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Hochfrequenzgenerator Hochfrequenzröhrengeneratoren für Sendezwecke
und auch solche mit größerer Leistung für industrielle Anwendungen werden z. Z.
vorzugsweise über Glühkathoden- oder Quecksilberdampfgleichrichter gespeist, die
durch Steuergitter in ihrer Spannung geregelt und bei Kurzschlüssen durch Steuergitter
abgeschaltet werden. Hochfrequenzgeneratorröhren neigen häufig zu Überschlägen zwischen
Kathode und Anode. Die sich dabei einstellenden Kurzschlußströme würden die Generatorröhren
verschlechtern oder zerstören, wenn sie nicht sofort unterbrochen werden. Die Kürze
der Abschaltzeit wird von größter Bedeutung, wenn die Kurzschlußströme etwa den
fünffachen Normalwert übersteigen. Man hat nun zur Vermeidung der kostspieligen
gittergesteuerten Gleichrichter vorgeschlagen, Drosselspulen zur Begrenzung des
Kurzschlußstromes vorzuschalten. Dies führt aber wieder zu einer neuen Schwierigkeit,
da dann bei Entlastung des Hochfrequenzgenerators die Leerlaufspannung stark ansteigt,
wodurch die Generatorröhre, beispielsweise durch Entstehung gebündelter Ionenstrahlen,
gefährdet ist. Die Erfindung bezweckt, den Kurz schlußstrom zu begrenzen, ohne den
Nachteil einer zul großen Erhöhung der Leerlaufspannung in Kauf nehmen zu müssen.
Das ist dadurch erreicht, daß als Drosselspulenanordnung eine solche mit Gleichstromvormagnetisierung
verwendet ist.
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Fig. i zeigt ein Beispiel einer solchen Anordnung, bei der die Hochfrequenzgeneratorröhre
über Trockengleichrichter aus einem Drehstromnetz gespeist wird, wenngleich die
Erfindung auch ohne Gleichrichter bei direkter Speisung des Hochfrequenzgenerators
aus einem Wechselstromnetz anwendbar ist. Der Hochfrequenzgenerator i, der beispielsweise
ein Behandlungsgut im Felde des Kondensators 2 erwärmen soll, ist über Trockengleichrichter
3 an einen Transformator 4 angeschlössen, der die für die Generatorröhre erforderliche
hohe Spannung liefert. Zwischen Transformator
und Drehstromnetz
ist eine Drosselspulenanordnung, bestehend aus sechs Drosselspulen 5 bis io, geschaltet.
Jede Drosselspule besitzt eine Vormagnetisierungswicklung, die untereinander z.
B: in Reihe geschaltet und von Gleichstrom durchflossen sind. Der Vormagnetisierungsstrom
kann durch den Regler ii eingestellt werden.
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Fig.2 zeigt die Stromspannungskennlinien einer solchen Drosselspulenanordnung.
Die Kurvenschar zeigt die Wechselspannung UD an der Drossel in Abhängigkeit des
Wechselstromes 1D mit dem Vormagnetisierungsstrom 1y als Parameter: Fig. 3 zeigt
dementsprechend die Gleichspannung U in Abhängigkeit des Anodenstromes 1, ebenfalls
mit dem Vormagnetisierungsstrom IV als Parameter.
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Die Gleichspannung ergibt sich unter Berücksichtigung des Übersetzungsverhältnisses
des Transformators als Differenz der Leerlaufspannung und der Drosselspannung. Man
sieht aus den Kurven, daß sich geknickte Stromspannungskennlinien ergeben, bei denen
der Kurzschlußstrom stark begrenztwird, ohne daß die Leerlaufspannung allzuhoch
ansteigt. Der Punkt A entspricht der höchsten Vormagnetisierung und der höchsten
Leistung bei richtig angepaßtem Belastungswiderstand. Durch Regelung der Vormagnetisierung
mit Hilfe des Reglers ii kann die Leistung im Hochfrequenzkreis willkürlich verkleinert
werden. Die Kennlinien können eine solche Gestalt erhalten, daß in einem bestimmten
Belastungsbereich, beispielsweise zwischen den Belastungswiderständen R1 und Rz,
praktisch keine Leistungsänderung eintritt, da z. B. bei allen Punkten auf der Kennlinie
3 zwischen den Punkten B und C das Produkt aus 1 # U, also
die Leistung, ungefähr konstant bleibt. Bei. Änderungen des Belastungswiderstandes,
wie sie bei industriellen Hochfrequenzverfahren häufig vorkommen, braucht also innerhalb
eines bestimmten Bereiches zur Einhaltung einer gleichbleibenden Leistung keine
Handverstellung des Reglers ii zu erfolgen., Es kann zweckmäßig sein, die
Leerlauf- oder Teillastspannungen noch weiter herabzusetzen, als sie sich nach den
Kennlinien der Fig. 3 ergeben, und dazu die Drosselspulenanordnung mitzubenutzen.
Beispielsweise kann man bei der Schaltung nach Fig. i den Leerlaufström des Transformators
4 durch Einbau eines Luftspaltes oder durch Parallelschaltung von Drosselspulen
i2 erhöhen und die Vorrnagnetisierung in Abhängigkeit I des Belastungsstromes verkleinern.
In Fig. Z dient dazu das Stromrelais 13, das bei Unterschreiten eines Mindeststromes
abfällt und über den Schalter 14 den Vormagnetisierungsstrom unterbricht. Der Leerlaufstrom
kann auf diese Weise sogar noch unter die Vollastspannung gesenkt werden.
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In Drosselspulenanordnungen treten bei plötzlichen Änderungen der
Stromstärke gewöhnlich Einschwingungsvorgänge auf, die beispielsweise bei Kurzschlüssen
an der Senderöhre zu einer kurzzeitigen Stromspitze führen, die über dem stationären
Kurzschlußstrom liegt. Diese Stromspitzen können durch Vergrößerung des Ohmschen
Widerstandes der gesamten Schaltung abgeflacht werden. Wählt man bei Speisung der
Generatorröhre über eine Gleichrichteranordnung für diese Trockengleichrichter,
so wird deren Ohmscher Widerstand für diesen Zweck mitbenutzt, ohne daß besondere
Widerstände, die den Wirkungsgrad zusätzlich verschlechtern würden, erforderlich
sind.