen Dreischenkelübertragern. Ein Netzteil 24 ist an ein Wechselstromnetz von beispielsweise 110 Volt und 60 Hz angeschlossen, und über eine regelbare Anzapfung 23 eines Spartransformators wird Netzwechselstrom durch die Lastwicklung 21 geschickt. Zwischen Netzteil 24 und Lastwicklung 21 ist eine Gleichrichterbrücke ABCD eingeschaltet, die aus zwei Selengleichrichtern 26, 27 und zwei Kondensatoren 25, 28 von je 6 MF besteht. Über einen Widerstand 32 von beispielsweise 1500 Ohm wird aus einer Gleichstromquelle 33 ein Gleichstrom durch die Steuerwicklung 22 geleitet. Mit der Gleichrichterbrücke ABCD ist ein Gleichstromausgangskreis verbunden, der eine Drossel 29 von 4 Hy, einen Kondensator 30 von 8 MF und einen Belastungswiderstand 31 von 1500 Ohm enthält. Die Enden der Steuerwicklung 22 bilden den Eingangskreis der Verstärkerschaltung, und der Regel wider stand 32 in Verbindung mit der Gleichstromquelle 33 deutet prinzipmäßig eine an diesem Eingang liegende Stromquelle für variablen Gleichstrom an. Es ist klar, daß diese in erster Linie für Laboratoriumszwecke gedachte Eingangsschaltung bei der gewerblichen Ausnutzung des erfindungsgemäßen Verstärkerprinzips durch andere Stromquellen ersetzt werden kann, die einen pulsierenden oder modulierten Gleichstrom liefern. Wenn kein Gleichstrom in der Steuerwicklung 22 fließt, hat die Lastwicklung 21 den größtmöglichen Blindwiderstand. Der Widerstand zwischen den Punkten D und B der Gleichrichterbrücke besitzt dann seinen kleinstmöglichen Wert. Wenn ein Gleichstrom in der Steuerwicklung 22 fließt, wird der Kreuzkern 20 magnetisiert. Da der Kreuzkern 20 eine nichtlineare magnetische Charakteristik besitzt, verursacht eine Gleichstromerhöhung in der Steuerwicklung eine Verringerung der effektiven Kernpermeabilität und damit eine Verringerung des Blindwiderstandes der Lastwicklung 21. Mit dem Kleinerwerden des Spannungsabfalles an der Lastwicklung 21 muß die Spannung zwischen den Verbindungspunkten A und C größer werden. Dies wird durch einen entsprechenden Stromanstieg erzielt. Wenn die Spannung zwischen den Punkten D und B ansteigt, muß auch die Gleichspannung zwischen den Verbindungspunkten A und C größer werden. Die Wirkung ist deshalb im wesentlichen die einer Schaltung zur Spannungsverdopplung. Der pulsierende Gleichstrom wird hinter den Anschlüssen A und C durch die Drossel 29 und den Kondensator 30 gesiebt und dem Belastungswiderstand 31 zugeführt. Bei der speziellen Schaltung wird der Gleichstrom in der Steuerwicklung 22 am Widerstand 32 geregelt. Mit steigendem Strom nimmt die Kernpermeabilität ab, und damit wird auch der Blindwiderstand der Lastwicklung 21 kleiner. Der Strom vom Netzteil 24 über die Lastwicklung 21 und die Verbindungspunkte D und B steigt entsprechend an, und die Spannung zwischen den Verbindungspunkten D und B ίο wird erhöht. Damit muß auch der Gleichstrom an-. steigen, der von den Gleichrichtern 26, 27 gleichgerich tet wird. Der Wechselstrom fließt vom Netzteil 24 über die Lastwicklung 21, Verbindungspunkt B, Gleichrichter 27, Verbindungspunkt C, Kondensator 28, Verbindungspunkt D und die veränderliche Anzapfung 23 zum Netzteil zurück. In der anderen Richtung fließt der Wechselstrom von der Anzapfung 23 über Verbindungspunkt D, Kondensator 25, VeAn- ■ dungspunkt A, Gleichrichter 26, Verbindungspunkt B₁ Lastwicklung 21 zum Netzteil 24. Der Gleichstrom ^l! fließt vom Ausgang über die Drossel 29, Verbindungspunkt A, Gleichrichter 26, Verbindungspunkt B, Gleichrichter 27, Verbindungspunkt C zum Ausgang. Der gleichgerichtete Strom wird durch die Drossel 29 und den Kondensator 30 gesiebt. An diese Siebkette ist der Abschlußwiderstand 31 angeschlossen. Die Spannung zwischen den Punkten D und B der Gleichrichterbrücke ist dem Gleichstrom in der Steuerwicklung 22 direkt proportional.In Fig. 1, a cross core 20 is provided, which is designed accordingly as in known frequency multipliers. A load or alternating current winding 21 is wound diagonally across the intersection of two cross legs, and a control or direct current winding 22 is perpendicular to it in the other diagonal. The cross core