Wynalazek dotyczy ukladu polaczen genera¬ tora wielkiej czestotliwosci, przeznaczonego szczególnie dla grzejnictwa pojemnosciowego.Pod pojeciem generator wielkiej czestotliwosci nalezy rozumiec — w tym przypadku — lacz¬ nie samowzbudny generator mocy oraz uklad odprowadzajacy energie. Generatory takie mu¬ sza odpowiadac zwykle trzem warunkom: mu¬ sza posiadac mala rzeczywista opornosc zródla (w przypadku pradów o duzym natezeniu), wystarczajaca stalosc czestotliwosci oraz na¬ piecie wyjsciowe musi byc — praktycznie biorac — pozbawione wyzszych harmonicz¬ nych. r Warunek pierwszy wynika z funkcji techno¬ logicznej generatora, dla której jest konieczne, aby napiecie wyjsciowe bylo niezalezne od obciazenia. Obciazenie tó jest zespolone, to znaczy, ze generator musi oddawac jedno¬ czesnie zarówno moc czynna jak i bierna, przy ich zmiennym stosunku oraz wartosci abso¬ lutnej, przy mozliwie stalym napieciu.Warunki drugi i trzeci wynikaja z przepi¬ sów o usuwaniu zaklócen odbioru radiowego.Warunek pierwszy jest spelniony w jedno- obwodowych samowzbudnych generatorach mocy.Azeby jednoczesnie spelnic warunek drugi, wyposaza sie jednoobwodowe generatory w du¬ za wartosc mocy drgan. Pod pojeciem war¬ tosci mocy drgan nalezy rozumiec moc bierna drgan Nb = U*goC, w obwodzie generatora.Wielkosc U stanowi tu napiecie czestotliwosci rezonansowej przylozone do obwodu, 2* a wielkosc O przedstawia calkowita pojem¬ nosc obwodu. W ten sposób mec bierna wy¬ nikajaca z obciazenia jest dostarczana prsiez zmiane czestotliwosci dopuszczalnie mala w sto* sunku do biegu jalowego.W zwiazku z warunkiem trzecim, generato-ry sa wyposazone w obwody pochlaniajace i blokujace, nastrojone na okreslone wyzsze harmoniczne. Wielka trudnosc sprawia jednak umieszczenie duzej liczby takich obwodów dla tlumienia wyzszych harmonicznych w ten spo¬ sób, aby nie wplywaly one wzajemnie na siebie oraz na drgania* generatora mocy. Dochodzi do tego jeszcze trudnosc z nadaniem tej du¬ zej liczbie obwodów dostatecznej stalosci, wsku¬ tek czego sposób ten moze byc traktowany jako pomocniczy.Azeby spelnic warunek trzeci, stosuje sie równiez uklady obwodów sprzezonych. Skla¬ daja sie one z obwodu oscylatora pracujacego przy lampie oraz z obwodu obciazenia, zawie¬ rajacego opornosc zespolona odbiornika. Oba obwody sa sprzezone magnetycznie, przy czym miedzy nimi jest umieszczony ekran elektro¬ statyczny dla ochrony przed pojemnosciowym przenoszeniem sie wyzszych harmonicznych.Przez niewielkie, okreslone podwyzszenie stop¬ nia sprzezenia obwodów, opór wewnetrzny ta¬ kich generatorów staje sie duzy i napiecie wyjsciowe jest zalezne od stanu nastrojenia obwodu obciazenia.Znane sa uklady, w których obwód obcia¬ zenia podczas biegu jalowego jest rozstrojony wzgledem obwodu oscylatora. Tymi ukladami mozna poprawic stalosc napiecia wyjsciowego w zaleznosci od obciazenia, gdy obciazenie czyn¬ ne i bierne sa do siebie w okreslonym stosun¬ ku. Spadek napiecia, uwarunkowany wspól¬ czynnikiem rozproszenia urzadzenia sprzegaja¬ cego, jest