DE821378C - Einrichtung zur Regelung der Klemmenspannung eines Strom-verbrauchers mittels einer mit diesem in Reihe geschalteten Entladungsroehre mit Regelgitter - Google Patents

Einrichtung zur Regelung der Klemmenspannung eines Strom-verbrauchers mittels einer mit diesem in Reihe geschalteten Entladungsroehre mit Regelgitter

Info

Publication number
DE821378C
DE821378C DEP19331D DEP0019331D DE821378C DE 821378 C DE821378 C DE 821378C DE P19331 D DEP19331 D DE P19331D DE P0019331 D DEP0019331 D DE P0019331D DE 821378 C DE821378 C DE 821378C
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
tube
grid
control
voltage
control tube
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
DEP19331D
Other languages
English (en)
Inventor
Hendrik Brugt Gerhard Casimir
Hendrik Nieuwdorp
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Koninklijke Philips NV
Original Assignee
Philips Gloeilampenfabrieken NV
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Philips Gloeilampenfabrieken NV filed Critical Philips Gloeilampenfabrieken NV
Application granted granted Critical
Publication of DE821378C publication Critical patent/DE821378C/de
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05GX-RAY TECHNIQUE
    • H05G1/00X-ray apparatus involving X-ray tubes; Circuits therefor
    • H05G1/08Electrical details
    • H05G1/26Measuring, controlling or protecting
    • H05G1/30Controlling
    • H05G1/32Supply voltage of the X-ray apparatus or tube
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05FSYSTEMS FOR REGULATING ELECTRIC OR MAGNETIC VARIABLES
    • G05F1/00Automatic systems in which deviations of an electric quantity from one or more predetermined values are detected at the output of the system and fed back to a device within the system to restore the detected quantity to its predetermined value or values, i.e. retroactive systems
    • G05F1/10Regulating voltage or current
    • G05F1/46Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is dc
    • G05F1/52Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is dc using discharge tubes in series with the load as final control devices

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • X-Ray Techniques (AREA)

