Opublikowano dni* 28 paMtttflllkft IM r. # oV^T^ POLSKIEJ RZECZYPOSPOLITEJ LUDOWEJ OPIS PATENTOWY Nr 45007 KI. 21* d? 3/03 Drei VEB Vakutronik Niemiecka Republika Dernotoaitywa* Przetwornik napiecia Patent trwa od dnia 5 listopada 1909 r.Zadaniem wynalazku 'est przetwarzanie mo¬ zliwie w najprostszy sposób niskich napiec na napiecia wysokie, (przewaznie o malej mocy.W elektrotechnice czesto sa stosowane róznej wysokosci napiecia o wielkosci rzedu od 0,1 do 10 kV o bardzo iznikomej mocy. Szczególnie w przenosnych przyrzadach elektronicznych okaizuje sie niezbednym odpowiednie przetwa¬ rzanie niskich napiec, wytwarzanych przez ogniwa galwaniczne na napiecie wysokie. Zna¬ ne jest rozwiazanie tego zadania wedlug kla¬ sycznej zasady induktora iskrowego. Uzywa sie pnzy tym przerywacza elektrycznego (mlo¬ tek Wagnera), na którego cewce napedowej umieszcza sie wtórne -uzwojenie, które pracu¬ jac na zasadzie indukcyjnej jest w stanie wy¬ tworzyc bardzo wysokie napiecie.Dotychczasowe wykonania konstrukcyjne tego rodzaju induktorów posiadaja jako ruchomy element drgajaca sprezyne (wibrator). Czesto¬ tliwosc przerywania jest o wielkosci rzedu 100 drgan na sekunde. Moc napedzajaca inidutoto- rów o bardzo malych wymiarach wyrowi gM- wie okolo 50 mW. W przypadkach, w którycn potrzebna moc wtórna jest znacznie mniejsaa od mocy napedowej, sprawnosc takiego ukla¬ du jest niska.Znane jest równiez wytwarzanie pradu w przenosnych przyrzadach za pomoca generato¬ rów elektrycznych z wirujacym twornikiem, który jest napedzany recznie lub za pomoca mechanizmu sprezynowego. Czas dzialania me¬ chanizmu sprezynowego, jest jednak zwykle niewystarczajacy.Wynalazek usuwa wady znanych ukladów.Osiaga sie dlatego, ze zastosowany jest uklad drgajacy, który jak kólko balansowe w regu¬ lujacym ruch zegara mechanicznie, waha lie okolo oski, a wykonany jest jako kolo, zrów¬ nowazona dzwignia lub tym podobnie 1 sia¬ nowi lub napedza kotwice przetwornika, któ¬ ra ze swej strony uruchamia zestyk przerywa¬ cza, np. w pierwotnym obwodzie pradowym transformatora wysokiego napiecia.Czestotliwosc przerywacza moze przeto byc sil¬ nie redukowana lub zmieniana np. przez zmiane liczby dolaczanych elementów. Jest to niemo-, zliwe przy stosowaniu dotychczas uzywanych sprezyn piórkowych mlotka Wagnera, bez nie¬ dopuszczalnego 'zwiekszenia zapotrzebowania na miejscu. Dlatego wedlug wynalazku „masa" drgajacego ukladu zostaje wykonana w posta¬ ci kola, zrównowazonej dzwigni jedno- lub wieloramiennej lub podobnie, a sprezyna w po¬ staci spirali. Ten element drgajacy jest w za¬ sadzie znany iz techniki zegarmistrzowskiej pod nazwa balansu. Kolo wedlug wynalazku stanowi albo samo kotwice (np. pierscien magnesowy) albo dzwiga kotwice lub tez napedza ja. Ze¬ styk moze byc celowo uruchamiany przez os kola za pomoca kulaka, lub w podobny spo¬ sób. Sjprezyny drgajacego ukladu moga przy tym byc uzyte jednoczesnie jako doprowadze¬ nia pradu. Takze osie drgajacego ukladu mo¬ ga byc celowo uzyte jako doprowadzenia pra¬ du. Uzwojenie wysokiego napecia np. powinno byc mozliwe silnie sprzezone z cewka nape¬ dowa, 'znajdujac sie w jej polu magnetycznym.Na dwóch figurach rysunku przedstawiono przyklady wykonania wynalazku.Fig. 1 przedstawia uklad drgajacy wykonany w postaci dzwigni dwuramiennej o ksztalcie li¬ tery Z. Sprezyna balansu do napedu tego ukla¬ du jest oznaczona cyfra 2. Lacznik 7 sluzy do zamykania obwodu pradu plynacego ze zródla pradu 6 poprzez uzwojenie 4, którego drugi koniec ma polaczenie poprzez styk 3 z kotwica drgajaca 1. Obwód pradu jest zamkniety przez sprezyne 2 balansu, sluzaca jednoczesnie jako doprowadzenie pradu. Cewka elektromagnesu i jednoczesnie uzwojenie pierwotne 4 moze byc wyposazona w rdzen zelazny lub nie miec tego rdzenia. Uzwojenie wtórne wzglednie uzwoje¬ nie wysokiego nego wyzszego napiecia pracy jest zbudowane jako oddzielne. Gdy