wyrównany w tym przypadku przez to, ze obwód obciazenia jest nastrojony blizej rezonansu wystepujaca zmiana obciazenia bier¬ nego.Wszystkie te znane sposoby nie sa w stanie spelnic jednoczesnie bezkompromisowo wszyst¬ kich stawianych warunków.Spelnienie jednoczesnie warunku pierwszego i trzeciego jest mozliwe za pomoca czwórników, zlozonych z opornosci biernych, umieszczonych miedzy generatorem mocy a opornoscia obcia¬ zenia. Musza one dzialac jak filtry dolnoprze- pustowe, aby zapewnic zadana tlumiennosc wyzszych harmonicznych. Koniecznym jest, aby nominalna wartosc opornosci falowej Z0 ukla¬ du byla mozliwie mala, gdyz z malejaca war¬ toscia Z0 wzrasta zdolnosc filtrowania wyz¬ szych harmonicznych — jak to wynika z obli¬ czen i z obserwacji. Poza tym czwórniki skla¬ dajace sie z opornosci biernych musza byc idealnymi przemiennikami opornosci, to zna¬ czy niezaleznymi od obciazenia, aby mogly dostarczac potrzebne napiecie wyjsciowe nie¬ zalezne od obciazenia oraz aby nie wywieraly urojonego dzialania zwrotnego na obwód ge¬ nerujacy generatora. Warunki te sa spelnione np. gdy zachodzi idealna przemiana napiecia.Brytyjski patent nr 755219 dotyczy ukladów czwórników z opornosci biernych, które umoz¬ liwiaja czesciowo spelnienie pierwszego i czes¬ ciowo spelnienie drugiego z wymienionych wy¬ zej warunków, koniecznych do jednoczesnego spelnienia warunków pierwszego i trzeciego wymienionych na poczatku, jednakze oba te warunki nie sa spelnione jednoczesnie. Tak np. uklad typu „T" przedstawiony na fig. 1 wymienionego patentu, moze byc wykonany jako filtr dolnoprzepustowy, nie jest jednak idealnym przemiennikiem opornosci. To samo odnosi sie do ukladu typu „ji" przedstawionego na fig. 4 wymienionego patentu. Zbocznikowa- ny uklad typu „T" uwidoczniony na fig. 7 wymienionego patentu, stanowi wprawdzie idealny przemiennik opornosci, jednak w po¬ danym wyliczeniu nie moze byc wykonany jako filtr dolnoprzepustowy, tak jak to wy¬ nika z obliczenia.W ukladzie filtru dolnoprzepustowego wed¬ lug wynalazku, sa umieszczone czwórniki, które sa jednoczesnie idealnymi przemiennikami opor¬ nosci i tym umozliwiaja wzajemne powiazanie warunków pierwszego i trzeciego. Osiaga sie to przez to, ze przy stalej czestotliwosci robo¬ czej stosunek fi czestotliwosci roboczej do cze¬ stotliwosci granicznej dla O < fi < 1 jest okres¬ lony zaleznoscia sinh g =•= O przy czym g przedstawia funkcje fi, która jest zalezna od ukladu filtru i liczby jego czlonów lancucha, a okreslic ja mozna wedlug zasad teorii czwórników.Wskutek tego przekladnia oporowa ukladu staje sie niezmienna dla czestotliwosci roboczej lezacej w obszarze przepuszczania niezaleznie od calkowitego obciazenia i wszystkie albo liczne wyzsze harmoniczne zasilanej lampy mocy przypadaja na zakres tlumienia filtru dolnoprzepustowego i sa tlumione. W ten spo¬ sób sa spelnione wspomniane na wstepie wa¬ runki pierwszy i trzeci.Dla spelnienia warunku drugiego wymaga sie — jak to na wstepie wspomniano — wielkiej mocy drgan generatora, co mozna osiagnac przez