DE520390C

DE520390C - Frequency converter, especially for high frequency

Info

Publication number: DE520390C
Application number: DE1930520390D
Authority: DE
Inventors: Mendel Osnos
Original assignee: Telefunken AG
Current assignee: Telefunken AG
Priority date: 1930-01-25
Filing date: 1930-01-25
Publication date: 1931-03-11

Description

Es ist bekannt, daß die Hysteresisschleife von ferromagnetischen Materialien Diskontinuitäten enthält (Barkhausen-Effekt). Ferner ist bekannt (siehe Annalen der Physik 1929, Band 3. Heft 6, Seite 737 ff. »Untersuchungen über den Barkhausen-Effekt« von Franz Preisach), daß man. diese Diskontinuitätein vergrößern und zu einem einzigen großen Magnetisierungssprung· addieren kann, wenn man als Ferromagnetikum eine Eisen-Nickel-Legierung wählt und diese einer mechanischen Belastung, z. B. einem genügend großen Zug oder einer Torsion, unterwirft.It is known that the hysteresis loop of ferromagnetic materials contains discontinuities (Barkhausen effect). Further is known (see Annalen der Physik 1929, Volume 3. Issue 6, page 737 ff. »Investigations on the Barkhausen Effect «by Franz Preisach) that one. this discontinuity can increase and add to a single large jump in magnetization · if an iron-nickel alloy is chosen as the ferromagnetic and a mechanical one Load, e.g. B. subjected to a sufficiently large train or torsion.

Auf diese Weise kann man statt der normalen Hysteresisschleife α (s. Abb. 1) eine fast viereckige Form b erhalten. Durch eine ganz kleine Änderung der Feldstärke H kann man also die Induktion B von — B_max auf + B_max ändern. Die Zeitdauer dieses Magnetisierungssprunges ist sehr gering und beträgt weniger In this way, instead of the normal hysteresis loop α (see Fig. 1), an almost square shape b can be obtained. With a very small change in the field strength H one can change the induction B from - B _max to + B _max . The duration of this jump in magnetization is very short and is less

alsas

Sekunde. Sie ist im allge-Second. She is generally

•20 000 000• 20,000,000

meinen von der Frequenz des Magnetisierungsstromes unabhängig. Diese sprunghaft erfolgenden Ummagnetisierungen eines Ferromagnetikums kann man dazu ausnutzen, um einer auf diesem angebrachten passenden abgestimmten Wicklung durch Stoßerregung eine Nutzschwingung von einer sehr großen Frequenz zu erzeugen, z. B. eine Welle von 30 m.mean independent of the frequency of the magnetizing current. This by leaps and bounds ensuing magnetic reversals of a ferromagnetic can be used to a matching, coordinated winding attached to it by means of shock excitation to generate a useful oscillation of a very high frequency, e.g. B. a wave of 30 m.

Die vorliegende Erfindung bezieht sich nun auf eine Ausführungsform für den Eisenkörper von Frequenztransiormatoren, wobei sich der auf das Eisen ausgeübte Zug bzw. Torsion in sehr einfacher Weise beliebig einstellen läßt. Beim Frequenzwandler nach der Erfindung ist sein Eisenkörper als eine ferromagnetische Schicht auf einem leitenden oder isolierten Träger derart angebracht, daß die ferromagnetische Schicht durch die Eigenschaften des Trägers oder durch Hilfsmaßnahmen auf den erforderlichen großen Zug beansprucht ist.The present invention now relates to an embodiment for the iron body of frequency transformers, whereby the tension or torsion exerted on the iron can be set as desired in a very simple way. When the frequency converter according to the invention its iron body is attached as a ferromagnetic layer on a conductive or insulated support in such a way that the ferromagnetic layer by the properties of the carrier or by auxiliary measures is claimed to the required great train.

