DE1763773C - Einrichtung zur Erzeugung eines hohen Gleichspannungspotentials - Google Patents
Einrichtung zur Erzeugung eines hohen GleichspannungspotentialsInfo
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Description
ι 2
Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung Hierbei setzt sieh die Schwingung auf Grund der
zur Erzeugung eines hohen Gleichspannungspoten- Kopplung von Schwingkreis zu Schwingkreis fort
tials, bestehend aus einer Vielzahl von in gegen- und durch die Aneinanderreihung der großen Zahl
seitigem Abstand in einer Reihe axial nebeneinander gegeneinander isolierter Schwingkreise, deren Gleichangeordneten
koaxialen Spuleneinheiten, von denen 5 Spannungsausgänge addiert werden, baut sich die
die erste an Erde und die letzte an das hohe Gleich- hohe Spannung über der Länge der Säule auf. Zur
Spannungspotential angeschlossen und von denen Erzielung einer möglichst vollständigen Glättung ist
mindestens eine mit einer Wechselspannung mit es hierbei bevorzugenswert, die Spuleneinheiten dergegebener
Frequenz (im kHz-Bereich) gespeist ist. art abzustimmen, daß die Summe der Phasendrehung
Beispielsweise für die Speisung von Teilchenbe- io in den einzelnen Spuleneinheiten in der gesamten
schleunigem werden Glerchspannungspotentiale im Einrichtung ein Vielfaches von 360° beträgt, also
Megavolt-Bereich benötigt. Zur Erzeugung so hoher die Wellenlänge der wandernden Phase wesentlich
Potentiale ist eine Einrichtung bekannt (deutsche geringer ist als die Höhe der Säule. Die Zahl der
Patentschrift 976 500), die einen Transformator mit Spuleneinheiten bzw. Schwingkreise ist hierbei kaum
mehreren Sekundärwicklungen darstellt, die sämtlich 15 begrenzt, da jede Spuleneinheit induktiv nur mit
mit der Primärwicklung magnetisch gekoppelt sind ihren Nachbarspulen gekoppelt zu sein braucht,
und die zur Erzeugung der hohen Spannung in Reihe Zur Konzentration des die einzelnen Spuleneingeschaltet sind. Die magnetische Kopplung samt- heiten miteinander koppelnden Feldes kann es zwecklicher Sekundärspulen mit der Primärspule setzt hier- mäßig sein, daß jede Spuleneinheit eine Hauptspule bei wegen der erforderlichen räumlichen Nähe eine ao und eine gegensinnig gewickelte Hilfsspule aufweist, Grenze für die Erzeugung höchster Spannungen. die je nach der Abschirmungsrichtung die Haupt-
und die zur Erzeugung der hohen Spannung in Reihe Zur Konzentration des die einzelnen Spuleneingeschaltet sind. Die magnetische Kopplung samt- heiten miteinander koppelnden Feldes kann es zwecklicher Sekundärspulen mit der Primärspule setzt hier- mäßig sein, daß jede Spuleneinheit eine Hauptspule bei wegen der erforderlichen räumlichen Nähe eine ao und eine gegensinnig gewickelte Hilfsspule aufweist, Grenze für die Erzeugung höchster Spannungen. die je nach der Abschirmungsrichtung die Haupt-
Auch ist eine Transformatorkaskade bekannt, bei spule koaxial umgibt und/oder koaxial innerhalb der
der die Sekundärspulen sämtlicher Transformatoren Hauptspule angeordnet ist.
in Reihe geschaltet sind und jeder Transformator Die mit einem Kondensator verbundene Gleicheine
dritte Wicklung zur Speisung eines nächsten, auf 35 richter-Schaltung, die an jede Spuleneinheit angehöherem
Potential liegenden Transformators auf- schlossen ist, kann vorzugsweise eine an sich beweist.
