DE849276C

DE849276C - Arrangement for generating low-frequency electrical vibrations

Info

Publication number: DE849276C
Application number: DEA4971A
Authority: DE
Inventors: Lennart Borg
Original assignee: ASEA AB
Current assignee: ABB Norden Holding AB
Priority date: 1949-11-14
Filing date: 1950-11-07
Publication date: 1952-09-11

Description

Anordnung zur Erzeugung niederfrequenter elektrischer Schwingungen Es ist bekannt, niederfrequente elektrische Schwingungen durch einen Transduktor, d. h. durch eine mit Gleichstrom vormagnetisierbare Drosselspule zu erzeugen. Der Transduktor ist hierbei von einem von ihm gesteuerten Gleichrichter über einen Impedanzelemente von solcher Art enthaltenden Stromkreis erregt, daß im Stromkreis selbständige elektrische Schwingungen entstehen, durch die der Transduktor abwechselnd erregt und entregt wird. Es hat sich nun gezeigt, daß man dasselbe Ergebnis erzielen kann, wenn man die Erregung und Entregung des Transduktors durch Ströme erfolgen läßt, die verschiedene Strombahnen mit unter sich verschiedenen zeitabhängigen Impedanzen durchfließen. In diesem Fall können die Impedanzen meist von einfacherer Beschaffenheit sein als bei den bekannten Schaltungen. So kann man beispielsweise auf Kondensatoren in der Regel verzichten, die an sich teuer sind oder Wicklungen mit vielen Windungen icn Transduktor bedingen und ihn dadurch verteuern.Arrangement for generating low-frequency electrical vibrations It is known that low-frequency electrical oscillations are generated by a transducer, d. H. to be generated by a choke coil that can be pre-magnetized with direct current. Of the The transductor is controlled by a rectifier via an impedance element of such a kind containing circuit excites that in the circuit independent electrical Vibrations arise that alternately excite and de-excite the transducer will. It has now been shown that one can achieve the same result if one the excitation and de-excitation of the transductor can be effected by currents which are different Flow paths with different time-dependent impedances. In this case the impedances can usually be of a simpler nature than in the known circuits. For example, you can use capacitors in the Usually do without, which are expensive in themselves or windings with many turns Condition transductor and thereby make it more expensive.

Die verschiedenen Strombahnen können ganz getrennt sein, so daß sie verschiedene, einander entgegenwirkende Gleichstromwicklungen im Transduktor enthalten, oder sie können auch nur teilweise getrennt sein, so daß eine Transduktorwicklung für diese beiden gemeinsam ist, was in der Regel eine Vereinfachung bedingt, insbesondere wenn die Strombahnen in einer sogenannten Brückenschaltung liegen.The various current paths can be completely separated so that they contain different, opposing DC windings in the transducer, or they can only be partially separated, so that a transductor winding common to both of these is what usually requires a simplification, in particular when the current paths are in a so-called bridge circuit.

Einige erfindungsgemäße Ausführungsformen sind in ihrer Anwendung bei selbsterregten Transduktoren schematisch in den Fig. i bis 4 der Zeichnung dargestellt. In Fig. i sind in Reihe zwischen den Wechselstromklemmen ä ein Transdüktor i und eine Belastung 3 geschaltet, die beispielsweise aus einer oder mehreren Lampen besteht. Der Transduktor hat eine in herkömmlicherWeiseangedeuteteSelbsterregung 4, beispielsweise eine sogenannte innere oder Sparselbsterregung, die gegebenenfalls durch einige zusätzliche von einem pulsierenden Strom durchflossene Windungen verstärkt sein kann, der eirein anderen Wellenteil des Wechselstroms entnommen wird als dem die Hauptwicklung durchliießenden. Parallel zur Belastung ist ein Gleichrichter 5 geschaltet, dessen Gleichstrompole zwei gegenüberliegende Eckpunkte einer Brückenschaltung speisen, die in zwei gegenüberliegenden Zwei-,fett Ohmsche Widerstände 6', 6" und in den übrigen Zweigen Drosselspulen 7', 7" aufweist, die beispiels-\veise einen gemeinsamen Eisenkern besitzen können. Zwischen den beiden übrigen Eckpunkten der Brückenschaltung ist eine Wicklung 9 des Transduktors i geschaltet.Some embodiments of the invention are in use with self-excited transducers shown schematically in FIGS. 1 to 4 of the drawing. In Fig. I are in series between the AC terminals - a transducer i and a Load 3 switched, which for example consists of one or more lamps. The transducer has a conventionally indicated self-excitation 4, for example a so-called internal or thrifty self-excitement, which may be caused by some additional windings through which a pulsating current flows which is drawn from a different wave part of the alternating current than the Main winding through. A rectifier 5 is connected in parallel to the load, whose DC poles feed two opposite corner points of a bridge circuit, those in two opposing two, bold ohmic resistors 6 ', 6 "and in the other branches having choke coils 7 ', 7 "which, for example, have a common Can own iron core. Between the other two corner points of the bridge circuit a winding 9 of the transductor i is connected.