odpowiedni dobór zakresu drgan gene¬ ratora. Wedlug wynalazku zwykly zakres drgan generatora pomija sie teraz przez to, ze po¬ trzebna do dostatecznej stalosci czestotliwosci — 2 —wielka moc drgan jest osiagana przez odpo¬ wiednio mala wartosc nominalna oporu falo¬ wego lancucha filtrowego. W ten sposób jest spelniony takze warunek drugi.Uklad i jego wlasnosci sa opisane ponizej.Na fig. 1 — 6 uwidoczniono symetryczne i nie¬ symetryczne lancuchy filtrowe, na fig. 7 — oscylator mocy z torem przenoszenia i oporem obciazenia, a na fig. 8 — uproszczony przyklad wykonania ukladu wedlug wynalazku.Lancuchy filtrowe dolnoprzepustowe uwi¬ docznione na fig. 1 — 6 posiadaja wewnatrz swojego zakresu przepuszczania pewna — od liczby czlonów zalezna — liczbe czestotliwosci wlasnych, przy których przekladnia oporowa jest niezalezna od obciazenia, stala i dowolnie obieralna co do jej wielkosci.Odnosnie przenoszenia energii dziala taki lancuch filtrowy jak idealny przenosnik, pod¬ czas gdy wyzsze harmoniczne oscylatora mocy przypadaja na zakres tlumienia filtru i sa tlumione. Dla wykrycia stosunku czestotliwosci wlasnej do czestotliwosci granicznej lancucha filtrowego przyjeto stosunek dla przemiennika oporowego czwórnika reaktancyjnego.Dla oporu wejsciowego symetrycznego czwór¬ nika bedzie wedlug Vilbiga („Podrecznik tech¬ niki wielkiej czestotliwosci", Lipsk 1945, tom I str. 214) c • sinh g + Ra • cosh g Wx =c c • cosh g + Ra * sinh g Przy uwzglednieniu wspólczynnika symetrii, waznego dla niesymetrycznego czwórnika wed¬ lug Rinta („Podrecznik techniki wielkiej cze¬ stotliwosci i elektrotechniki", Berlin 1949, tom I, str. 195) c2 Y2 = cl moze byc wyprowadzona przekladnia oporowa: Ra y * cosh g +jjj." sirm g -= 5 1 5 W± — • cosh g + • sinh g Y Ra gdzie: Ra = opór obciazenia urzadzenia Wi = opór wejsciowy = przelozony opór ob¬ ciazenia urzadzenia c = sredni opór falowy urzadzenia g = miara przenoszenia urzadzenia Y = wspólczynnik symetrii urzadzenia Pozadana niezaleznosc od oporu obciaze¬ nia Ra lezy w zakresie przepuszczania, gdy sinh g = O. Sinh g jest przy tym funkcja stosunku Q czestotliwosci roboczej do czesto¬ tliwosci granicznej, zmieniajaca sie zaleznie od ukladu i ilosci czlonów lancucha.Przy zalozeniu sinh g = O moze byc zatem znaleziony w zakresie prze¬ puszczania dla specjalnych przypadków przed¬ lozonych lancuchów szukany stosunek Q cze¬ stotliwosci roboczej do czestotliwosci granicz¬ nej. Jest to objasnione na przykladzie.Jako przyklad sluzy dwuczlonowy filtr w ukladzie T.Jak to ogólnie wiadomo z teorii czwórników, sa wazne dla miary przenoszenia jednego czlo¬ nu T< w ukladzie filtrowym zaleznosci: sinh gx = j • 2Q V 1 - O1 cosh gx = 1 — 2fi2 czestotliwosc robocza Q = czestotliwosc graniczna Miara przenoszenia dwuczlonowego urzadze¬ nia jest podwójnie duza jak pojedynczego czlonu Tj tak, ze mozna napisac: sinh g = sing (2gT) = 2 sinh gx • cosh gx = j • 4G V 1 — Q£ • (1 — 2fl2) Odpowiednio przy zalozeniu sinh g =» O jest j . 