Zur Erze·, gung eines hohen Primärstroms eines kannte Spannungsverdopplungsschaltung, wie etwa
kernlosen Hochspannungs-Transformators, der mit die Delon-Greinacher-Schaltung sein, mit deren
relativ hoher Frequenz betrieben wird, ist es auch Hilfe man in jeder Stufe eine Gleichspannung gleich
bekannt (USA.-Patentschnft 2 9"7I 145), die Primär- 30 der doppelten Spannungsamplitude des betreffenden
seite des Transformators durch einen Kondensator Schwingkreises erhält.
zu einem auf Resonanz abgestimmten Schwingkreis Es ist zu beachten, daß nach Möglichkeit die
zu ergänzen, der den primärseitigen Blindleistungs- Schwingungen der Schwingkreise in ihrer Phase entbedarf
selbst deckt. Bei allen diesen bekannten Ein- lang den Spuleneinheiten wandern und nicht eine
richtungen ergibt sich zunächst eine Wechselspan- 35 stehende Feldverteilung in l-orm einer stehenden
nung, die nach Gleichrichtung nur schwer geglättet Welle erzeugt wird, bei der manche Spuleneinheiten
werden kann, da Kondensatoren für derartig hohe nur eine geringe und andere eine maximale Span-Spannungen
aus technischen und vor allem wirt- nung liefern. Hierfür ist vorzugsweise die am höchschaftlichen
Gründen problematisch sind. sten Potential liegende Spuleneinheit mit einer
Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe 4° leistungsverbrauchenden Belastung versehen, so daß
zugrunde, eine Einrichtung zur Erzeugung eines sehr unerwünschte Reflexionen der Schwingung und damit
hohen Gleichspannungspotentials zu schaffen, das eine stehende Welle vermieden werden. Soll jedoch
auch bei nennenswerter Belastung kaum eine Wellig- der durch eine solche Belastung entstehende Verlust
keit aufweist. ausgeschaltet werden, so kann auch zur Vermeidung
Diese Aufgabe wird bei einer Einrichtung der ein- 45 einer stehenden Welle die am höchsten Potential
gangs genannten Art gemäß der Erfindung dadurch liegende Spuleneinheit der Spulenanordnung mit
gelöst, daß jede Spuleneinheit mit einer Kapazität einer wechselspannungsmäßig dieser ersten Spulenauf
eine Frequenz in der Größenordnung der ge- anordnung spiegelbildlichen zweiten Spulenanordgebenen
Speisefrequenz abgestimmt ist, daß die nung gekoppelt sein, deren entfernteste, dem
Abstimmung, Anordnung und Ausbildung der Spu- 50 bochspannungsseitigen Ende abgewandte Spulenleneinheiten
so gewählt sind, daß der Betrag der einheit zweckmäßigerweise mit der ersten, geerde-Phasendifferenz
zwischen der speisenden Wechsel- ten Spuleneinheit der ersten Spulenanordnung gespannung
und den in den einzelnen Spuleneinheiten koppelt ist.
induzierten Wechselspannungen mit wachsendem " Für diese un-1 die in den anderen Unteransprüchen
Abstand dieser Spuleneinheiten von der mit der 55 gekennzeichneten Weiterbildungen und Ausgestal-Wechselspannung gespeisten Spuleneinheit zunimmt, tungen der Erfindung wird nur in Verbindung mit
daß jede einspeisungsfreie Spuleneinheil mit dem dem Gegenstand des Anspruchs 1 Schutz begehrt.
