DE317799C - - Google Patents
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- DE317799C DE317799C DENDAT317799D DE317799DA DE317799C DE 317799 C DE317799 C DE 317799C DE NDAT317799 D DENDAT317799 D DE NDAT317799D DE 317799D A DE317799D A DE 317799DA DE 317799 C DE317799 C DE 317799C
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05F—SYSTEMS FOR REGULATING ELECTRIC OR MAGNETIC VARIABLES
- G05F1/00—Automatic systems in which deviations of an electric quantity from one or more predetermined values are detected at the output of the system and fed back to a device within the system to restore the detected quantity to its predetermined value or values, i.e. retroactive systems
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- General Induction Heating (AREA)
Description
AUSGEGEBEN
AM 5. JANUAR 1920
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Schaltung zum selbsttätigen Regeln des
Spannungsunterschiedes bzw. der Stromstärke. Zweck der Erfindung ist, diese Regelung
unter Ausschaltung von beweglichen Teilen jeder Art zu ermöglichen. Die Wirksamkeit
der Regelung nach der Erfindung soll also nicht wie bisher die ständige oder zeitweise
Bewegung irgendeines Bestandteiles zur Voraussetzung haben, und sie soll nicht durch
die Hemmung eines sich bewegenden Teiles in ihrer Wirkung gestört werden können.
Für diesen Zweck der erhöhten Betriebssicherheit sind durch die Erfindung die an
1S sich bekannten Glühkathoden-Vakuumröhren
nutzbar gemacht worden. Das neue Regelungsverfahren besteht nämlich darin, daß jene selbsttätigen Änderungen des Widerstandes
für den durch die Vakuumröhre hindurchfließenden Strom, die durch veränderliche Beheizung der Glühkathode einer Vakuumröhre
in Abhängigkeit von dem zu regelnden Strom oder der zu regelnden Spannung hervorgerufen worden sind bzw.
die durch die obenerwähnten selbsttätigen Widerstandsänderungen hervorgerufenen
Änderungen der Stromverhältnisse des durch die Vakuumröhre fließenden Stromes wieder auf den zu regelnden Strom bzw. die
zu regelnde Spannung in Rückwirkung gebracht werden, wodurch die gewünschte Regelung
erfolgt. Die Mittel, die verwendet werden, um die Änderungen des Widerstandes bzw. der: Stromverhältnisse der Vakuumröhre
auf den zu regelnden Strom bzw. Spannung in Rückwirkung zu bringen, können beliebig,
unter Umständen sogar bekannt sein; wichtig ist nur, daß sie auf Änderungen der angegebenen
Art ansprechen. Dieses Verfahren ergibt eine äußerst einfache Schaltung bei Wechselstromerzeugern, bei welchen das
Gleichhalten der Klemmenspannung durch Regelung der Erregung einer Erregermaschine
erfolgt. Hier erhält man die erforderliche Rückwirkung schon dadurch, daß der Erregerstrom
der Erregermaschine durch die Glühkathoden -Vakuumröhre hindurchfließt, während der Heizstromkreis der Glühkathode
von den Polen der Erregermaschine abgeleitet wird. Um die Temperatur der Glühkathode
nach Möglichkeit zu ändern, ist es zweckmäßig, die Regelung der'Beheizung der Glühkathode
unter Einschaltung eines Transformators zul bewirken, dessen an idie Glühkathode
angeschlossene sekundäre Wicklung in sich kurzgeschlossen ist. Der infolge dieses Kurzschließer auftretende Induktionsstrom ergibt eine Heizwirkung, so daß sich
der Widerstand der Sekundärwicklung in möglichst großem Ausmaße verändert.
Die Verwendung von Glühkathoden-Vakuumröhren als elektrisches Ventil, d. h. für die
Gleichhaltung der Stromrichtung, ist bekannt. Demgegenüber dient bei dem \^erfahren nach
der Erfindung die Glühkathoden -Vakuumröhre zum Gleichhalten der Stromstärke oder
des Spannungsunterschiedes. Während also dort der. durch die Vakuumröhre fließende
Strom keinerlei Beziehung zu dem Heizstrom bzw. zu der den Heizstrom erzeugenden
Stromquelle hat, ist für die Erfindung gerade die Rückwirkung des durch die Vakuumröhre
fließenden Stromes auf den Heizstrom bzw. die denselben erzeugende Stromquelle kennzeichnend.
Daraus ergibt sich auch der Unterschied im Betriebe, daß, während· dort
die Erhitzung der Glühkathode nach Möglichkeit gleichbleibend sein, bei dem Verfahren
nach der Erfindung' diese Erhitzung nach Möglichkeit geändert werden soll.
