DE452660C

DE452660C - Device for keeping the current constant in high-frequency circuits

Info

Publication number: DE452660C
Application number: DEL62794D
Authority: DE
Inventors: Dr Felix Gerth
Original assignee: Standard Elektrik Lorenz AG; C Lorenz AG
Current assignee: Alcatel Lucent Deutschland AG; C Lorenz AG
Priority date: 1925-03-25
Filing date: 1925-03-25
Publication date: 1927-11-19

Description

DEUTSCHES REICHGERMAN EMPIRE

AUSGEGEBEN AM 19. NOVEMBER 1927ISSUED ON November 19, 1927

REICHS PATENTAMTREICH'S PATENT OFFICE

PATENTSCHRIFTPATENT LETTERING

KLASSE 21a⁴ GRUPPECLASS 21a ⁴ GROUP

Patentiert im Deutschen Reiche vom 25. März 1925 ab.Patented in the German Empire on March 25, 1925.

In vielen Fällen bei Verwendung hochfrequenter Ströme in abgestimmten Schwingungskreisen, insbesondere wenn dieselben von Hochfrequenzmaschinen geliefert werden, treten Stromschwankungen auf, die teils auf Änderung der Periodenzahl der Hochfrequenzmaschine, teils auf Veränderung der Abstimmittel des Schwingungskreises zurückzuführen sind. Ein Beispiel für das letztere ist der Hochfrequenzofen, wo sich die Impedanz des Schmelzgutes stark mit der Temperatur ändert, so daß die bei Inbetriebsetzen eingestellten Abstimmverhältnisse des Kreises dauernd gestört werden und ein kontinuierliches Nachstimmen notwendig machen.In many cases when using high-frequency currents in coordinated oscillation circuits, in particular when the same are supplied by high-frequency machines, current fluctuations occur, some of which occur Change in the number of periods of the high-frequency machine, partly due to a change in the tuning means of the oscillation circuit. An example of the latter is the high frequency furnace, where the impedance is of the melting material changes strongly with the temperature, so that the start-up set tuning ratios of the circuit are permanently disturbed and a continuous Make re-tuning necessary.

Zweck der Erfindung ist es nun, die normalerweise eingestellte Stromstärke bzw. die Abstimmung automatisch auf demselben Wert zu erhalten. Ähnliche diesem Zweck dienende Vorrichtungen sind schon seit längerer Zeit in der Starkstromtechnik (Niederfrequenztechnik) zur Regulierung auf konstante Stromstärke bekannt geworden. Alle diese Apparate enthalten nun, wie dies allgemein in der Niederfrequenztechnik erforderlich ist, Spulen mit Eisenkern, so daß ihre direkte Verwendung in der Hochfrequenztechnik sich als ausgeschlossen erweist, da im Eisen derartige Verluste auftreten würden, die eine Verwendung von vornherein ausschließen oder *} Von dem Patentsucher ist als der Erfinder angegeben worden: The purpose of the invention is now to automatically maintain the normally set current strength or the tuning at the same value. Similar devices used for this purpose have been known for a long time in heavy current technology (low frequency technology) for regulating to constant current strength. All of these devices now include, as is generally required in the low-frequency technology, coils with an iron core, so that their direct use proven in high-frequency technology to be excluded as such in the iron losses would occur that preclude use from the outset or *} From the patent seeker has been given as the inventor:

Dr. Felix Gerth in Berlin-Tempelhof aber eine derartige Unterteilung des Eisens und komplizierte Kühleinrichtungen nötig machen würden, daß hierdurch wiederum ihre Verwendung von vornherein als aussichtslos erscheint. Erfindungsgemäß werden daher eisenlose -Spulen verwendet, die gegenüber eisenhaltigen Spulen noch den weiteren Vorteil mit sich bringen, daß die gegenseitig ausgeübten Kräfte viel gleichmäßiger wirken als bei Spulen mit Eisenkern, was eine erhöhte Reguliergenauigkeit der ganzen Anordnung bedeutet. Dr. Felix Gerth in Berlin-Tempelhof would require such a subdivision of the iron and complicated cooling devices that this in turn would make their use seem hopeless from the outset. According to the invention, therefore, ironless coils are used, which have the further advantage over iron-containing coils that the mutually exerted forces act much more evenly than in the case of coils with an iron core, which means an increased regulation accuracy of the entire arrangement.

Die Abbildungen sollen den Gegenstand der Erfindung noch näher erläutern.The figures are intended to explain the subject matter of the invention in more detail.

