DE322249C

DE322249C - Schaltungsweise der Generatoren fuer Lichtbogenspeisung zwecks Erzeugung von Hochfrequenzstroemen

Info

Publication number: DE322249C
Application number: DE1913322249D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1912-06-03
Filing date: 1913-05-29
Publication date: 1920-06-23

Description

Ein viel angewandtes Verfahren zur Erzeugung von elektrischen Strömen hoher Frequenz besteht bekanntlich in der Verwen-" dung von Lichtbögen oder Funkenstrecken. Bei derartigen Anlagen wurde nun bisher in den meisten Fällen zwischen den die Lichtbögen speisenden Generatoren und den Funkenstrecken ein verhältnismäßig großer Ohmscher Widerstand eingeschaltet, der die Aufgabe hatte, beim Entstehen des Lichtbogens oder bei der Funkenentladung einen Kurzschluß der Speisestromquelle zu vermeiden. Einer derartigen Anlage ■ haftete jedoch der Nachteil an, daß durch den Widerstand der Wirkungsgräd des ganzen Systems bedeutend verringert wird, da durch den Widerstand selbst bis 50 Prozent der von der Stromquelle gelieferten Energie vernichtet wird.

Dieser besonders bei großen Anlagen, wie

ao z. B. bei drahtlosen Telegraphen- und Fernsprechstationen sich außerordentlich fühlbar ■ machende Nachteil wird nun gemäß der vorliegenden Erfindung in der Weise behoben, daß zwischen der Stromquelle Q (Fig. 1) und der Funkenstrecke E₁ an deren Klemmen der Schwingungskreis CL liegt, an Stelle des gewöhnlichen Ohmschen Widerstandes eine als Motor arbeitende Hauptstrommaschine M eingeschaltet wird. Eine solche nicht gesättigte Maschine spielt dann bekanntlich die Rolle dieses wirklichen Ohmschen Widerstandes mit einer bestimmten Selbstinduktion. Letztere bildet jedoch keine Schädigung der Wirkungsweise der Schaltung, da sie die Möglichkeit gibt, die besondere Selbstinduktion S, die man in den Ladestromkreis zum ' Schütze der Stromquelle verwendet, zu verringern und dadurch unter anderem die Zir-' kulation von Hochfrequenzströmen im Speise- ! Stromkreis zu vermeiden. Die verfügbare mechanische Energie an der Maschinen-J welle M kann dann zu einem beliebigen Zweck Lbenutzt oder z.B. auch wieder in elektrische Energie umgeformt werden, indem die Maschine mit einem die Funkenstrecke E speisenden Generator mechanisch gekuppelt wird. Wenn in diesem letzteren Falle der Speisestrom durch Gleichstrom gebildet wird, kann die Maschine M mit der Primärdynamo in der Weise vereinigt werden, daß die beiden Maschinen einen gemeinsamen Anker erhalten, wodurch ein Kollektor in Fortfall kommt. In Fig. 2 ist eine solche Vereinigung beispielsweise veranschaulicht. Das vom Anker I und der entmagnetisierenden Serienwicklung W¹ gebildete System spielt hier die Rolle der Serienmaschine M nach Fig. 1. Die Wicklung W~ ist hier mittels des Regulierwider-

Standes R an eine beliebige Hilfserregungsquelle angeschlossen. Das System IW² bildet somit den eigentlichen Generator. Die in Fig. 2 dargestellte Schaltung wurde in der Elektrotechnik bereits, aber für ganz andere Anwendungen als die der vorliegenden Erfindung, vorgeschlagen, welche spezielle Wicklungsverhältnisse für W^x und W² erfordert, da die Amperewindungen der Gegenwicklung W^x hier einer bedeutenden Anzahl derjenigen der Wicklung W^z gleichkommen müssen, um einen Spannungsabfall gleich oder größer als die Hälfte der Leerlaufspannung hervorzurufen.

Für größere Anlagen kann es besonders vorteilhaft sein, die Wicklung W¹ auf den Erreger des Generators M oder wenigstens auf eine auf den Erregerfluß dieses Generators wirkende kleine Zusatzmaschine zu übertragen, deren Anker z. B. in den Erregerkreis des Generators eingeschaltet sein kann.

