DE141735C

DE141735C -

Info

Publication number: DE141735C
Application number: DENDAT141735D
Authority: DE

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

Verschiedene Physiker haben bereits auf die Erscheinung hingewiesen, daß die Ladung von Kondensatoren unter denselben Bedingungen wie die Entladung verläuft. So hat abgesehen von anderen neuerdings And Hessen (Ann. d. Phys. 1902 Heft 4) einige interessante Versuche veröffentlicht, welche die Wirkung der oszillatorischen Ladungsströme auf eine Glühlampe veranschaulichen. Bis jetzt sind aber nur die oszillatorischen Entladungen von Kondensatoren technisch verwertet worden. Vorliegende Erfindung gestattet nun, sowohl die oszillatorische Ladung, als Entladung eines Kondensators völlig gleichwertig zu benutzen und durch gleichzeitige Verwendung der bekannten' Spannungs- bezw. Stromsteigerung durch Resonanz die Umwandlung von Wechselströmen gewöhnlicher Frequenz in solche von hoher Frequenz . zu einer äußerst ökonomischen zu gestalten.

In beiliegender Zeichnung bedeutet £) eine Wechselstrommaschine, T₁ einen gewöhnlichen Wechselstromtransformator, T$ einen Hochfrequenzoder Schwingungstransformator,, der 3 voneinander unabhängige Wicklungen besitzt.

W₁, die Primärwicklung desselben, ist mit einem Kondensator (Leydnerflasche) C und einer Funkenstrecke F zu einem Schwingungskreis geschlossen, in welchem die oszillatorischen Ladungs- bezw. Entladungsströme des Kondensators C verlaufen, welche auf die Sekundärwindung W₂ durch Induktion übertragen und an deren Klemmen K₁ und K₂ abgenommen werden. Die Ladungsenergie wird durch eine dritte oder Hilfswicklung W₃ zugeführt^ welche mit der Wechselstrommaschine D direkt oder wegen Erzielung höherer Spannungen meist mit der Sekundärwicklung eines Transformators T₁ verbunden ist, wie in der Zeichnung angegeben. Die Funkenstrecke F ist so eingestellt, daß kurz ehe die Spannung in der Dynamo D ihr Maximuni erreicht, ein Funke überspringt, der zuerst den Kondensator C oszillatorisch lädt, um denselben gleich darauf wieder oszillatorisch zu entladen. Schaltet man, wie in Fig. 2 angegeben, in Reihe mit der Hülfswicklung W₃ einen Kondensator C₁., dessen Größe so gewählt wird, daß die Selbstinduktion von W₃ im Verein mit der Kapazität von C₁ mit der Wechselzahl der Dynamo D in Resonanz ist, dann tritt bekanntlich eine bedeutende Spannungssteigerung an den Enden der Wicklung W₃ auf, die zur Erhöhung der auf die Wicklung W₁ induzierten Ladespannung des Kondensators C von großem Werte ist. Man kann die Schaltung des Kondensators C₁ auch so vornehmen, wie in Fig. 3 angedeutet, nämlich parallel zu W₃. Dann tritt bekanntlich die sogen. Stromresonanz (vergl. Wechselstrommessungen von Dr. C. Heinike, Leipzig [Verlag von S. Hirze] 1897 S. 215) ein, welche die in W₃ fließende Stromstärke bedeutend erhöht, ohne daß der Transformator !T₁ oder die Dynamo D mehr leisten müßten, und dadurch das Feld im Transformator T₂ und die Induktionswirkung auf W₁ wesentlich verstärkt.

Statt der feststehenden Funkenstrecke F läßt sich mit großem Vorteil eine Vorrichtung anbringen,, welche die beiden Elektroden E₁

