DE696633C

DE696633C - Device for limiting the short-circuit current in direct current systems for tube transmitters

Info

Publication number: DE696633C
Application number: DE1932A0067332
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Heinrich Langrehr
Original assignee: AEG AG
Current assignee: AEG AG
Priority date: 1932-10-05
Filing date: 1932-10-05
Publication date: 1940-09-26

Description

Einrichtung zur Begrenzung des Kurzschlußstromes in Gleichstromanlagen: für. Röhrensender Es sind bereits Anordnungen zum Schutz von über vorzugsweise gittergesteuerte Gleichrichter mit Gleichstrom gespeisten Röhrensendem gegen Kurzschlüsse in den einzelnen Senderöhren vorgeschlagen'worden, bei ,geben statt je einer Röhre mindestens je zwei parallel ges'dhaltete Senderöhren über einen induktiven Spannungsteiler an sich bekannter Art derart an einen Gleichrichter angeschlossen sind, @daß der dauernd eingeschaltete Spannungsteiler im normalen Betrieb für die Röhren praktisch keine strombegrenzende Wirkung hat, im Falle des Kurzschlusses ;der einen Röhre dagegen sowohl Iden Gesamtstrom wie auch .die Teilströme beider einzelnen Röhren a:uf Werte begrenzt; welche unterhalb der zulässigen Belastungsgrenze jeder Röhre bleiben.Device for limiting the short-circuit current in DC systems: for. Tube transmitter There are already arrangements for the protection of preferably grid-controlled Rectifier with direct current fed tube transmitter against short circuits in the individual transmission tubes have been proposed, give at least one tube instead of each Two transmission tubes each held in parallel via an inductive voltage divider are connected to a rectifier in a manner known per se, @ that the Constantly switched on voltage divider in normal operation for the tubes practical has no current-limiting effect in the event of a short circuit of one tube on the other hand, both the total current and the partial currents of both individual tubes a: limited to values; which are below the permissible load limit of each tube stay.

Zweck der vorliegenden Erfindung ist eine Anordnung , für mehr- als! zwei Senderöhren. Erfindungsgemäß sind die induktiven Stromteiler mehrteilig, derart, -,daß die Zahl der magnetisch gekoppelten Eisenschenkel der Zahl der Sender@öhrexx entspricht, und es sind die Schenkel mit je zwei Wicklungen versehen, von denen die eine Gruppe den Verbraucherstrom führt und die Wicklungen .der anderen Gruppe zu einem Vieleck hi;ntereinandergeschaltet sind.The purpose of the present invention is an arrangement for more than! two transmitter tubes. According to the invention, the inductive current dividers are in several parts, such - that the number of magnetically coupled iron legs corresponds to the number of transmitters @ öhrexx corresponds, and the legs are each provided with two windings, of which one group carries the consumer current and the windings of the other group are connected one behind the other to form a polygon.

