DE285184C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

Die Erfindung betrifft aus zwei oder mehreren miteinander magnetisch verketteten Stromkreisen bestehende Systeme für veränderliche Ströme, wie solche Systeme insbesondere für die Zwecke der Röntgenstrahlenerzeugung Verwendung finden und als zwei ihrer gegenwärtig wichtigsten Anwendungsarten, die für das sogenannte Einzelschlagverfahren und jene für den Hochspannungsgleichrichterbetrieb, aufweisen.

ίο Bei dem Einzelschlagverfahren kommt es darauf an, daß eine plötzliche, beispielsweise durch Unterbrechen des Primärstromkreises hervorgerufene Änderung der primären Stromstärke eine möglichst rasch abklingende elektromotorische Kraft und eine genügend elektrische Leistung in dem die Röntgenröhre enthaltenden sekundären Stromkreise hervorbringt; für den Hochspannungsgleichrichterbetrieb hingegen ist es erforderlich, daß der mittels des im Primärkreise fließenden Wechselstromes in Umdrehung versetzte Gleichrichter merklich phasengleich mit dem Wechselstrom des Sekundärkreises arbeitet.

Die Erfindung hat' die Vereinigung zweier Systeme der erwähnten Art zu einer sowohl für den Hochspannungsgleichrichterbetrieb mit Maschinenwechselstrom als auch für das Einzelschlagverfahren geeigneten Einrichtung zum Ziele'und besteht in der Angabe der Mittel, die Schwierigkeiten zu überwinden, die daraus entstehen, daß diejenigen Teile der für die beiden Anwendungsarten der Einrichtung bestimmten beiden elektrischen Systeme, die in jedem der beiden Systeme zur magnetischen Verkettung seiner Stromkreise miteinander dienen, beiden Systemen ganz oder teilweise gemeinsam angehören.

Man kann hierbei die Transformationsgeräte, durch welche in jedem der beiden Systeme die Stromkreise miteinander verkettet werden, oder auch nur einzelne oder eines von diesen Transformationsgeräten — also, wenn in jedem der Systeme nur ein Transformationsgerät vorhanden ist, dieses — beiden Systemen völlig gemeinsam wählen. Man verfährt dabei beispielsweise so, daß das gemeinsame System an sich den Anforderungen des Einzelschlagverfahrens gemäß bemessen und die Wirkung der hierdurch entstehenden, für den Gleichrichterbetrieb hinderlichen Abhängigkeit des Phasenunterschiedes zwischen dem Primär- und dem Sekundärstrome von der Art und Größe der Belastung durch Ausgleichsmittel mechanischer oder elektromagnetischer Art von dem Gleichrichter ferngehalten wird.

Zum mechanischen Ausgleich des Phasenunterschiedes wird der Gleichrichter entsprechend der jeweils bestehenden Phasenverschiebung zwischen dem zum Antrieb seines umlaufenden Teiles benutzten primären und dem durch ihn gleichzurichtenden sekundären Wechselstrom wahrend des Betriebes eingestellt. Eine Ausführungsart für die selbsttätige Herbeiführung dieser Einstellung ist in der Zeichnung in Fig. ι schematisch veranschaulicht. Die Gleichrichterwelle α ist mit der Welle b des sie antreibenden, seinerseits mit dem Wechselstrom des Primärstromkreises betriebenen Synchronmotors elastisch, z. B. mittels einer Schraubenfeder c, gekuppelt. Der durch die in den

sekundären Stromkreis geschaltete Wickelung d erregte Wechselstrommagnet e übt auf die zwischen seinen Polen umlaufende, mit α fest verbundene Scheibe f aus Metall, zweckmäßig aus Kupfer, eine in ihrem Betrage von der Stromstärke in d abhängige Bremswirkung aus, welche somit ihrerseits eine von der Stromstärke in d abhängige Gleichgewichtslage der Welle α in bezug auf ihre Verdrehbarkeit um

ίο die Achsenrichtung gegenüber b hervorbringt. Da die Phasenverschiebung zwischen dem Primär- und dem Sekundärstrome des Systems durch die Größe der Belastung, also des Sekundärstromes, bestimmt wird, lassen sich die Verhältnisse so bemessen, daß α sich selbsttätig derart einstellt, daß der Gleichrichter synchron mit dem gleichzurichtenden Sekundärstrome arbeitet.

Eine Art des Ausgleichs durch elektrische Mittel stellt das Schaltungsschema nach Fig. 2 der Zeichnung dar. An die Wechselstromquelle a, b sind einander parallel der Stator des Synchronmotors c und der zur magnetischen Verkettung mit dem Sekundärkreise dienende Teil d des Primärstromkreises, etwa die Primär-. Wickelung des Transformationsgerätes, unter Zwischenschaltung eines Kurbelschalters e "angeschlossen, der eine zur Abstufung der Primärstromstärke dienende Vorrichtung f (Widerstand, Drosselspule ο. dgl.) und zugleich einen induktiven, kapazitiven oder reinen Widerstand g schaltet, g ist so bemessen, daß bei der Bewegung des Schalters e der Phasenunterschied zwischen der Primärspannung (zwisehen α und δ) und dem Statorstrom des Mo-' tors c so verändert wird, daß der Phasenunterschied zwischen diesem Statorstrom und dem Sekundärstrom im Hochspannungsgleichrichter unverändert bleibt.