Die beschriebene Anordnung arbeitet wie folgt: Die Selbsterregung allein läßt durch den Transditktor nur einen geringfügigen Strom durch, der nicht ausreicht, um die Lampe 3 zum Brennen zu bringen. Im ersten Augenblick nach der Einschaltung der Brücke fließt der Strom im wesentlichen »tir durch ihre Widerstände 6', 6", während der Strom durch die Drosselspulen 7', 7" unbedeutend ist. Der Außenstrom der Brücke fließt daher von ihrem linken Eckpunkt nach ihrem rechten Eckpunkt und wirkt in der Transduktorwicklung 9 mit der Selbsterregung 4 zusammen, d. h. er erregt den Transduktor auf vollen Strom durch die Lampe 3, so daß diese brennt. .Der Strom steigt indes allmählich in den Drosselspulen 7', 7", und wenn er ungefähr den gleichen Wert erreicht hat wie der Strom durch die Widerstände 6', 6", wird derTransduktor wieder entregt, so daß die Lampe erlischt. Der Strom sinkt dann wieder in den Drosselspulen 7', 7", und wenn er hinreichend abgenommen hat, wird der Transduktor wieder durch die Widerstände 6', 6" erregt, und der Vorgang wiederholt sich.The arrangement described works as follows: Self-excitation alone allows only a slight current to pass through the transducer, which does not is sufficient to bring the lamp 3 to burn. In the first moment after the When the bridge is switched on, the current essentially flows through its resistors 6 ', 6 ", while the current through the reactors 7', 7" is insignificant. The external current the bridge therefore flows from its left corner to its right corner and cooperates in the transducer winding 9 with the self-excitation 4, i.e. H. he excites the transducer to full current through the lamp 3, so that it burns. .The current however, gradually increases in the reactors 7 ', 7 ", and when it is about the same When the current through the resistors 6 ', 6 "has reached the value, the transducer becomes de-energized again, so that the lamp goes out. The current then drops again in the reactors 7 ', 7 ", and when it has decreased sufficiently, the transductor is through again the resistors 6 ', 6 "energized, and the process is repeated.

Fig.2 zeigt zwei voneinander unabhängige Abweichungen von der Fig. i. Erstens sind dieDrosselspulen 7', 7" durch Widerstände 8', 8" mit negativem Temperaturkoeffizient und einer gewissen Wärmekapazität ersetzt, so daß ihrWiderstandswert erst nach einer gewissen Zeit sinkt. Sie wirken im wesentlichen analog den Drosselspulen. Zweitens ist der Gleichrichter 5 mit dem Transduktor i parallel geschaltet anstatt mit der Belastung 3. Dies bedingt auch die Änderung, daß der Anschluß der Wicklung 9 an die Brückenschaltung dem in Fig. i gewählten Anschluß entgegengesetzt wird, da ja eine niedrige'Spannung über der Brückenschaltung dem erregten Transduktor entspricht und ein wachsender Strom durch die Ohmschen Widerstände 6', 6" deshalb entmagnetisierend auf den Transduktor wirken muß.FIG. 2 shows two mutually independent deviations from FIG. i. First, the choke coils 7 ', 7 "are made up of resistors 8', 8" with a negative temperature coefficient and a certain heat capacity, so that their resistance value only after a certain time decreases. They act essentially in the same way as choke coils. Secondly the rectifier 5 is connected in parallel with the transducer i instead of with the Load 3. This also causes the change that the connection of the winding 9 to the bridge circuit is opposed to the connection selected in Fig. i, since yes a low voltage across the bridge circuit corresponds to the energized transducer and a growing current through the ohmic resistors 6 ', 6 "therefore demagnetizing must act on the transducer.

