Istote wynalazku stanowi szybkozmien- ny uklad nadawczy dla telegrafji i tele¬ fonji bez drutu, wyrózniajacy sie tern, ze wytworzone prady znacznej czestotliwo¬ sci zostaja przeksztalcone jednym lub kil¬ koma statycznemi transformatorami czestotliwosci na prady o liczbie okresów, wymaganej przez antene. Przy stosowa¬ niu podobnych ukladów nadawczych przeszkode ku rozwojowi wydajnosci pra¬ cy wiekszych stacji stanowila dotychczas budowa wytwarzajacych prad maszyn, transformatorów i klawisza nadawczego.Wobec stosowania w antenach napiec bardzo wysokich i uzywania transforma¬ torów na wysokie napiecia, budowano ma¬ szyne pierwotna, zasilajaca cala instala¬ cje pradem, równiez na prad wysokiego napiecia. Wypadalo wiec stosowac wy¬ twornice pradu ziemnego z szeregiem na¬ stepujacych po sobie uzwojen, a wiec z wy¬ soka samoindukcja«i ze znacznemi napie¬ ciami induktancji. W ten sposób doszli¬ smy w transformatorach czestotliwosci z uwzglednieniem ogólnych zasad ich bu¬ dowy oraz specjalnych wymagan danego wypadku znacznej bardzo czestotliwosci do tego wyniku, ze maszyny te powinny zawierac malo zelaza, a stosunkowo du¬ zo zwojów. Silne przeto napiecie induk¬ tancji powstawalo nietylko w pradnicy, lecz i w transformatorach. Sprawialo to powazne utrudnienia, szczególniej przy raptownem wlaczaniu lub wylaczaniu in-stalacji, i powstajace wysokie napiecia wy¬ wolywaly, pomimo bardzo dobrej izolacji, przerwy i zwarcia.Z tego powodu praca na klawiaturze takiej instalacji sprawiala sporo, klopotów i byla przy pomocy zwyklego wylaczania pradu niemozliwa. Zastosowano przeto prace na klawiaturze przy pomocy prze¬ ksztalcania anteny lub obwodów transfor¬ matorów. Okazalo sie pozytecznem zasto¬ sowanie zelaznych cewek tlumikowych w jednym z obwodów magnetycznych pra¬ du stalego, przyczem klawisz znajdowal sie w obwodzie pradu stalego. Wade ta¬ kiego urzadzenia stanowi jednak ta oko¬ licznosc, ze na tej drodze zwiekszamy do¬ datkowo samoindukcje obwodów, a nadto urzadzenie podobne pociaga za soba znaczne straty i stosowac je przeto mozna w zakresie tylko ograniczonym.Wszystkie powyzsze trudnosci usuwa wynalazek niniejszy, zapobiegajac prze- dewszystkiem szkodliwym napieciom w pradnicy i obwodach transformatorów, wskutek znacznego zredukowania induk- tancji, dzieki odpowiedniej budowie prad¬ nicy i odpowiedniemu systemowi pracy klawisza i transformatorów. W ten spo¬ sób zwieksza sie znacznie niezawodnosc pracy instalacji, jednoczesnie zas wydaj¬ nosc pracy duzych stacji moze byc znacz¬ nie wzmozona.O ile chodzi przedewszystkiem o prad¬ nice pradów szybkoznjjennych, zwieksze¬ niu jej wydajnosci stawalo dotad na prze¬ szkodzie wlasnie wysokie napiecie wy¬ twarzanego w niej pradu. Wysokie napie¬ cie wymagalo wzmocnionej izolacji dru¬ tów w zlobkach twornika. Poniewaz zlob- " ki posiadaly wymiary ograniczone, z cze¬ go znaczna czesc zabierala izolacja, prze¬ to wypadlo stosowac cienkie druty. Przy wzmozonej wydajnosci pradnicy nalezalo sie przeto liczyc z silnem rozgrzewaniem sie miedzi. Przez zmniejszanie szczeliny powietrznej pomiedzy wirnikiem a stato- rem, czego równiez próbowano dla po¬ wiekszenia przestrzeni na uzwojenia twor¬ nika, pomyslnych wyników nie osiagnieto, bowiem