Wechselspannungseingang einer Glcichrichterschal- Die Erfindung wird nun an Hand von Ausflihtung verbunden ist und daß die Gleichspannungs- rungsbeispielen in Verbindung mit der Zeichnung
ausgange der Gleichrichterschaltungen in Reihe ge- 60 näher erläutert, Es zeigt
schaltet sind. Durch diese angegebenen Merkmale, Fig, 1 einen Axialschnitt einer Einrichtung gemäß
für deren gemeinsame Anwendung Patentschutz einem Ausfuhrungsbeispiel der Erfindung,
begehrt wird, kann eine extrem hohe Gleichspannung F i g. 2 eine graphische Darstellung der längs der
erzeugt werden, deren Welligkeit durch die Phasen- Achse der in F i g. 1 dargestellten Einrichtung herr-
drehung der in den einzelnen Stufen gleichgerichteten 65 sehenden magnetischen Induktion zu zwei verschte-
kaon. der Fig. 1,
I 763 773
F ί g, 4 ein Schaltbild eines Teiles der in F i g, 1 heit äußert, Die Phasenänderung von Spuleneinheit
und 3 dargestellten Einrichtung, zu Spuleneinheit ergibt eine sinusartige Feldvertei-F i g, 5 ein Schaltbild eines anderen Teiles der in lung, die sich mit einer bestimmten Phasengeschwin-F i g, 1 und 3 dargestellten Einrichtung, digkeit entlang der Spulenanordnung bewegt und
Fig, 6 ein Gesamtschaltbild der in Fig, 1 und 3 5,eine bestimmte Wellenlänge hat. Wie erwähnt, wird
dargestellten Einrichtung, die Resonanzfrequenz jeder Spuleneinheil durch die F i g. 7 eine F i g. 1 entsprechende Ansicht eines Bemessung des Kondensators 9 bestimmt während
anderen Ausführungsbeispiels der Erfindung, die tatsächliche Schwingungsfrequenz von der Span-F
i g. 8 eine F i g. 1 entsprechende Ansicht eines nungsquelle 10 abhängt. Die maximale Leistungsdritten Ausführungsbeispiels der Erfindung und io übertragung tritt bei einem bestimmten Kapazitäts-F
i g. 9 einen Querschnitt in einer Ebene 9-9 der wert des Kondensators 9 ein, welcher empirisch be-F
i g· 8- stimmt werden kann; die Wellenlänge λ der Wander-Die
in F i g. 1 und 3 dargestellte Einrichtung dient feldschwingung (F i g. 2) liegt dabei immer in der
zum Erzeugen einer hohen Gleichspannung für einen Größenordnung des Durchmessers der Spule 4 oder
Teilchenbeschleuniger und besteht aus einer Vielzahl 15 etwas darüber.
von gleichartigen Spuleneinheiten 2, die jeweils zwei Das Wanderfeld ist graphisch in F i g. 2 dargestellt,
Spulen 3,4 enthalten. Die aufeinander gestapelten in der die magnetische Induktion B in Abhängigkeit
Einheiten bilden eine im wesentlichen zylindrische vom Ort längs der Acn^e der in F i g. 1 dargestellten
Säule. Benachbarte Einheiten siinl elektrisch vonein- Einrichtung aufgetragen ist. Die ausgezogene Kurve
ander isoliert (bis auf die noch zu erläuternde gleich- so zeigt die Änderung der magnetischen Induktion als
strommäßige Reihenschaltung), magnetisch jedoch Funktion des Ortes auf der Achse der Einrichtung
miteinander gekoppelt. Auf die Art der magnetischen zum Zeitpunkt / = f, während die gestrichelte Kurve
Kopplung wird noch näher eingegangen werden. An dieselbe Funktion zu einem späteren Zeitpunkt t = f.,
den Enden der Säule kann jeweils eine große Ferrit- darstellt. Die dargestellte Verteilung der magnetischeibe
5 bzw. 6 angeordnet sein, um den magneti- 35 sehen Induktion B längs der Achse bewegt sich also
sehen Streufluß an den Enden der aus den Einheiten2 längs der A'-Achse mit »iner Geschwindigkeit V die
bestehenden Spulenanordnung klein zu halten. Die gleich dem Produkt aus der Wellenlänge λ und der
Ferritscheibe 6 am hoch'spannungsseitigen Ende der Schwingungsfrequenz/ ist. Es ist wichtig, daß die
Anordnung befindet sich in einem Hochspannung- Schwingungen ein Wanderfeld und nicht eine
pol 7, der eine abgerundete Form hat um unnötige 30 stehende Feldverteilung (stehende Welle) erzeugen,
Konzentrationen der elektrischen Feldstärke zu ver- wenn ein gleichförmiger Gleichspannungsgradient gemeiden,
fordert wird. Die durch das Wanderfeld verursachten Der wesentliche Teil jeder Einheit 2 ist eine Phasenänderungen von Einheit zu Einheit verringern
Hauptspule 3, die in bekannter Weise gewickelt und außerdem die Welligkeit der gleichgerichteten
zu' Verbesserung der Isolation sowie der Festigkeit 35 Gesamtspannung.