is shown as a solid core for the sake of simplicity, but in practice it is expediently composed of two E-shaped sheet metal cuts and a straight leg cut. The load and control windings can be wound up by machine on a spool of a suitable shape, into which the individual sheet metal cuts are inserted after winding. The production of a wound cross core therefore does not present any greater difficulties than with conventional three-legged transformers. A power pack 24 is connected to an alternating current network of, for example, 110 volts and 60 Hz, and alternating current current is sent through the load winding 21 via a controllable tap 23 of an autotransformer. A rectifier bridge ABCD , which consists of two selenium rectifiers 26, 27 and two capacitors 25, 28 of 6 MF each, is connected between power supply 24 and load winding 21. A direct current is passed through the control winding 22 from a direct current source 33 via a resistor 32 of, for example, 1500 ohms. A direct current output circuit is connected to the rectifier bridge ABCD and contains a choke 29 of 4 Hy, a capacitor 30 of 8 MF and a load resistor 31 of 1500 ohms. The ends of the control winding 22 form the input circuit of the amplifier circuit, and the rule resisted 32 in connection with the direct current source 33 indicates in principle a current source for variable direct current located at this input. It is clear that this input circuit, which is primarily intended for laboratory purposes, can be replaced by other current sources which supply a pulsating or modulated direct current when the amplifier principle according to the invention is used commercially. When no direct current flows in the control winding 22, the load winding 21 has the greatest possible reactance. The resistance between points D and B of the rectifier bridge then has its lowest possible value. When a direct current flows in the control winding 22, the cross core 20 is magnetized. Since the cross core 20 has a non-linear magnetic characteristic, an increase in direct current in the control winding causes a decrease in the effective core permeability and thus a decrease in the reactance of the load winding 21. As the voltage drop across the load winding 21 decreases, the voltage between the connection points A and C must increase will. This is achieved by increasing the current accordingly. As the voltage between points D and B increases, the DC voltage between connection points A and C must also increase. The effect is therefore essentially that of a circuit for voltage doubling. The pulsating direct current is filtered behind the connections A and C through the choke 29 and the capacitor 30 and fed to the load resistor 31. In the special circuit, the direct current in the control winding 22 is regulated at the resistor 32. With increasing current, the core permeability decreases, and thus the reactance of the load winding 21 also becomes smaller. The current from the power supply unit 24 via the load winding 21 and the connection points D and B increases accordingly, and the voltage between the connection points D and B ίο is increased. This means that the direct current must also be connected. rise, which is rectified by the rectifiers 26, 27 tet. The alternating current flows from the power supply unit 24 via the load winding 21, connection point B, rectifier 27, connection point C, capacitor 28, connection point D and the variable tap 23 back to the power supply unit. In the other direction, the alternating current flows from the tap 23 via connection point D, capacitor 25, connection point A, rectifier 26, connection point B ₁ load winding 21 to the power supply unit 24. The direct current ^I! flows from the output via the choke 29, connection point A, rectifier 26, connection point B, rectifier 27, connection point C to the output. The rectified current is filtered through the choke 29 and the capacitor 30. The terminating resistor 31 is connected to this sieve chain. The voltage between points D and B of the rectifier bridge is directly proportional to the direct current in the control winding 22.