wobec wysokiego napiecia, panu¬ jacego w uzwojeniach pradnicy zachodzi obawa zwarc pomiedzy ^statorem a wirni¬ kiem.Stosownie do wynalazku niniejszego, u- zwojenie pradnicy wielkiej czestotliwosci zostaje w szerokim zakresie podzielone na oddzielne sekcje. Poszczególne sekcje in¬ dukowanego uzwojenia twornika zostaja wlaczane równolegle, tak, ze indukowane w calem uzwojeniu napiecie lezy znacznie nizej od napiecia, jakiego potrzeba do za¬ silania anteny albo transformatorów. Do podniesienia napiecia sluzy odrebny trans¬ formator, który w polaczeniu z pradnica zastepuje stosowana dotad pradnice wy¬ sokiego napiecia.Fig. 1 przedstawia znany zreszta sche¬ mat polaczen stacji nadawczej. Cyfra / oznacza antene, 6 — pradnice pradu szyb- kozmiennego i 7 — transformator, potegu¬ jacy napiecie. pradu. Przyrastanie czesto¬ tliwosci odbywa sie dwustopniowo przy pomocy transformatorów 2, 3 oraz 4, 5.W poszczególnych obwodach leza narza¬ dy 8, 9 odp. 10, 11 i 12, 13, miarkujace cze¬ stotliwosc okresów kazdego stopnia. Po¬ mocniczy obwód magnetyczny 14 trans¬ formatorów czestotliwosci zasila pradem pradnica 15 stalego pradu.Zlozona z pradnicy 6 i transformatora 7 instalacje wytwarzajaca szybkozmienny prad wysokiego napiecia, przedstawia o- sobno fig. 2. Stator maszyny sklada sie z dwu uzwojen. Fig. 2a wyobraza oba pierscienie statora z uzwojeniami 16, 17 i wirujacy wewnatrz wirnik w przekroju, a fig. 2b daje widok fig. 2 zboku. Schemat uzwojen 16, 17 statora wyobraza fig. 3.Uzwojenia sa podzielone na poszczególne sekcje, polaczone równolegle z uzwoje¬ niem pierwotnem 18 transformatora 7.Na zelaznym rdzeniu 20 miesci sie uzwo-Jenie wtórne 19 transformatora. Sila elek¬ tromotoryczna maszyny równa sie na¬ pieciu wytworzonemu w sekcji 16 lub 17.Narzad zasilany pradem, np. antena albo, jak w wypadku danym, pierwszy trans¬ formator czestotliwosci, jest polaczony z zaciskami uzwojen wtórnych 19.Polaczenie równolegle daje sie wykonac najlatwiej w maszynach typu induktoro- wego. Typ ten nie posiada pierscieni sliz¬ gowych, powstajace przeto prady bardzo znacznej sily mozna doprowadzic przez dosc grube przewodniki bezposrednio do transformatora pradu, który miesci sie tuz przy pradnicy, przewody przeto nie sa dlugie.W ostatecznosci podzial uzwojenia prad¬ nicy na sekcje mozna doprowadzic do te¬ go, ze kazdy drut bedzie polaczony rów¬ nolegle. Praktycznie jednak biorac, podzial uzwojenia doprowadza sie tylko tak dale¬ ko, aby z jednej strony przez zmniejszanie izolacji mozna bylo stosowac drut dosta¬ tecznie gruby, z drugiej zas, by. najwiek¬ sze napiecie mozliwie nie narazalo zasto¬ sowanej izolacji na uszkodzenie.Podobne urzadzenie znacznie podnosi wydajnosc pradnicy. Napiecie rezonanso¬ we maszyny pozostaje pomimo to w gra¬ nicach bliskich, poniewaz ze wzgledu na podzial ogólny samoindukcja pradnicy znacznie zmalala. Dotychczas osiagano obnizenie napiecia rezonansowego w ta¬ kich maszynach przez wlaczanie pomiedzy poszczególne czesci uzwojenia specjal¬ nych kondensatorów. W przedstawionej tutaj instalacji potrzeba stosowania kon¬ densatorów odpada, co stanowi znaczna oszczednosc, kondensatory bowiem po¬ waznie, podnosily koszt podobnych insta- lacyj.Przedstawionej konstrukcji pradnicy