DE1257214B

DE1257214B - Magnetic amplifier with controllable shunt

Info

Publication number: DE1257214B
Application number: DEP36540A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Dr Horst Michaelis
Original assignee: Philips Patentverwaltung GmbH
Current assignee: Philips Intellectual Property and Standards GmbH
Priority date: 1965-04-15
Filing date: 1965-04-15
Publication date: 1967-12-28
Also published as: AT286455B; BE679548A; GB1094287A; NL6604957A; FR1476226A; CH454958A; ES325506A1

Description

DEUTSCHES S/fflWWt PATENTAMTGERMAN S / fflWWt PATENT OFFICE AUSLEGESCHRIFTEDITORIAL

Deutsche Kl.: 21 a2 -18/08 German class: 21 a2 -18/08

Nummer: 1257 214Number: 1257 214

Aktenzeichen: P 36540 VIII a/21 a2File number: P 36540 VIII a / 21 a2

J 257 214 Anmeldetag: 15.April 1965 J 257 214 filing date: April 15, 1965

Auslegetag: 28. Dezember 1967Open date: December 28, 1967

Die Erfindung betrifft einen Magnetverstärker mit steuerbarem Nebenschluß, enthaltend einen magnetisch geschlossenen Kreis, aus einem Material mit rechteckförmiger Hystereseschleife, welcher Kreis mit zwei Wicklungen versehen ist, denen periodisch Ummagnetisierungsspannungen zugeführt werden.The invention relates to a magnetic amplifier with controllable shunt, containing a magnetic closed circle, made of a material with a rectangular hysteresis loop, which circle with two Windings is provided, which are periodically supplied with magnetic reversal voltages.

Magnetverstärker sind in verschiedenen Ausführungen bekannt, so z. B. aus der »Elektrotechnischen Zeitschrift«, Ausgabe A, vom 11. November 1954, S. 753 ff. Diese enthalten einen magnetisch geschlossenen Kreis, der zwei Wicklungen trägt. Diesen Wicklungen werden periodisch Ummagnetisierungsspannungen zugeführt. Als Kernmaterial dient ein Material mit rechteckförmiger Hystereseschleife, wie aus S. 756 der genannten Veröffentlichung zu entnehmen ist. Außerdem sind die bekannten Anordnungen mit einem magnetischen Nebenschluß in Form eines Mittelschenkels versehen, der entweder ohne oder in festem Abstand zum übrigen Kern angeordnet ist, wie z. B. die deutsche Patentschrift 702 595 und die USA.-Patentschriften 1 788 152 und 2 324 634 zeigen.Magnetic amplifiers are known in various designs, such. B. from the »Electrotechnical Journal «, Edition A, from November 11, 1954, pp. 753 ff. These contain a magnetically closed Circle that carries two windings. Periodic magnetic reversal voltages are applied to these windings fed. A material with a rectangular hysteresis loop, such as from p. 756 of the publication mentioned. In addition, the known arrangements provided with a magnetic shunt in the form of a central leg, which is either without or in is arranged at a fixed distance from the rest of the core, such. B. the German patent specification 702 595 and the USA patents 1 788 152 and 2 324 634 show.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Empfindlichkeit solcher bekannten Magnetverstärker zu vergrößern. Dies kann erfindungsgemäß dadurch geschehen, daß die Steuerung des Nebenschlusses durch mechanische Abstandsveränderung einer über dem Kreis angeordneten Platte erfolgt.The invention is based on the object of improving the sensitivity of such known magnetic amplifiers to enlarge. According to the invention, this can be done by controlling the shunt takes place by mechanical change in the distance of a plate arranged above the circle.

Dabei können die Platte und die ihr gegenüberliegenden Teile Abschrägungen aufweisen. Eine solche Veränderung kann z. B. auftreten, wenn die Platte mit dem Stift eines Tonabnehmers od. ä. verbunden ist. Dann erfolgt die Abstandsänderung und damit die Steuerung des Nebenschlusses im Rhythmus der aufgenommenen Schwingungen.The plate and the parts opposite it can have bevels. Such Change can e.g. B. occur when the plate with the pin of a pickup od. Ä. Connected is. Then the distance change and thus the control of the shunt takes place in the rhythm of the recorded Vibrations.