Als beiden Systemen gemeinsames Transformationsgerät kann bei diesen beiden Ausführungsformen der neuen Einrichtung (Fig. 1 und 2) zweckmäßig ein gewöhnliches, für das Einzelschlagverfahren geeignetes Induktorium dienen. Die Ausführung des Einzelschlagverfahrens erfolgt dabei in bekannter Weise, also etwa durch plötzliches Unterbrechen des Primärstromkreises des Induktoriums.

Die neue Einrichtung läßt sich auch in der Weise gestalten, daß von den bei jedem der beiden Systeme zur magnetischen Verkettung seiner beiden — oder, falls das System mehr als zwei Stromkreise aufweist, zweier seiner — Stromkreise miteinander dienenden Teilen dieser Stromkreise einer beiden Systemen gemeinsam, der andere aber für beide Systeme getrennt vorhanden ist. Fig. 3 der Zeichnung gibt in schematischer Darstellung ein Beispiel hierfür. Auf dem mittleren Schenkel b des Eisenkerns a befindet sich die für den Hochspannungsgleichrichterbetrieb bestimmte Primärwickelung c und die für beide Anwendungsarten gemeinsame Sekundärwickelung d, während die für das Einzelschlagverfahren dienende Primärwickelung e auf die beiden Arme f des Eisenkernes verteilt ist. Der beim Hochspannungsgleichrichterbetrieb zur Verwendung gelangende Transformator c, d weist einen über g geschlossenen, der für das Einzelschlagverfahren dienende Transformator e, d jedoch einen offenen magnetischen Kreis auf. Der beim Einzelschlagbetrieb (Transformator e, d) als magnetischer Nebenschluß zu b wirkende, bezüglich e jenseits b liegende Teil des Eisenkernes erhält zweckmäßig größeren magnetischen Widerstand als b, er kann hierzu mit geringerem Querschnitt als b versehen, aus einem Stoff geringerer Permeabilität als b hergestellt oder mit einem erwünschtenfalls regelbaren oder ganz zu schließenden Luftspalt g ausgestattet sein. ,

Eine weitere Ausführungsform der neuen Einrichtung ist in ihrem wesentlichen Teile, dem beiden Systemen gemeinsamen Transformator, in Fig. 4 dargestellt. Die Anpassung des — und zwar eines und desselben — Transformators an die voneinander abweichenden Anforderungen des Einzelschlagverfahrens einerseits und des Hochspannungsgleichrichterbetriebes andererseits wird hier dadurch erzielt, daß die Beschaffenheit des die in Frage kommenden Stromkreise verkettenden magnetischen Kreises derart veränderlich gestaltet ist, daß sie jeder der beiden Röntgenstrahlenerzeugungsarten angepaßt werden kann. Dem die Primärwickelung α und die Sekundärwickelung b tragenden Eisenkern c steht ein U-förmiger Eisenkörper d einstellbar gegenüber, durch dessen Annähern und Entfernen von c der magnetische Kreis zwischen dem ganz geschlossenen und dem offenen Zustande stetig verändert werden kann.

Claims (4)

Patent-Ansprüche:

1. Einrichtung zur Erzeugung von Röntgenstrahlen, die ohne Änderung des die beiden elektrischen Systeme verkettenden Magnetsystems wahlweise für Hochspannungsgleichrichterbetrieb mit Maschinenwechselstrom oder für das Einzelschlagverfahren benutzt werden kann, dadurch gekennzeichnet, daß die Winkelstellung des Gleichrichters bezüglich seiner Umdrehungsachse während des Betriebes (zweckmäßig selbsttätig) regelbar ist, um bei Änderungen der Belastung der Einrichtung auftretende Änderungen des Phasenunterschiedes zwisehen dem Primär- und dem Sekundärstrom auszugleichen.

2. Einrichtung, die den gleichen Zwecken wie die nach Anspruch τ dient, gekennzeichnet durch eine Vorrichtung, die gleichzeitig mit der Stärke des Primärstromes die Phase des dem den Hochspannungs-

gleichrichter antreibenden Synchronmotor zugeführten Wechselstromes derart verändert, daß dessen Phasenunterschied gegenüber dem Sekundärstrom im Hochspannungsgleichrichter unverändert bleibt.

3. Einrichtung zur Erzeugung von Röntgenstrahlen, die wahlweise für Hochspan-■nungsgleichrichterbetrieb mit Maschinenwechselstrom oder für das Einzelschlagverfahren benutzt werden kann, gekennzeichnet durch eine mit zwei getrennten Primärwickelungen und einer gemeinsamen Sekundärwickelung versehene Transformatoranordnung, die in dem einen System als Transformator mit offenem, in dem anderen als Transformator mit ganz oder nahezu geschlossenem magnetischen Kreise wirkt.

4. Einrichtung zur Erzeugung von Röntgenstrahlen, die wahlweise für Hochspannungsgleichrichterbetrieb mit Maschinenwechselstrom oder für das Einzelschlagverfahren benutzt werden kann, gekennzeichnet durch einen Transformator, dessen magnetischer Kreis zwischen dem eisengeschlossenen und dem offenen Zustande stetig verändert werden kann.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.