Fig.3 weicht von der Fig. i besonders darin wesentlich a11, daß kein besonderer Gleichrichter vorhanden ist, sondern daß die Brückenschaltung an durch die Sparselbsterregung des Transduktors bedingte Gleichstrompole angeschlossen ist. Der Transduktor ist also in allgemein bekannter Weise aus zwei parallel geschalteten Wechselstromelementen i i zusammengesetzt, von denen jedes in Reihe mit einem Ventil 14 geschaltet ist, welche Ventile so gerichtet sind, daß eine Halbwelle des Wechselstroms jedes Element durchfließt. Zwischen den Ventilen und den Elementen entstehen Gleichstrompole 15, und zwischen diesen ist die Brücke, bestehend aus Impedanzen 6', 6", 7', 7", eingeschaltet. Der Strom durch die Brücke, der einen \'ehenschluß zum Stromkreis durch die Wicklungselemente i i bildet, wird daher am größten, wenn der Transduktor erregt ist, und die Wicklung 9 muß deshalb an die Brücke in Analogie mit Fig. i geschaltet sein, d. h. so, daß der Strom durch die Widerstände 6', 6" mit der Selbsterregung zusammenwirkt.FIG. 3 differs from FIG special rectifier is present, but that the bridge circuit to through the energy-saving self-excitation of the transducer is connected to the direct current poles. The transducer is thus, in a generally known manner, made up of two parallel-connected AC elements i i composed, each of which in series with a valve 14 is switched, which valves are directed so that a half-wave of the alternating current flows through each element. DC poles are created between the valves and the elements 15, and between these is the bridge, consisting of impedances 6 ', 6 ", 7', 7", switched on. The current through the bridge, the one \ 'connection to the circuit formed by the winding elements i i will therefore be greatest when the transductor is excited, and the winding 9 must therefore be connected to the bridge in analogy to Fig. i be switched, d. H. so that the current through the resistors 6 ', 6 "with the self-excitation cooperates.

Wenn der in Reihe mit der Belastung liegende "I'ransduktor mit einer Sparselbsterregung und einer Zusatzselbsterregung versehen wird, ist zur Erzielung von Schwingungen nur eine weitere Wicklung ini Transduktor erforderlich, die von einem parallel zur Belastung liegenden Gleichrichter über eine Indtiktanz gespeist wird. Die über eine Ohmsche Strombahn gespeiste Wicklung wird dann durch die Zusatzselbsterregung ersetzt, die ja in einer Ohmsehen Strombahn liegt, die von einem Gleichrichter gespeist wird.If the transducer in series with the load is connected to a Economy self-excitation and an additional self-excitation is provided, is to achieve of vibrations only one more winding ini transductor required, that of A rectifier lying parallel to the load is fed via an inductance will. The winding fed via an ohmic current path is then self-excited by the additional self-excitation replaced, which is indeed in an ohmic current path that is fed by a rectifier will.

Fig.4 endlich zeigt die Abweichung von Fig. i, daß die an eine Brückenschaltung angeschlossene Erregerwicklung 9 durch zwei einander entgegenwirkende Erregerwicklungen 18, 19 ersetzt ist, von denen die mitwirkende, die in der gleichen Richtung wie die Selbsterregung wirkt, in Reihe mit einem Ohmschen Widerstand 16, und die entgegenwirkeilde in Reihe mit einer Drosselspule 17 geschaltet sind. Die Wirkungsweise entspricht der im Zusammenhang mit Fig. i beschriebenen.FIG. 4 finally shows the deviation from FIG. I, that the connection to a bridge circuit connected excitation winding 9 by two opposing excitation windings 18, 19 is replaced, the contributors of which are in the same direction as the self-excitation acts in series with an ohmic resistor 16, and the counteracts are connected in series with a choke coil 17. The mode of action corresponds that described in connection with FIG.