lacznik 7 jest zamkniety i ferromagnetyczna kotwica drgajaca 1 znaj¬ dzie sie w przedstawionym na rysunku polo¬ zeniu spoczynkowym, wtedy powstajacy w uzwojeniu strumien magnetyczny wciaga dol¬ ny koniec kotwicy 1 o ksztalcie litery Z do wnetrza uzwojenia 4. Styk slizgowy 3 zsuwa sie przy tym ize swojego toru slizgowego na ko¬ twicy 1. W wyniku tego prad i strumien ma¬ gnetyczny uzwojenia 4 zanika i sprezyna 2 ba¬ lansu wprowadza kotwice ponownie w jej po¬ lozenie spoczynkowe przedstawione na rysunku.Jezeli lacznik 7 pozostaje zamkniety cykl po¬ wtarza sie, az wreszcie po otwarciu lacznika 7 kotwica 1 zatrzyma sie w swoim polozeniu spo¬ czynkowym.Na fig. 2 przedstawiony jest odmienny przy¬ klad wykonania wynalazku. Jest tu zastosowa¬ ny magnes trwaly 8 sluzacy do wzmocnienia strumienia magnetycznego wzglednie do obni¬ zenia pradu wzbudzajacego. W tym celu ko¬ rzystne jest równiez zastosowanie nieruchome¬ go rdzenia zelaznego jako tak zwanego ma¬ gnesu rdzeniowego we wnetrzu obrotowej cew¬ ki 9. Obrotowy lub drgajacy uklad upodobnia sie bardzo w tym wykonaniu do znanych me¬ chanizmów w przyrzadach pomiarowych z ru¬ choma cewka. Kolo zamachowe 10 na osi drga¬ jacej sluzy do zwiekszenia masy ukladu.Zgodnie z istota wynalazku jest mozliwe opracowanie innych dalszych odmian wykona¬ nia przeznaczonych dla róznych specjalnych celów.Czestotliwosc wlasna ukladu drgajacego, mo¬ ze byc bez trudnosci ustalona na okolo 1/30 czestotliwosci w stosowanych zwykle przetwor¬ nikach wibracyjnych. Przy celowym uksztalto¬ waniu elementu drgajacego, pobór mocy moze byc "zmniejszony do rzedu wielkosci 1 mW. Ko¬ rzystna odmiana tej zasady polegac bedzie na przestrzennym rozdzieleniu ukladu drgajacego i zestyku przerywacza z napedem lub bez na¬ pedu od (transformatora wysokiego napiecia i zatopieniu pierwszej lub drugiej czesci lub obydwóch w obudowie szklanej, z której jest usuniete powietrze lub która jest napelniona gazem oddzialywujacym korzystnie na trwa¬ losc zestyku.Zaleca sie takze celem dalszego zmniejszenia poboru pradu zastosowanie w ukladzie nape¬ dowym magnesów trwalych, np. w rodzaju ukladu z ruchoma cewka. Jest pozadane, np. zastosowanie zwyklego ukladu z cewka obroto¬ wa, wyposazonego w magnes rdzeniowy, któ¬ rego sprezyny doprowadzajace prad zastepuja przy tym sprezyny balansu. Masa poruszanych czesci jest latwa do zmiany odpowiednio do za¬ danej nizszej czestotliwosci np. przez umiesz¬ czenie na osce wywazonej tarczy metalowej lub kola 10 (fig. 2), tak jak w urzadzeniu do regu¬ lacji ruchu w mechanizmie zegarowym. Zestyk przerywacza na prad ciagly jest tak umieszczo¬ ny, aby jego faze zamykania i otwierania moz¬ na bylo wyregulowac na dowolny kat obrotu dzwigni 1 o ksztalcie litery Z poprzez odpo¬ wiednie nastawne zderzaki lub tp.Zastosowanie przetwornika wedlug wyna¬ lazku obniza koszt czesci sluzacej do zasilania przyrzadów o wysokim napieciu, a zwlaszcza — 3przenosnych przyrzadów do pomiaru promienio¬ wania, wyposazonych w komory jonizacyjne lub w liczniki Geigera-Mullera.Stosownie do dalszej cechy wynalazku balans mechanizmu zegarowego, napedzanego za po¬ moca 'sprezyny jest wykonany jako twornik generatora elektrycznego lub jest z nim zla¬ czony albo sprzezony.Tego rodzaju dlugo poruszajace sie nadajniki impusów moga miec zastosowanie do róznych celów. Na przyklad w ten sposób moga byc napedzane zegary elektryczne i wytwarzane sy¬ gnaly wywolawcze w urzadzeniach telefonicz¬ nych.Przy zachowaniu zasady elektrodynamicznej jest przy tym jednoczesnie mozMwe zastosowa¬ nie konstrukcji induktora magnetycznego, jaka jest przyjeta dla urzadzenia zaplonowego w sil¬ nikach benzynowych pojazdów mechanicznych.Jezeli przetwornik napiecia wedlug wynalazku zostanie wyposazony w znany odpowiednio du¬ zy (mechanizm sprezynowy, wtedy mozna otrzy¬ mac czas trwania ruchu wynoszacy wiele go¬ dzin lub nawet wiele dni. PL