Description

  • Einrichtung zur Regelung der Klemmenspannung eines Stromverbrauchers mittels einer mit diesem in Reihe geschalteten Entladungsröhre mit Regelgitter Zur Regelung der Klemmenspannung eines Stromverbrauchers ist es bereits bekannt, eine Entladungsröhre mit Regelgitter in Reihe mit diesem Stromverbraucher zu schalten und den Spannungsabfall in dieser Röhre mittels ihrer Gitterspannung zu regeln. Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung, bei der dieses Verfahren angewendet wird. Die in Reihe mit dem Stromverbraucher geschaltete Entladungsröhre mit Regelgitter wird nachstehend zum Unterschied gegenüber andern noch zu erwähnenden Entladungsröhren, welche die Vorrichtung enthält oder enthalten kann, als Regelröhre bezeichnet.
  • Ein besonderer Fall der Regelung der Klemmenspannung mittels einer Regelröhre ist das Ein- und Ausschalten des Stroms, also die Wahl zwischen zwei Werten der Klemmenspannung, bei denen einer der Nullwert ist. Ein weiterer besonderer Fall, in dem eine solche Regelröhre Anwendung finden kann, ist das Konstanthalten der Klemmenspannung bei veränderlicher Speisespannung. Es ist möglich, hierbei den gleichbleibenden Wert der Klemmenspannung einstellbar zu machen. Weiterhin kann die Klemmenspannung anstatt eine gleichbleibende, eine beliebig wählbare gegebenenfalls periodische Funktion der Zeit sein.
  • Die Erfindung schafft eine Lösung der Schwierigkeit, die erforderliche Kopplung herbeizuführen, für den Fall, daß der Gitterkreis der Regelröhre eine hohe Potentialdifferenz gegenüber den Einrichtungen aufweist, mit denen die Gitterspannung gesteuert wird und die meistens Erdpotential oder ungefähr dieses Potential haben werden.
  • Gemäß einem früheren Vorschlag wird in einem solchen Fall ein Transformator verwendet, dessen Primärwicklung an einen Spannungsregler angeschlossen und von der Sekundärwicklung gegen hohe Spannung isoliert ist. Diese Kopplung eignet sich nicht gut zur Schnellregelung, wenigstens nicht, falls die vom Transformator gelieferte Spannung gleichgerichtet und geglättet werden soll.
  • Gemäß der Erfindung, die bezweckt, unter allen Umständen eine sehr schnelle Regelung zu ermöglichen, ist mit den Steuermitteln eine Magnetspule und mit dem Gitterkreis der Regelröhre eine Entladungsröhre mit Elektronenentladung verbunden. Diese zweite Entladungsröhre wird im nachfolgenden als Steuerröhre bezeichnet. Die Elektronenbahnen dieser Steuerröhre werden vom Magnetfeld der Magnetspule beeinflußt, und ihre Stromstärke wird mittels dieses Feldes geregelt.
  • Die Steuerung des elektrischen Stroms in einer Entladungsröhre mittels eines Magnetfeldes ist an sich bekannt. Zu diesem Zweck ist eine Röhre von zylindrischer Gestalt, mit zylindrischer Anode und einer in der Röhrenachse angeordneten Glühkathode verwendbar. Diese Röhre wird derart ängeordnet, daß die Kraftlinien des Magnetfeldes in der Röhre parallel zu ihrer Achse verlaufen. Die Röhre kann zu diesem Zweck im Innern der Spule gleichachsig zu dieser angeordnet werden.
  • Bei der Einrichtung nach der Erfindung besteht ein großer Pegelunterschied zwischen dem Potential der Elektroden der Steuerröhre und dem der Magnetspule. Trotzdem ist der Strom der Steuerröhre auf einfache Weise und ohneVerzögerung durch Änderung des das Magnetfeld erzeugenden Stroms regelbar. Es ist z. B. möglich, wenn dieser Strom nur hinreichend stark gemacht wird, zu bewirken, daß die Elektronenbahnen so stark gekrümmt werden, daß die Gitterspannung der Regelröhre einen extremen Wert annimmt. Dieser kann derjenige sein, bei dem die Klemmenspannung des Stromverbrauchers den Nullwert oder den Höchstwert hat, in Abhängigkeit von der Art, wie die Steuerröhre mit dem Gitterkreis der Regelröhre verbunden ist.
  • Auch kann die Eigenschaft ausgenutzt werden, daß bei einer Röhre, in der ein Schirmgitter im I Schattenraum eines Regelgitters angeordnet ist, bei steigender Intensität des :Magnetfeldes der gesamte Elektronenstrom zwar abnimmt, aber der Schirmgitterstrom, der dem Unterschied zwischen dem Gesamtstrom und dem Anodenstrom entspricht, einen höheren Wert annimmt. da infolge der Bahnkrümmung mehr Elektronen auf die Stäbe des Schirmgitters gelangen.
  • Bei einer besonderen Ausführungsform der .Erfindung wird eine solche Schirmgitterröhre, vorzugsweise eine Fünfpolröhre, als Steuerröhre verwendet.