in Epoxyharz 8 eingegossen sein kann. Jeder Spule 3 Die Ausgangsspannungen der verschiedenen Spuist
ein Kondensator 9 parallel geschaltet (Fig. 4 leneinheiten werden jeweils gleichgerichtet und die
und 5), so daß ein Schwingkreis entsteht. In Reihe gleichgerichteten Ausgangsspannungen werden in
mit jeder Hauptspule 3 ist ferner eine Hilfsspule4 Reihe geschaltet, so daß sich die Gleichspannungsgeschaltet,
deren Windungen in der umgekehrten 40 beitrage der verschiedenen Spuleneinheiten zu einer
Richtung verlaufen wir die der Hauptspule 3. Die hohen Ausgangsspannung addieren. Die in Fig. 4
Hilfsspule4 hat die Aufgabe, das Magnetfeld im dargestellte Schaltungsanordnung arbeitet mit Span-Raum
innerhalb dieser Spule zu konzentrieren um nungsverdopplung.
Wirbelstromverluste in außerhalb dieser Spule be- Wenn der Schaltungspunkt A (Fig. 4) während
fmdlichen Metallteilen zu vermeiden. 45 eines Wechselspannungszyklus positiv bezüglich des
Dem Kondensator 9 der Spuleneinheit 2, die sich Schaltungspunktes B ist, fließen Strom durch einen
am einen Ende der Spulenanordnung befindet und Gleichrichter 11, der einen Kondensator 12 auflädt,
im allgemeinen auf Massepotential liegt, ist eine Während der anderen Halbwelle ist Punkt A negativ
Wechselspannungsquelle 10 (F i g. 5) parallel geschal· bezüglich des Punktes B und es fließt dann ein Strom
tet. Die angelegte Wechselspannung erzeugt in der 50 durch einen Gleichrichter 13, der einen Kondensator
ersten Spuleneinheit Schwingungen. Wegen der 14 auflädt. Zwischen den Punkten C und D baut sich
magnetischen Kopplung zwischen benachbarten Spu- dementsprechend eine Potentialdifferenz auf, die
leneinheiten werden dementsprechend auch in den ungefähr das Doppelte der maximalen PotentialdifTeanderen
Spuleneinheiten Schwingungen erregt. Die renz /wischen den Punkten A und B ist. Die Kon-Schwingungsenergie
wird also von Einheit zu Einheit 55 densatoren 9, 12 und 14 sowie die Gleichrichtern
in ganz ähnlicher Weise übertragen wie die mechani- und 13 sind in- einem Gehäuse 15 untergebracht, das
sehe Energie längs einer Reihe von Pendeln über- außerhalb der Hilfsspule 4 angeordnet ist, die das
tragen wird, deren Stangen durch Federn miteinander Gehäuse umgibt, wie insbesondere Fig. 3 zeigt. Die
verbunden sind. Die Anzahl der Windungen in jeder Primä^spule kann mit Gleichrichtern verbunden sein
Einheit und damit deren Induktivität ist entsprechend 60 oder nicht. F i g. 5 zeigt die Schaltung einer Primärdem gewüntrhten Verhältnis von Spannung zu Strom spuleneinheit ohne Gleichrichter. Die Primärwickbei dem gegebenen Leistungspegel gewählt. Die lung kann eine andere Windungszahl haben als die
Resonanzfrequenz der verschiedenen Einheiten kann Sekundärwicklungen, wenn dies für eine einwanddurch Abgleichen der einzelnen Kondensatoren 9 ein- freie Anpassung der Leistungsquelle 10 erforderlich
gestellt werden. Die Energieübertragung von Einheit 65 jst. Die an den Klemmen C und D (F i g. 4) zur Verzu Einheit verläuft im allgemeinen so, daß ein Wan- fügung stehenden Ausgangsgleichspannungen der
derfeld entsteht, das sich in einer Phasenänderung verschiedenen Spuleneinheiten 2 sind in Reihe geder Schwingungen von Spuleneinheit zu Spulenein- sthaltet und speisen einen Verbraucher, der in F i g. I
als Elektronenbeschleunigungsröhre 16 dargestellt ist, und endet in einer geerdeten Ferritscheibe 36. Die
die eine Kathode 17 enthält, welche Elektronen Einheit 30 am geerdeten Ende der Minrichtung wird
