DE666661C

DE666661C - Device for generating alternating currents of low frequency

Info

Publication number: DE666661C
Application number: DES118357D
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Albrecht Werren
Original assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens AG
Current assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens AG
Priority date: 1935-05-16
Filing date: 1935-05-16
Publication date: 1938-10-25

Description

Einrichtung zur Erzeugung von Wechselströmen geringer Frequenz Es sind bereits Anordnungen bekanntgeworden, die aus einem hinsichtlich seiner @elektrischen Eigenschaften temperaturabhängigen Organ, z. B. einem temperaturabhängigen Widerstand undeinem durch ein wärmeübertragendes Medium mit ihm verbundenen Heizwiderstand bestehen, wobei der Heizstrom von dem temperaturabhängigen Organ derart gesteuert wird, daß ier sich umgekehrt wie dessen Temperatur ändert. Solche Änderungen hat man bisher dazu verwendet, um bei @elektrischen Heiz-oder Kochgeräten Änderungen des Wärmegefälles in ihrem Innern zur selbsttätigen Veränderung der von der Heizquelle aufgenommenen Leistung auszunutzen: Gemäß der Erfindung soll nun eine An-@ordnung, wie sie beschrieben wurde, dazu benutzt werden, um einen Wechselstrom sehr langer Periode unterbrechungslos zu .erzeugen. Die Erfindung geht dabei von der Erkenntnis aus, daß die genannte Anordnung eine thermische Rückkopplung zwischen dem Heizwiderstand und -dem temperaturabhängigen Organ darstellt, so daß @es durch geeignete Bemessung der einzelnen Teile unter 'Benutzung der zeitlichen Phasenverschle,bung zwischen den Temperaturänderungen des Heizwiderstandes und den Temperaturänderungen des auf ihn einwirkenden Organs möglich ist, niederfrequente - Schwingungen des Heizstromes, des Wärmeflusses durch das wärmeübertragende Medium und gegebenenfalls auch des Stromes in dem temperaturempfindlichen Organ zu erzeugen. Die zeitliche Phasenverschiebung zwischen den Temperaturei der Heizquelle und des temperaturempfindlichen Organs wird dabei durch die begrenzte Geschwindigkeit bedingt, mit welcher die von dem Heizwiderstand erzeugte Wärme sich durch das wärmeleitende Medium ausbreitet.Device for generating alternating currents of low frequency Es arrangements have already become known that result from a with regard to its @electrical Properties of temperature-dependent organ, e.g. B. a temperature-dependent resistor anda heating resistor connected to it by a heat transfer medium exist, the heating current controlled by the temperature-dependent organ in this way becomes that it changes inversely as its temperature changes. Has made such changes has been used to date to make changes to @electric heating or cooking appliances the heat gradient inside it to automatically change that of the heating source to utilize the power consumed: According to the invention, an arrangement should now be as it was described, used to generate an alternating current for a very long time Generate period without interruption. The invention is based on the knowledge from that said arrangement creates thermal feedback between the heating resistor and represents the temperature-dependent organ, so that @es by suitable dimensioning of the individual parts using the temporal phase shift between the temperature changes of the heating resistor and the temperature changes of the organ acting on it is possible, low-frequency oscillations of the heating current, the heat flow through the heat-transferring medium and possibly also the Generate current in the temperature-sensitive organ. The temporal phase shift between the temperatures of the heating source and the temperature-sensitive organ is due to the limited speed with which the Heat generated by the heating resistance propagates through the heat-conducting medium.