  • Die Gitterspannung der Regelröhre, zumindest eine Komponente derselben, w ird hierbei dem W iderstand entnommen, der bei der Steuerröhre Anode und Schirmgitter verbindet. Beim Wachsen der Stärke des Schirmgitterstroms infolge der Verstärkung des Magnetfeldes steigt die Spannung an die-' sein Widerstand, so daß dies auch eine Änderung der Gitterspannung der Regelröhre bedingt. Zugleich sinkt jedoch die Stärke des gesamten Elektronenstroms, was der Steigung des Schirmgitterstroms entgegenwirkt. Bei einer verbesserten Ausführung dieser Einrichtung ist deshalb auf der Kathodenseite mit der Steuerröhre ein Widerstand in Reihe gelegt, der in den Gitterkreis dieser Röhre eingefügt ist. Der Spannungsverlust in diesem Widerstand liefert also eine negative Komponente an die Regelgitterspannung der Steuerröhre. Diese wird von einer positiven Komponente ausgeglichen, die von einer in den Gitterkreis eingefügten Quelle elektromotorischer Kraft geliefert wird. Die Empfindlichkeit gegen die Stromänderung in der Magnetspule wird durch diese Maßnahme gesteigert.
  • Eine erfindungsgemäß ausgebildete Einrichtung, die besonders dazu dient, zu bewirken, daß die Klemmenspannung des Stromverbrauchers bei veränderlicher Speisespannung, wie z. 13. bei der Speisung durch einen Kondensator. einer vorgeschriebenen Funktion entspricht, enthält eine dritte, in den Stromkreis der \lagnetspule eingefügte Entladungsröhre. Diese mit einem Regelgitter versehene Röhre soll als Kommandoröhre bezeichnet werden. Ihre Gitterspannung hat eine Komponente, die proportional der Klemmenspannung des Stromverbrauchers ist. Diese Gitterspannungskomponente wird durch Widerstände vom Pegel der hohen Spannung auf den der Steuermittel übertragen. Wenn sich ihre Gitterspannung ändert, führt die Kommandoröhre eine Änderung des Stroms in der Magnetspule und also auch des Stroms der Steuerröhre herbei. Diese ist de#art finit dem Gitterkreis der Regelröhre verbunden, daß die Stromänderungen der Steuerröhre den Spannungsänderungen des Stromverbrauchers entgegenwirken.
  • Es kommt häufig vor, daß die Speisestromquelle in der Mitte mit der Erde verbunden ist. An diesen Punkt kann in diesem Fall die Kathode der Kommandoröhre angeschlossen werden. Wird nun das Gitter der Kommandoröhre durch einen Widerstand mit der Kathode, durch einen gleichen Widerstand mit der Anode der Regelröhre und durch einen Regelwiderstand mit der Erde verbunden, so ist die Spannung an diesem Regelwiderstand proportional der Klemmenspannung des Stromverbrauchers und als veränderliche Komponente der Gitterspannung der Kommandoröhre verwendbar. Indem dieser Widerstand in Reilie mit einer Quelle elektromotorischer Kraft geschaltet wird, die dem Spannungsabfall im Regelwiderstand zwischen Gitter und Kathode der Kommandoröhre entgegengesetzt gerichtet ist, ergibt sich ein Ausgleich d°r veränderlichen Kompon,-nte durch eine feste Komponente. Die Änderungen der zuerstgenannten bedingen Stärkenänderungen des Spulenstroms.
  • Ist die Regelröhre auf der negativen Seite des Stromverbrauchers geschaltet, so liefert der Regelwiderstand eine negative Gitterspannung, die also durch eine positive Vergleichspannung ausgeglichen werden muß. In diesem Fall ist die Stromquelle des Spulenstroms auch zur Lieferung der erforderlichen positiven Ausgleichspannung verwendbar.
  • Ist die Regelröhre auf der positiven Seite des Stromverbrauchers geschaltet, so liefert der Regelwiderstand eine positive Gitterspannung; und eine negative Ausgleichspannung sowie eine besondere Anodenstromquelle sind erforderlich.
  • Liegt die Verbindung der Steuermittel mit der Speisestromquelle nidit in der :Titte sondern so,. daß in bezug auf diese Verbindung der Pluspol der Stromquelle ein Potential + h und der Minuspol ein Potential - pl' hat. so muß zur Erzielung einer der Klemmenspannung des Stromverbrauchers proportionalen Spannung am Regelwiderstand der Widerstand, der das Gitter der Kommandoröhre mit der Anode der Regelröhre verbindet, das p-fache des Widerstandes sein, der ihn mit der Kathode dieser Röhre verbindet.
  • Der den Regelwiderstand durchfließende Strom wird von der Ausgleichspannung beeinflußt, aber wenn diese nur klein im Verhältnis zu h und ph ist, ergibt sich die beabsichtigte Proportionalität hinreichend angenähert.
  • Durch Vermittlung des Regelwiderstandes kann man die Klemmenspannung innerhalb gewisser Grenzen auf jeden beliebigen Wert bringen, einen Wert, der auch wieder innerhalb bestimmter Grenzen von der Spannung der Speisestromquelle unabhängig ist.