In Fig. 2 ist die Abhängigkeit der Ausgangsgleichspannung am Widerstand 31 von der Eingangsgleichspannung am Widerstand 32 aufgetragen. Die waagerechte Achse zeigt die Eingangsgleichspannung und die senkrechte Achse die Ausgangsgleichspannung.In Fig. 2 is the dependence of the output DC voltage at resistor 31 on the input DC voltage applied to resistor 32. The horizontal axis shows the DC input voltage and the vertical axis is the DC output voltage.

In Fig. 3 ist die Abhängigkeit der Gleichstromausgangsleistung von der Gleichstromeingangsleistung aufgetragen. Die Leistungsmessung ist mit Hilfe der in Fig. 1 im Eingangskreis und im Ausgangskreis gezeigten Voltmeter V und Amperemeter A durchgeführt. Die senkrechte Achse zeigt die Gleichstromausgangsleistung und die horizontale Achse die Gleichstromeingangsleistung.In FIG. 3, the dependence of the direct current output power on the direct current input power is plotted. The power measurement is carried out with the aid of the voltmeter V and ammeter A shown in FIG. 1 in the input circuit and in the output circuit. The vertical axis shows the DC output power and the horizontal axis shows the DC input power.

Bei der Oszillatorschaltung nach Fig. 4 ist ein Kreuzkern 1 mit einer Lastwicklung 2 und einer Steuerwicklung 3 vorgesehen, die senkrecht zueinander in Diagonalrichtung an der Kreuzungsstelle gewickelt sind. Über einen Netzteil 13 mit einem Spartransformator, der eine regelbare Anzapfung 12 besitzt, wird ein Netzwechselstrom zugeführt. Zwischen Netzteil 13 und Lastwicklung 2 ist eine Gleichrichterbrücke EFGH eingeschaltet, die aus zwei Selengleichrichtern 9 und 10 und zwei 6-MF-Kondensatoren 8 und 11 besteht. Die Steuerwicklung 3 ist an eine Siebkette augeschlossen, die aus einer Drossel 6 von 4 Hy, einem Kondensator 7 von 8 MF und einem Widerstand 5 von 1500 Ohm gebildet wird. Die Kondensatoren 7 und 4 bilden mit der Steuerwicklung 3 einen Schwingungskreis, der auf eine gewünschte Oszillatorfrequenz, vorzugsweise eine kleinere Frequenz als die zugeführte Wechselstromfrequenz abgestimmt ist. Ein Rückkopplungskreis nach diesem Schwingungskreis ist an die Verbindungspunkte E und G der Gleich richterbrücke angeschlossen. Die Schaltung arbeitet in ähnlicher Weise wie der in Fig. 1 gezeigte Verstärker.In the oscillator circuit according to FIG. 4, a cross core 1 is provided with a load winding 2 and a control winding 3, which are wound perpendicular to one another in the diagonal direction at the crossing point. A mains alternating current is supplied via a power supply unit 13 with an autotransformer which has a controllable tap 12. A rectifier bridge EFGH , which consists of two selenium rectifiers 9 and 10 and two 6-MF capacitors 8 and 11, is connected between power supply 13 and load winding 2. The control winding 3 is excluded from a sieve chain, which is formed from a choke 6 of 4 Hy, a capacitor 7 of 8 MF and a resistor 5 of 1500 ohms. The capacitors 7 and 4 together with the control winding 3 form an oscillating circuit which is tuned to a desired oscillator frequency, preferably a frequency lower than the supplied alternating current frequency. A feedback circuit after this oscillation circuit is connected to the connection points E and G of the rectifier bridge. The circuit operates in a similar manner to the amplifier shown in FIG.

Der über den Spartransformator des Netzteiles zugeführte Wechselstrom wird durch die Gleichrichter 9 und 10 gleichgerichtet. Die an den Verbindungspunkten E und G der Gleichrichterbrücke erscheinende gleichgerichtete Spannung wird über die Drossei 6 und den Kondensator 7 an die Steuerwicklung 3The alternating current supplied via the autotransformer of the power supply unit is rectified by the rectifiers 9 and 10. The rectified voltage appearing at the connection points E and G of the rectifier bridge is transmitted to the control winding 3 via the throttle 6 and the capacitor 7