nalezy zawdzieczac znaczny wzrost wy-, dajnosci stacji. Przy pracy jednak naci¬ skaniem z zastosowaniem znanych po¬ mocniczych magnesujacych cewek dla- wiacych, przewazna czesc osiagnietych korzysci stalaby sie problematyczna, cew¬ ki dlawikowe przyprawiaja bowiem o po- ¦ wazne straty pradu w zastosowaniu do in¬ stalacji znacznych rozmiarów. Zamkniete zelazne dlawiki posiadaja, ze wzgledu na duza ilosc przypadajacych na centymetr kw. linji sil, bardzo wysoka indukcje w ze¬ lazie, która wywoluje straty. Doswiadcze¬ nia wykazaly, ze zamkniety pierscien ze¬ lazny o srednicy okolo 200 mm i okolo 20 cm2 w przekroju daje przy 20 000 okresów i 100 amperozwojach (2 uzwojenia po 50 aniperów) juz okolo 9 kW strat, przyczem samoindukcja podobnej cewki wynosi za¬ ledwie okolo 7 000 cm, co nie wystarcza, aby przy wiekszych energjach wytworzyc zasadnicze nastrojenie, potrzebne, do na¬ dawania znaków. Przyjmujac np. ze dla jakiejs instalacji potrzeba tlumika o 100 000 cm, wypadaloby umiescic w sze¬ regu 14 pierscieni wskazanych powyzej wymiarów, a to daloby straty okolo 130 kW.Wynalazek niniejszy nie stosuje nato¬ miast tlumików dodatkowych, lecz zaste¬ puje je transformatorami. Odpowiedni schemat przedstawia fig. 4. Transforma¬ tor 7 posiada tutaj trzecie uzwojenie 21, zasilane przez klawisz 23 z baterji 22 pra¬ du stalego. Poniewaz w takim razie calko¬ wita energja przyrzadu nadawczego na¬ plywa tam z pradnicy za posrednictwem wytwarzajacego prad wysokiego napiecia transformatora, straty przeto, wymienio¬ ne powyzej, odpadaja. W transformatorze podobnego typu o zamknietym rdzeniu ze¬ laznym i uzwojeniu pierwotnem i wtórnem amperozwoje neutralizuja sie obustronnie . nieomal calkowicie. Indukcja w-zelazie za¬ lezy wylacznie od napiecia w transforma¬ torze, przekroju i ilosci zwojów. Odpo¬ wiednie przeto wymiarowanie pozwala ob¬ nizyc straty nieomal do zera. Pokazuje sie, ze zapomoca bardzo nieznacznego nasy¬ cania pradem stalym, odpowiadajacymzaledwie kilku amperozwojom na centy¬ metr dlugosci linji sil, mozna osiagnac wy¬ jatkowo znaczna zmiane przenikliwosci magnetycznej zelaza i odpowiednio do te¬ go, silne oddzialywanie na wartosc samo- indukcji w uzwojeniu pradu zmiennego.Juz przy stosowaniu wskazanych po¬ wyzej dlawików ujawnilo sie, ze w uzwo¬ jeniu rnagnesujacem pomocniczem indu¬ kuja sie wysokie napiecia pradu zmienne¬ go, niebezpieczne dla aparatów wlaczo¬ nych w obwód pradu. Stosowano przeto dlawiki parami z wlaczonemi w szereg u- zwojeniami pradu zmiennego i przeciw- stawianemi sobie uzwojeniami pradu sta¬ lego dla wzajemnego równowazenia sie napiec znacznej czestotliwosci, powstaja¬ cych w tych uzwojeniach/ Równiez i tu mozna zalecic wykonanie obslugujacego klawisz transformatora w postaci transfor¬ matora dwudzielnego, jak wskazuje fig. 5.Prady wytwarzane w pradnicy 6, prze¬ chodza przez dwa wlaczone w szereg u- zwojenia pierwotne dwuch transformato¬ rów 7a i 7b o uzwojeniach wtórnych, po¬ laczonych równiez szeregowo, podczas gdy uzwojenia pradu stalego 21a i 21b sa nawiniete na rdzeniach w kierunkach przeciwnych (fig. 6). Oba transformatory stanowia przeto jakoby zwykly transfor¬ mator czestotliwosci z ta tylko róznica, ze posiadaja odmienny kierunek