  • Zum Ausschalten des Stroms kann das Gitter der Kommandoröhre mittels eines Schalters über eine Quelle: negativer Gitterspannung mit der Kathode verbunden werden. Durch Öffnen dieses Schalters wird bewirkt, claß der Strom fließt. Da die Ausgleichspannung eine niedrige Spannung und der Spannungsabfall im Regelwiderstand von der gleichen Größenordnung ist, wobei auch zum Sperren des Stroms durch das Gitter der Kommandoröhre nur eine niedrige Spannung erforderlich ist, treten leim Regelorgan des Regelwiderstandes und des Schalters zum Ein- und Ausschalten des Stroms nur niedrige Spannungen auf.
  • An Hand der "Zeichnung, die einige Schaltbilder von Ausführungsbeispielen erfindungsgemäß ausgebildeter Einrichtungen darstellt, wird die Erfindung näher erläutert.
  • Fig. i stellt eine einfache Schaltung dar, bei welcher der '#,troni auf die erfindungsgemäße Art ein-und ausschaltbar ist. Hierbei tritt also nur der erste in der Einleitung erwähnte besondere Fall der Spannungsregelung auf.
  • Fig. 2 ist ein Schaltbild. bei dem die Steuerröhre anders geschaltet ist und mittels dieser Röhre die Klemmenspannung des Stromverbrauchers auf verschiedene Werte eingestellt werden kann.
  • Ei:i typischer Stromverbraucher für hohe Spannung. der mit Gleichspannung gespeist wird und bei dem eine genaue und schnelle Spannungsregelung erforderlich ist, ist eine Röntgenröhre. Daher enthält die Zeichnung zwei Schaltbilder, die sich auf ein IZhnt<"engerät beziehen.
  • Fig. 3 ist das Schaltbild eines solchen Gerätes, bei dem mittels einer Steuerröhre und einer NIagnetspule der Strom der Röntgenröhre ein- und ausgeschaltet und die Spannung der Röhre auf einen bestimmten Wert eingestellt werden kann, den sie beibehält, wenn auch eine bedeutende Änderung der Spannung der Speisequelle auftritt.
  • Fig. 4 ist das Schaltbild eines ähnlichen Gerätes, bei dem die Steuerröhre anders geschaltet ist. Als solche dient hier eine Fünfpolröhre. Auch befindet sich das Regelventil auf der positiven Seite der Röntgenröhre anstatt auf der negativen wie in Fig. 3.
  • In Fig. t sind ein Stromverbraucher i, eine Regelröhre 2 und eine Steuerröhre 3 in der genannten Reihenfolge in Reihe mit einer Gleichstromquelle ,4 geschaltet. Die Kathode der Regelröhre ist mit der Anode der Steuerröhre verbunden; das Gitter der Regelröhre ist mit der Kathode der Steuerröhre verbunden. Die Steuerröhre ist von einer Spule 5 umgeben, die an eine Stromquelle 6 angeschlossen ist. Mittels eines Schalters 7 kann der Strom in der Spule 5 geschlossen «erden. Wenn dieser Strom fließt, werden die Elektronenbahnen in der Röhre 3, die senkrecht von den Kraftlinien des Magnetfeldes der Spule 5 durchschnitten werden, gekrümmt, und der Widerstand der Röhre 3 und somit auch der Teil der Spannung, den er aufnimmt, wächst. Die Spannung an der Röhre 3 wirkt als negative Gitterspannung auf die Röhre z. Bei hinreichend starkem Strom in der Spule 5 wird das Gitter der Röhre 2 so stark negativ, daß der Strom nahezu auf den Wert Null gebracht wird. Durch Öffnen des Schalters 7 kann der den Verbraucher durchfließende Strom geschlossen und durch Schließen dieses Schalters wieder unterbrochen werden.
  • Es mag zwischen dem Gitterkreis der Regelröhre 2, also zwischen dem Minuspol der Stromduelle 4, den Elektroden der Steuerröhre 3 und der Kathode der Regelröhre 2 einerseits und den Einrichtungen, mittels derer die Gitterspannung der Regelröhre gesteuert werden muß, also dem Stromkreis der Spule 5 andererseits eine große Potentialdifferenz bestehen; für die Kopplung der Steuermittel mit dem Gitterkreis der Regelröhre ergibt dies keine Schwierigkeiten. Die Gefahr der Funkenbildung zwischen der Spule 5 und der Röhre 3 kann durch ein geeignetes Isoliermittel, z. B. eine Isolierflüssigkeit, wie Transformatoröl, behoben werden. Gewünschtenfalls kann der Stromkreis der Spule mit der Erde verbunden werden, wie dies bei 8 bezeichnet ist. Auf die beschriebene Weise ist also der Strom eines Kreises, in dem eine hohe Spannung wirkt oder der als Ganzes eine hohe Potentialdifferenz gegen Erde hat, mittels eines mit der Erde verbundenen Schalters ein- und ausschaltbar.
  • Bei der in Fig. 2 dargestellten Schaltung ist eine besondere Stromquelle 9 für die Steuerröhre 3 vorbanden, an welche diese Röhre in Reihe mit einem Widerstand io angeschlossen ist. Der Spannungsverlust in diesem Widerstand wirkt als negative Gitterspannung an der Regelröhre 2. Das Schließen des Stroms in der Spule 5, die wieder als die Röhre 3 umgebend angenommen werden soll, hat hier also eine entgegengesetzte Wirkung wie in Fig. i. Setzt der Strom ein, so schwächt der Strom in der Röhre 3 ab, und die Spannung am Widerstand io sinkt. Dies bewirkt, daß die Röhre 2, die bisher infolge ihrer negativen Gitterspannung eine Sperrung bildete, anfängt, den Strom hindurchzulassen. Infolge des Unterbrechens des Stroms in der Spule 5 wird auch der Strom des Verbrauchers i ausgeschaltet.
