DE394056C

DE394056C - Device for generating electrical vibrations by means of auxiliary magnetized ice chokes or transformers

Info

Publication number: DE394056C
Application number: DEG51534D
Authority: DE
Original assignee: Telefunken Gesellschaft fuer Drahtlose Telegraphie mbH
Current assignee: Telefunken AG
Publication date: 1924-04-15

Description

Es ist bekannt, mittels ruhender Transformatoren oder Drosseln, welche Eisen und eine Gleichstrommagnetisierung besitzen, die Periodenzahl eines Wechselstromes zu verdoppeln 5 oder zu verdreifachen. Wird eine höhere Vervielfachung der Periodenzahl verlangt, so wird die Verdoppelung bzw. die Verdreifachung in mehreren Stufen nacheinander vorgenommen, oder aber es wird eine Steigerungsstufe so ausgestaltet, daß mehrere Schwingungen (Oberschwingungen) darin sich gleichzeitig ausbilden können, wobei dann die einzelnen höheren Harmonischen durch Anlegen von abgestimmten Kreisen oder Nebenanschlüssen gewonnen werden. It is known by means of dormant transformers or chokes, which iron and a Have direct current magnetization to double the number of periods of an alternating current 5 or triple. If a higher multiplication of the number of periods is required, then the doubling or tripling is carried out in several stages one after the other, or a step-up step is designed in such a way that several oscillations (harmonics) can develop in it at the same time, in which case the individual higher harmonics can be obtained by creating coordinated circles or extensions.

Bei diesen bekannten Verfahren ist die Wellenlänge im Xutzkreis immer ein bestimmtes Vielfaches der Ausgangsfrequenz, d. h. sie ist letzten Endes abhängig von der Umlaufzahl der primären Speisemaschine, und zudem müssen bei stufenweiser Steigerung der Frequenz für die Zwischenstufen Abstimmungskreise vorhanden sein.In these known methods, the wavelength in the useful circle is always a specific one Multiples of the output frequency, i. H. it is ultimately dependent on the number of times the primary feeding machine, and also need to gradually increase the frequency for the Intermediate levels of coordination groups exist.

Den Gegenstand der Erfindung bildet eine Einrichtung, welche es gestattet, mit nur einer Stufe hilfsmagnetisierter Transformatoren oder Drosseln ohne Zwischenabstimmungen beliebige Wellenlängen im direckt angeschlossenen Nutzkreis zu erzielen.The subject of the invention is a device which allows, with only one Stage of auxiliary magnetized transformers or chokes without any intermediate coordination To achieve wavelengths in the directly connected useful circle.

Auf der Zeichnung sind schematisch zwei Ausführungsbeispiele dargestellt.Two exemplary embodiments are shown schematically in the drawing.

In der Anordnung nach Abb. 1 ist 1 eine Hochfrequenzmaschine, die den primären Wechselstrom in eine Eisendrossel 2, 2 liefert, welche beispielsweise mit gegengeschalteten Windungen versehen ist. Ein Kondensator 3 dient zur Abstimmung des primären Kreises. An die Klemmen der Drossel ist der Verbrauchskreis (Antenne) 4 angeschlossen, welcher direkt auf die gewünschte hohe Frequenz abgestimmt ist. Die Anordnung gemäß Abb. 2 zeigt an Stelle der Drosselspule ein Transformatorenpaar 5, 5 mit getrennten primären und sekundären Wicklungen. In the arrangement of Fig. 1, 1 is a High frequency machine that supplies the primary alternating current in an iron choke 2, 2, which is provided, for example, with opposing turns. A capacitor 3 is used for Voting the primary circle. The consumption circuit is connected to the clamps of the choke (Antenna) 4 connected, which is tuned directly to the desired high frequency. The arrangement according to FIG. 2 shows a pair of transformers 5, 5 instead of the choke coil with separate primary and secondary windings.

Die beiden Wicklungshälften 2 der Drossel nach Abb. 1 bzw. die Sekundärwicklungen der Transformatoren 5 nach Abb. 2 werden durch den Kondensator 6 kurzgeschlossen ; sie können auch durch einen beliebigen Widerstand oder in sich kurzgeschlossen sein: die Gleichstrommagnetisierung wird der Wechselstroinwicklung parallel zum Kondensator k aus der Quelle 7 über ein Reguliermittel 8 zugeführt. Bei dieser Anordnung werden alle Frequenzen, die durch eine Verdopplung der Grundfrequenz oder einer sonst noch im primären Kreis vorhandenen Frequenz entstehen können, durch den sekundären Kurzschluß aufgehoben, so daß im Nutzkreis 4 alle übrigen Frequenzen auftreten können, d. h. unmittelbar so hohe Frequenzen, daß sie zur Maschinenfrequenz im Verhältnis sehr hoher Steigerung stehen. Das Bemerkenswerte hierbei ist, daß eine Änderung der erzeugten hohen Periode lediglich durch Veränderung der Abstimmung des Verbrauchskreises 4 erreicht wird, gegebenenfalls auch durch gleichzeitige Veränderung der Gleichstrommagnetisierung. The two halves of the winding 2 of the choke according to Fig. 1 or the secondary windings of the transformers 5 according to Fig. 2 are short-circuited by the capacitor 6; they can also be short-circuited by any resistor or in themselves: the direct current magnetization is fed to the alternating current winding parallel to the capacitor k from the source 7 via a regulating means 8. With this arrangement, all frequencies that can arise by doubling the basic frequency or any other frequency that is still present in the primary circuit are canceled by the secondary short circuit, so that all other frequencies can occur in the useful circuit 4, that is, frequencies so high that they have a very high increase in relation to the machine frequency. The remarkable thing here is that a change in the high period generated is achieved only by changing the tuning of the consumption circuit 4, possibly also by changing the direct current magnetization at the same time.

