DE356921C

DE356921C - Circuit for automatic limitation of the heating current of cathode tubes by means of variators

Info

Publication number: DE356921C
Application number: DEG46578D
Authority: DE
Original assignee: Telefunken Gesellschaft fuer Drahtlose Telegraphie mbH
Current assignee: Telefunken AG
Priority date: 1918-04-26
Filing date: 1918-04-26
Publication date: 1922-08-07

Description

Schaltung zur selbsttätigen Begrenzung des Heizstromes von Kathodenröhren mittels Variatoren. Bei der Heizung von Kathodenröhren zur Schwingungserzeugung für die Zwecke der drahtlosen Telegraphie ist die Konstanthaltung der Heizstromstärke von besonderer Bedeutung. Um bei Gleichstromheizung unter Verwendung von Akkumulatoren den Strom konstant zu halten, sind bereits Variatoren, d. h. Eisenwiderstände in Wasserstoff zur Regelung des Betriebsstroms, verwendet worden. Eine Gefahr der Überlastung der Variatoren besteht nicht, da ja die vom Ladungszustand der Akkumulatoren abhängige Spannungsverschiedenheit begrenzt ist. Sobald jedoch ein Generator für Gleichstrom oder Wechselstrom verwendet wird, müssen andere Verhältnisse berücksichtigt werden. In diesem Falle ist die Betriebsspannung nicht begrenzt, da sie von der Tourenzahl und der Erregung des Generators abhängig ist.Circuit for the automatic limitation of the heating current of cathode tubes by means of variators. When heating cathode tubes to generate vibrations For the purposes of wireless telegraphy, the heating current must be kept constant really important. To with direct current heating using accumulators To keep the current constant are already variators, i. H. Iron resistances in Hydrogen to regulate the operating current has been used. One There is no risk of overloading the variators because of the charge status the accumulators dependent voltage difference is limited. As soon as however If a generator is used for direct current or alternating current, other ratios must be used must be taken into account. In this case the operating voltage is not limited, since it depends on the number of revolutions and the excitation of the generator.

Würde man in solchem Fall die bekannte Schaltweise mit Variatoren anwenden, bei der der Betriebsstrom in deren Regelungsgebiet liegt, so würde keine Sicherheit gegen Überlastung und Schädigung, sowohl der Variatoren als auch der Heizfäden, vorhanden sein. Man hat deshalb bereits vorgeschlagen, durch besondere Relais oder Kontaktvoltmeter betätigte Maximalstrom- oder Spannungsschalter anzuwenden, die beim Überschreiten bestimmter Grenzstrom- oder Spannungswerte ansprechen und eine Ausschaltung erwirken sollen. Solche Einrichtungen sind jedoch betriebsunsicher, wenn sie auf geringe Strom-oder Spannungserhöhungen gegenüber den normalen Betriebsverhältnissen eingestellt sind, da sie dann z. B. leicht bei Erschütterungen vor Erreichung des Maximalwertes in Wirkung treten,. wenn sie nicht auf unzulässig große Strom- bzw. Spannungsgrenzwerte eingestellt sind. Gemäß vorliegender Erfindung wird die erstrebte automatische Begrenzung des Heizstromes durch Maximalspannungsrelais in Zusammenschaltung mit Variatoren bei ausreichender Betriebssicherheit erzielt.In such a case one would use the known switching method with variators apply where the operating current is in their control area, then none would Security against overload and damage, both to the variators and the Filaments, be present. It has therefore already been proposed through special To use relay or contact voltmeter actuated maximum current or voltage switches, which respond when certain limit current or voltage values are exceeded and to effect an elimination. However, such facilities are unsafe to operate, when they respond to low current or voltage increases compared to normal operating conditions are set, because they then z. B. easily with vibrations before reaching the Maximum values come into effect. if they do not rely on inadmissibly large current or Voltage limit values are set. According to the present invention, the intended one becomes automatic limitation of the heating current by means of maximum voltage relays in interconnection achieved with variators with sufficient operational reliability.

