DE431526C - Einrichtung zur Frequenzsteigerung mittels Eisendrossel - Google Patents

Description

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In der »Elektrotechnischen Zeitschrift*; 1925, Seite 224, und in Abb. ι der vorliegenden Anordnung ist die Abhängigkeit der Selbstinduktion eines eisengeschlossenen Frequenztransformators vom momentanen Stromwerte dargestellt. Die Kurve zeigt zwar nur den statischen Wert, genügt aber zur Erklärung. Wenn ein Wechselstromgenerator über Abstimmittel (Kapazität und Selbstinduktion) auf eine eisengeschlossene Drossel arbeitet, ist der scheinbare induktive Widerstand im Kreise nicht konstant; von einer eigentlichen Resonanzlage kann demnach überhaupt nicht gesprochen werden.

Man kann nur sagen, daß sich bei einem bestimmten Stromwerte der scheinbare induktive und kapazitive Widerstand im Kreise kompensieren und in diesem Moment die Summe der scheinbaren Widerstände (von Ohmschen Widerständen sei hier ganz abgesehen) gleich Null ist. Durch die Form der Selbstinduktionskurve entsteht am Frequenztransformator eine spitze, sprungartige Spannungscharakteristik, die in einem angeschlossenen Sekundärkreise eine stoßartige Schwingung hervorrufen muß. Wenn die Sekundärschwingung eine Harmonische der Primärfrequenz ist, dann wirkt die Spannungsspitze der nächsten Halbperiode phasenrichtig, und es ist eine sekundäre Energieentziehung möglich. Zum ersten Male ist das in. der britischen Patentschrift 121500, Seite 5, Zeilen 37 bis 39, klar ausgesprochen worden.

Durch den Frequenztransformator fließen aber nicht nur die Primärströme, sondern auch die der Hilfskreise nach Patent 400183 und besonders auch die sekundären Ströme, die Stromschwankungen auf dem Transformator im Takte der sekundären Frequenz hervorrufen. Daraus ergeben sich wieder proportional Änderungen des induktiven Widerstandes des Transformators. In bezug auf die Energielieferung seitens der Primärquelle ist das günstig, denn jede Widerstandsänderung am Transformator bedeutet auch eine entsprechende' Spannungsschwankung und damit viele Energiestöße anstatt nur eines Stoßes pro Halbperiode, wie die frühere Vorstellung annahm.

Für den Sekundärkreis dagegen, der ja frei schwingt und nur von den statischen Werten dieses Kreises abhängt, ist der variable Widerstand des Frequenztransformators äußerst unangenehm. Da die Selbstinduktion in sehr weiten Grenzen variiert, wird nicht nur die eine gewünschte Harmonische angeschlagen, sondern auch die danebenliegenden, auch wenn der scheinbare Widerstand für diese noch erheblich ist.

Das Neue der vorliegenden Erfindung liegt nun darin, die Änderungen des scheinbaren Widerstandes möglichst vollständig zu kompensieren, damit insbesondere die sekundäre Frequenz dauernd in einem resonanten Kreise schwingt. Dies wird erreicht durch Hinzuschalten eines zweiten Transformators bzw. einer Kompensations-Drosselspule, die aber auf dem ansteigenden Ast der in Abb. ι dargestellten Selbstinduktionskurve arbeitet, während der eigentliche, schon bekannte Frequenztransformator hauptsächlich auf dem absteigenden Aste pendelt., Der eine Transformator erhält also nur wenige, der andere hingegen viele Amperewindungen pro Zentimeter Kraftlinienweg. In Abb. 1 ist z. B. die max. Selbstinduktion der Kompensations-Drosselspule bei max. Strome mit einem Kreuz bezeichnet; auf dem eigentlichen Fre-

ao quenztransformator ist die Lage bei demselben max. Strome von zwei Kreuzen angegeben. Wenn z. B. nun der Strom fällt, steigt die Selbstinduktion des Frequenztransformators in etwa demselben Maße, wie diejenige der Kompensations-Drosselspule fällt. Die Gesamtsumme der Selbstinduktion im Kreise ist demnach genau oder ungefähr gleich, je nachdem die Amperewindungen gewählt sind.