uzwojen. Al¬ bowiem podczas gdy w parze transforma¬ torów któregokolwiek, a mianowicie badz to uzwojenia pierwotne, badz wtórne mu¬ sza byc nawiniete w kierunkach przeciw¬ nych, w transformatorze niniejszym jedy¬ nie uzwojenia pradu stalego sa nawiniete w kierunkach odmiennych. Nie zachodzi tu przeto zmiana czestotliwosci okresów, ale jedynie i wylacznie przetwarzanie na¬ tezenia lub napiecia pradu. Oba transfor¬ matory sa wymiarkowane na podobien¬ stwo transformatora przedstawianego na fig. 2.Do pracy klawiatury nie potrzeba sto¬ sowac koniecznie bezposrednio transfor¬ matora agregatu, wytwarzajacego prad wysokiej czestotliwosci, lecz mozna po¬ slugiwac sie dowolnym transformatorem, ewentualnie o przekladni 1:1, wlaczonym w dowolnym innym punkcie instalacji.Najlepiej uczynic to bezposrednio przed antena, jak to wskazuje fig. 7. Mamy tutaj dwa transformatory 7a i 7b dla klawiszów, umieszczone pomiedzy ostatniemi trans¬ formatorami czestotliwosci 2 i 3 a ante¬ na /.W maszynach nadawczych . radiotele¬ graficznych o wysokiej czestotliwosci by¬ wa rzecza korzystna zastosowanie poza antena obwodu dodatkowego, nie promie¬ niujacego. Obwód ten wytwarza obciaze¬ nie pomocnicze, przejmujace wytworzona energje podczas przerw w pracy stacji, za¬ pewnia jednostajnosc obciazenia pradnicy i zapobiega spadkowi ilosci jej obrotów przy uruchomieniu klawiatury. W razie zastosowania takiej zaopatrzonej w obwód jalowej instalacji transformatora klawi¬ szowego, nalezy wykonac go w postaci transformatora dwudzielnego, jak to wska¬ zuje fig. 8. W tym celu zespól transforma¬ torów czestotliwosci 4, 5 otrzymuje po¬ dwójne uzwojenie wtórne. Jedno z uzwo¬ jen dostarcza energje antenie /, drugie zas obwodowi jalowemu 24. W obu obwodach prad przebiega przez transformatory kla¬ wiszowe 25a, 25b i 26a, 26b. Uzwojenia sta¬ lego pradu tych transformatorów lacza sie za posrednictwem klawisza 23 ze zródlem 22 pradu w taki sposób, ze transformatory dzialaja na zmiane. W obwodzie anteny mozna ustawic dodatkowy transformator czestotliwosci 2, 3.Wszystkie transformatory, a mianowi¬ cie transformatory 7, 7a i 7b, transforma¬ tory czestotliwosci 2A 3, 4, 5, i transforma¬ tory klawiszowe 25, 26 sa transformatora¬ mi wielkiej czestotliwosci. s_ Jak zaznaczono we wstepie, wypada na zasadzie ogólnych zasad budowy trans¬ formatorów stosowac bardzo malo zelaza, — 4 —a stosunkowo znaczna ilosc zwojów. Za¬ mierzajac przy projektowaniu transfor¬ matorów ustosunkowac wage zelaza i mie¬ dzi, tak, aby otrzymac najwyzsza skutecz¬ nosc pracy transformatora, nalezy, szcze¬ gólnie przy budowie transformatorów pradów szybkozmiennych, kierowac sie tern, ze Witym w,ypadku zelazo daje znacz¬ nie wieksze straty, anizeli przy pradach wolnozmiennych. Wynika stad, ze w trans¬ formatorach pradów szybkozmiennych nalezy mozliwie ograniczyc, ciezar zelaza na korzysc ciezaru miedzi. Przy okreslo¬ nej jednak indukcji w zelazie, wraz ze zmniejszeniem przekroju wzrasta liczba zwojów. W szczególnosci zachodzi to przy zastosowaniu transformatorów cze¬ stotliwosci, poniewaz tutaj nalezy ze wzgledu na podwojenie tej czestotliwosci pracowac z nasyceniem magnetycznem zelaza. Wobec tego chociaz przetwornice pradów¥ szybkozmiennych, zbudowane