Bekanntlich besitzen die Variatoren (Eisenwiderstände im Wasserstoffgas) die in Abb. x dargestellte Charakteristik. Man sieht, daß die Stromstärke bei wachsender Spannung zunächst ziemlich steil ansteigt, um dann von einer bestimmten Spannung es an von einer gekrümmten Linie zu einer horizontalen bei Spannung e1 überzugehen: Zwischen den Werten e1 und e2 bleibt dann die Stromstärke il annähernd konstant, um bei Spannungen, die größer als e2 sind, wieder zu steigen.It is well known that the variators (iron resistances in hydrogen gas) the characteristic shown in Fig. x. You can see that the current strength increases with increasing Voltage rises fairly steeply at first, to then of a certain voltage it to pass from a curved line to a horizontal one at tension e1: The current il then remains approximately constant between the values e1 and e2, to rise again at tensions that are greater than e2.

Die Anordnung ist gemäß der Erfindung so getroffen, daß der normale Betriebsstrom einem Variatorenstrom entspricht, der kleiner als der innerhalb des Regelungsgebietes liegende ist. Steigt nun der Betriebsstrom und somit auch der Variatorenstrom, letzterer womöglich über das Regelungsgebiet hinaus, so erhöht sich deren Klemmenspannung weit mehr als proportial. Läßt man diese mehr als proportionale Spannungserhöhung auf die Wicklung eines Spannungsrelais wirken, so erfölgt dessen Ansprechen schon. bei sehr geringer .Steigerung des Betriebsstromes, obgleich 1 die Einstellung auf eine prozentuell so große Spannungserhöhung erfolgen konnte, daß Betriebssicherheit erreicht ist.The arrangement is made according to the invention that the normal Operating current corresponds to a variator current that is smaller than that within the Is the regulatory area. If the operating current increases, and thus also the Variator current, the latter possibly beyond the control area, so increased their terminal voltage is far more than proportional. Leaving this more than proportional If the voltage increase acts on the winding of a voltage relay, then it does so Address already. with a very small increase in the operating current, although 1 the setting could be made to a voltage increase that was so large in percentage terms, that operational safety is achieved.

Als ein Vorteil der Anordnung ist es anzusehen, daß zur Spannungserhöhung an den Variatoren bei geringer Steigerung des Betriebsstromes eine gewisse Zeit erforderlich ist, und daß daher z. B. das Schaltrelais nicht in Wirkung tritt, wenn beim Einregulieren des Heizstromes während kurzer Zeit der Normalwert überschritten wird.It is to be regarded as an advantage of the arrangement that to increase the voltage on the variators for a certain time with a slight increase in the operating current is required, and that therefore z. B. the switching relay does not come into effect when when regulating the heating current, the normal value was exceeded for a short time will.

Beim Ansprechen des Spannungsrelais wird in irgendwie bekannter Art durch einen automatischen Schalter der Heizstrom und evtl. auch der für die Hochfrequenzerzeugung benutzte abgeschaltet. Letzteres kann besonders wichtig bei Betrieb des Röhrenkreises mit Wechselstrom sein, weil nämlich sonst bei geringer oder gar aussetzender Heizung Überspannungen am Transformator des Hochfrequenzspeisekreises entstehen könnten.When the voltage relay responds, it is somehow known by an automatic switch the heating current and possibly also that for the high frequency generation used turned off. The latter can be particularly important when operating the tube circuit with alternating current, because otherwise there is little or no heating Overvoltages on the transformer of the high-frequency supply circuit could arise.