Ein Ausführungsheispiel der Erfindung ist in Abb. i dargiestellt, und zwar bedeuten Ri, P22 die parallel geschalteten Senderöhren, die über die Blockkondensatoren C1, -C2 usw. mit den Hochfrequenzkreisen verbunden; sind. Zum Abschluß .der Hochfrequenz gegen die speisenden Gleichrichterstromkreise sind die Drosselspulen D@1, D@2 vorgesehex% Der vom Gleichrichtex- über die Glättun,gs'-drossel .D bzw. vom . Glättungskoudensator C gelieferte Anodeustrom J wird dem induktiven Spannungsteiler zugeführt, dessen Wicklungen mit a und b bezeichnet sind. Der übersichtlichkeit halber sind die Eisenschenkel s1, s2 USW., von der Wicklung getriennt, oberhalb derselben dargestellt. Die Wicklungen «1,a2 usww. sind einerseits an die gemeinschaftliche Gleichstromleitung anges'chlossen und ;andererseits einzeln mit den Senderöhren verbunden. Die Wicklungen b1, b2 usw. sind dagegen in V@eleckschaltung miteinander verbunden. Diese Vieleckschältung erzwingt, da sie nur einen einzigem Stromkreis bildet,. daß. in jeder Wicklung b derselbe Strom fließt. Durch idie magnetische Verkettung der Wicklungen a und b müssen auch die in den Wicklungsteilen a fließenden Teilströme gleich groß sein, so daß in dem gezeichneten Beispiel der Gesamtstrom J sich in fünf gleiche Teile aufteilt. Wenn man .die Streuspannung. vei@nachlässigbar klein hält, entsteht somit durch diesen mehrschenkligen induktiven Spannungsteiler im Normalbetrieb kein Spannungsabfall. -Sobald dagegen eine kurzs'chlußartige Erscheinang z. B. in der Senderöhre R1 einsetzt, wird die Klemmenspannung dieser Röhre praktisch Null, so daß. :die volle Gleichspannung ;an der Wicklung a, liegt, Nach dem Induktionsgesetz bildet sich in diesem Augenblick ein magnetischer -Flußr in dem Schenkels, aus, welcher sich über die Schenkel s2 bis s5 schließt. Wenn :diä. magnetischen Widerstände der Schenkel untereinander gleich sind, verteilt sich dieser Fluß auf die übrigen Schenkel gleichmäßig, so d,aß jeder Schenkel je i/4 des Flusses im Schenkel si führt; die an den Wicklungena2 bis ,a5 nununehr entstehenden Spannunge4 sind proportional den magnetischen Flüssen, so daß sie im gewählten Beispiel nur i/4 'der an der Wicklungal vorhandenen Spannung betragen. Diese Zusatzspannung vergrößert deal Stromfuß durch die Röhre R2 bis R5 in entsprechender Weise, @d. h. im gewählten Beispiel um etwa 25%. Durch die bereits oben erwähnte Verkettung der Schenkeluntereinander kann demnach :der Strom in. der kurzgeschlossenen Röhre R,. gleichfalls nur um 25N steigen.An exemplary embodiment of the invention is shown in Fig. I, namely Ri, P22 denote the transmission tubes connected in parallel, which are connected to the high-frequency circuits via the block capacitors C1, -C2, etc.; are. The choke coils D @ 1, D @ 2 are provided at the end of the high frequency against the feeding rectifier circuits. The anode current J supplied to the smoothing capacitor C is fed to the inductive voltage divider, the windings of which are denoted by a and b. For the sake of clarity, the iron legs s1, s2, etc., separated from the winding, are shown above the same. The windings «1, a2 usww. are on the one hand connected to the common direct current line and, on the other hand, individually connected to the transmitter tubes. The windings b1, b2, etc., on the other hand, are connected to one another in a V @ elck circuit. This polygonal circuit forces, since it only forms a single circuit. that. the same current flows in each winding b. Due to the magnetic linking of windings a and b, the partial currents flowing in winding parts a must also be of the same size, so that in the example shown the total current J is divided into five equal parts. If you .the stray voltage. vei @ negligibly small, this multi-limbed inductive voltage divider does not cause any voltage drop during normal operation. -As soon as a short-circuit-like appearance z. B. used in the transmission tube R1, the terminal voltage of this tube is practically zero, so that. : the full DC voltage; at the winding a, is, According to the law of induction, a magnetic -flußr forms in the leg at this moment, which closes over the legs s2 to s5. If: diä. magnetic resistances of the legs are equal to each other, this flow distributed uniformly on the other leg, so d, each leg ate each i / 4 of the flux in the leg si leads; the voltages4 which now arise at the windings a2 to a5 are proportional to the magnetic fluxes, so that in the example chosen they are only ¼ of the voltage present at the winding al. This additional voltage increases the current foot through the tube R2 to R5 in a corresponding way, @dh in the selected example by about 25%. As a result of the interlinking of the legs, which has already been mentioned above, the following can accordingly: the current in. The short-circuited tube R,. likewise only increase by 25N .

Durch die vorgeschlagene Aufteilung des Stromes auf mehrere Röhren wird .demnach nicht. nur der Kurzschlußstrom in der fehMerhaften Röhre, sondern außerdem die Spannungssteigerung an dien gesunden Röhren niedrig gehalten. Man erkennt leicht die Gesetzmäßigkeit dieses Vorganges; der Fehlerstrom bzw. die Spannung aal den gesunden Röhren steht zum Normalstrom bzw. zur Normalspannung im gleichen Verhältnis wie die Zahl der Gesamtröhren zur Zahl der, gesunden Röhren.Due to the proposed distribution of the current over several tubes will not. only the short-circuit current in the faulty tube, but In addition, the increase in tension on the healthy tubes was kept low. One recognises easily the regularity of this process; the fault current or the voltage aal the healthy tubes is in the same relationship to normal current or normal voltage like the number of total tubes to the number of healthy tubes.

