DE906706C

DE906706C - Insbesondere als Magnetverstaerker verwendbare Drosselspulenanordnung

Info

Publication number: DE906706C
Application number: DES11151D
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Gerhart Rudolph
Original assignee: Siemens Corp
Current assignee: Siemens Corp
Priority date: 1941-08-20
Filing date: 1941-08-20
Publication date: 1954-03-18

Description

Insbesondere als Magnetverstärker verwendbare Drosselspulenanordnung Magnetverstärker, bei welchen die Permeabilität der Spulenkerne von Drosselspulen mittels einer steuernden Gleicherregung geändert und der gleichgerichtete Drosselspulenarbeitsstrom zur Erzeugung einer rückkoppelnden Eigengleicherregung verwendet wird, besitzen hinsichtlich ihrer niedrigsten, zur Aussteuerung notwendigen Steuerleistung eine untere Grenze, die bei den bekannten Einrichtungen gegeben ist durch die bisher verwendete Art der Rückkopplung, bei welcher der Arbeitswechselstrom direkt über eine Gleichrichteranordnung der Rückkopplungswicklung zugeführt wird. Der Widerstand der hierfür notwendigen Gleichrichteranordnung stellt dabei stets einen Verbraucher dar, an den ein Teil der gesteuerten Leistung abgegeben werden muß. Mit der technisch möglichen unteren Grenze der Gleichrichterverlustleistung ist, wenn man aus Stabilitäts- oder Sicherheitsgründen immer den gleichen Verstärkungsgrad des Verstärkers vorsieht, auch die kleinste Steuerleistung für den Verstärker festgelegt. Zur Verstärkung noch kleinerer Leistungen sind die bekannten Anordnungen daher technisch nicht mehr brauchbar.
Die Nachteile der bekannten Einrichtungen sind beim Gegenstand der Erfindung dadurch vermieden, daß erfindungsgemäß die rückkoppelnde Eigengleicherregung mit dem Arbeitswechselstrom über eine Verstärkerröhre verknüpft ist.
Es wird also gemäß der Erfindung der gesteuerte Arbeitswechselstrom dem leistungsverbrauchenden Rückkopplungskreis nicht unmittelbar zugeführt, sondern vorher so verstärkt, daß der Leistungsverbrauch der Gleichrichteranordnung durch die Verstärker zumindest aufgehoben wird. Dabei können Verstärkerröhren und Gleichrichteranordnu.ng zwei getrennte Elemente sein, die in der Weise dem Verstärker zugeordnet sind, daß die Röhre zwischen dem Arbeitsteil des Verstärkers und der Gleichrichteranordnung liegt. Es kann indes die Röhre selbst gleichzeitig als Verstärker oder Gleichrichterteil benutzt werden.
In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele für die Verwirklichung des Erfindungsgedankens schematisch dargestellt.
Die steuerbare Drossel in Fig. i besteht aus den beiden Kernen 1, 2, auf denen die Arbeitswicklungen 3, 4 angeordnet sind. Der Arbeitswechselstrom fließt von der Wechselstromquelle 5 über die Arbeitswicklungen und den im allgemeinen kleinen Gitterwiderstand 6. Die an dem Widerstand 6 liegende Wechselspannung wird mit Hilfe der Röhre 7, die an einem Gleichstromnetz 8 liegt, verstärkt und über einen Transformator g der Gleichrichteranordnung io zugeführt. Aus dieser Gleichrichteranordnung fließt ein dem Arbeitswechselstrom proportionaler Gleichstrom, gegebenenfalls über einen Verbraucher i i, der Eigengleicherregungswicklung 12 zu. Diese Wicklung ist den beiden Kernen 1, 2 so zugeordnet, daß die in den Kernen durch die Arbeitsströme bewirkten Wechselflüsse in ihr keine Spannungen induzieren. In derselben Weise wie diese Rückkopplungswicklung 12 liegt auch die Steuerwicklung 13 auf den beiden Kernen 1, 2, die von dem aus der Steuerstromquelle 1q. stammenden Steuergleichstrom durchflossen ist.