In Abb. 2 ist eine Anordnung dargestellt, in der G ein Generator ist, der über den Regulierwiderstand R zwei in Serie liegende Glühfäden 5 und 6 speist. In den Kreis ist ein Variator 13 eingeschaltet. Es möge angenommen werden, daß der Betriebsstrom 4,5 Amp. beträgt, während als maximaler Grenzwert 4,7 Amp, gelten soll. Man wählt in diesem Falle als Variator eine Type, bei der i2 den Wert 4,5 und il den Wert 4,7 Amp. besitzt. Solange also die Spannung des Gencrators g zwischen den Werten es und e2 schwankt, bleibt der Strom in den Heizdrähten 5-6 unterhalb des zulässigen Grenzwertes von 4,7 Amrp. Durch wachsende Erregung oder durch Tourenerhöhung des Generators G ist es jedoch möglich, daß die Spannung der Maschine den Wert e2 überschreitet. In diesem Falle würde dann der Variator 13 nicht mehr zur Regelung ausreichen.FIG. 2 shows an arrangement in which G is a generator which feeds two filaments 5 and 6 in series via the regulating resistor R. A variator 13 is switched into the circuit. It may be assumed that the operating current is 4.5 amps, while the maximum limit value is 4.7 amps. In this case a type is selected as the variator in which i2 has a value of 4.5 and il has a value of 4.7 amps. As long as the voltage of the generator g fluctuates between the values es and e2, the current in the heating wires 5-6 remains below the permissible limit value of 4.7 Amrp. However, due to increasing excitation or increasing the speed of the generator G, it is possible that the voltage of the machine exceeds the value e2. In this case, the variator 13 would then no longer be sufficient for regulation.

Zu diesem Zweck ist gemäß Abb. 3 parallel zu dem Variator und den Heizdrähten ein Kontaktrelais z. B. ein Kontaktvoltmeter 16 eingeschaltet. Dasselbe ist so eingestellt, daß es bei dem Spannungswerte e2 anspricht und infolgedessen den Heizstromkreis des Generators G unterbricht.For this purpose, Fig. 3 is parallel to the variator and the Heating wires a contact relay z. B. a contact voltmeter 16 is switched on. The same thing is set so that it responds to the voltage value e2 and consequently the heating circuit of the generator G interrupts.

Abb. 4 stellt eine beispielsweise Schaltung dar, wie sie bei Anlagen der drahtlosen Telegraphie Verwendung;finden kann, bei denen sowohl die Heizung der Kathodenstrahlröhren als auch die Schwingungserzeugung durch Wechselstrom erfolgt. Die Anlage besteht aus dem Gleichrichter x und den beiden Kathodenstrahlröhren 2 und 3. Die Heizfäden 4, 5 und 6 werden durch die Transformatoren 7, 8 und 9 von der Wechselstrommaschine =o gespeist. .In dem Primärkreis der Transformatoren 78 und 9 ist ein Variator 13 eingeschaltet. Derselbe ist ent-. sprechend den oben entwickelten Gesichtspunkten gewählt. Anstatt der direkten Einschaltung des Variators in den Primärkreis kann man hierfür auch die Primärwicklung eines Stromtransformators in den Kreis legen, und sekundär den Variator anschließen. Hierdurch erhält man durch geeignete Übersetzung im Transformator den Vorteil, daß man Variätoren von niedriger Begrenzungsstärke also mit kleinerer Zeitkonstante, benutzen kann.Fig. 4 shows an example of a circuit as it is in systems the use of wireless telegraphy; can be found in which both the heating the cathode ray tubes as well as the generation of vibrations is carried out by alternating current. The system consists of the rectifier x and the two cathode ray tubes 2 and 3. The filaments 4, 5 and 6 are through the transformers 7, 8 and 9 of the alternator = o powered. In the primary circuit of the transformers 78 and 9 is a Variator 13 switched on. The same is de-. speaking chosen from the points of view developed above. Instead of direct involvement of the variator in the primary circuit you can also use the primary winding of a Place the current transformer in the circuit and connect the secondary variator. Through this one obtains the advantage of having variators by means of a suitable translation in the transformer of low limiting strength, i.e. with a smaller time constant.