In dem generellen Schaltungsbeispiel Abb. 2 ist mit ι die Wechselstromquelle bezeichnet, 2 und 3 sind Abstimmittel, 4 ist der oder die Frequenztransformatoren, 5 ist die Kompensations-Drosselspule, 6 ist ein Parallelkondensator, 7 und 8 sind die sekundären Abstimmittel, 9 ist eine Kopplungsspule für die Antenne oder einen Zwischenkreis, 10 und ι r sind Abstimmittel für Hilfskreise nach Patenten 395364, 400183 usw.

4.0 Diese Abb. 2 gibt nur ein schematisches Bild. Es liegen selbstverständlich alle möglichen Kombinationen in Verbindung mit bereits Bekanntem und Naheliegendem vor. Z. B. kann der Kondensator 6 nur parallel zum Transformator 4 liegen; er kann sogar evtl. ganz weggelassen werden. Dasselbe gilt von den Hilfskreisen 10, 11. Die Kompensations-Drosselspule kann auch nur im Sekundärkreis liegen; sie braucht evtl. keinen oder nur geringen Primärstrom. An Stelle der Selbstinduktion 3 kann eine Kompensations-Drosselspule eingeschaltet werden. Überhaupt kann an Stelle nur einer Drosselspule eine Mehrzahl davon, evtl. mit verschiedenen Kurvenformen, eingebaut werden. Das kann geschehen ohne Verschlechterung des Wirkungsgrades, da die Kompensations-Drosselspulen infolge geringer Sättigung nur kleine Verluste haben. Sie können zusammenliegen oder beliebig auf die verschiedenen Kreise verteilt werden. An solchen Drosselspulen kann unter Umständen die Anschaltung von Hilfskreisen nach vorgenannten Patenten nützlich sein. Der Fachmann wird, nachdem er die Idee empfangen hat, alles Alte mit dem Neuen vereinigen können.

Die Kompensations-Drosselspulen können auch getrennte Primär- und Sekundärwicklungen haben und können mit zur Leistungssteigerung beitragen. Z. B. kann ein Frequenztransformator auf dem abfallenden Ast der Selbstinduktionskurve und ein zweiter Frequenztransformator bzw. eine Kompensations-Drosselspule auf dem ansteigenden Ast gemeinschaftlich an der Energieabgabe für den Sekundärkreis teilnehmen. Die Widerstandszunahme des einen bedeutet eben Widerstandsabnahme des anderen; die entstehenden Spannungen müssen also entgegengesetzt gerichtet sein. Es ist notwendig, evtl. unter Zuhilfenahme von besonderen Sekundärwicklungen, daß entsprechend geschaltet werden muß, um eine Addition zu erreichen.

Die Kompensations-Drosselspulen können auch zum Tasten bzw. zum Besprechen, in Serie oder parallel, mit Überlagerung u. dgl. benutzt werden.

Claims (3)

Patent-An Sprüche:

1. Einrichtung zur Frequenzsteigerung mittels Eisendrossel, dadurch gekennzeichnet, daß in beliebiger Zusammenstellung ein Frequenztransformator mit einer oder mehreren Kompensations-Drosselspulen benutzt wird, die ganz oder teilweise, primär oder sekundär oder primär und sekundär die variable Selbstinduktion des oder der Frequenztransformatoren, ein- oder mehrstufig, mit oder ohne Gleichstrom, ausgleichen.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine oder mehrere Kompensations-Drosselspulen auf dem aufsteigenden Aste der Selbstinduktionskurve mit anderen Drosselspulen auf dem absteigenden Aste gemeinschaftlich ein Frequenzsteigerungsaggregat bilden.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß zum Zwecke des Tastens bzw. Besprechens oder Tönendsendens eine oder mehrere Kompensations-Drosselspulen, evtl. in Verbindung mit irgendeinem anderen Gliede der verschiedenen Kreise, beeinflußt werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.