gelegt. Beim Ansteigen des gleichgerichteten Stromes in der Steuerwicklung 3 wird der Kreuzkern 1 gesättigt, und der Blindwiderstand der Lastwicklung 2 wird kleiner. Daraufhin vergrößert sich der Spannungsunterschied zwischen den Verbindungspunkten H und J⁷, da sich der Strom in der Lastwicklung 2 erhöht. Die zwischen Verbindungspunkten H und F auftretende Wechselspannung wird durch die Gleichrichter 9 und 10 gleichgerichtet. Durch Erhöhung der gleichgerichteten Spannung zwischen den Verbindungspunkten E und G der Gleichrichterbrücke EFGH wird der Strom in der Steuerwicklung 3 erhöht, und dadurch ergibt sich eine weitere Verringerung des Widerstandes der Lastwicklung 2. Dieser Vorgang setzt sich fort, bis die Spannung zwischen den Verbindungspunkten E und G groß genug geworden ist, um den aus der Steuerwicklung 3 und den Kondensatoren 4 und 7 gebildeten Schwingungskreis anzustoßen und auf der Resonanzfrequenz zum Schwingen zu bringen, wobei ein Wechselstrom über die Steuerwicklung 3 fließt. Die Gleichspannung zwischen den Verbindungspunkten E und G führt dem Schwingungskreis Rückkopplungsenergie zu und erzeugt außerdem einen Vorspannstrom für den Wechselstrom in der Steuerwicklung 3. Der vorgespannte Wechselstrom in der S teuer wicklung 3 verändert die Kernpermeabilität im Rhythmus der Resonanzfrequenz und erzeugt einen Wechselstromfluß in der Lastwicklung 2, der mit dieser Resonanzfrequenz moduliert ist. Die Gleichrichter 9 und 10 richten den modulierten Strom gleich, und der aus der Drossel 6 und dem Kondensator 7 bestehende Siebkreis siebt die 60-Hz-Komponente aus dem modulierten Strom, nicht jedoch die Resonanzfrequenz aus, so daß am Ausgang ein einseitig gerichteter Strom entsteht, der mit der Resonanzfrequenz pulsiert. Der Wechselstromweg geht vom Netzteil 13 über die Lastwicklung 2, Verbindungspunkt F₁ Kondensator 8, Verbindungspunkt G, Gleichrichter 9, Verbindungspunkt H zur Anzapfung 12. In der anderen Richtung fließt der Wechselstrom von der Anzapfung 12 des Netzteiles 13 über Verbindungspunkt H₁ Gleichrichter 10, Verbindungspunkt E, Kondensator 11.,. Verbindungspunkt F, Lastwicklung 2 zurück zum Netzteil 13. Der Gleichstromweg von der Gleichrichterbrücke., zur S teuer wicklung 3 verläuft von der Steuerwicklung 3 über den Widerstand 5, Drossel 6, Verbindungspunkt G, Gleichrichter 9, Verbindungspunkt H₁ Gleichrichter 10, Verbindungspunkt E zurück zur Steuerwicklung 3. Der Ozillatorausgang ist parallel zum Kondensator 7 angeschlossen. placed. When the rectified current in the control winding 3 increases, the cross core 1 is saturated and the reactance of the load winding 2 becomes smaller. Thereupon the voltage difference between the connection points H and J ^{7 increases} , since the current in the load winding 2 increases. The alternating voltage occurring between connection points H and F is rectified by rectifiers 9 and 10. By increasing the rectified voltage between the connection points E and G of the rectifier bridge EFGH , the current in the control winding 3 is increased, and this results in a further reduction in the resistance of the load winding 2. This process continues until the voltage between the connection points E and G has become large enough to trigger the oscillating circuit formed by the control winding 3 and the capacitors 4 and 7 and to make it oscillate at the resonance frequency, an alternating current flowing through the control winding 3. The direct voltage between the connection points E and G supplies feedback energy to the oscillating circuit and also generates a bias current for the alternating current in the control winding 3. The biased alternating current in the expensive winding 3 changes the core permeability in the rhythm of the resonance frequency and generates an alternating current flow in the load winding 2 , which is modulated with this resonance frequency. The rectifiers 9 and 10 rectify the modulated current, and the filter circuit consisting of the choke 6 and the capacitor 7 filters out the 60 Hz component from the modulated current, but not the resonance frequency, so that a unidirectional current is produced at the output pulsing at the resonance frequency. The alternating current path goes from the power supply unit 13 via the load winding 2, connection point F ₁ capacitor 8, connection point G, rectifier 9, connection point H to the tap 12. In the other direction, the alternating current flows from the tap 12 of the power supply unit 13 via connection point H ₁ rectifier 10, Connection point E, capacitor 11.,. Connection point F, load winding 2 back to the power supply 13. The direct current path from the rectifier bridge., To the S expensive winding 3 runs from the control winding 3 via the resistor 5, choke 6, connection point G, rectifier 9, connection point H ₁ rectifier 10, connection point E back to control winding 3. The oscillator output is connected in parallel to capacitor 7.