Auf diese Weise wird erreicht, daß bei einer Änderung der Tourenzahl des Generators und damit der primären Frequenz die Amplituden und die Frequenz im Arbeitskreis innerhalb bestimmter Grenzen konstant gehalten werden können. In dieser Beziehung nimmt die Anordnung die Eigenschaften eines Lichtbogensenders an, dessen Frequenz ja auch nur durch die Konstanten des Schwingungskreises bestimmt sind.In this way it is achieved that when the number of revolutions of the generator and thus the primary frequency the amplitudes and the frequency in the working group within certain Limits can be kept constant. In this regard, the arrangement increases the properties of an arc transmitter, the frequency of which is only determined by the constants of the oscillation circuit are.

Um ein Beispiel für die erzielte Steigerung der von der Maschine gelieferten Frequenz zu geben, wobei die Nutzwelle keine obere Harmonische der Grundfrequenz war, mögen hier die Daten eines Laboratoriumsversuches angeführt werden :To give an example of the achieved increase in the frequency delivered by the machine give, where the useful wave was not an upper harmonic of the fundamental frequency, like here the data of a laboratory test are given:

Ein in üblicher Weise ausgeführter Frequenzwandler 5, 5 (Abb. 3) war mit der Grundfrequenz von 10000 Perioden pro Sekunde, also entsprechend der Grundwelle von 30 km, gespeist. Der Frequenztransformator bestand aus zwei ringförmigen Eisenkörpern, auf denen je 22 Wechselstromwindungen angebracht waren, die in tezug auf die beiden Eisenkerne gemeinschaftlich um die umfassende Gleichstromwicklung 9,9 differential gewickelt waren. Die Gleichstromwicklungbestand aus etwa ioooWindungen, die von einem Netz von 220 Volt über einen Regelungswiderstand 8 gespeist wurden. Die Gleichstromwicklung war über Kondensatoren 6 von etwa 2 MF kurzgeschlossen.
Die Anschlüsse an den Verbrauchskreis warenA frequency converter 5, 5 (Fig. 3) designed in the usual way was fed with the basic frequency of 10,000 periods per second, that is, corresponding to the basic wave of 30 km. The frequency transformer consisted of two ring-shaped iron bodies, on each of which 22 alternating current windings were attached, which were differentially wound in tezug on the two iron cores around the comprehensive direct current winding 9.9. The direct current winding consisted of about 100 turns, which were fed from a 220 volt network via a regulating resistor 8. The DC winding was short-circuited via capacitors 6 of about 2 MF.
The connections to the consumption circuit were

direkt an die Klemmen α, α der Wicklung 5,5 angeschlossen und führten, über eine Kapazität C₂ von 120000 cm zu dem die künstliche Antenne darstellenden Schwingungskreis L, La, C\, deren Größen etwa 72000 cm bzw. 600000 cm bzw. etwa 18000 cm betrugen. Ein im Schwingungskreis liegender Wasserwiderstand i?Ä repräsentiert die Verluste im Verbrauchskreise j einschließlich der Verluste durch Strahlung. i Dabei erhielt man, wenn der Gleichstrom des Frequenzwandlers auf 0,6 Amp. eingestellt wurde, am Wasserwiderstand etwa 20 Amp. Strom bei etwa 200 Volt Spannung. Die Wellenlänge war etwa 7 km, also stand die Xutzfrequenz 42900 zur Grundfrequenz im Verhältnis 30 km : 7 km= 4,29 :1.connected directly to the terminals α, α of the winding 5.5 and led, via a capacitance C ₂ of 120,000 cm, to the oscillation circuit L, La, C \ representing the artificial antenna, the sizes of which are approximately 72,000 cm and 600,000 cm and approximately 18000 cm. A water resistance i? Ä lying in the oscillation circuit represents the losses in the consumption circuit j including the losses due to radiation. If the direct current of the frequency converter was set to 0.6 Amp., about 20 Amp. current at the water resistance at about 200 volts was obtained. The wavelength was about 7 km, so the frequency 42900 was in the ratio of 30 km: 7 km = 4.29: 1 to the base frequency.

Für Tonsenden, Tasten und Telephonic kann die Drosselspule oder der Transformator in der sonst bei Periodentransformatoren bekannten Weise ausgenutzt werden.For tone transmission, buttons and telephonic the choke coil or the transformer in the otherwise known manner in period transformers can be exploited.