Albtemperaturabhängiges Steuerorg4Zkann beispielsweise ,ein Widerstand mit hohem positiven oder negativen Temperaturkoeffizient verwendet werden. Ebenso ist jedoch auch die Verwendung eines Thermoelementes für diesen Zweck möglich. Die Einwirkung des temperaturabhängigen Organs auf die dem Heizwiderstand zugeführte Leistung läßt sich -ebenfalls auf -verschiedene Weise erreichen. Bei Verwendung eines Thermoelementes wird es im allgemeinen zweckmäßig sein, die von diesem gelieferte, verhältnismäßig geringe Spannung dem Eingangskreis eines Verstärkers zuzuführen, der dann .als Zwischenregler für die Heizleistung dient. Die einfachste Anordnung .erhält man, wenn man bei Verwendung eines temperaturabhängigen Wid-zrstandes als Steuerorgan diesen mit dem Heizwiderstand unmittelbar in Reihe schaltet. Da-. zu ist .es allerdings ierforderlich, daß die Widerstandsänderungen dieser Reihenschaltung möglichst.ausschließlich von den Widerstandsänderungen des Steuerwiderstandes bestimmt werden, oder mit anderen -Worten, der Heizwiderstand darf keine nennenswerten Widerstandsänderungen aufweisen. Andererseits muß der temperaturabhängige Widerstand so bemessen werden, daß seine Heiz leistung möglichst gering ist.A temperature-dependent control organ4Z can, for example, be a resistor with a high positive or negative temperature coefficient can be used. as well however, it is also possible to use a thermocouple for this purpose. the Effect of the temperature-dependent organ on the one supplied to the heating resistor Performance can also be achieved in different ways. Using of a thermocouple, it will generally be advisable to use the supply a relatively low voltage to the input circuit of an amplifier, which then serves as an intermediate controller for the heating output. The simplest arrangement is obtained when using a temperature-dependent resistor as Control unit connects this directly in series with the heating resistor. There-. to it is, however, necessary that the changes in resistance of this series connection if possible, exclusively from the changes in resistance of the control resistor be determined, or in other words, the heating resistance must not be significant Have resistance changes. On the other hand, the temperature-dependent resistance be dimensioned so that its heating output is as low as possible.

Die letztgenannte Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes ist in Fig. i der Zeichnung als Beispiel dargestellt. Auf demwärmeübertragenden Körper i, der hier als einfacher Stab, beispielsweise aus Metall, ausgebildet ist, sitzt an einem Ende die Heizwicklung 2, während am .anderen Ende der temperaturempfindliche Steuerwiderstand 3 angeordnet ist. Heizwiderstand 2 und Steuerwiderstand 3 liegen in Reihe miteinander .an der Gleichspannungsquelle q., und außerdem ist in diesem Stromkreis noch der Verbraucher 5 eingeschaltet. Damit möglichst alle Wärme, die in dem Widerstand 2 erzeugt wird, durch den Wärmeübertragungskörper i dem Steuerwid--rstand 3 zugeführt wird, ist eine wärmeisolierende Hülle 6 vorgesehen, die von dem ganzen System nur die Stelle frei läßt, an der der Steuerwiderstand 3 angeordnet ist. An dieser Stelle wird dann die Wärme beispieisweisdurch ,einen Lüfter 7 abgeführt. Es tritt infolgedessen stets eineindeutig definierter Wärmefluß von der Heizwicklung 2 nach dem anderen Ende des Stabes i auf.The last-mentioned embodiment of the subject matter of the invention is shown in FIG Fig. I of the drawing shown as an example. On the heat transferring body i, which is designed here as a simple rod, for example made of metal, sits at one end the heating coil 2, while at the other end the temperature-sensitive one Control resistor 3 is arranged. Heating resistor 2 and control resistor 3 are located in series with one another .an the DC voltage source q., and also in this Circuit still the consumer 5 switched on. So that as much warmth as possible in which resistor 2 is generated, through the heat transfer body i the control resistor 3 is supplied, a heat-insulating sleeve 6 is provided, which of the whole System only leaves the point at which the control resistor 3 is arranged. At The heat is then dissipated from this point, for example by a fan 7. As a result, there is always a clearly defined heat flow from the heating coil 2 to the other end of the rod i.