4G Vi — Q* . (1— 2fi2) = O i stad wynikaja nastepujace rozwiazania: [Gx = O] . Q2 = 0,707, [Q3 = U Rozwiazania Qx = O i (23 = 1 odpadaja jako nie nalezace do zakresu przepuszczania.Lancuch dwuczlonowy w ukladzie T pracuje wiec przy 0,707 czestotliwosci granicznej.W analogiczny sposób otrzymuje sie na przy¬ klad dla trójczlonowego lancucha filtrowego w ukladzie n jako mozliwe czestotliwosci robo¬ cze 0,5 i 0,862 czestotliwosci granicznej.Tlumienie jest wtedy skuteczne dla wszyst¬ kich wyzszych harmonicznych, gdy przyjety jest stosunek wiekszy niz 0,5. W miare wzro¬ stu liczby czlonów podwyzsza sie tlumienie wyzszych harmonicznych.Lancuchy filtrowe moga byc zbudowane ja¬ ko symetryczne wzgledem ziemi albo jako nie¬ symetryczne wzgledem ziemi.Fig. 1, 3 i 5 przedstawiaja uklady symetrycz¬ ne, a fig. 2, 4 i 6 — uklady niesymetryczne wzgledem ziemi.Wedlug wynalazku, jak przedstawiono przy¬ kladowo na fig. 7, opisane powyzej lancuchy — 3 —filtrowe wedlug fig. 1 — 4 (na fig. 7 oznaczone Kj) albo czlony lancucha filtrowego wedlug fig. 5—6 (na fig. 7 oznaczone K2) aibo kombi¬ nacja obu sa wlaczone w tor przenoszenia po¬ miedzy prowadzaca prad wyzszych harmonicz¬ nych anode lampy, schematycznie przedstawio¬ nego oscylatora mocy O i calkowity opór obcia¬ zenia Ha, wolny od wyzszych harmonicznych.Uklad polaczen wedlug wynalazku spelnia tym samym przede wszystkim wymienione na wste¬ pie warunki pierwszy i trzeci. Wyzsze har¬ moniczne lampy zasilajacej mocy sa tlumione oraz odseparowane od odbiornika. Przy uzyciu ukladu oscylatora o malej opornosci pozostaje jednoczesnie opór wewnetrzny generatora nie¬ zalezny od obciazenia, maly i wolny od re¬ zonansu.Z wlasnosci idealnej transformacji oporowej wyzej opisanego lancucha filtrowego wynika nieskonczenie wielki opór wejsciowy biegu jalowego. Zaciski wejsciowe (i zaciski wyjscio¬ we) zachowuja sie jednakowo w okolicy wspom¬ nianej mozliwej czestotliwosci roboczej, a za¬ tem moze byc przylaczona do nich przy przy¬ lozeniu napiecia odpowiedniej czestotliwosci na zaciski wejsciowe (albo zaciski wyjsciowe) moc drgan. Laczna suma energii biernej pojem¬ nosciowej i indukcyjnej drgajacej w ukladzie jest równa zeru. Zatem moc drgan lancucha filtrowego przedstawia czesc mocy drgan ca¬ lego systemu i przyczynia sie do stabilizacji czestotliwosci drgan i tym samym do spel¬ nienia warunku drugiego.Wedlug wynalazku przez odpowiedni dobór opisanego lancucha filtrowego w postaci odpo¬ wiednio malej wartosci nominalnej oporu fa¬ lowego jego moc drgan moze byc powiekszona tak dalece, ze dla wytwarzania czestotliwosci oscylatora mozna calkowicie wyeliminowac po¬ dany na fig. 7 obwód drgan LkJCk- Lancuch staje sie przez to czlonem ukladu generatora samookreslajacym czestotliwosc. Ten przypadek jest uwidoczniony na fig. 8. Nie narysowany uklad sprzezenia zwrotnego nalezy w tym przypadku tak dolaczyc, aby z liczby mozli¬ wych czestotliwosci wlasnych czwórnika reak- tancyjnego wzbudzala sie tylko potrzebna. To moze byc osiagniete np. poprzez uklad Huth— Kuhna albo przez dalszy czwórnik reaktan- cyjny wedlug wynalazku. PL