Parallel zu den in Serie liegenden Primärwicklungen der Transformatoren 7, 8 und g ist ein Kontaktrelais 14 vorgesehen, dessen Ansprechen erst bei prozentual großen Spannungsänderungen des Betriebsstromes d. h. bei der Spannung e2 erfolgt. Dieses Kontaktrelais rq. überwacht einen Kontakt 15, durch den der Heizstromkreis unterbrochen werden kann. Als Energiequelle für den an dem Gleichrichter i angeschlossenen Transformator i2 dient eine Wechselstrommaschine ig, deren Stromkreis durch einen Schalter 17 unterbrochen werden kann. Im Stromkreis liegt ferner eine Sendetaste 18. Zweckmäßig wird der Schalter 17 mit dem Schalter 15 zwangläufig verbunden, so daß also beim Unterbrechen des Heizstromkreises auch der Schalter 17 unterbrochen wird. Diese Schaltung hat den Vorteil, daß Überspannungen am Transformator i2 verhindert werden.In parallel with the primary windings of the transformers in series 7, 8 and g, a contact relay 14 is provided, the response of which does not occur until a percentage large voltage changes in the operating current d. H. takes place at voltage e2. This contact relay rq. monitors a contact 15 through which the heating circuit can be interrupted. As an energy source for the one connected to the rectifier i Transformer i2 serves an alternating current machine ig, whose circuit is carried out by a Switch 17 can be interrupted. There is also a transmit button in the circuit 18. The switch 17 is expediently connected to the switch 15, see above so that when the heating circuit is interrupted, the switch 17 is also interrupted will. This circuit has the advantage that it prevents overvoltages at the transformer i2 will.

Selbstverständlich beschränkt sich die Erfindung nicht auf die Anordnung des Variators und des Kontaktrelais an der gezeichneten Stelle. So wäre es z. B. auch denkbar, sekundär für jeden Sekundärheizstromkreis einen besonderen Variator und ein besonderes Kontaktrelais zu verwenden.Of course, the invention is not limited to the arrangement of the variator and the contact relay at the point shown. So it would be B. also conceivable, a special secondary variator for each secondary heating circuit and to use a special contact relay.

Die Abb. 5 zeigt eine diesen Möglichkeiten Rechnung tragende Schaltung. Sie besitzt im wesentlichen die gleichen Teile wie die Schaltung nach Abb. q. und weist dieser gegenüber den Unterschied auf, daß der Variator der Abb. q. aus dem Heizstromkreis 11, 7, 8, g, 15 herausgenommen und an die Spule 2o angeschlossen ist. Die Spule 2o stellt die Sekundärspule eines Stromtransformators mit Übersetzung dar, dessen Primärwicklung ig in Serie zum Heizstromkreis liegt. Die Wirkung des Variators 21 ist dabei die gleiche wie in der Schaltung nach Abb. ¢, da der Transformator ig, 2o ein Stromtransformator ist.Fig. 5 shows a circuit that takes these possibilities into account. It has essentially the same parts as the circuit according to Fig. Q. and if this has the difference that the variator of Fig. q. from the Heating circuit 11, 7, 8, g, 15 removed and connected to coil 2o is. The coil 2o represents the secondary coil of a current transformer with translation represents whose primary winding ig is in series with the heating circuit. The effect of the Variator 21 is the same as in the circuit according to Fig. ¢, because the transformer ig, 2o is a current transformer.

Bei unzulässiger Stromerhöhung wird das Spannungsrelais mit Sicherheit zur Auslösung. gebracht. Dies geschieht aber auch ohne weiteres, wenn etwa einer der Heizfäden durchbrennt, weil auch hierbei eine heftige Spannungserhöhung am Spannungsrelais 14 eintritt, obgleich sogar der Heizstrom sinkt.In the event of an impermissible increase in current, the voltage relay will definitely be to trigger. brought. But this also happens without further ado, for example if one the filament burns out, because here too there is a sharp increase in voltage on the voltage relay 14 occurs, although the heating current even drops.

Claims

PATENT CLAIMS- i. Circuit for automatically limiting the heating current of cathode tubes by means of variators, in particular for the purposes of wireless telegraphy, characterized in that the operating current is below the regulating range of the variators.

2. Circuit according to claim i, characterized due to the interconnection of the variators with responding at certain limit voltages Switching relay.

3. A circuit according to claim i and 2, characterized in that for several heating circuits a common variator with relay is used, q ..

circuit according to claims i to 3 for alternating current heating, characterized in that the variator is connected to the secondary coil of a current transformer with translation, whose primary winding is in the heating circuit.

5. Circuit according to claim q. with Use of alternating current to generate vibrations, characterized in that through the mediation of contact relays simultaneously with the heating current also the for The generator circuit serving to generate vibrations is switched off for the purpose of overvoltages to prevent his transformer.