Wenn man in Fig.4 die in Reihe mit dem Ohmsehen Widerstand liegende Wicklung 18 besonders kräftig bemißt, kann sie dazu gebracht werden, daß sie als eine iooo/oige Selbsterregung wirkt, d. h. als eine Selbsterregung, in der die Gleichstroinamperewindu.ngen größer als die Wechselstromamperewindungen sind. Eine weitere Selbsterregung wird insbesondere hier überflüssig. Die Wicklungen 18, t9 können gegebenenfalls mit der Belastung in Reihe geschaltet werden, beispielsweise wenn die letztere an die Gleichstromseite des Gleichrichters 5 angeschlossen ist oder wenn der Gleichrichter für die Speisung der Wicklungen in Reibe mit der Belastung liegt.If one looks at the resistance in series with the ohmic resistance in Fig. 4 Winding 18 dimensioned particularly strong, it can be made to act as a a 100% self-excitement is effective, d. H. as a self-excitation in which the DC amperes winds are greater than the AC ampere-turns. Another self-excitement will especially superfluous here. The windings 18, t9 can optionally with the Load can be connected in series, for example if the latter to the direct current side of the rectifier 5 is connected or if the rectifier for the supply of the windings lies in friction with the load.

Wenn auch Kondensatoren oder gleichwertige Schaltelemente durch die vorliegende Erfindung überflüssig geworden sind. können sie doch im Zusammenhang mit dieser verwendet werden. Sie müssen in diesem Fall in .Analogie mit den Widerständen in den gezeigten Figuren geschaltet werden, während die Drosselspulen oder ihnen gleichwertige Schaltelemente durch Ohmsche Widerstände ersetzt werden können. Die Kondensatoren können dann so bemessen werden, daß ihr Entladestrom im ersten Augenblick den Strom durch die \%-iderstände überwiegt, der jedoch über-@@-iegt, sobald der Kondensatorstrom gesunken ist.If capacitors or equivalent switching elements through the present invention have become obsolete. they can be related to be used with this. In this case you have to work in analogy with the resistors in the figures shown are switched while the reactors or them equivalent switching elements through ohmic Resistors are replaced can. The capacitors can then be sized so that their discharge current in For the first moment, the current through the \% - i resistances predominates, which however lies above - @@ -, as soon as the capacitor current has decreased.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Arrangement for generating low frequency ter electrical Vibrations with the help of a transducer, which is controlled by one or more of himi controlled rectifiers is excited via Impedanzeleniente. characterized, <let the periodic excitation and subsequent de-excitation of the transductor through Striine takes place. the current paths differentiated by the equator flow through different, time-dependent impedances.

2. Arrangement according to Claim i, characterized. that elements with different, time-dependent Impedances are contained in a bridge circuit from the front transductor controlled rectifier is fed and in turn controls the transducer.

3. Arrangement according to claim i, characterized in that the elements which the different time-dependent impedances form,: ins Ohnischen resistance elements and from im \ "erli: iltnis to these current-delaying impedance elements, for example Choke coils, exist. : I.

Arrangement according to Claims i and 2, with ohmic resistances in two opposite branches of the bridge circuit and inductors in the two other opposite branches, characterized in that the choke coils have a common core.

5. Arrangement according to claim i, wherein the transductor for the purpose of self-excitation, two parallel-connected AC windings in series with valve elements which are so directed that a closed circuit is formed by the windings, characterized in that the various Electricity -]) suspected to be fed from points between the valves and the AC windings lie.

6. Arrangement according to claim 3, characterized. that one o'clock Resistance-containing exciting current path through an internal self-excitation circuit is formed.

7. Arrangement according to claim i, characterized in that the elements, which form the various, time-dependent impedances. from capacitors and im Relationship to these current-delaying impedance elements, for example O'hm's Resistance elements exist.