Diese Übertragung hat zum Resultat, daß eine bedeutende Verringerung der Dimension der entmagnetisierenden Wicklung eintritt. Hierdurch wiederum wird die Induktion derselben in bezug auf die Güte der Maschine in praktisch bedeutender Weise erleichtert. Ein weiterer Vorteil dieser Anlage besteht in der sehr ökonomischen Ausnutzung des Kupfermaterials, welches für die Erregung der Hauptmaschine notwendig ist, da das gesamte Kupfer für die magnetisierende Wicklung der Hauptmaschine wirksam verwendet werden kann, während bei den Schaltungen gemäß der Fig. 2 ein Teil derselben für die entmagnetisierende Wicklung W¹ notwendig war. Wenn man dann mit diesen Schaltungen ein Resultat zu erzielen wünscht, welches dem durch Einschaltung eines Ohmschen Widerstandes in den Hauptstromkreis erzielten absolut gleichkommt, muß aber der Selbstinduktanz der an den Anker dieser Hilfsmaschine angeschlossenen Induktionswicklung Rechnung getragen werden. Zu diesem Zwecke muß der Spannungsabfall an den Klemmen der Hauptmaschine stetsi im Verhältnis zu dem von der Stromquelle gelieferten Strom T stehen. Diese Bedingung ist leicht zu erfüllen, indem man auf die Erregerwicklung

der Hauptmaschine eine in Beziehung zu ~^-

proportionale elektromotorische Zusatzkraft wirken läßt. In Fig. 3 ist eine beispielsweise

Schaltung veranschaulicht, mit welcher dieses Resultat erzielt werden kann.

Die Erregermaschine Z ist mit einer Erregerwicklung W¹ ausgerüstet, die vom Hauptstrom / durchflossen wird, während die fremd erregte Wicklung W² (die auf eine zweite, z. B. selbsterregende Zusatzmaschine übergetragen werden kann, deren Anker mit dem Anker von Z in Serie geschaltet oder mit einer zweiten auf dem Hauptmaschinengestell ! vorgesehenen Erregerwicklung verbunden ist) ⁶S ' eine unabhängige Spannung des Stromes J

j erzeugt. Zur Erzeugung einer zu -jj proportionalen elektromotorischen Kraft wird ein Transformator T angewendet, dessen Primärwicklung vom Strome I durchflossen wird, während seine Sekundärwicklung z. B. mit dem Anker Z in Serie geschaltet ist.

Wie nun soeben erwähnt, muß also der Transformator die Aufgabe erfüllen, in dem Stromkreis ZTW eine E. M. K. zu induzieren, die dem Koeffizienten -y- proportional ist. Dank dieser E. M. K. ist dann die E. M. K. der Hauptmaschine gleich dem Wert

E = E₀- K.J,

wenn E₀ die Leerlaufspannung für J = O und K eine Konstante bedeutet. Diese Bedingung läßt sich durch geeignete Dimensionierung der verschiedenen Wicklung leicht er-Jüüen.

Selbstverständlich kann die in Fig. 3 bei- . spielsweise veranschaulichte Schaltung in verschiedenen Varianten ausgeführt werden, wovon einige bereits oben erwähnt wurden. -Auch kann man die sekundäre Wicklung von T auf eine neue auf der Maschine Z vorgesehene Hilfserregerwicklung wirken lassen.

Endlich können alle vom Hauptstrom / durchflossenen Wicklungen mit regulierbaren Widerständen parallel geschaltet sein, die gegebenenfalls eine gewisse Selbstinduktion besitzen.

Claims

Pat ent-An Sprüche:

1. Schaltungsweise der Generatoren für Lichtbogenspeisung zwecks Erzeugung von Hochfrequenzströmen, gekennzeichnet durch die Anwendung von als Motoren arbeitenden Seriendynamomaschinen, die an Stelle der gewöhnlichen Ohmschen Widerstände zwischen die Speisestromquelle und die Funkenstrecke eingeschaltet werden, um einen besseren Wirkungsgrad zu erzielen.

2. Schaltung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Seriendynamomaschinen mit dem die Stromquelle bildenden Generator mechanisch gekuppelt sind.

3. Schaltung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Maschinen einen gemeinsamen Anker besitzen, wodurch ein Kollektor fortfällt.

4. Schaltung nach Anspruch 1 bis 3,

dadurch gekennzeichnet, daß die entmagnetisierende Serienwicklung auf den Induktor der Erregermaschine oder einer auf die Erregung einwirkenden Zusatzmaschine des Hauptgenerators übertragen ist, zum Zwecke, die Materialausnutzung zu erhöhen und die Isolation zu erleichtern.

5. Schaltung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Übertragung der entmagnetisierenden Serienwicklung unter Beifügung ruhender Transformatoren ausgeführt ist, die in dem Erregerkreise der Hauptmaschine eine E. M. K. erzeugen, welche dem Verhält-

nis -j— des Hauptstromes / nach der Zeit t proportional ist.

Hierzu ι Blatt Zeichnungen.