Das neue Verfahren' soll auf- Grund einer Schaltung erläutert werden, die für Wechselstromerzeuger
bestimmt ist, deren Klemmenspannung durch Regelung der Erregung auf gleicher Höhe gehalten wird. Diese Schaltung
zeigt Fig. ι; die Fig. 2 und 3 zeigen Einzelheiten.
A ist der Anker der Erregermaschine, die mittels der Schleifringe C, C1 der Wechselstrommaschine
Erregerstrom zuführt. M ist die Nebenschlußerregerwicklung der Erregermaschine,
W1 ein in den Erregerstromkreis derselben eingeschalteter Reglerwiderstand,
V eine Vakuumröhre mit Glühkathode k (Fig. 2) und Anode α, welche Teile zusammen
einen zweiten von den Klemmen K, K abgeleiteten Stromkreis bilden. An die Klemmen
K, K der Erregerdynamo ist schließlich noch ein dritter Stromkreis, nämlich der Glühstromkreis,
angelegt, in dem die Glühkathode k der Vakuumröhre mit den Klemmen b, c, ein
Regelwiderstand W2 und ein induktiv beheizter
Widerstand R eingeschaltet sind. U1, U2 bezeichnen die Klemmen der Wechselstrommaschine.
Fig. 3 zeigt die konstruktive Ausbildung dieses induktiv beheizten Widerstandes R als
Transformator. Im Gefäß E, das evakuiert, mit Luft oder einem indifferenten Gas. gefüllt
sein kann und nur zum Schütze dient, ist ■eine über ein gerades Leiterstück m, n- kurzgeschlossene
Drahtspirale e, f, g, h angeordnet. Leiterstück und Spirale sind von einem solchen
Material, daß deren Widerstand sich mit der Temperatur in hohem Maße verändert. Das Gefäß wird von einer Spule T umgeben,
die die primäre Wicklung des an die Klemmen U, U des Wechselstromgenerators
(vgl. Fig. 1) angeschlossenen Transformators bildet, dessen sekundäre Wicklung die Drahtspirale
e, f, g, h darstellt. Diese wird vermittels Klemmschrauben in den Glühstromkreis
der Vakuumröhre V eingeschaltet.
ί Wenn der Wechselstromgenerator und die Erregermaschine A mit normaler Umdre-
; hungszahl laufen und beide Maschinen normale Klemmenspannungen besitzen, so hält der
Strom des Glühkreises + K, in, n, W2, c, k, b,
; — K die Kathode k in einem gewissen Grade glühend, so daß die Vakuumröhre in dem Erregerkreis
+ K1 M1 W1, d, b, — K einen
gewissen Widerstand darbietet. Wenn nun die Klemmenspannung des Wechselstromgenerators
fällt, so verringert sich auch der in der Drahtspirale e, f, g, h induzierte Strom,
die Erwärmung derselben und damit der Widerstand der Spirale mit Leiterstück nimmt
also ab, wodurch im Glühkreis + K, m, n, W2, c, k, b, —K die Intensität des Glühstromes
und als Folge hiervon die Temperatur der Kathode k ansteigt. Da aber eine Glühkathoden
-A^akuurriröhre mit aufsteigender Temperatur der Kathode dem zwischen Anode
und Kathode durchgehenden Strom einen verminderten Widerstand bietet, steigt im Kreise
+ K, M, W1, d; b, —K die Intensität des
Erregerstromes, was wieder die Erhöhung der Klemmenspannung der Erregermaschine, mithin
die stärkere Erregung der Wechselstrommaschine und ein Ansteigen der Klemmen- "
spannung zur Folge hat.
Wenn nun, wie soeben gezeigt ist, der Transformator R (Fig. 1) die Stärke des Glühkreisstromes
erhöht, so ergibt sich eine Erhöhung der Kathodentemperatur auf primärem und
sekundärem Wege, nämlich primär dadurch, daß der vermehrte Strom .des Glühstromkreises
die Temperatur der Kathode erhöht. · Die erhöhte Kathodentemperatur erhöht aber im Erregerkreis die Erhöhung der Strom-
; stärke, was — und hier kommt die sekundäre Wirkung zur Geltung -^- die weitere Zunahme
der Kathodentemperatur im Gefolge hat, da zu bedenken ist, daß auch der Strom des Erregerkreises
die Kathode k durchfließt, also ebenfalls beiträgt, dieselbe glühend zu er-.,
halten. Eine übermäßige Temperaturzunahme wird dadurch verhindert, daß inzwischen die
AVechselstrommaschine immer stärker erregt wird und als Folge hiervon der Wert des Widerstandes
R ebenfalls wieder zunimmt. Wenn j daher die Klemmenspannung der Maschine
j wieder ihren vor dem angenommenen Sinken innegehabten Wert erreicht hat, können doch
in keinem der beiden Stromkreise dieselben Verhältnisse herrschen wie in der Ausgangslage;
denn wenn die Klemmenspannung U, U der Wechselstrommaschine wieder den gleichen
Wert erreicht hat, so wird, trotzdem in der Sekundärwicklung e, f, g, h des Transformators
R wieder ein genau so starker, die gleiche Wärme erzeugender Strom' induziert, wie
bei der Ausgangslage, im Glühstromkreise + K, m, n, W3, c, k, b, —K ein stärkerer
Strom fließen als früher, weil die Klemmen-. spannung der Erregermaschine A sich erhöht
hat. Dazu kommt noch, daß ein stärkeres Glühen der Kathode auch unmittelbar durch
den stärker gewordenen Strom des Erregerkreises + K, M, W, d, b, —K veranlaßt wird.
