Hochfrequenzgenerator für industrielle Zwecke. Im Gegensatz zu Hochfrequenzanlagen für Nachrichtenzwecke, die normalerweise im A-Betrieb der Generatorröhre mit einer konstanten mittleren Belastung laufen und bei denen :
das Gitter neben der Steuerung mit Trägerfrequenz eventuell auch für Modula tion benutzt wird und indiesem Fälle beson dere Anforderungen an linearen Zusammen hang zwischen Gitterspannung und Schwing kreisspannung gelegt werden, treten bei Hochfrequenzanlagen für industrielle Zwecke ganz andersartige Steuer- und Belastungs verhältnisse auf.
Bei Hochfrequenzgeneratoren für indu strielle Zwecke spielt der Wirkungsgrad der Energieumwandlung eine wesentliche Rolle. Dementsprechend ist es vorteilhaft., den Hochfrequenzgenerator im B- be zw. C-Be- trieb laufen zu lassen und möglichst dauernd voll zu belasten. Das Gitter hat dabei keine besonderen Modulationsaufgaben zu erfüllen, es wird .lediglich zur Rückkopplung benutzt.
Nun tritt aber gerade bei verschiedenen An- wendungsmöglichkeiten der Hochfrequenz für industrielle Zwecke während des Be triebes eine starke Änderung des Belastungs widerstandes auf. So z. B. beim Glühen von Metall ändert sich der spezifische Wider stand in ziemlich grossen Grenzen (Erhöhung der Bedastung). Beim Glühen von Eisen tritt ausserdem in noch stärkerem Masse die Ände rung der Permeabilität (Herabsetzung der Belastung) hinzu.
Beim Trocknen oder Er wärmen von Materialien im Ultrakurzwellen- Iiondensatorfeld ändert sich der Verlustwin kel mit fortschreitender Erwärmung oder Trocknung (meist Herabsetzung der Be lastung).
Wie aus den angeführten Beispielen er sichtlich, erfolgt im Laufe des Behandlungs prozesses in den meisten Fällen eine Ent lastung des Generators. Das bedeutet in der Regel einen sehr starken Anstieg des Gitter stromee. Diese Zunahme des Gitterstromes kann das Gitter gefährden.
Insbesondere wird die Möglichkeit einer solchen Gefähr- dung klar, wenn man bedenkt, dass die indu striellen Hochfrequenzanlagen mit Rücksicht auf den besseren Wirkungsgrad meist in B ader C-Betrieb laufen, also von vornherein mit grossen Gitterwechselspannungsatnplit.u- den arbeiten.
Es ist bekannt, diese stossartige Gitter mehrbelastung durch automatische Entkopp- lung herabzumindern. Erfindungsgemäss wird vorgeschlagen, einen wesentlich einfacheren, jedoch -ebenso wirksamen Weg zum Schutze des Gitters einzuschlagen: Nämlich einen stromabhängigen Gitterwiderstand zu ver wenden. Diese Massnahme ist besonders ein fach, wenn man als Gitterwiderstand normale Glühlampen, die den Vorteil geringer Zeit konstante haben, verwendet.
Baut man diese Gitterlampe ausserdem noch so ein, dass sie von aussen sichtbar ist, dann zeigt @da@s Auf leuchten dieser Lampe den Grad des Fort- schrittes des Prozesses an. Das kann bei Be arbeitung von unzugänglichen und schwer zu übersehenden Flächen oder Gegenständen (z. B. Glühender Innenflächen von Rohren) sehr vorteilhaft sein.
Die Wirkungsweise eines solchen z. B. als Glühlampe ausgebildeten, stark stromabhän gigen Gitterwiderstandes ist folgende: Bei Entlastung@desiHochfrequenzgenerators steigt zunächst die Gitterwechselspannung und da mit der Gitterstrom. Hierdurch steigt die negative GittervoTrpannung, die ja als Span nungsabfall an dem Gittürwiderstand .erzeugt wird, und zwar gemäss dem stark zunehmen den Widerstand viel stärker als der Strom an.
Dadurch wird der Arbeitspunkt weit in den C-Betrieb verlegt, und der Generator ar- beitet mit entsprechend geringerer Leistung, aber sehr gutem Wirkungsgrad. Bei geeigne ter Wahl der Grösse des Gitterwiderstandes und seiner Stromabhängigkeit kann man so mit bei einem fast konstanten Gitterstrom :die Aussteuerung der Generatorröhre dem jewei ligen Belastungszustand selbsttätig anpassen, und zwar derart, dass der Generator immer mit dem günstigsten möglichen Wirkungs grad des Anodenkreises arbeitet.
High frequency generator for industrial purposes. In contrast to high-frequency systems for communication purposes, which normally run in A mode of the generator tube with a constant average load and in which:
The grid may also be used for modulation in addition to the control with carrier frequency and in these cases special requirements are placed on the linear connection between grid voltage and oscillating circuit voltage, very different control and load conditions occur in high-frequency systems for industrial purposes.
In high-frequency generators for industrial purposes, the efficiency of the energy conversion plays an important role. Accordingly, it is advantageous to let the high-frequency generator run in B or C mode and to load it as continuously as possible. The grating does not have to perform any special modulation tasks, it is only used for feedback.
Now, however, there is a strong change in the load resistance during operation, especially with various possible uses of high frequency for industrial purposes. So z. B. when annealing metal, the specific resistance changes within fairly large limits (increasing the load). When iron is annealed, there is also an even greater change in permeability (reduction in load).
When drying or heating materials in the ultra-short wave Iiondensatorfeld the loss angle changes as the heating or drying progresses (usually a reduction in the load).
As can be seen from the examples cited, in most cases the generator is relieved in the course of the treatment process. This usually means a very strong increase in the grid stromee. This increase in grid current can endanger the grid.
In particular, the possibility of such a hazard becomes clear when one considers that the industrial high-frequency systems usually run in bath C operation with a view to the better efficiency, i.e. work with large grid alternating voltage splits from the start.
It is known to reduce this shock-like increased load by automatic decoupling. According to the invention it is proposed to take a much simpler, but equally effective way to protect the grid: namely to use a current-dependent grid resistor. This measure is particularly simple if normal incandescent lamps, which have the advantage of being less constant over time, are used as grid resistance.
If you also install this grid lamp in such a way that it is visible from the outside, @ da @ s lighting up this lamp shows the degree of progress of the process. This can be very advantageous when processing inaccessible and difficult to overlook surfaces or objects (e.g. glowing inner surfaces of pipes).
The operation of such z. B. designed as an incandescent lamp, strongly current-dependent grid resistance is as follows: When the high frequency generator is discharged, the grid alternating voltage rises first and then with the grid current. As a result, the negative grid voltage, which is generated as a voltage drop across the grid door resistor, increases, namely in accordance with the sharp increase in the resistance, much more than the current.
As a result, the operating point is shifted far into C operation, and the generator works with a correspondingly lower output, but very good efficiency. With a suitable choice of the size of the grid resistance and its current dependency, with an almost constant grid current: the modulation of the generator tube can be automatically adjusted to the respective load condition, in such a way that the generator always works with the most favorable possible efficiency of the anode circuit.