emitien, die in Richtung auf das Vnasseseiflge Ende durch einen Wechselspannungsgenerator 37 gespeist,
der Röhre beschleunigt werden. Wenn sich die Se- der dem Generator 10 in Flg.$ entspricht. Jede
schleunigungsröhre und die die Hochspannung lie- s Einheit 35 enthält einen Kondensator, jedoch keine
feinde Einrichtung in derselben Hochspannungssäule Gleichrichter. Ein Punkt jeder Einheit 35 ist mit
befinden, wie es bei Fig, 1 der Fall ist, kann ein einem entsprechenden Potentialniveau einer Widergleichförmiger Spannungsgradient für die Säule und standest recke 38 verbunden, so daß er auf einem
die Röhre durch entsprechende Anschlüsse an den geeigneten Gleichspannungspegel gehalten wird. Die
Spulenstapel erreicht werden. Wenn sich die Be- ie einzige Aufgabe der Spuleneinheiten 35 besteht darin,
schleunigungsröhre in einer getrennten Hochspan- die Wechselspannungsleistung weiterzuleiten, sie
nungssäule befindet, muß in dieser Säule ein Wider- liefern jedoch keine Leistung an irgendeinen Verstand 18 vorgesehen werden, der eine gleichförmige braucher. Die an der letzten, geerdeten und an die
Spannungsverteilung gewährleistet. Durch diesen Ferritscheibe 36 angrenzende Spuleneinheit 35 auf-Widerstand 18 sowie durch den beispielsweise als 15 tretende Wechselspannung wird zur geerdeten Spu-Beschleunigungsröhre 16 dargestellten Verbraucher leneinheit 30 durch zwei Leitungen 39,40, die mit
sind also alle Spuleneinheiten gleichspannungsmäßig der Primärwicklung eines Kopplungstransformators
in Reihe geschaltet. Wechsetspannungsmäßig sind die 41 verbunden sind, dessen Sekundärwicklung an den
Spuleneinheiten jedoch voneinander isoliert. Wechselspannungsgenerator 37 angeschlossen ist,
ende nicht richtig abgeschlossen ist, wird die am Der zweite Spulenstapel kann aufbaumäßig eine
nungsleistung reflektiert, wobei dann stehende Wellen kann jedoch auch neben dem ersten Stapel angeord-
entstehen. Dies ist jedoch unerwünscht, da die Aus- net werden. In diesem Falle werden die beiden Stapel
gangsspannung dann von Einheit zu Einheit nicht a$ dam.- am Hochspannungsende vorzugsweise elek-
gleichförmig ist, sondern in manchen Einheiten prak- frisch und nicht magnetisch miteinander gekoppelt,
tisch den Wert Null und in anderen Einheiten einen Die Einrichtung kann durch ein Druckgas gekühlt
wünschten Reflexionen zu verhindern besteht darin, durch Kanäle strömt, die wendelförmig zwischen
ion Hochspannungsende der Anordnung eine lei- 30 den Haupt- und Hilfsspulen verlaufen. Em typischer
stungsverbrauchende Belastung 19 vorzusehen, wie Wert für den Außendurchmesser der Hilfsspulen ist
es in F i g. 6 dargestellt ist. Hierbei wird jedoch $0 cm, wobei dann außen noch ein Raum mit einer
richtung herabsetzt. und Gleichrichter vorgesehen sein kann.
Bei einer anderen Ausführungsform der Erfindung, 3$ Da sich die Phasenlage der Wechselspannung von
die sich besonders für Tandembeschleuniger eignet, Spuleneinheit zu Spuleriemheit ändert, ist die Welligsetzt sich die Reihe von Spuleneinheiten fort, so keit der Ausgangsgleichspannung sehr klein. Eine
daß zusätzlich noch sozusagen ein Spiegelbild der zusätzliche Filterung wird außerdem dadurch noch
ersten, oben beschriebenen Anordnung vorhanden Sehr erleichtert, da man Einrichtungen der vorliegenist. Wechselspannungsmäßig betrachtet wird hier- 40 den Art gewöhnlich mit Wechselspannungen höherer
durch einfach die Länge der ursprünglichen An- Frequenz, z. B. 10 kHz speist.