  • Die Klemmenspannung des Verbrauchers ist abhängig vom Widerstand der Regelröhre 2, also von der Stärke des Anodenstroms in der Röhre 3. Diese ihrerseits ist von der Feldstärke des Magnetfeldes der Spule 5, also von der Stärke des Stroms abhängig, der durch die Spule 5 geleitet wird. Folglich kann durch Änderung dieser Stromstärke die Klemmenspannung des Verbrauchers i gesteuert werden. Zu diesem Zweck ist ein Regelwiderstand i i mit der Spule 5 in Reihe gelegt.
  • Einem bestimmten Wert der Stromstärke des Spulenkreises entspricht ein bestimmter Wert der Klemmenspannung des Verbrauchers i. Ein Meßgerät 12 kann also in Einheiten dieser Spannung geeicht werden.
  • In Fig.3,bezeichnen 13 und 14 Kondensatoren, die über Gleichrichter 15 und 16 in Greinacherschaltung geladen werden. Als Ladestromquelle ist ein Transformator 17 wirksam. Stromverbraucher ist die Röntgenröhre 18,' mit der eine Regelröhre i9 auf der negativen Seite in Reihe geschaltet ist.
  • Die negative Belegung des Kondensators 13 und die positive des Kondensators 14 sind mit der Erde verbunden. Diese Verbindung kann als der Nullpunkt der Schaltung bezeichnet werden. Die positive Belegung des Kondensators 13 und die negative des Kondensators 14 haben hohe Spannung. Es ist nicht möglich, im Stromkreis der Röntgenröhre einen Schalter anzubringen, der von Hand betätigt werden kann. Sogar im Nullpunkt der Schaltung kann dies nicht geschehen, Weil beim Öffnen des Schalters hohe Spannung eintreten würde.
  • Die Erfindung hilft dieser Schwierigkeit in folgender Weise ah. Der Nullpunkt der Schaltung ist mit der Kathode einer Dreipolröhre 2o, der Kommandoröhre, verbunden. Diese Röhre ist in einen Stromkreis eingefügt, der eine Stromquelle 21 und eine Magnetspule 22 enthält. Gitter und Kathode der Röhre 20 sind miteinander durch eine negative Gitterspamiungsquelle 23 und einen in Reihe mit ihr liegenden Schalter 24 verbunden. Die Spule 22 umgibt die Steuerröhre 25, die in ähnlicher Weise wie in Fig. 2 die Steuerröhre 3 geschaltet ist. Die negative Gitterspannung der Regelröhre i9 wird dem Widerstand 26 entnommen.
  • Ist der Schalter 24 geschlossen, so ist das Gitter der Röhre2o negativ und die Spule22 stromlos. Das Gitter der Regelröhre i9 ist in diesem Fall gleichfalls negativ und die Röntgenröhre 18 stromlos. Durch Öffnen des Schalters 24 bewirkt man, daB die Spule 22 und infolgedessen auch die Röntgenröhre 18 von einem Strom durchflossen wird. Gefahr einer hohen Spannung ist nicht vorhanden, da der eine Pol des Schalters 24 unmittelbar und der andere über eine Niederspannungsquelle 21 und einen niedrigen Regelwiderstand 27 mit der Erde verbunden sind.
  • Das Gitter der Kommandoröhre2o ist durch einen hohen Widerstand 28 mit der Anode und durch einen hohen Widerstand 29 mit der Kathode der Regelröhre verbunden.
  • Wird der Widerstand der Röntgenröhre mit r1, derjenige der Regelröhre mit r., und die Werte der Widerstände 28, 29 und 27 der Reihe nach mit r3, r4 und r5 bezeichnet, so kann man, wenn die Spannungen der Kondensatoren 13 und 14 mit V1 und h2 und die der Stromquelle 21 mit h3 bezeichnet \verden, folgende Gleichungen aufstellen: h3 - T", + ilrl + i3rs - isrs = o, h3 + h2 - 14r4 - 1'..r5 = O, il - i3 -- z;> = o. Hierbei stellen i1, i3, i4 und i5 die Ströme in der Röntgenröhre 18 bzw. in den Widerständen 28, 29 und 27 dar.
  • Wird das Verhältnis der Widerstände r3 und r4 gleich demjenigen der Spannungen V1 und h2 gewählt, so daB, wenn V1 = pl'2 angenommen wird, r3 = pro ist, im allgemeinen ist p = i, so kann aus den vorstehenden Gleichungen abgeleitet werden Zlrl = 2.r., (p + i) + p isr4 - (p + i) h3. Nun ist üri die Klemmenspannung V" der Röntgenröhre 18 und i5 r5 der Spannungsverlust h27 über den Regelwiderstand 27. Hieraus folgt somit, daß Darin kommen die Größen l'1 und h, nicht vor. Bei einer Veränderung der Speisespannung h= h1 + V, ändert sich somit nicht die Beziehung zwischen Vis und v,7. Änderungen der Klemmenspannung der Röntgenröhre veranlassen jedoch Änderungen in der Spannung h',7. Die zuletzt er@"-ähnte wirkt als negative Komponente der Gitterspannung an der Kommandoröhre und wird von der Spannung der Anodenstromquelle 21 dieser Röhre ausgeglichen.
  • Veränderungen der Klemmenspannung der Röntgenröhre sind von proportionalen Änderungen dieser Gitterspannung begleitet und bewirken auch, daß sich der Strom in der Röhre 20 und somit der Strom in der Röhre 22 ändert.