Eine andere Lösung der Aufgabe besteht darin, daß die in bekannter Weise ohne oder mit festem Abstand zum Kreis angeordnete Platte mit einer mittigen Bohrung versehen ist, die wenigstens eine Steuerwicklung trägt. Je nach dem Grad der durch diese Steuerwicklung verursachten Sättigung ändert sich die effektive Nebenschlußfläche, so daß auch auf diese Weise eine Steuerung des Nebenschlusses erfolgt.Another solution to the problem is that the in a known manner with or without a fixed distance arranged to the circle plate is provided with a central bore, the at least one control winding wearing. The effective one changes depending on the degree of saturation caused by this control winding Shunt area, so that the shunt is also controlled in this way.

An Hand der Zeichnung wird die Erfindung näher beschrieben. Darin zeigtThe invention is described in more detail with reference to the drawing. In it shows

F i g. 1 ein Ausführungsbeispiel der Erfindung mit einem auf einem kreisringförmigen Kern angebrachten, in seinem Abstand zum Kern veränderbaren Nebenschluß, F i g. 1 an embodiment of the invention with an attached to a circular core, shunt variable in its distance to the core,

F i g. 2 eine Seitenansicht der in F i g. 1 gezeigten Anordnung für horizontale Steuerbewegung,F i g. FIG. 2 is a side view of the FIG. 1 arrangement shown for horizontal steering movement,

F i g. 3 die gleiche Anordnung, jedoch für vertikale Steuerbewegung,F i g. 3 the same arrangement, but for vertical steering movement,

Magnetverstärker mit steuerbarem NebenschlußMagnetic amplifier with controllable shunt

Anmelder:Applicant:

Philips Patentverwaltung G. m. b. H.,
Hamburg 1, Mönckebergstr. 7Philips Patentverwaltung G. mb H.,
Hamburg 1, Mönckebergstr. 7th

Als Erfinder benannt:Named as inventor:

Dipl.-Ing. Dr. Horst Michaelis, QuickbornDipl.-Ing. Dr. Horst Michaelis, Quickborn

F i g. 4 ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung mit räumlich festem, jedoch elektrisch steuerbarem Nebenschluß,F i g. 4 shows a second exemplary embodiment of the invention with a spatially fixed but electrically controllable one Shunt,

F i g. 5 b i s 7 verschiedene Schaltungsbeispiele zum Betrieb der erfindungsgemäßen Anordnungen,F i g. 5 to 7 different circuit examples for operating the arrangements according to the invention,

F i g. 8 den Stromverlauf.F i g. 8 the current curve.

In den F i g. 1 und 2 ist ein Ringkern 1 mit zwei Wicklungen 2 und 3 gezeigt, dessen Hystereseschleife rechteckförmig ist. Als Nebenschluß dient die Platte 4, In the F i g. 1 and 2, a toroidal core 1 with two windings 2 and 3 is shown, the hysteresis loop of which is rectangular. Plate 4 serves as a shunt,

as die vorzugsweise aus weichmagnetischem Ferritmaterial bestehen soll. Der Abstand des Ringkerns 1 von der Platte 4 sei /„, so daß die Luftspaltlänge des Nebenschlusses insgesamt 2 · /„ beträgt. Die Relativbewegung der Teile 1 und 4 erfolgt horizontal. F i g. 3 zeigt eine ähnliche Anordnung, bei der die Teile 1' und 4' unter einem Winkel λ geschliffen sind, so daß bei einer vertikalen Relativbewegung der Abstand a auf einen Luftspalt I₀ fa α · a reduziert wird. Diese Konstruktion erweist sich dann als günstig, wenn der Bewegungsbereich größer als etwa 10 μ ist.as which should preferably consist of soft magnetic ferrite material. Let the distance between the toroidal core 1 and the plate 4 be / ", so that the air gap length of the shunt is a total of 2 · /". The relative movement of parts 1 and 4 takes place horizontally. F i g. 3 shows a similar arrangement in which the parts 1 ' and 4' are ground at an angle λ , so that in the event of a vertical relative movement, the distance a is reduced to an air gap I ₀ fa α · a . This construction proves to be favorable when the range of motion is greater than approximately 10 μ.