na zasadach powyzszych, wykazuja wysoka skutecznosc pracy, posiadaja one skut¬ kiem wysokiej samoindukcji, jak zazna¬ czono powyzej, bardzo wysoki rezonans napiecia. Pozatem odznaczaja sie i ta wa¬ da, ze wyrób transformatorów byl bardzo kosztowny, poniewaz dla umieszczenia dlugich uzwojen wypadalo stosowac bla¬ chy o znacznej srednicy.Aby usunac mozliwie wszelkie straty, zaczeto budowac transformatory tego ty¬ pu, jako transformatory o zamknietym rdzeniu bez styku. Wykonywano przytem blachy okraglo, pokrywajac uzwojeniem caly ich obwód. Typ powyzszy *jednak, w przeciwienstwie do transformatorów o rdzeniu zwartym, przeznaczonych do nor¬ malnych pradów zmiennych, a w których oddzielnie wytlaczaja sie rdzenie i jarzma, znacznie podnosi koszty produkcji, przy wytlaczaniu bowiem blach calkowitych o- trzymuje sie znaczna ilosc odpadków, co podnosi koszt, tern bardziej, ze cienka bla¬ cha jest wzglednie droga.Okazuje sie jednak, ze przy danej wa¬ dze ogólnej zelaza mozna zmieniac sredni-; ce blach i przekrój rdzenia w taki sposób, ze obliczony dla osiagniecia najwyzszej skutecznosci pracy stosunek wagi zelaza do wagi miedzi nie ulegnie zmianie. Je¬ zeli np. zmniejszymy dwukrotnie sred¬ nice blach, a jednoczesnie podwoimy przekrój rdzenia, to nie zmieni to wagi zelaza. Na uzwojeniu zas .odezwie sie to w ten sposób, ze liczba zwojów spadnie mniej wiecej do polowy. Wzrasta nato¬ miast dlugosc jednego zwoju dwukrotnie, a wiec i waga miedzi zmienia sie bardzo tylko nieznacznie. Na zasadzie powyzsze¬ go wynalazek stosuje transformatory o srednicach tak malych, a z wysokoscia rdzenia zelaznego tak znaczna, aby dlu¬ gosc zwoju przewyzszala dlugosc drogi linij sil. W taki sposób mozemy stosowac blachy mniejszych wymiarów, co powaz¬ nie obniza koszt wyrobu. Liczba zwojów ulega znacznej redukcji, a wskutek tego rezonans napiec spada do granic, stawia¬ nych wiekszym instalacjom za warunek ze stanowiska niezawodnosci dzialania.Fig. 9 i 10 przedstawiaja transformator takiego typu w przekroju podluznym i po¬ przecznym. Rdzen sklada sie z okraglych blach 27, nawarstwionych w postaci od¬ dzielnych pakietów 28. Pomiedzy poszcze- gólnemi pakietami mieszcza sie izolujace plytki 29. Calkowity zatem rdzen sklada sie z wiekszej ilosci pakietów i stanowi wa¬ lec znacznej wysokosci. Zwoje przechodza przez wewnetrzne otwory blach, calkowi¬ cie przez uzwojenia wypelnione. Wyso¬ kosc rdzenia dwukrotnie mniej wiecej przewyzsza przecietna srednice blach, a przecietna dlugosc zwoju przewyzsza o- kolo pieciokrotnie dlugosc okraglej drogi linij sil. Takie ustosunkowanie wymiarów zachodzi w transformatorze na 100 kW.Przy zwiekszonej wydajnosci wzrastala dlugosc zelaza, a wiec i dlugosc zwoju.Sztabki izolacyjne 29 umozliwiaja obieg — f —w kierunku poprzecznym oleju, stosowa¬ nego jako plyn chlodzacy. Pomiedzy po- szczególnemi drutami 30 kazdej warstwy uzwojenia pozostawione sa równiez wol¬ ne przejscia, aby krazacy olej mógl chlo¬ dzic poszczególne przewody.Opisane powyzej konstrukcje pradnicy, transformatorów i klawiatury zabezpie¬ czaja instalacje od uszkodzenia raptownie powstajacym wzrostem napiecia przy zmianach energji, np. podczas pracy kla¬ wiatury. Jednakowoz przy raptownem wla¬ czaniu