  • Was nun die auf den Stromkreis der Röntgenröhre 18 betrifft, so ist der Arbeitsgang folgender: Nimmt die Spannung der Kondensatoren 13 und 14 ab, so zeigt die Spannung an der Röntgenröhre eine Neigung zum Sinken und die Spannung h27 somit ebenso. Das Potential des Gitters der Röhre 20 zeigt eine Neigung zum Steigen und der Strom in der Spule 22 zum Wachsen. Wird das Feld der Spule 22 stärker, so %virkt sich dies als eine Schwächung des Stroms der Steuerröhre 25, also Herabsetzung der negativen Gitterspannung der Regelröhre i9 und Verringerung des Widerstandes dieser Röhre aus.
  • Infolge der Wirkung der Röhren 20, 25 und i9 stellt sich die Spannung h,7 annähernd auf den Betrag der _'msgleichspannung h3 ein. Durch Steuerung des Widerstandes r. kann also die Spannung der Röntgenröhre geregelt werden; diese Spannung bleibt jedoch innerhalb gewisser Grenzen konstant auf dem am Widerstand 27 eingestellten Betrag, wenn auch die Spannung der Kondensatoren sinkt.
  • In Fig. 4 ist die Anode der Röntgenröhre 18 mit der Kathode der Regelröhre i9 verbunden. Die Kommandoröhre 20 ist ähnlich geschaltet wie in Fig. 3, und die Klemmenspannung der Röntgenröhre wird in der gleichen Weise durch Widerstände 28 und 29 auf den Gitterkreis der Röhre 20 übertragen.
  • Im Regelwiderstand 27 fließt nun der Strom umgekehrt wie bei der Einrichtung nach Fig. 3. Der Spannungsverlust in diesem Widerstand liefert also der Kommandoröhre 2o hier eine positive Gitterspannungskomponente. Dies hat verschiedene Konsequenzen. Zunächst muß die Quelle der Vergleichsspannung mit dem Pluspol an den Nullpunkt der Schaltung angeschlossen werden, denn sie muß nun eine negative Ausgleichsspannung liefern. Dann muß eine besondere Stromquelle 30 zur Lieferung des Spulenstroms vorgesehen werden. Schließlich muß die Steuerröhre anders geschaltet werden, weil bei sinkender Spannung der Röntgenröhre das Gitterpotential der Röhre 20 sinkt und der Spulenstrom schwächer wird.
  • Im Beispiel ist als Steuerröhre eine Fünfpolröhre 31 verwendet. Das Schirmgitter dieser Röhre ist im Schattenraum des Regelgitters angeordnet. Hierunter wird eine solche Anordnung verstanden, daß die Stäbe des Schirmgitters 32, von der Kathode 33 aus gesehen, hinter denen des Regelgitters 34 verborgen sind, so daß gar keine oder doch nur wenige von der Kathode ausgestrahlten Elektronen das Schirmgitter erreichen. Die von der Anode 35 ausgesandten Sekundärelektronen treffen ebensowenig auf das Schirmgitter, da ein mit der Kathode verbundenes Gitter 36 zwischen dem Schirmgitter und der Anode vorhanden ist, das die Sekundärelektronen zur Anode zurücktreibt.
  • Wird das Magnetfeld zustande gebracht, so krümmen sich die Bahnen der Elektronen, und ein mehr oder weniger großer Teil der Elektronen trifft auf das Schirmgitter.
  • Die Eigenschaft, daß der Teil der Elektronen, der vom Schirmgitter der Fünfpolröhre abgeleitet wird, bei abnehmendem Spulenstrom kleiner wird, ist bei der Einrichtung nach Fig. 4 ausgenutzt. Die Anode der Röhre 31 ist direkt, das Schirmgitter 32 über einen Widerstand 37 mit dem Pluspol der Anodenstromquelle 38 verbunden. Bei abnehmendem Schirmgitterstrom sinkt also die Spannung zwischen diesen Elektronen. Der `'Widerstand 37 verbindet die Kathode der Regelröhre i9 mit dem Gitter dieser Röhre, so daß er der Regelröhre eine bei abnehmendem Spulenstrom absinkende negative Gitterspannung erteilt.
  • Die Empfindlichkeit der Regelung auf gleichbleibende Spannung kann noch dadurch gesteigert werden, daß an das Regelgitter 34 dgr Röhre 31 eine Spannung angelegt wird, die aus einer festen, von der Stromquelle 38 abgezweigten positiven Komponente und einer dem Strom proportionalen negativen, von einem Widerstand 39 gelieferten Komponente besteht. Es wird in diesem Fall die Eigenschaft ausgenutzt, daß bei abnehmendem Spulenstrom die Summe des Anoden- und des Schirmgitterstroms zunimmt, obgleich letzterer, einzeln betrachtet, abnimmt. Bei zunehmendem Strom im Widerstand 39 sinkt das Potential des Gitters 34 und der Widerstand der Röhre wächst somit. Dies führt zu einem stärkerenAbnehmen des Schirmgitterstroms und somit zu-einer vergrößerten Empfindlichkeit in einem bestimmten Bereich gegen kleine Änderungen des Magnetfeldes.
  • Es ist selbstverständlich, daß auch für andere Zwecke, als bei der Einrichtung nach Fig.4 vorhanden sind, eine Fünfpolröhre als Steuerröhre verwendbar ist. Gewünschtenfalls kann zwischen der Fünfpolröhre und der Regelröhre ein Verstärker eingeschaltet werden.