Ordnung verdoppelt. Indem man jedoch einfach Wieder ein anderes AusfOhrangsbeispiel der Erflneinen Widerstandsweg vorsieht, mit dem die ver- dung ist in den F i g. 8 und 9 dargestellt. Bei diesem
schiedenen Einheiten verbunden sind, kann man das Ausführungsbeispiel werden Baueinheiten42 (Fig. 8)
Gleichpotential jeder Einheit der zweiten Reihe ent- 4$ verwendet, die jeweils vier Spulenetnheiten des oben
sprechend von der hohen Spannung nach Masse- beschriebenen Typs sowie zwei Fächer 43 *%t zusatzpotential abnehmen lassen. Das Gltichpotenttal der Rehe Schahungselemente, wie Kondensatoren und
letzten Einheit ist also wie das der ersten Einheit Oleichrichter, enthaften. Jedes Fach 43 ist betspiels
gleich dem Massepotential. Die letzte Einheit kann weise zwei Spuienemheiten dick und es ist eine elek
also elektrisch mit der ersten Einheit verbunden 50 trische Verbindung, z. B. ein nicht dargestellter ein
werden, so daß sich auch eine Wechselspannungs- fächer Draht vorgesehen, die den inneren und den
kopplung ergibt und die Werhselspannungsleistung äußeren Teil einer in diesem Bereich verlaufenden
wieder riickgespeist wird. Eine leistungsverbrau- Äquipotentialfläche 44 verbindet. Die Baueinheiten
chende Belastung ist dann aber nicht mehr nötig. 42 sind unabhängig voneinander, und zum Aufbau
Die in Fig.7 dargestellte Ausführungsform der 55 eines Generators wird einfach die erforderliche AnErfindung enthält Spuleneinheiten 30, die den Ein- zahl von Baueinheiten aufeinander gestapelt. Die in
heiten2 m Fig. 1 entsprechen und jeweils eine Fig. 8 und 9 dargestellte Einheit enthält ein Be-Hauptspule 31 sowie eine Hilfsspule 32 enthalten. schleunigungsrohr 45, das aus Stücken besteht, die
Am masseseitigen Ende des Spulenstapels ist eins sich jeweils innerhalb einer Baueinheit 42 befinden.
Ferritscheibe 33 angeordnet, die dieselbe Funktion 60 Der Stapel aus Baueinheiten 42 wird durch eine
erfüllt wie die Ferritscheibe 5 in F i g. 1. Anders als geeignete mechanische Vorrichtung mit nicht darin F i g. 1 enthält die Einrichtung nach F i g. 7 jedoch gestellten Dichtungen zusammengedrückt, so daß die
am hochspannungsseitigen Ende 34 der Säule keine Stücke des Beschleunigungsrohres 45 zwischen den
Ferritscheibe. vielmehr ist em zweiter Stapel aus einzelnen Baueinheiten vakuumdicht miteinander
Spuienemheiten vorgesehen, der die Fortsetzung des 65 verbunden sind. Wie bei den oben her Jiriebenen
ersten Stapels bildet und aus Spuienemheiten 35 be- Ausfühningsbeispielen der Erfindung enthält jede
steht. Der Stapel aus den Spuleneinheiten 35 ist ein Spulenemheit eine Hauptspule 46 und eine Hilfs-Spicgelbild des Stapels aas den Spuleneinheiten 30 spule 47, die das Magnetfeld außerhalb der Haupt-
spule 46 begrenzt, Bei der in F i g. 8 und 9 dargestellten
Ginrichtung muß außerdem das sich innerhalb der Hauptspule 46 befindliche Beschleunigungsrohr
gegen das Magnetfeld abgeschirmt werden, und es ist daher jeweils eine zweite Hilfsspule 48 vorgesehen,
dk- innerhalb der Hauptspule 46, jedoch außerhalb des Beschleunigungsrohfes 43 angeordnet ist.
Die Gleichrichter und Kondensatoren sind wieder außerhalb der ersten Hilfsspule 4? angeordnet und
befinden sich in den speziell hierfür vorgesehenen to Fächern 43, in denen sie zur Wartung und Reparatur
leicht zugänglich sind, wenn die betreffende Baueinheit aus dem Stapel entfernt wird.