und E₂ der Funkenstrecke beim Laden des Kondensators C voneinander entfernt und beim Entladen einander nähert. Dies kann auf verschiedene Weise geschehen. Am praktischsten ist eine Vorrichtung, wie sie in Fig. ι a angegeben. Dieselbe besteht aus einem Metallrade M mit einer Anzahl Vorsprüngen, welches zwischen den Elektroden E₁ und E₂ rotiert und, indem immer zwei diametral gegenüberliegende Vorsprünge sich gleichzeitig .E₁ bezw. E₂ nähern, letztere durch das Metall des Rades hindurch verbindet und beim Entfernen diese Verbindung wieder aufhebt. Der große Vorteil dieser Vorrichtung besteht darin, daß beim Entladen sowohl als beim Beginnen der Ladung der Widerstand und damit die Dämpfung der oszillatorischen Schwingungen im Funken auf ein Minimum reduziert wird. Die Vorrichtung kann auch zwangsläufig mit der Dynamo D verbunden sein, so daß während einer Periode der Maschine zwei- oder mehrmals geladen und entladen werden kann, und zwar an bestimmten Stellen der Stromkurve. Für die gewöhnlichen Frequenzen, wie sie für technische Wechselströme gebräuchlich sind, ist dies jedoch unwesentlich. In diesem Falle wählt man am besten ein Metallrad M mit möglichst viel Vorsprüngen, das man in rasche Rotation versetzt, die durchaus nicht absolut konstant zu sein braucht. Nehmen wir z. B. Wechselstrom von 100 Polwechseln p. S. und wählen die Zahl der Vorsprünge des Rades M und dessen Umdrehungszahl so, daß ungefähr 1000 Unterbrechungen p. S. erzielt werden, was gleichbedeutend ist mit 1000 maligem Nähern und Entfernen der Elektroden E₁ und E₂ p. S., so treffen auf jede halbe Periode 10 Ladungen und Entladungen des Kondensators C Dieselben sind zwar nicht gleichwertig, weil die Ladespannung dabei zwischen ο und ihrem Maximum schwankt, es resultiert jedoch eine Hochfrequenzenergie, die bedeutend größer ist, als wenn man nur je einmal, und zwar im Maximum der Stromkurve geladen und entladen hatte, wie dies bei einer feststehenden Funkenstrecke F der Fall ist.

Eine ähnliche Vorrichtung ist in der deutschen Patentschrift 93255 angegeben, dient jedoch dort in einer ganz anderen Schaltung lediglich zur oszillatorischen Entladung von Kondensatoren, und zwar beim Nähern, während der eben erwähnten Vorrichtung in vorliegender Patentschrift die Funktion zufällt, beim Nähern oszillatorisch zu entladen, beim Entfernen oszillatorisch zu laden.

Claims

Patent-Ansprüche:

1. Verfahren zur Umwandlung von Strömen geringer Wechselzahl in solche von hoher Wechselzahl mittels Kondensatorladungen und -Entladungen, dadurch gekennzeichnet, daß einem Hochfrequenztransformator (T₂J, dessen primäre Wicklung (W₁) mit einem Kondensator (C) und einer Funkenstrecke (Fj hintereinander geschaltet ist, durch eine HUlfswicklung (W₃), die von einer Wechselstromquelle geringer Wechselzahl gespeist wird, in der Weise Energie zugeführt wird zum Laden des Kondensators (C) durch die Funkenstrecke (F) hindurch, daß sowohl beim Laden als Entladen die Primärwicklung (W₁) von oszillatorischen Strömen durchflossen wird, welche in beliebiger Spannung an den Klemmen (K₁ K₂) der Sekundärwicklung (W₂) des Hochfrequenztransformators (T₂) abgenommen werden können.

2. Verfahren zur Umwandlung von Strömen geringer Wechselzahl in solche von hoher Wechselzahl mittels Kondensatorladungen und -Entladungen nach der in Anspruch 1 gekennzeichneten Art, wobei der Hülfswicklung (W₃) ein Kondensator (C₁) in Serie oder parallel geschaltet wird, und zwar von solcher Größe, daß bei Serienschaltung die Spannung an den Enden der Hülfswicklung (W_a), bei Parallschaltung die Stromstärke in derselben bedeutend erhöht wird.

3. Verfahren zur Umwandlung von Strömen geringer Wechselzahl in solche von hoher Wechselzahl mittels Kondensatorladungen und -Entladungen nach der in

: Anspruch 1 und 2 gekennzeichneten Art, wobei jedoch statt der Funkenstrecke eine Vorrichtung eingeschaltet wird, die so wirkt, als ob die beiden Elektroden (E₁ und E₂) der Funkenstrecke abwechselnd sich genähert oder voneinander entfernt würden, welche Vorrichtung auch zwangsläufig mit der Wechselstrommaschine (D) verbunden sein kann.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.