Claims (7)

  1. PATEN TA NS PR tiCHE: i. Einrichtung zur Regelung der Klemmenspannung eines Stromverbrauchers mittels einer mit diesem in Reihe geschalteten Entladungsröhre mit Regelgitter (Regelröhre), deren Gitterkreis eine hohe Potentialdifferenz gegenüber dem Steuerkreis für die Gitterspannung der Regelröhre aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß mit den Steuermitteln eine Magnetspule und mit dem Gitterkreis der Regelröhre eine Entladungsröhre mit Elektronenentladung (Steuerröhre) verbunden ist, deren Stromstärke, indem die Elektronenbahnen unter der Wirkung des Magnetfeldes der Magnetspule stehen, mittels dieses Feldes geregelt wird.
  2. 2. Einrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerröhre mit einem Regelgitter und einem in dessen Schattenraum angeordneten Schirmgitter versehen ist, und daß einem Widerstand, der bei der Steuerröhre Schirmgitter und Anode verbindet, die Gitterspannung der Regelröhre, zumindest eine Komponente derselben, entnommen wird.
  3. 3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein auf der Kathodenseite mit der Steuerröhre in Reihe geschalteter Widerstand in den Regelgitterkreis dieser Röhre eingefügt ist, in dem auch eine gleichbleibende positive Gitterspannungskomponente wirksam ist.
  4. 4. Einrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß in den Stromkreis der Magnetspule eine Entladungsröhre mit Regelgitter (Kommandorähre) eingefügt ist, deren Gitterspannung eine der Klemmenspannung des Stromverbrauchers proportionale Komponente hat, die durch hohe Widerstände des Kreises des Stromverbrauchers auf den Gitterkreis der Kommandoröhre übertragen und durch eine gleichbleibende Komponente ausgeglichen wird, und daß die Steuerröhre derart mit dem Gitterkreis der Regelröhre verbunden ist, daß die Stromänderungen der Steuerröhre den Spannungsänderungen des Stromverbrauchers entgegenwirken.
  5. 5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine Anzapfung der Stromquelle, in bezug auf die der Pluspol dieser Quelle das Potential + V und der Minuspol das Potential -pV hat, mit der Kathode der Kommandoröhre verbunden ist, deren Gitter durch einen hohen Widerstand in der Größe von R mit der Kathode und durch einen hohen Widerstand in der Größe von pR mit der Anode der Regelröhre verbunden ist, wobei weiter eine Reihenschaltung, die aus einem Regelwiderstand und einer Quelle elektromotorischer Kraft besteht, die im Verhältnis zu V und pV klein ist, und die dem Spannungsverlust ]in Regelwiderstand entgegengesetzt ist, das Gitter der Kommandoröhre mit der Kathode dieser Röhre verbindet.
  6. 6. Einrichtung nach Anspruch 5, mit auf der negativen Seite des Stromverbrauchers geschalteter Regelröhre, dadurch gekennzeichnet, daß die Quelle des Spulenstroms auch die gleichbleibende Komponente der Gitterspannung der Kommandoröhre liefert.
  7. 7. Einrichtung nach den Ansprüchen 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Gitter der Kommandoröhre außerdem über eine besondere Quelle negativer Gitterspannung und einen in 'Reihe mit ihr geschalteten Unterbrecher mit der Kathode dieser Röhre verbunden ist.
DEP19331D 1944-04-27 1948-10-23 Einrichtung zur Regelung der Klemmenspannung eines Strom-verbrauchers mittels einer mit diesem in Reihe geschalteten Entladungsroehre mit Regelgitter Expired DE821378C (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL116471A NL67917C (nl) 1944-04-27 1944-04-27 inrichting voor het regelen der klemspanning van een met gelijkstroom gevoede hoogspanningstroomverbruiker