Bei dem Ausfiihrungsbeispiel der Erfindung ent
hielt die Sekundärseite der Einrichtung einhundert »s Sekundärspulen, die jeweils eine Spannung zwischen
und 50 kV lieferten. Die Wellenlänge des Wanderfeldes beträgt einen Bruchteil, ι. B. '/,„ oder ' ,„ der
Gesamtlänge der Sekundärseite. Vorzugsweise wird in jeder Spuleneinhei: nur ein kleiner Teil der Lei- *o
stung abgegriffen und gleichgerichtet.
Die Spuleneinheiten können einzeln aufeinander gestapelt werden oder es können eine Anzahl von
Spuleneinheiten zu Baugruppen vereinigt und diese Baugruppen dann aufeinander gestapelt werden. as
Claims (9)
- Patentansprüche:I. Einrichtung zur Erzeugung eines hohen Gleichspannungspotentials, bestehend aus einer Vielzahl von in gegenseitigem Abstand in einer 3« Reihe axial nebeneinander angeordneten koaxialen Spuleneinheiten, von denen die erste an Erde und die letzte an das hohe Gleichspannungspotential angeschlossen und von denen mindestens eine mit einer Wechselspannung mit as gegebener Frequenz (im kHz-Bereich) gespeist ist dadurch gekennzeichnet, daß jede Spuleneinheit (2,3·) mit einer Kapazität (9) auf eine Frequenz in der Größenordnung der gegebenen Speisef'-equenz abgestimmt ist, daß die Abstimmung, Anordnung und Ausbildung der Spuleneinheiten so gewählt sind, daß der Betrag der Phasendifferenz zwischen der speisenden Wechselspannung und den in den einzelnen Spuleneinheiten induzierten Wechselspannungen mit wachsendem Abstand dieser Spuleneinheiten von der mit der Wechselspannung gespeisten Spuleneinheit zunimmt, daß jede etnspeisungsfreie Spuleneinheit mit dem Wechselspannungseingang einer Gleichrichterschaltung (11,13) ver- so bunden ist und daß die Gleichspannungsausgängtf (C, D) der Gleichrichterschaltungen in Reihe geschaltet sind.
- 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spuleneinheiten (2,30) derart abgestimmt sind, daß die Summe der Phasendrehungen in den einzelnen Spuleneinheiten in der gesamten Anordnung ein Vielfaches von 360 beträgt.
- V Einrichtung nach Anspruch I oder 2, da durch gekennzeichnet, daß jede Spuleneinheit (2. 30) eine Hauptspule (3.31,4*) und eine diese koaxial umgebende, gegensinnig gewickelte Hilfsspule (4. 32. 47) aufweist.
- 4. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede Spuleneinheit (2) eine Hauptspule (46) und eine koaxial innerhalb der Hauptspule angeordnete, gegensinnig gewickelte Hilfsspule (48) aufweist.
- 5. Einrichtung nach einem der Ansprüche I bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die ein speisungsfreien Spuleneinheiten (2.30) mit als Spannungsverdopplungsschaltungen ausgebildeten Gleichrichterschaltungen (Il bis 14) verbunden sind.
- 6 Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die am höchsten Potential liegende Spuleneinheit zur Vermeidung von unerwünschten Spannungsreflexionen mit einer leistungsverbrauchenden Belastung (19) versehen ist.
- 7. Einrichtung nach einem der Ansprüche I bi 5, dadurch gekennzeichnet, daß die am höchsten Potential (bei 34) liegende Spuleneinheit (39) der Spulenanordnung mit einer wetnselspan nungsmäßig dieser ersten Spulenanordnung spiegelbildlichen zweiten Spulenanordnung (35, 35...) gekoppelt ist.
- 8. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch ge kennzeichnet, daß das dem hochspannungsseui gen Ende (34) abgewandte Bude der zweiten Spulenanordnung (35,35...) wechselspannung* mäßig mit der auf Erdpotential liegenden Spulen einheit (39) der ersten Spulenanordnung gekoppelt ist.
- 9. Einrichtung nach einem der Ansprüche I bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß an den Stirn selten der hn Spulenstapel an den Enden liegen den Spuleneinheiten (2,39,35) jeweils eine Ferrit scheibe (5,6,33,36) angeordnet ist.Hierzu 1 Blatt Zeichnungen 709606/72
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