An sich sind Frequenzwandler, deren Eisenkörper auf eine oder mehrere Isolierröhren oder auch auf einen gleichzeitig als primäre und sekundäre Windung dienenden Kupferleiter aufgetragen ist, bekannt. Bei der vorliegenden Erfindung handelt es sich jedoch darum, diesen ferromagnetischen Körper derart anzubringen, daß auf ihn ein passender, für die Erzeugung von magnetischen Diskontinuitäten und der durch sie hervorgerufenen kurzen Wellen günstige Druck einfach und einstellbar bewirkt werden kann.In themselves they are frequency converters, the iron body of which is attached to one or more insulating tubes or on a copper conductor that serves as a primary and secondary winding at the same time is applied is known. In the present invention, however, it is a question of making this ferromagnetic body in this way to attach a suitable one to it, for the generation of magnetic discontinuities and the short waves produced by them can be effected in a simple and adjustable manner, which is favorable for the pressure.

Einige Ausführungsbeispiele des Frequenzwandlers nach der Erfindung sind in den Abb. 2 bis 5 der Zeichnung schematisch dargestellt. Some embodiments of the frequency converter according to the invention are shown in FIGS Fig. 2 to 5 of the drawing are shown schematically.

Die Abb. 2 stellt einen an sich bekannten Manteltransformator dar, dessen Kupfer-Fig. 2 shows a known jacket transformer whose copper

*) Von dem Patentsucher ist als der Erfinder angegeben worden:*) The patent seeker stated as the inventor:

Mendel Osnos in Berlin.Mendel Osnos in Berlin.

wicklung C von zwei Porzellanröhren I und II umgeben ist, auf deren Außenfläche eine dünne ferromagnetische Schicht aufgetragen ist. Als Ferromagnetikum dient hier eine Nickel-Eisen-Legierung. Diese Legierung kann in bekannter Weise mit Hilfe eines Spritzgußverfahrens angebracht werden, kann aber auch aus einem stark gespannten, dünnen Draht oder Band bestehen. to Es empfiehlt sich, diese Schicht der Eisen-Nickel-Legierung auf den Trägerkörpern I und II in möglichst kaltem Zustand anzubringen, z. B. bei der Temperatur von — 2o°. Wählt man als Material der Trägerkörper z. B. Berliner Porzellan, dessen Wärmeausdehnungskoeffizient (s. Kalender für Elektrotechniker von Uppenborn-Dettmar, 1922, Seite 92) 2,721 · 10—⁸ -\- 0,00306 · io~^e t beträgt, und für das Ferromagnetikum Nickel-Stahl-Legierung mit 36% Nickelgehalt, deren Wärmeausdehnungskoeffizient (s. dortselbst) 8,8 · io~⁷ beträgt, so wird bei normaler Zimmertemperatur oder in einem auf einer beliebigen höheren Temperatur gehaltenen Ölbad infolge der Verschiedenheit der .Wärmeausdehnungskoeffizienten auf das Ferromagnetikum eine zur Erzeugung des gewünschten Effektes nötige große Zugspannung ausgeübt.winding C is surrounded by two porcelain tubes I and II, on the outer surface of which a thin ferromagnetic layer is applied. A nickel-iron alloy is used as the ferromagnetic material. This alloy can be applied in a known manner with the aid of an injection molding process, but can also consist of a highly tensioned, thin wire or band. It is advisable to apply this layer of iron-nickel alloy to the support bodies I and II in the cold state possible, e.g. B. at the temperature of - 2o °. If you choose the material of the carrier body z. B. Berlin porcelain whose coefficient of thermal expansion (s calendar for Electrical Engineers of Uppenborn-Dettmar 1922, page 92nd) 2.721 · 10- ⁸ - \ - 0.00306 · io ~ ^e is t, and the ferromagnetic nickel steel alloy with 36% nickel content, whose coefficient of thermal expansion (see there) is 8.8 ⁷ , then at normal room temperature or in an oil bath kept at any higher temperature, due to the difference in the coefficient of thermal expansion on the ferromagnetic one is used to produce the desired Effect required great tensile stress exerted.

