DE555823C

DE555823C - Device for the amplification of alternating currents by means of two direct current generators connected in cascade

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Publication number: DE555823C
Application number: DE1930555823D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1930-01-30
Filing date: 1930-01-30
Publication date: 1932-08-03

Description

Vorrichtung zur Verstärkung von Wechselströmen mittels zweier in Kaskade geschalteter Gleichstromgeneratoren Es ist die Verstärkung von Wechselströmen durch Gleichstromgeneratoren bekannt. Ebenfalls ist es bekannt, für diesen Zweck mehrere Generatoren in Kaskade zu schalten sowie bei den einzelnen Generatoren eine Rückkoppelung dadurch zu bewirken, daß ein Teil des Ankerstromes zur Verstärkung der Erregung benutzt wird.Device for amplifying alternating currents by means of two in cascade switched direct current generators It is the amplification of alternating currents through DC generators known. It is also known several for this purpose To switch generators in cascade and to provide feedback for the individual generators by causing part of the armature current to amplify the excitation is used.

Die Felderregung stellt eine überwiegend induktive Belastung dar, so daß der Strom gegen die Spannung fast um 9o° nacheilend verschoben ist. Das Feld ist in Phase mit dem Strom. Die im Anker induzierte Spannung ist wiederum in Phase mit dem Feld, so daß sie um angenähert 9o° gegen die erregende Spannung nacheilend verschoben ist. Bei den bis jetzt für eine Rückkopplung angegebenen Schaltungen sind die beiden zur Felderregung verwendeten Spannungen angenähert um 9o° gegeneinander verschoben, so daß infolge der vektoriellen Addition die Summenspannung immer wesentlich kleiner ist als die skalare Summe der beiden Spannungen. Hierdurch wird die Wirkung der Selbsterregung stark beschränkt.The field excitation represents a predominantly inductive load, so that the current is shifted almost 90 ° behind the voltage. The field is in phase with the flow. The voltage induced in the armature is again in phase with the field, so that they lag behind the exciting voltage by approximately 90 ° is shifted. In the circuits indicated up to now for a feedback the two voltages used for field excitation are approximated by 90 ° to each other shifted, so that due to the vectorial addition, the sum voltage is always significant is smaller than the scalar sum of the two voltages. This will make the effect of self-excitement severely limited.

Die im nachstehenden angegebenen Schaltungen sollen diesen Nachteil vermeiden. Das Grundsätzliche der Schaltungen besteht darin, daß bei zwei in Kaskade geschalteten Generatoren die Spannung des zweiten Generators einer Erregerfeldwicklung des ersten Generators zugeführt wird. In Bild I wird durch die Klemmen 1, 2 der Feldwicklung 3 des ersten Generators die zu verstärkende Spannung zugeführt. 5 ist der Anker des ersten Generators, 8, 9 sind die Bürsten. Die Ankerspannung wird der Erregerwicklung 3' des zweiten Generators zugeführt. Der Anker desselben ist mit 5', die Bürsten mit 8', 9' bezeichnet. An den Klemmen 6, 7 wird die verstärkte Spannung abgenommen. Außerdem geht von den Bürsten 8', 9' je eine Leitung zu dem Transformator 15, dessen sekundäre Wicklung mit einer Feldwicklung io des ersten Generators 5 verbunden ist. Die Spannung des Ankers 5 ist nach dem oben Gesagten um etwa 9o° gegen die der Wicklung 3 aufgedrückte Spannung verschoben. Die Spannung des Ankers 5' ist wiederum etwa 9o° gegen die der Feldwicklung 3' und damit gegen die Spannung des Ankers 5 verschoben. Die Phasenverschiebung des Ankers 5' gegen die der Feldwicklung 3 aufgedrückte Spannung beträgt somit ungefähr i8o°. Die Phasenverschiebung kann durch entsprechende Polung beseitigt werden. Der Transformator 15 dient, wie bekannt, zur Unterdrückung der Gleichstromkomponente. Er braucht nicht, wie im Bild I angegeben, zwischen der Ankerwicklung 5' und der Feldwicklung 3 liegen, sondern kann auch wie im Bild II zwischen dem Anker 5 und der Feldwicklung 3' liegen. Im übrigen gleichen sich die beiden Schaltungen I und II. Die Schaltung III unterscheidet sich von den beiden I und II dadurch, daß der Generator 5 nur eine Feldwicklung io hat. Die zu verstärkende Spannung wird durch einen Transformator 22 zugeführt, dessen sekundäre Wicklung in der einen Leitung zwischen dein Anker 5' des zweiten Generators und der Feldwicklung io des ersten Generators liegt.The circuits given below are intended to address this disadvantage avoid. The basic principle of the circuits is that with two in cascade switched generators the voltage of the second generator of an excitation field winding of the first generator is supplied. In Figure I, terminals 1, 2 connect the Field winding 3 of the first generator is supplied with the voltage to be amplified. 5 is the armature of the first generator, 8, 9 are the brushes. The armature voltage is the Excitation winding 3 'of the second generator supplied. The anchor of the same is with 5 ', the brushes with 8', 9 '. The increased voltage is applied to terminals 6, 7 removed. In addition, one line each goes from the brushes 8 ', 9' to the transformer 15, the secondary winding of which with a field winding io of the first generator 5 connected is. According to what has been said above, the tension of the armature 5 is around 90 ° shifted against the voltage imposed on the winding 3. The tension of the anchor 5 'is again about 90 ° against that of the field winding 3' and thus against the voltage of the anchor 5 moved. The phase shift of the armature 5 'with respect to that of the field winding 3 applied voltage is thus approximately 180 °. The phase shift can can be eliminated by corresponding polarity. The transformer 15 is used, as is known, to suppress the DC component. He does not need, as indicated in picture I, between the armature winding 5 'and the field winding 3, but can also as in picture II between the armature 5 and the field winding 3 '. Otherwise the same the two circuits I and II. The circuit III differs from the both I and II in that the generator 5 only a field winding io has. The voltage to be amplified is fed through a transformer 22, its secondary winding in one line between your armature 5 'of the second Generator and the field winding io of the first generator lies.