Selbstverständlich kann der wärmeübertragende Körper auch anders angeordnet sein, als das in Fig. i dargestellt ist. Es muß nur dafür gesorgt werden, daß die Wärm-eü bertragung zwischen Heizwiderstand und Steuerorgan mit einer gewissen Zeitverzögerung vor sich geht. Besonders zweckmäßig ist es, diese Zeitverzögerung durch Veränderung des Weges, den die Wärme zurücklegen müß, einstellbar zu machen. Bei der Anordnung nach Fig. i könnte das beispielsweise dadurch geschehen, daß die Widerstände 2 bzw. 3 auf dem Stab' i - verschiebbar angeordnet sind. Durch diese Veränderung der Wärmelaufzeit läßt sich dann in ,einfacher Weise die Frequenz des erzeugten Stromes regeln.Of course, the heat-transferring body can also be arranged differently than that shown in Fig. i. It just has to be ensured that the Heat transfer between heating resistor and controller with a certain time delay going on. It is particularly useful to change this time delay of the way that the heat must travel, adjustable. In the arrangement according to FIG. 3 on the rod 'i - are slidably arranged. Through this change in the heat run time the frequency of the generated current can then be regulated in a simple manner.

Fig.2 zeigt ein anderes Ausführungsbeispiel, bei dem an Stelle des temperaturabhängigen Widerstandes 3 ein Thermoelement 8 Verwendung gefunden hat. Dieses Thermoelement liegt in dem Eingangskreis eines Verstärkers 9, dessen Anodenkreis in Reihe mit dem Heizwiderstand z, der Spannungsquelle q. und dem Verbraucher 5 liegt. Sobald die Temperatur an dem Thermoelement 8 steigt, wird der Anodenstrom des Verstärkers 9 und damit die Heizleistung des Widerstandes 2 herabgesetzt, und umgekehrt.2 shows another embodiment in which instead of the temperature-dependent resistor 3 a thermocouple 8 has found use. This thermocouple is in the input circuit of an amplifier 9, its anode circuit in series with the heating resistor z, the voltage source q. and the consumer 5 lies. As soon as the temperature at the thermocouple 8 rises, the anode current of the amplifier 9 and thus the heating power of the resistor 2 is reduced, and vice versa.

Es sei noch darauf hingewiesen, daß es keineswegs .erforderlich ist, den Verbraucher mit dem Heizwiderstand in Reihe zu schalten. Wenn das temperaturempfindliche Steuerorgan. beispielsweise bei Verwendung eines Verstärkers in einem besonderen Stromkreis liegt, so kann man unter Umständen auch die Stromschwankungen in diesem Stromkreis, die ja die gleiche Frequenz haben, ausnutzen. Als speisende Spannungsquelle kann sowohl eine Gleichspannungsquelle als auch eine Wechselspannungsquelle zur Verwendung gelang-en. In dem letzteren Fall wird sich ein Stromergeben, der sich aus einem Wechselstrom mit der Frequenz der Spannungsquelle und einem diesem überlagerten Wechselstrom sehr langer Periodendauer zusammensztzt.It should also be pointed out that it is by no means necessary to connect the consumer in series with the heating resistor. If the temperature sensitive Control body. for example when using an amplifier in a particular Electric circuit lies, so one can possibly also the current fluctuations in this Exploit circuits that have the same frequency. As a feeding voltage source can use both a DC voltage source and an AC voltage source Successful use. In the latter case there will be a current which from an alternating current with the frequency of the voltage source and one superimposed on this Alternating current with a very long period of time.

Claims

Claim Use of an arrangement, consisting of a with regard to his: electrical properties temperature-dependent organ, e.g. B.: a temperature dependent Resistance, and a heating resistance connected to it by a heat-transferring medium, whose heating current is controlled by the temperature-dependent organ such that it inversely as its temperature changes, for the uninterrupted generation of a AC very long period.