Die in Fig. 5 dargestellte Modulatorschaltung kann zur Modulation von Hochfrequenzströmen beispielsweise im Rundfunkwellenbereich benutzt werden. Ein Kreuzkern 14 trägt eine Lastwicklung 15 und eine Steuerwicklung 16, die in der erläuterten Weise angeordnet sind. Ein Mikrophon 19 ist in Reihe mit einer Batterie 18 an die Steuerwicklung 16 angeschlossen. Ein Hochfrequenzleistungsgenerator 17 liegt in Reihe mit der Lastwicklung 15 und einem Ausgangskreis für die modulierte Energie. Das Mikrophon 19 erzeugt in bekannter Weise einen Hörfrequenzstrom, der die Magnetisierung des Kreuzkernes 14 verändert, jedoch keine Spannung in der Lastwicklung 15 induziert, da zwischen den Wicklungen 15 und 16 keine gegenseitige Kopplung vorhanden ist. Jedoch wird durch die Veränderung in der Magnetisierung des Kreuzkernes der Blindwiderstand der Lastwicklung 15 geändert. Zufolge der Reihenschaltung der Lastwicklung 15 mit dem Hochfrequenzgenerator 17 wird die Ausgangsleistung der Blindwiderstandsänderung entsprechend moduliert. Es wird dabei eine Amplitudenmodulation erzielt. Es ist klar, daß durch die Blindwiderstandsänderung der Wicklung 15 als Funktion des Stromes in der Steuerwicklung 16 auch eine Frequenzmodulation erzielt werden kann.The modulator circuit shown in FIG. 5 can be used for modulating high-frequency currents, for example be used in the radio wave range. A cross core 14 carries a load winding 15 and a Control winding 16, which are arranged in the manner explained. A microphone 19 is in series with one Battery 18 connected to control winding 16. A high frequency power generator 17 is in series with the load winding 15 and an output circuit for the modulated energy. The microphone 19 generates in a known manner an audio frequency current which changes the magnetization of the cross core 14, however no voltage induced in the load winding 15, since between the windings 15 and 16 no mutual Coupling is available. However, due to the change in the magnetization of the cross core, the Reactance of the load winding 15 changed. As a result of the series connection of the load winding 15 with the high frequency generator 17, the output power of the reactance change becomes modulated. An amplitude modulation is achieved. It is clear that by the change in reactance the winding 15 as a function of the current in the control winding 16 also has a frequency modulation can be achieved.

Wenn die Erfindung auch an Hand einiger Sonderfälle beschrieben wurde, so ist doch ersichtlich, daß die vorliegende Beschreibung sich ihrer lediglich als Beispiele bedient und daß viele Veränderungen in bezug auf die Einzelheiten der Ausbildung sowie zur Vervollständigung und für die Anordnung von Teilen vorgenommen werden können, ohne den Rahmen des Erfindungsgedankens zu überschreiten.Even if the invention has been described on the basis of a few special cases, it is clear that the present description uses them only as examples and that many changes in with regard to the details of the training as well as to the completion and arrangement of parts can be made without going beyond the scope of the inventive concept.

Claims

Patent claims:

1. Magnetic amplifier with saturable magnetic core and control winding attached to it, which is fed with direct current varying in amplitude and by changing the permeability controls an alternating current flowing via a load winding also applied to the core, characterized in that that a known cross magnet core (1, 14, 20) is provided and the control winding (3, 16, 22) and the load winding (2, 15, 21) mutually by being arranged at right angles to one another magnetically decoupled, d. H. without mutual induction between the two coils around diagonally opposite corners of the cross legs of the core are wound.

2. Magnetic amplifier according to claim 1, characterized in that on the control winding a Current source (32, 33) for a variable unidirectional current is located and in the output circuit a rectifier circuit (25, 26, 27, 28) and a filter circuit (29, 30) for the output current are switched on are, so that an increase or decrease in the unidirectional current in the control winding a correspondingly increased enlargement or reduction in size on one side directed output current.

3. Magnetic amplifier according to claim 1 or 2, characterized in that in an oscillator circuit the control winding (3) is tuned to a desired oscillator frequency by capacitors (4, 7) and the output current is rectified by rectifiers (9, 10) and via a feedback circuit ( EG, 6, 5) is fed back to the oscillating circuit formed by the control winding and the capacitors, in such a way that a biased oscillating current flows in the control winding and amplified oscillations at the resonance frequency are generated by a corresponding change in permeability at the output.

Considered publications:
German patent specifications No. 901660, 877 917:
British Patent Nos. 624,866,598,285;
U.S. Patents Nos. 2,445,857, 2,455,078,
461992;

Siemens-Zeitschrift, 1953, April, pp. 62 to 73;
Proc. of the IEE, 1952, August, p. 299.

1 sheet of drawings