Bei der Schaltung nach Bild IV wird die zu verstärkende Spannung der Spule 23 eines Teleplion-Mikrophon-Relais zugeführt, dessen Mikrophonkontakt a4 in der gleichen Weise wie die Sekundärspule des Transformators 22 in Bild III geschaltet ist. Der Mikrophonkontakt 24 kann auch an anderen Stellen in das System eingeschaltet werden, wie bei 24' und bei 24" punktiert angedeutet ist. Bei der Verwendung eines derartigen Mikrophonkontaktes ist eine Gleichstromkomponente bestimmter Größe erforderlich. Diese kann in bekannter Weise durch Verwendung einer Gleichstromquelle, beispielsweise eines oder mehrerer Elemente, erzeugt werden. In der Schaltung nach Bild IV wird die Gleichstromkomponente dadurch erzeugt, daß parallel zu dem Transformator i S noch eine galvanische Kopplung vorgesehen ist, deren Größe durch den Widerstand 25 geregelt werden kann.In the circuit shown in Figure IV, the voltage to be amplified is the Coil 23 of a Teleplion microphone relay supplied, the microphone contact a4 connected in the same way as the secondary coil of transformer 22 in Figure III is. The microphone contact 24 can also be switched on at other points in the system as indicated by dotted lines at 24 'and 24 ". When using a Such microphone contact requires a direct current component of a certain size. This can be done in a known manner by using a direct current source, for example one or more elements. In the circuit according to Figure IV the direct current component generated in that parallel to the transformer i S a galvanic coupling is also provided, the size of which is determined by the resistance 25 can be regulated.

Besonders bei der Schaltung nach Bild IV ist es erforderlich, daß die Eigenschwingungszahl des elektrischen Systems höher als die Selbsterregungsgrenze für Schwingungen liegt. Da der induktive Widerstand der Feldwicklung mit der Periodenzahl steigt, kann diese Forderung erfüllt werden, ohne daß die Verstärkerwirkung verlo@rengeht.Especially with the circuit according to Fig. IV it is necessary that the natural frequency of the electrical system is higher than the self-excitation limit for vibrations. Since the inductive resistance of the field winding with the number of periods increases, this requirement can be met without losing the reinforcing effect.

Da eine Abhängigkeit der Ankerspannung von der Geschwindigkeit besteht und diese Abhängigkeit durch die Rückwirkung auf die Erregung noch verstärkt wird, ist es wichtig, für einen möglichst gleichmäßigen Lauf der Maschinen Sorge zu tragen. Hierzu können die an und für sich bekannten Mittel, wie Schwungrad, dämpfend wirkende Kupplune g - n usw., verwandt werden. Um zu verhindern, daß sich die Nutenfrequenzen und die Kollektorfrequenzen der beiden Generatoren gegenseitig verstärken, sind die Generatoren derart miteinander zu kuppeln, daß die genannten Frequenzen der beiden Generatoren einander entgegengesetzt wirken. Wenn hierdurch auch ein völliger Ausgleich nicht erzielt werden kann, da die Leistung des zweiten Generators im allgemeinen eine größere ist, so kann doch hierdurch wenigstens eine teilweise Minderung dieser störenden Einflüsse erzielt werden. Wird der Transfomator x5 zur Unterdrückung der Gleichstromkomponente zwischen den Anker 5 des ersten Generators und die Feldspulen 3' des zweiten Generators gemäß Bild III und IV geschaltet, so kann hier die an und für sich bekannte Gegentaktschaltung benutzt werden.Since the armature voltage is dependent on the speed and this dependency is reinforced by the reaction on the excitation, it is important to ensure that the machines run as smoothly as possible. For this purpose, the means known per se, such as a flywheel, damping clutches g - n, etc., can be used. In order to prevent the slot frequencies and the collector frequencies of the two generators from mutually reinforcing one another, the generators are to be coupled to one another in such a way that the frequencies mentioned of the two generators act in opposition to one another. Even if a complete compensation cannot be achieved in this way, since the output of the second generator is generally greater, at least a partial reduction in these disruptive influences can be achieved as a result. If the transformer x5 is connected to suppress the direct current component between the armature 5 of the first generator and the field coils 3 'of the second generator as shown in Figures III and IV, the push-pull circuit known per se can be used here.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Device for amplifying alternating currents by means of two direct current generators connected in cascade, characterized in that that the field of the first generator wholly or partially from the armature current of the second Generator is energized.

2. Device according to .Anspruch i, characterized in that that to compensate for the remaining phase shift a partial self-excitation of the first generator takes place.

3. Device according to claim i, characterized in that that the means suppressing the direct current component (transformer or capacitor) lie between the armature of the first and the field of the second generator.

4. Device according to claim 3, in which a transformer is used to suppress the direct current component is used, characterized in that the transformer with the coils of the next generator is connected in a known manner in push-pull.

5. Device according to claim i, characterized in that the direct current component is parallel to that suppressive means nor a galvanic coupling of controllable strength for the production a direct current component of a certain strength is provided.

6. Device according to Claim i, characterized in that the control of the device by a variable resistance, for example a microphone contact, takes place, with @ the same in series with the excitation winding of the first generator or between the Anchor of the first generator and the field of the second generator lies.

7. Device according to claim i, characterized in that the two generators with one another are coupled that the resulting groove and collector vibrations of the two Generators are oppositely directed.