DE543341C

DE543341C - Einrichtung zur Umformung von Gleichstrom in Wechselstrom mit Hilfe von Induktionsspulen mit durch Gleichstrom vormagnetisierten Eisenkernen

Info

Publication number: DE543341C
Application number: DEG77047D
Authority: DE
Inventors: Dr Walter Graffunder
Original assignee: Siemens and Halske AG; Siemens AG
Current assignee: Siemens and Halske AG; Siemens AG
Priority date: 1929-07-23
Filing date: 1929-07-23
Publication date: 1932-02-04

Description

Einrichtung zur Umformung von Gleichstrom in Wechselstrom mit Hilfe von Induktionsspulen mit durch Gleichstrom vormagnetisierten Eisenkernen Häufig ist es erwünscht, Gleichstrom in Wechselstrom umzuformen, beispielsweise, wenn es sich darum handelt, den Wechselstrom zu verstärken, oder wenn man ein Telephon zur Feststellung schwacher Ströme verwenden möchte. Umformer oder Unterbrecher mit mechanisch bewegten Teilen haben sich für diese Zwecke nicht bewährt, wenn es sich um sehr schwache Ströme handelt, wie sie z. B. von einem Thermoelement erzeugt werden.
Vorliegende Erfindung umgeht die Verwendung mechanisch bewegter Teile auf eine sehr einfache Weise. Das Prinzip der Methode ist folgendes: Schickt man durch einen Wechselstromtransformator einen Wechselstrom konstanter Amplitude, während man gleichzeitig mit einer weiteren Hilfswicklung den Eisenkern durch Gleichstrom mehr oder weniger stark vormagnetisiert, so hängt die Höhe der in der Sekundärspule induzierten Spannung sehr von dem Grad der Vortnagnetisierung ab, d. h. von der Lage des Arbeitspunktes auf der Magnetisierungskurve. Änderungen des Magnetisierungsgleichstromes bewirken also Änderungen der entstehenden Wechselspannung. Diese Steuerung der Wechselspannung mit Gleichstrom ist aber für schwache Ströme nicht verwendbar, denn geringe Änderungen des Gleichstromes bewirken ebenfalls nur geringe Änderungen der Wechselspannungen.
Diese Schwierigkeit läßt sich umgehen durch die Verwendung von zwei genau gleichen Transformatoren, die so geschaltet werden, daß die Primärwicklung und die Gleichstrommagnetisierungswicklung in Reihe, die Sekundärspulen aber gegeneinandergeschaltet werden, so daß die Sekundärspulen in Summa die resultierende Spannung Null ergeben. Durch eine besondere Wicklung wird nun der umzuformende Strom geschickt, und zwar in solcher Richtung, daß die Arbeitspunkte der beiden Transformatoren in entgegengesetzter Weise verschoben werden, d. h. sie müssen gegeneinandergeschaltet werden. Dann wird durch diese Verschiebung des Arbeitspunktes die Sekundärspannung des einen Transformators vergrößert, die des anderen verringert, sie kompensieren nun einander nicht mehr völlig, und es fließt in dem Stromkreis der Sekundärspulen ein Wechselstrom, der, wie die genaue Rechnung zeigt, der Größe des umzuformenden Gleichstromes proportional ist.
Die Höhe der unter sonst gleichen Umständen induzierten Spannung hängt außerdem von der Form der Magnetisierungskurv e ab. Man wird also für den .Eisenkern magnetisch hochwertige Legierungen verwenden, die einen günstigen Verlauf der Magnetisierungskurve haben. Außerdem ist an das Eisen die Forderung einer gewissen magnetischen Stabilität zu stellen. Der Eisenkern kann massiv, aus Blechen, Drähten oder Pulver aufgebaut sein.
Da es häufig Schwierigkeiten macht, zwei weitgehend gleiche Transformatoren zu beschaffen, können beide zu einem einzigen vereinigt werden. Das ist in verschiedener Ausführungsform möglich. Entweder kann ein geschlossener Eisenkern mit drei Schenkeln, einem mittleren und zwei symmetrischen Seitenschenkeln, verwandt werden. Der mittlere Schenkel trägt dann die Magnetisierungs- und Primärspule, die beiden Seitenschenkcl die Sekundärspulen und die Spulen für den umzuformenden Gleichstrom. Oder der Eisenkern kann stabförmig gestaltet sein (vgl. die Abbildung). Die Mitte des Eisenkernes trägt die Primärwicklung und die Magnetisierungswicklung. Nahe den beiden Enden, symmetrisch zur Mitte, befinden sich die Sekundärspulen und die Spulen für den umzuformenden Gleichstrom. Durch Verschiebung der Seitenspulen läßt sich in dieser Form sehr leicht eine genaue Kompensation der Wechselspannung in den Sekundärspulen erreichen. Es ist natürlich ohne weiteres möglich, durch Anwendung geeigneter Schaltungen den primären Wechselstrom und Magnetisierungsgleichstrom durch ein und dieselbe Spule zu schicken, und man wird unter Umständen auch die Sekundärspulen gleichzeitig zum Durchfließen des umzuformenden Gleichstromes verwenden. Will man den entstandenen Wechselstrom verstärken, so würde inan beim Anschluß eines Röhrenverstärkers in der Regel ein sehr schlechtes Ergebnis erhalten. Es ist daher außerordentlich wesentlich, für diesen Fall die Induktivität und den , Ohmschen Widerstand der Sekundärspulen dem verwendeten Verstärker anzupassen.

Claims

PATRNTANSPBÜCHE: i. Einrichtung zur Umformung von Gleichstrom in Wechselstrom mit Hilfe von Induktionsspulen mit durch Gleichstrom vormagnetisierten Eisenkernen, gekennzeichnet durch zwei gleichartige, sekundärseitig gegeneinandergeschaltete, mit Gleichstrom vormagnetisierte Transformatoren mit derart angeordneten Wicklungen für den umzuformenden Gleichstrom, daß dieser ihre Arbeitspunkte in entgegengesetzter Richtung verschiebt. z. Einrichtung nach Anspruch i., dadurch gekennzeichnet, daß der Eisenkern der Transformatoren aus magnetisch stabilen und hochwertigen Legierungen in massiver Form, Blech-, Draht- oder Pulverform besteht. 3. Einrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Transformatoren zu einem einzigen vereinigt sind, der entweder magnetisch eisengeschlossen oder mit offenem Kern ausgeführt ist. q.. Einrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Wechselstromsekundärspulen dem Eingangswiderstand eines Röhrenverstärkers angepaßt sind.