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE821378C true DE821378C (de) 1951-11-19

Family

ID=1820720

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DEP19331D Expired DE821378C (de) 1944-04-27 1948-10-23 Einrichtung zur Regelung der Klemmenspannung eines Strom-verbrauchers mittels einer mit diesem in Reihe geschalteten Entladungsroehre mit Regelgitter

Country Status (7)

Country Link
US (1) US2549959A (de)
BE (1) BE464489A (de)
CH (1) CH249952A (de)
DE (1) DE821378C (de)
FR (1) FR926280A (de)
GB (1) GB623442A (de)
NL (1) NL67917C (de)

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1604364A (en) * 1921-11-15 1926-10-26 Morrison Montford Current-regulating apparatus
US1641732A (en) * 1923-06-08 1927-09-06 Gen Electric Electric regulating system
US2036070A (en) * 1932-03-18 1936-03-31 Westinghouse X Ray Co Inc X-ray exposure timer
DE733891C (de) * 1938-01-27 1943-04-05 Mueller C H F Ag Schaltungsanordnung zum Konstanthalten der Klemmenspannung einer Roentgenroehre
US2264051A (en) * 1938-06-25 1941-11-25 Firm Siemens Reiniger Werke Ag Apparatus and circuit arrangement for controlling x-ray tubes
US2352231A (en) * 1941-11-24 1944-06-27 Gen Electric Electric valve control circuit

Also Published As

Publication number Publication date
BE464489A (fr) 1943-10-11
NL67917C (nl) 1951-05-15
CH249952A (de) 1947-07-31
US2549959A (en) 1951-04-24
NL116471B (de) 1950-07-15
GB623442A (en) 1949-05-17
FR926280A (fr) 1947-09-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2716272A1 (de) Strommesschaltung fuer induktive last
DE2325786C2 (de) Schaltung zur Regelung der Betriebsparameter eines Elektronenstrahlerzeugers
DE1905993B2 (de) Elektrischer regler, bestehend aus der hintereinanderschaltung eines pidregelverstaerkers und eines diesem vorgeschalteten d-gliedes
DE1299751B (de) Nachlaufregler mit Rueckfuehrung
DE821378C (de) Einrichtung zur Regelung der Klemmenspannung eines Strom-verbrauchers mittels einer mit diesem in Reihe geschalteten Entladungsroehre mit Regelgitter
DE2207990A1 (de) Schaltung zur umsetzung einer wechselspannung in eine gleichspannung
AT166404B (de) Einrichtung zur Regelung der Klemmenspannung eines Stromverbrauchers
DE941494C (de) Magnetischer Verstaerker
DE102006016745B4 (de) Stromsensor mit hoher Dynamik und Verfahren zu seinem Betrieb
DE1488135A1 (de) Symmetrisch arbeitende Anordnung zum Sperren und Entsperren
DE916542C (de) Spannungs- und Stromregler
DE935856C (de) Milliamperesekundenrelais
DE936349C (de) Roentgengeraet
DE921877C (de) Richtungsempfindlicher Magnetverstaerker
DE1194488B (de) Spannungsregelkreis
DE634257C (de) Elektrisches Entladungsgefaess
AT200890B (de) Einrichtung zur formgebenden Bearbeitung eines elektrisch leitenden Werkstückes durch eine Reihe von Funkenentladungen
DE647062C (de) Einrichtung zur Einstellung eines bestimmten Regelwertes bei der Feinregelung von physikalisch-technischen Betriebsgroessen, insbesondere bei elektrischen Maschinen, mit Hilfe von Entladungsgefaessen
DE69214491T2 (de) Speisegerät
DE976632C (de) Schaltungsanordnung zur Spannungsregelung eines Gleichstromgenerators
AT238325B (de) Elektrische Schaltung zur Steuerung des einem Verbraucher zugeführten Stromes
DE652590C (de) Einrichtung zur selbsttaetigen Regelung der von Gleichrichtern mit gittergesteuertenDampf- oder Gasentladungsstrecken abgegebenen Gleichspannung oder des abgegebenen Gleichstromes
DE665866C (de) Einrichtung zur Erfassung der Abweichungen einer sich aendernden elektrischen Groesse (Istgroesse) von einer anderen elektrischen Groesse (Sollgroesse)
DE758330C (de) Anordnung zur selbsttaetigen Regelung technisch-physikalischer Betriebsgroessen
DE910995C (de) Einrichtung zur elektrischen Fernuebertragung von Stellungen