i wylaczaniu instalacji moglyby jesz¬ cze nastepowac uszkodzenia np. w wypadku wylaczenia, podczas pracy przy napieciu pelnem pradnicy szybkozmiennej, obwo¬ du wzbudzajacego pradu stalego w trans¬ formatorze czestotliwosci obwodu. Ponie¬ waz na ten czas transformatory przestaja podwajac czestotliwosc, pradnica praco¬ walaby przeto na nastrojony obwód, któ¬ ry wobec niskich induktancyj odpowiadal¬ by zwarciu. Wobec tego glówne wylaczni¬ ki poszczególnych czesci instalacji zosta¬ ja, w mysl wynalazku niniejszego, uzalez¬ nione od siebie w ten sposób, ze wlaczenia lub wylaczenia ich mozna uskuteczniac je¬ dynie stopniowo i w zwyklym okreslonym porzadku.Fig. 11 przedstawia jako. przyklad po¬ dobne urzadzenie dodatkowe. W obwodzie pradnicy pradu zmiennego i /pierwszego transformatora czestotliwosci znajduje sie wylacznik glówny 31, a w obwodzie, wzbu¬ dzajacym prad staly transformatora cze¬ stotliwosci, wylacznik 32. Uzwojenie wzbudzajace 33 pradnicy pradu szybko- zmiennego otrzymuje prad ze zródla pra¬ du stalego 34 przy pomocy opornika miar- kowniczego 35 i przelacznika 36, a obwód 37 pradnicy 15, dostarczajacej prad ma¬ gnesujacy pomocniczy, otrzymuje prad przez opornik 38 i wylacznik 39. Przelacz¬ niki 31, 32, 36, 38 sa uzaleznione od siebie w ten sposób, ze przy wlaczeniu instalacji zostaje przedewszystkiem zamkniety, wy¬ lacznikiem 31 obwód praduwysokiej czesto¬ tliwosci, nastepnie wylacznik 32 zamyka obwód pradu magnesujacego transforma¬ tor czestotliwosci, poczem wylacznik 39 zamyka obwód, wzbudzajacy pradnice 15, i wreszcie dziala wylacznik 36, zamykaja¬ cy obwód wzbudzajacy pradnicy pradów szybkozmiennych 33. Przy wylaczaniu in¬ stalacji wylaczniki dzialaja w porzadku odwrotnym. Pozatem nalezy sie jeszcze zabezpieczyc, aby wysokosc wzbudzenia pradnicy pradów szybkozmiennych w kaz¬ dym momencie tak byla ustosunkowana do wzbudzenia transformatorów czestotli¬ wosci, by napiecie w pradnicy szybko¬ zmiennej znajdowalo sie w takim stosunku do osiaganego kazdorazowo w transfor¬ matorze skutku podwajajacego, by nate¬ zenie pradu zmiennego nie przekraczalo pewnej okreslonej granicy. W tym celu o- porniki miarkujace * 35 i 38 nalezy odpo¬ wiednio od siebie uzaleznic.Przy pracy takiej instalacji okazalo sie w dalszym ciagu, ze przy pewnej czesto¬ tliwosci warunki traca statecznosc. Nie¬ znaczna zmiana napiecia albo ilosci obwo¬ dów pradnicy pradu szybkozmiennego wystarcza mianowicie do wywolania rap¬ townej zmiany krazacego w obwodzie pra¬ du. Energja przeto wysylanych fal i obcia¬ zenie pradnicy wykonywuja skoki, i nor¬ malna praca staje sie niemozliwa. Wade powyzsza mozna w mysl wynalazku usu¬ nac przez niezupelnie scisle nastawienie obwodu pradnicy na przepisana czestotli¬ wosc, a obwodów posrednich przez niezu¬ pelnie dokladne nastawienie na odpowied¬ nia wielokrotna czestotliwosc. Szczególnie korzystnie przedstawiaja sie warunki pra¬ cy instalacji, jezeli czestotliwosc obwodu pradnicy i czestotliwosc obwodów po¬ srednich jest mniejsza od czestotliwosci pradnicy i odpowiednich jej wielokrotno¬ sci. Wreszcie dla statecznosci pracy bywa bardzo korzystnem uczynic czestotliwosc anteny wieksza od obliczonej dla niej wie¬ lokrotnej czestotliwosci pradnicy. — 6 — PL