DE1912305C3 - Vorrichtung zur Speisung eines Induktors - Google Patents

Description

15

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung 3:ur Speisung eines Induktors zur induktiven Erhitzung über einen zwischen einem HF-Röhrengenerator und dem Induktor liegenden aperiodischen Anpassungstransformator, der auf seiner Niederspannungsseite mit einem durch den Induktor und einen Kondensator gebildeten Arbeitsschwingkreis verbunden ist

Es ist bekannt, den die Schwingfrequenz des Röhrengenerators bestimmenden Schwingkreis direkt zwischen die Anode und die Kathode der Generatorröhre zu schalten. Die Spannung an d η Anschlüssen des Schwingkreises beträgt dann mehrere Kilovolt. Die Verbindung zwischen der Generatorröhre und dem Induktor erfolgt entweder unter Zwischenschaltung eines Hochfrequenztransformators oder über einen induktiven Spannungsteiler. Der mit dem Induktor verbundene Hochfrequenztransformator bzw. die Gesamtanordnung aus dem Induktor und dem induktiven Spannungsteiler bildet die Gesamtinduktivität des Schwingkreises (»Archiv für Elektrotechnik«, Band 39, 9. Heft, 1950, Seite 619 bis 632).

Soll am Induktor über eine Leistung P verfügt werden, so muß ihm eine Blindleistung Q zugeführt werden, welche das Zehn- bis Zwanzigfache der Leistung P beträgt Der Blindleistungsübertragungskoeffizient ist darüber hinaus bei Hochfrequenztransformatoren sehr klein, im allgemeinen zwischen 20 und 30%, so daß die gesamte zuzuführende Blindleistung demnach das Fünfzig- bis Sechzigfache von derjenigen Wirkleistung beträgt, welche tatsächlich ausgenutzt werden soll. Hieraus ergibt sich das Fließen von Strömen sehr hoher Stromstärke in den Schaltungskreisen und ein Wirkungsgrad des Schwingkreises in der Größenordnung von 80%.

Aus der US-Patentschrift 25 17 425 ist es bekannt, die Rückkopplungsspannung aus dem Arbeitsschwingkreis zu entnehmen und durch eine zusätzliche Leitung zum Generator zurückzuführen. Bei dieser Anordnung findet die Rückkopplung allerdings von der Hochspannungsseite des Transformators her statt. Außerdem wird der Transformator von Blindenergie des Röhrengenerators durchlaufen, und der Schwingkreis ist ein Teil des Röhrengenerators.

Eine demgegenüber verbesserte Anordnung ist aus der französischen Patentschrift 13 84 779 bekannt Dort wird eine Generatoreinrichtung mit einem Röhrengenerator und einem Induktor verwendet, zwischen denen ein aperiodischer Anpassungstransformator vorgesehen ist, der bei niedriger Spannung einen Schwingkreis speist, welcher den Induktor insgesamt oder aber ehien Teil davon umfaßt Gegenüber dem klassischen System nach der US-Patentschrift 25 17 425 ergeben sich durch das aperiodische System nach der französischen Patentschrift 13 84 779 drei grundsätzliche Unterschiede. Beim aperiodischen System wird ein mit Wirkenergie arbeitender Anpassungstransformator verwendet, der zwischen der Generatorröhre und dem Arbeitsschwingkreis liegt Dagegen gehört beim klassischen abgestimmten System der Transformator zum Schwingkreis. Außerdem arbeitet der Induktor, welcher bekanntlich mit einer erheblich niedrigeren Spannung als der Röhrengeneratorspannung betrieben wird, als eigenes Element des Arbeitsschwingkreises. Schließlich wird beim aperiodischen System die Spannung zur Aufrechterhaltung der Schwingungen dem mit Niederspannung betriebenen Arbeitsschwingkreis selbst entnommen.

Der aperiodische Charakter dieser Einrichtung bringt somit gegenüber der klassischen Technik merkliche Vorteile, was den Wirkungsgrad des Schwingkreises betrifft, der sehr hocb wird und die Größenordnung von 95% oder mehr erreichen kann, sowie die Möglichkeit der Ausnutzung der Leitungen zwischen dem Röhrengenerator und der Belastung.

Die bekannte aperiodische Einrichtung weist jedoch den Nachteil auf, daß mehrere Schwingungsfrequenzen auftreten können, insbesondere auf den Verbindungsleitungen und bei den Eigenfrequenzen des aperiodischen Anpassungstransformators.