In ähnlicher Weise kann man, wie dies die Abb. 3 zeigt, eine Schicht d der Nickel-Eisen-Legierung oder der Nickel-Stahl-Legierung direkt auf der Oberfläche eines zugleich als primäre und als sekundäre Wicklung dienenden Leiters c anbringen. Auch hier wird bei passender Wahl der Anfangstemperatur oder der mechanischen Anfangsspannung die gewünschte Beanspruchung erhalten, da der Wärmeausdehnungskoeffizient des Kupfers 1,72-10-⁵ beträgt.In a similar way, as shown in Fig. 3, a layer d of the nickel-iron alloy or the nickel-steel alloy can be applied directly to the surface of a conductor c which serves both as a primary and a secondary winding. Again, the desired strain to a suitable choice of the starting temperature or the mechanical initial tension is obtained because the thermal expansion coefficient of the copper 1,72-10- ^5.

Eine andere Ausführungsmöglichkeit zeigt die Abb. 4 und 4a. , Hier besteht die Nickel-Eisen-Schicht aus einer Anzahl dünner Scheibenringe d, die auf einer aus zwei Hälften c,c' bestehenden Kupferleitung befestigt sind, wobei die nötige Zugspannung durch ein passendes, hindurchgedrücktes Keilstücke erhalten wird.Another embodiment is shown in Figs. 4 and 4a. Here the nickel-iron layer consists of a number of thin disk rings d, which are fastened to a copper line consisting of two halves c, c ' , the necessary tensile stress being obtained by a suitable wedge piece pressed through.

Man kann auch die innere Kupferleitung c, wie dies in der Abb. 5 dargestellt ist, aus einem längs einer Mantellinie geschlitzten zylindrischen Hohlrohr ausbilden und die nötige mechanische Spannung durch einen in den Schlitz eingetriebenen Keil / bewirken. Natürlich kann man auch bei der Ausführung nach Fig. 4 und 5 die Aufrechterhaltung der nötigen mechanischen Spannung außer durch die rein mechanischen Mittel auch durch passende Erwärmung im Ölbad einer bestimmten Temperatur erzielen.The inner copper line c, as shown in FIG. 5, can also be formed from a cylindrical hollow tube slotted along a surface line and the necessary mechanical tension can be brought about by a wedge / driven into the slot. Of course, in the embodiment according to FIGS. 4 and 5, the necessary mechanical tension can also be maintained not only by purely mechanical means but also by suitable heating in an oil bath at a certain temperature.

Auch beim Transformator nach der Abb. 3 kann man die gewünschte mechanische Spannung außer oder statt durch Erwärmung, durch mechanische Mittel, z. B. durch Torsion bei gegenseitiger Verdrehung der Enden 1 und 2 der Leitung C erzielen.In the case of the transformer according to Fig. 3, too, the desired mechanical tension can be achieved, in addition to or instead of heating, by mechanical means, e.g. B. achieve by torsion with mutual rotation of the ends 1 and 2 of the line C.

Claims

Patent claims:

1. Frequency converter, especially for high frequency, its iron body from a ferromagnetic one attached to a conductive or insulating support Layer consists, characterized in that it consists of a nickel-iron alloy existing ferromagnetic layer due to the properties or configuration of the carrier one to produce the pronounced magnetization jump effect required high mechanical stress (on tension or torsion).

2. Frequency converter according to claim 1, characterized in that the carrier has a greater coefficient of thermal expansion than the ferromagnetic layer.

3. Frequency converter according to claim 1 or 2, characterized in that the Carrier of the ferromagnetic layer are made of porcelain.

4. Frequency converter according to claim 2, characterized in that the ferromagnetic Layer is attached to a copper line.

5. Frequency converter according to claim 1, 2 and 4, characterized in that the ferromagnetic layer of a number of on a two-part copper wire attached thin disk rings, which are driven by a wedge between the copper line of a mechanical tensile stress are subjected.

6. Frequency converter according to claim 1, 2 or S, characterized in that the necessary mechanical stress on the ferromagnetic layer by the Temperature of an oil bath is adjustable.

7. The method for producing the frequency converter according to claim 1 to 6, characterized in that the ferromagnetic layer is at low temperature is applied to the carrier.

1 sheet of drawings