In Abb. ι sei L₁ die feste Spule eines Schiebevariometers, L₂ sei die zweite Spule, die innerhalb der ersten leicht beweglich angeordnet ist, so daß schon geringe Kräfte eine Verschiebung dieser Spule innerhalb der festen Spule verursachen können. Die ganze Anordnung ist beispielsweise in dem auf Resonanz ^ mit der Betriebsfrequenz , abgestimmten Stromkreis der Heizspule eines Hochfrequenzinduktionsofens oder in dem Stromkreis einer sonstigen mit Hochfrequenzströmen arbeitenden industriellen Anlage eingeschaltet, wobei die Stromstärke oder mit anderen Worten die Resonanzverhältnisse konstant gehalten werden sollen. Sind die beiden Spulen so geschaltet, daß ihre FelderIn Fig. Ι L _{1 is} the fixed coil of a sliding variometer, L ₂ is the second coil, which is arranged to be easily movable within the first, so that even small forces can cause this coil to move within the fixed coil. The whole arrangement is switched on, for example, in the circuit of the heating coil of a high-frequency induction furnace, which is tuned to resonance with the operating frequency, or in the circuit of another industrial plant that works with high-frequency currents, with the current strength or, in other words, the resonance ratios being kept constant. Are the two coils connected so that their fields

sich verstärken, so ist die durch den Strom, auftretende Kraftwirkung derart, daß die bewegliche Spule in die feste hineingezogen wird. Bei entgegengesetzter Schaltung ist die Wirkungsweise umgekehrt. Ist bei gleichsinnig wirkenden Feldern der Schwingungskreis, in den die Anordnung eingeschaltet ist, auf den Betriebspunkt α über Resonanz abgestimmt (s. Abb. 2), und nimmt der Strom aus irgendeinem Anlaß zu, so wird die bewegliche Spule in die feste hineingezogen, d. h. die Gesamtselbstiriduktion L nimmt zu, und es wird beispielsweise der dem Punkt b der Resonanzkurve entsprechende kleinere Strom sich einstellen. Durch die Abnahme des Stroms verringern sich wiederum die Zugkräfte zwischen den beiden Spulen, und man hat nur eine geeignete Gegenkraft auf die bewegliche Spule wirken zu lassen, daß sie der elektroao magnetischen Zugkraft bei einer bestimmten, konstant zu haltenden Stromstärke gerade das Gleichgewicht hält, um auf diese Weise den Strom automatisch auf dem einmal eingestellten Wert zu erhalten. Eine völlige Konstanthaltung tritt dann ein, wenn sowohl die Zugkraft der Spulen als auch die Gegenkraft konstante Kräfte sind. Die Konstanthaltung des Stromes erfolgt nicht nur bei Veränderung der Abstimmittel, sondern auch bei Veränderung der Periodenzahl, hervorgerufen durch Schwankungen der Hochfreqüenzmaschine. Ein solches automatisch regulierendes Variometer kann man nun als Kurzschlußvariometer, als Drehspulenvariometer und als Saugvariometer ausbilden; es lassen sich überhaupt alle bekannten Variometerformen für den vorliegenden Zweck verwenden. Mit der Bewegung des Variometers kann gleichzeitig ein im Abstimmkreis liegender veränderlicher Kondensator so betätigt werden, daß er die Wirkung des Variometers verstärkt, indem man beispielsweise mit der Achse der Drehspule eines Drehspulenvariometers einen Drehkondensator mechanisch koppelt. Als Gegenkräfte können konstante Kräfte (z. B. die Schwerkraft durch über eine 'Rolle geführte Gewichte, wie in der Abbildung veranschaulicht) oder auch variable Kräfte (Federkräfte usw.) verwendet werden. Die Einstellung der Stromstärke geschieht dann durch passende Wahl von Spulenzug- oder Druckkraft und Gegenkraft.intensify, the force effect caused by the current is such that the moving coil is drawn into the fixed one. With the opposite circuit, the mode of operation is reversed. If, with fields acting in the same direction, the oscillating circuit in which the arrangement is switched on is tuned to the operating point α via resonance (see Fig. 2), and if the current increases for any reason, then the moving coil is drawn into the fixed one, ie the total self-induction L increases, and the smaller current corresponding to point b of the resonance curve will set in, for example. As a result of the decrease in the current, the tensile forces between the two coils are in turn reduced, and one only has to let a suitable counterforce act on the movable coil so that it just keeps the balance of the electroao magnetic tensile force at a certain current strength that is to be kept constant in order to in this way to automatically maintain the current at the value set once. A complete constant hold occurs when both the tensile force of the coils and the counterforce are constant forces. The current is kept constant not only when the tuning means are changed, but also when the number of periods changes, caused by fluctuations in the high-frequency machine. Such an automatically regulating variometer can now be designed as a short-circuit variometer, a moving coil variometer and a suction variometer; all known types of variometer can be used for the present purpose. With the movement of the variometer, a variable capacitor located in the tuning circuit can be actuated at the same time so that it intensifies the effect of the variometer, for example by mechanically coupling a variable capacitor to the axis of the moving coil of a moving coil variometer. Constant forces (e.g. the force of gravity through weights guided over a roller, as shown in the figure) or variable forces (spring forces, etc.) can be used as counter forces. The setting of the current intensity is then done by a suitable choice of coil tension or pressure force and counterforce.

Claims

Patent claims:

i. Device for keeping the current constant in high-frequency circuits in the event of changes the number of periods, the oscillation circuit constants and the like, characterized in that that the second coil, which is freely movable opposite the fixed coil, is one in the one to be regulated Circuit switched on variometer without iron core under the force of the current and a suitable counterforce their position and thus the self-induction changes in such a way that the original current strength is retained.

2. Device · 'according to claim 1, characterized in that with the change in position of the movable variometer coil ± 0, a variable capacitance used for tuning is simultaneously changed in a manner that supports the effect of the variometer.

Abb. i.Fig.i.

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Abb. 2.Fig. 2.