Aufgabe der Erfindung ist, das bekannte aperiodische System so weiterzubilden, daß keine derartigen Störschwingungen mehr auftreten. Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe durch eine Vorrichtung gelöst die durch eine zwischen dem Arbeitsschwingkreis und dem Röhrengenerator angeordnete Rückkopplungsleitung gekennzeichnet ist Die Rückkopplungsleitung, die an ein Element des Arbeitsschwingkreises angeschlossen ist ergibt eine Bandpaßcharakteristik, wodurch das Entstehen von Störschwingungen verhindert wird. Die Rückkopplungsleitung wirkt somit als Filter für alle Frequenzen außer der gewünschten Frequenz.

In zweckmäßiger Weise wird eine solche Leitung verwendet, deren charakteristische Impedanz in der Nähe der Lastimpedanz des Röhrengenerators liegt, wobei der durch alle Frequenzen außer der richtigen Betriebsfrequenz des Generators erhaltene Spannungsabfall derart ist, daß er jede Möglichkeit einer Schwingung mit einer Frequenz, die eliminiert werden soll, unterbindet, und zwar, sobald die Länge der Leitungen einige Meter erreicht oder überschreitet

Die Anordnung nach der Erfindung ermöglicht eine korrekte Funktionsweise des Generators, indem es nur notwendig wird, eine komplementäre Leitung zwischen Schwingkreis und Generator vorzusehen, wobei diese Leitung nur die Betriebs- oder Unterhaltsenergie für den Oszillator transportiert.

Beispielsweise Ausführungsformen der Erfindung sollen nun anhand der Zeichnungen näher erläutert werden, in denen

Fig. 1 eine erste Ausführungsform der Erfindung zeigt;

F i g. 2 zeigt eine zweite Ausführungsform-

In den Figuren ist bei I die Oszillatorröhre des Generators mit Kathode 2, Gitter 3 und Anode 4 zu ■•ehen, wobei die Anode bei 5 an Hochspannung gelegt ist. Der Kreis zwischen Anode und Kathode umfaßt eine Induktionsspule 12 und einen Kondensator 13, Zwischen Kathode 2 und Anode 4 ist unter Zwischenschaltung eines Kondensators 14 die Primärseite 7 eines Anpassungstransformators 6 gelegt Der durch die Drossel 8 gebildete Schwingkreis, der den Induktor insgesamt oder zum Teil bilden kann und der weiterhin aus einem oder mehreren Kondensatoren 9 gebildet ist, ist an die Klemmen der Sekundärseite 7 des Transformators über die Leitung 11 gelegt.

Die Leitung 11 transportiert die Generatorenergie vom Anpassungstransformator bis zur Drossel 8, die durch den oder die Kondensatoren 9 abgestimmt isL

Außer der Leitung 11 umfaßt die Einrichtung in der in Fig. I dargestellten Form eine Leitung 15, die mit dem Schwingkreis 8-9 verbunden ist. Diese Leitung dient allein dem Transport der Betriebs- oder Unterhaltsenergie für die Schwingröhre 1, Sie führt die Erregerenergie für die Röhre unter Zwischenschaltung des Verbindungskondensators 16 auf das Gitter 3 der Röhre zurück.

Die Elemente 17 und 18 sind jeweils eine Abschaltsdrossel bzw. ein Vorwiderstand.

Nach der in Fig.2 dargestellten Ausführungsform wird die durch die Leitung 15 gelieferte Erregerspannung an das Gitter 3 der Röhre unter Zwischenschaltung eines Transformators 19 gelegt, dessen Primärseite mit der Leitung 15 verbunden ist An der mit dem Gitter verbundenen Sekundärseite 21 sind Elemente 22 und 23 vorgesehen, die jeweils eine Entkopplungskapazität und einen Vorwiderstand bilden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur Speisung eines Induktors xur induktiven Erhitzung über einen zwischen einem HF-Röhrengenerator und dem Induktor liegenden aperiodischen Anpassungstransformator, der auf seiner Niederspannungsseite mit einem durch den Induktor und einen Kondensator gebildeten Arbeitsschwingkreis verbunden ist, gekennzeichnet durch eine zwischen dem Arbeitsschwingkreis (8,

9) und dem Röhrengenerator (1) angeordnete Rückkopplungsleitung (IS).

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückkopplungsleitung (15) unter Zwischenschaltung eines Kondensators (16) an das Gitter (3) der Generatorröhre (1) geführt ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückkopplungsleitung (15) unter Zwischenschaltung eines Transformators (19) an das Gitter (3) der Generatorröhre (1) geführt ist