Einte Abwandlung des Erfindungsgedankens ist in Abb. 2 dargestellt. An Stelle der Vieleckschaltung ist hier eine Zickzackschaltung gewählt, welche wegen des Amperewindungsgleichgewichts gleichfalls eine gleichmäßige Stromverteilung für sämtliche Röhrest erzwingt. - Die Hochfrequenzkreise sind in dieser Schaltung,der Einfachheit halber nicht dargestellt. Der Vorteil gegenüber der Schaltung nach Abb. i besteht in der Möglichkeit, mit einem kleineren Kupferaufwand aus'zukommen. Während nämlich nach Schaltung l im Fall eines Kurzschlusses die volle Spannung beispielsweise auf die Wicklung a1 und dementsprechend ,auch auf b1 entfällt und die Zahl der Windungen hiernach bemessen werden muß, genügt nach dem Ausführungsbeispiel der Abb. 2 für jede Wicklung- die halbe Windungszahl, @da, mie .die Betrachtung des Kurzschlußfalles lehrt, auf jeden Wicklungsteil nur die halbe Spannung entfällt. Diese Ersparnis muß allerdings damit bezahlt werden, daß im Fall eines Kurzschlusses die Spannungsaufteilung an den gesunden Röhren verschiedenartig ist, insbesondere ,tann man die Zusatzspannung nicht für alle köhrendurch genügende Aufteilung auf ein Tiieliebiges Maß senken. Wenn z. B. wiederum iri der Röhre R1 sein Kurzschluß entsteht, so (entfällt je eine Hälfte der Betriebsspannung auf die Wicklungsteile ial und b2; die in den Schenkeln s, und s2 entstehenden magnetischen Flüsse sind gleich groß 'und ergänzen sich gegenseitig derart, daß die übrigen Schenkel s3 bis s5 von diesen Flüssen nicht berührt werden. Die auf diesen Sehenkelin befindlichen Wicklungen bleiben also spannuD:gslos, d. h. die Röhrten R3 und R4 sind nur der ,normalen Betriebsspannung ausgesetzt. Dagegen erhalten die der fehlerhaften Röhre (schaltungstechnisch) benachbarten Röhren R2 (und R5 5o% Zusatzspannung, .da die Wicklungena2 und b1 von dem bereits erwähnten Fluß durchsetzt wei'.den.A modification of the inventive concept is shown in FIG. Instead of the polygonal circuit, a zigzag circuit has been selected which, because of the ampere-turn equilibrium, also enforces a uniform current distribution for all remaining tubes. - The high-frequency circuits are not shown in this circuit for the sake of simplicity. The advantage over the circuit according to Fig. I is the possibility of using less copper. While according to circuit 1 in the event of a short circuit, for example, the full voltage is applied to winding a1 and, accordingly, also to b1 and the number of turns must be measured accordingly, according to the exemplary embodiment in Fig. 2, half the number of turns is sufficient for each winding, @ because, mie. the consideration of the short-circuit case teaches that only half the voltage is applied to each winding part. This saving has to be paid for by the fact that in the event of a short circuit the voltage distribution on the healthy tubes is different, especially if the additional voltage cannot be reduced to any amount for all tubes by a sufficient distribution. If z. B. in turn in the tube R1 its short circuit occurs, so ( each half of the operating voltage is allocated to the winding parts ial and b2; the magnetic fluxes arising in the legs s, and s2 are equal 'and complement each other in such a way that the remaining Legs s3 to s5 are not touched by these fluxes. The windings located on these legs therefore remain tension-free, ie the tubes R3 and R4 are only exposed to the normal operating voltage. and R5 50% additional voltage, because the windings a2 and b1 are penetrated by the already mentioned flux.

Die Wirkung der Schaltung besteht also darin, daß jede der beiden der fehlerhaften Röhre benachbarten Röhren die i, 5fache Normalspannung erhält ohne Rücksicht auf die Zahl -der überhaupt parallel geschalteten Röhren und -daß alle übrigen Röhren lediglich der Normalspannung ausgesetzt sind.So the effect of the circuit is that each of the two the tubes adjacent to the defective tube receives 1.5 times the normal voltage without Consideration of the number of tubes connected in parallel and that all of them other tubes are only exposed to normal stress.

Soll der- Sender nach Ausschaltung der beschädigten Senderöhre Weiterbetrieben werden, so ist in Abb. i und 2 -der Umschalter U in die punktierte Stellung umzulegen, in Abb. i außerdem der Schalter S zu öffnen.Should the transmitter continue to operate after the damaged transmitter tube has been switched off in Fig. i and 2 - switch U to the dotted position, In Fig. i, the switch S can also be opened.

Claims

PATENT CLAIM IIIJ: i. Arrangement for the protection of tube transmitters fed with direct current, preferably via grid-controlled direct current, in which more than two transmitter tubes are connected in parallel, against short circuits in the individual transmitter tubes, characterized in that the inductive current dividers are multi-part, - -,. the number of magnetically coupled - Eisimschenkel the number of the transmitter tube (: corresponds to that the legs are each provided with two windings, of which one group carries the consumer current and the windings of the other group are connected in series to form a polygon (Fig. i).

2. Arrangement according to claim i, characterized in that the windings of the two winding groups are connected to each other in a zigzag position (Fig. 2).