Es ist bereits eine Anordnung bekannt, bei , der das sekundäre System eines Jolyschen Frequenztransformators durch einen eine Kapazität enthaltenden Zweig geschlossen ist. !It is already known an arrangement in which a closed Jolyschen frequency transformer by a capacitance branch containing the secondary system. !

Der prinzipielle Unterschied der Einrichtung ' gemäß der Erfindung demgegenüber besteht in : folgendem: 'The main difference between the device according to the invention is: following: '

Bei der erwähnten bekannten Anordnung wird durch die Schließung des sekundären ; Systems mittels eines eine Kapazität enthaltenden Zweiges der Zweck verfolgt, den so gebildeten Kreis des sekundären Systemes auf i die doppelte Frequenz abzustimmen und dadurch möglichst große Ströme doppelter Frequenz in diesem Kreise zu erzeugen. Demgemäß wird hier die Kapazität C des Schließungskreises so gewählt, daß ihr kapazitiver WiderstandIn the aforementioned known arrangement, the closure of the secondary; System by means of a branch containing a capacitance pursues the purpose of tuning the circuit of the secondary system formed in this way to i the double frequency and thereby generating the largest possible currents of double frequency in this circuit. Accordingly, the capacitance C of the closing circuit is chosen here so that its capacitive resistance

y; die Induktanz co₂L der Sekundärwicklung y; the inductance co ₂ L of the secondary winding

des Jolyschen Verdopplers und noch die Induktanz ω L]_x einer dem Kondensator evtl. vorgeschalteten Abstimmungsdrossel aufhebt. Derof the Joly's doubler and also the inductance ω L] _{x of} a tuning choke possibly connected upstream of the capacitor. Of the

resultierende Widerstand I —,-, — <u.,resulting resistance I - , -, - <u.,

WcWC

desof

Schließungszweiges muß einen kapazitiven Charakter haben und gleich dem Betrage w„ L der Induktanz der Sekundärwicklung sein. Der Schließungskreis bildet sonst keinen Kurzschluß, sondern erst der ganze Kreis des sekundären Systemes bildet einen Kurzschluß für die doppeltfrequenten Ströme.The closing branch must have a capacitive character and be equal to the amount w "L of the inductance of the secondary winding. Otherwise the closing circuit does not form a short circuit, but only the entire circuit of the secondary system forms a short circuit for the double-frequency currents.

Im Gegensatz wird bei der Einrichtung gemäß der Erfindung mit der Schließung des sekundären Systems der Zweck verfolgt, die doppeltfrequenten Ströme abzudrosseln.In contrast, with the device according to the invention with the closure of the secondary The purpose of the system is to throttle the double-frequency currents.

Die Abdrosselung erfolgt hier durch die Eigeninduktanz der Wicklung, in welcher diese Ströme induziert werden. Diese Induktanz wird also nicht aufgehoben. Dazu wird die betreffende Wicklung durch einen Ohmschen Widerstand oder durch einen Kurzschluß überbrückt. Dieser Kurzschluß kann auch durch einen genügend großen Kondensator gebildet werden, wenn seinThe throttling takes place here through the self-inductance of the winding in which these currents be induced. So this inductance is not canceled. To do this, the relevant Winding bridged by an ohmic resistance or by a short circuit. This Short circuit can also be formed by a sufficiently large capacitor, though

kapazitiver Widerstand —~- gegenüber der -capacitive resistance - ~ - compared to the -

Eigeninduktanz m₂L des sekundären Systems vernachlässigt werden kann. Der ganze Sekundärkreis bildet dann, im Gegensatz zur bekannten Anordnung, keinen Kurzschluß für die doppelte Frequenz, sondern eine beträchtliche, vom Werte ω₂ L nur wenig abweichende Induktanz. Self-inductance m ₂ L of the secondary system can be neglected. In contrast to the known arrangement, the entire secondary circuit then does not form a short circuit for twice the frequency, but rather a considerable inductance which differs only slightly from the value ω ₂ L.

Claims

Patent Claims:

1. Device for generating electrical vibrations by means of auxiliary magnet- *> ized iron chokes or transformers, characterized in that doubling frequencies through a winding, which in itself or any resistors that are not tuned to twice the frequency Secondary systems are short-circuited, are eliminated while a useful frequency any increase to the basic frequency in the directly connected, tuned Consumption circle arises.

2. Device according to claim 1, characterized by a throttle (2, 2) with mutually connected Windings to which on the one hand the primary current and the high frequency matched consumption circuit (4) and on the other hand a short circuit arrangement (6) and an auxiliary magnetization source (7) are connected (Fig. 1).

3. Device according to claim I, characterized by connecting the primary power and the consumption circuit (4) the primary winding of transformers tuned to the fundamental frequency (5.5 in connection with secondary counter-connected windings, which in themselves, on resistors or on a short-circuit capacitor, are closed, and with an auxiliary magnetization arrangement.

4. Device according to claim 1 to 3, characterized in that the change the required frequency, the natural frequency of the consumption circuit is changed.

5. Device according to claim 1 to 4, characterized in that the change the required frequency, the auxiliary magnetization is also regulated.

1 sheet of drawings.