In F i g. 4 ist als Ausführungsbeispiel für die Flächensteuerung des magnetischen Nebenschlusses eine dreischenklige Ferritplatte 5 gezeichnet, die aus rechteckmagnetischem Material besteht. Der Nebenschlußschenkel 6 in der Mitte hat eine Bohrung 7. Durch die beiden Steuerwicklungen 8 und 9 fließt ein Steuerstrom ic, der mit Hilfe einer Steuerspannung Ec, verändert wird, so daß um die Bohrung ein Steuerfluß, z. B. im Uhrzeigersinn, entsteht, der durch Sättigung die effektive Fläche des Nebenschenkels 7 verändert. Die F i g. 5 bis 7 zeigen Schaltungsbeispiele zum Betrieb der gekennzeichneten Magnetverstärker. In den F i g. 5 und 6 ist je ein Generator 10 gezeigt, die eine Sinus- oder Rechteckwechselspannung erzeugen.In Fig. 4, a three-legged ferrite plate 5 is drawn as an embodiment for the area control of the magnetic shunt, which consists of rectangular magnetic material. The shunt leg 6 in the middle has a bore 7. A control current ic flows through the two control windings 8 and 9 , which is changed with the aid of a control voltage Ec , so that a control flow, for. B. clockwise, arises, which changes the effective area of the secondary leg 7 through saturation. The F i g. 5 to 7 show circuit examples for operating the identified magnetic amplifier. In the F i g. 5 and 6 each show a generator 10 which generates a sinusoidal or square-wave alternating voltage.

Mit Hilfe der beiden Dioden 11 und 12 fließt der Laststrom iL abwechselnd durch die Wicklungen 2 und 3, so daß in der Schaltung nach F i g. 5 durch den Last-With the aid of the two diodes 11 and 12 , the load current iL flows alternately through the windings 2 and 3, so that in the circuit according to FIG. 5 by the load

709 710/395709 710/395

Claims

resistance 13 an alternating current and in the circuit of FIG. 6 a rectified current flows through the resistor 13. In the circuit according to FIG. 6 an additional transformer 14 is required. The circuit according to FIG. 7 is operated with two switching transistors 15 and 16, which are alternately conductive, so that the load current il is also a rectified current. F i g. 8 shows the time profile of the rectified load current. In accordance with a given pre-air gap or a control pre-current, the load current iL assumes the curve shown in dashed lines. If I0 or ic is increased, Il increases later, if I0 or ic becomes smaller, the increase to the ohmic value UJRl occurs earlier. The mean load current Il = h follows directly a change in the distance I0 or in the control current ic. The way it works can be explained in such a way that the changeable magnetic shunt derives a controllable proportion of the magnetic flux generated alternately by the windings 2 and 3, so that the magnetic flux arriving on the opposite side becomes smaller and smaller and the load current Il consequently reaches the ohmic one earlier and earlier Value increases. Since the hysteresis loop of the closed magnetic circuit is not ideally rectangular, not only two stable end states corresponding to iL min and Il max, but also all intermediate points depending on the size of the magnetic shunt. The mechanically controllable version of the marked magnetic amplifier can be used with advantage wherever small paths have to be converted into amplified electrical signals. Examples of this are pickups for records and other recording media, pickups for displacement, expansion, roughness, etc. Patent claims:

1. Magnetic amplifier with controllable shunt, containing a magnetically closed circuit, made of a material with a rectangular hysteresis loop, which circuit is provided with two windings, which are periodically supplied with magnetic reversal voltages, characterized in that the control of the shunt by mechanical change in distance of one above the circle ( 1) arranged plate (4) takes place (Fig. 2).

2. Magnetic amplifier according to claim 1, characterized in that the plate (4) and the opposite parts of the circle (1) have bevels.

3. Magnetic amplifier with controllable shunt, containing a magnetically closed circuit, made of a material with a rectangular hysteresis loop, which circuit is provided with two windings, which are periodically supplied with magnetic reversal voltages, characterized in that the in a known manner with or without a fixed distance to the circuit ( 1) arranged plate (4) is provided with a central bore (7) which carries at least one control winding (8,9).

Considered publications:
German Patent No. 702 595, in particular Fig. 4;

U.S. Patent No. 1,788,152, particularly the figures, 2,324,634;

"Elektrotechnische Zeitschrift", 58th year, issue of August 26, 1937, p. 937 to 940, and issue 36 of 9 September 1937, p. 989 to 993, jnsbssonsere p. 989, Fig. 9;

Journal "ETZ-Α", issue 22, 11.11.1954, p. 753 to 760, especially p. 753, image 1, and p. 756, image 7.

1 sheet of drawings