Wenn die' Klemmenspannung U, U der Wechselstrommaschine dagegen ansteigt, steigt
auch der Widerstand des Widerstandes R an,
ίο mithin nimmt die Stärke des Glühstromes ab
und damit auch die Stärke des Erregerstromes der Erregermaschine; es wird also die Spannung
derselben und damit die der Wechselstrommaschine wieder sinken.
Soll auf konstante Stromstärke reguliert werden, muß die Wicklung R von der Änderung
der Stromstärke abhängig" gemacht werden.
Prinzipiell kann man nach dem neuen Verfahren auch im Gleichstromkreise arbeiten,
aber in diesem Falle ist der Transformator entbehrlich, und man schaltet die zu regelnde
Spannung oder Stromstärke unmittelbar an das Widerstandselement.
Da beim Anlassen der Regler nicht wirkt, schaltet man zum Entladungsgefäß einen Widerstand
parallel, wobei man den Glühkreis ' aber gleichzeitig unterbricht; wenn die Maschine
sich erregt, so schaltet man vorerst den Glühkreis ein und dann den parallel geschalteten
Widerstand aus; die selbsttätige Regelvorrichtung bedarf dann weiter keiner Bedienung.
Sämtliche beim Anlassen nötigen Schaltungen können mit einem Schalter bewirkt werden.
Claims (3)
- PATENT-Ansprüche :i. Verfahren zum selbsttätigen Regeln des Spannungsunterschiedes bzw. der Stromstärke, dadurch gekennzeichnet, daß die durch veränderliche Beheizung der Glühkathode einer Vakuumröhre in Abhängigkeit von dem zu regelnden Strom bzw. der zu regelnden Spannung hervorgerufenen selbsttätigen Änderungen des Widerstandes für den durch die Vakuumröhre hindurchfließenden Strom bzw. die durch diese selbsttätigen Widerstandsänderungen hervorgerufenen Änderungen der Stromverhältnisse des durch die Vakuumröhre fließenden Stromes, gegebenenfalls unter Einschaltung beliebiger, evtl. bekannter, auf diese Änderungen ansprechender Mittel, wieder auf den zu regelnden Strom bzw. die Spannung in Rückwirkung gebracht werden, wodurch die gewünschte Regelung erfolgt.
- 2. Schaltung zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch 1 für Wechselstromerzeuger, bei welchen das Gleichhalten der Klemmenspannung durch Regelung der Erregung einer Erregermaschine erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß der Feldstrom der Erregermaschine durch die Glühkathoden -Vakuumröhre hindurchfließt, während der Heizstromkreis d'er Glühkathode an die Pole der Erregermaschine geschaltet ist.
- 3. Schaltung zur Ausführung des Verfahrens nach' Anspruch 1 bzw. nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Regelung der Beheizung der Glühkathode unter Einschaltung eines Transformators (R) erfolgt, dessen an die Glühkathode angeschlossene Sekundärwicklung über ein Leiterstück kurzgeschlossen ist, zum Zwecke, durch den infolge des Kurzschließens auftretenden Induktionsstrom eine starke Heizwirkung für die aus Sekundärwicklung und Leiterstück gebildete Widerstandsanordnung zu erreichen.Hierzu ι Blatt Zeichnungen.
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE317799C true DE317799C (de) |
Family
ID=570431
Family Applications (1)
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DENDAT317799D Active DE317799C (de) |
Country Status (1)
Country | Link |
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DE (1) | DE317799C (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1281526B (de) * | 1965-04-15 | 1968-10-31 | Asea Ab | Leistungsschalter mit in Reihe geschalteter, stromgesteuerter Gasentladungsroehre |
-
0
- DE DENDAT317799D patent/DE317799C/de active Active
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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DE1281526B (de) * | 1965-04-15 | 1968-10-31 | Asea Ab | Leistungsschalter mit in Reihe geschalteter, stromgesteuerter Gasentladungsroehre |
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