Im ungesteuerten Zustand liegt die Hauptwechselspannung an den beiden Arbeitswicklungen 3, .I und nur eine kleine Wechselspannung an dem Gitterwiderstand 6. Infolgedessen fließt auch .nur ein kleiner Rückkopplungsgleichstrom durch die Wicklung 12, der der Drossel eine kleine Gleichvormagnetisierung gibt. Ist der Steuerstrom so gerichtet, daß das durch ihn in der Wicklung 13 erzeugte Steuergleichfeld dieselbe Richtung wie das Rückkopplungsfeld besitzt, so steigt beim Steuern der Arbeitsstrom und damit auch die Spannung an dem Gitterwiderstand 6 an. Dadurch steigt auch der Gleichstrom in der Rückkopplungswicklung 12 an, d. h. die Wirkung des Steuerstromes wird durch die Rückkopplungsanordnung unterstützt. Fließt der Steuerstrom in der entgegengesetzten Richtung, so wirkt das Rückkopplungsfeld dem Steuerfeld entgegen.
Bei der Anordnung nach Fig. i hat der durch den Verbraucher fließende Gleichstrom stets dieselbe Richtung. Um zu erreichen, daß die Wirkung des Verbraucherstromes dem Steuerstrom nach Größe und Richtung folgt, werden zweckmäßig zwei der in Fig. i gezeigten Anordnungen zu einem Verstärker zusammengefaßt und in der Weise gesteuert, daß der Steuerstrom stets in der einen Anordnung ein Feld in Richtung des Rückkopplungsfeldes und in der anderen Anordnung ein Feld in entgegengesetzter Richtung aufbaut. Ein derartiger, aus nvei Einheiten bestehender Verstärker ist in Fig. 2 gezeigt, in der gleiche Teile wie in Fig. i mit gleichen Bezugszeichen versehen sind. Bei diesem Ausführungsbeispiel sind die Verbraucher, die mit 15, 16 bzw. 17 bezeichnet sind, in die Anodenkreise der beiden Röhren gelegt, könnten indes auch in den Rückkopplungskreisen liegen.
In Fig. 3 wird außer der Verstärkung .auch die Gleichrichtung durch die Röhre bewirkt. Zu diesem Zweck wird die Röhre zweckmäßig als Audion geschaltet. Die steuerbare Drossel 18 wirkt auch hier auf einen Verbraucher ig, der zwischen Gitter und Kathode einer Röhre 2o liegt. Die an diesem Verbraucher auftretende Spannung wird dem Gitter über die beim Audion übliche Kombination Kondensator-Widerstand 21 zugeführt. Der Anodenstrom, der dann ein Bild für den verstärkten und gleichgerichteten Arbeitswechselstrom ist, fließt über die Rückkopplungswicklung 22 und einen Verbraucher 23 zur Anodenstromquelle 2q.. Die Steuerung erfolgt mit Hilfe eines Gleichstromes, der aus der Steuerstromquelle 25 durch die auf dem Kern der Drossel 18 angeordnete Steuerwicklung 26 fließt.
Die Anordnung gemäß Fig. 3 kann in der gleichen Weise wie die vorbeschriebene Anordnung doppelt bzw. vierfach ausgebildet werden, so daß die in .der Steuerwicklung durch die Arbeitsströme erzeugten Induktionsspannungen verschwinden bzw. daß die Anordnung so gesteuert wird, daß die Wirkungen der Verbraucherströme nach Größe und Richtung dem Steuerstrom bzw. den Steuerströmen folgen.
Die Drosselspulenanordnung kann mit Vorteil auch zur Messung magnetischer Felder, z. B. des Erdfeldes, oder kleiner Gleichströme Verwendung finden.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Insbesondere als Magnetverstärker verwendbare Drosselspulenanordnung zur Verstärkung sehr kleiner Leistungen, bei welcher die Permeabilität der Spulenkerne mittels einer steuernden Gleicherregung geändert und der gleichgerichtete Drosselspulenarbeitsstrom zur Erzeugung einer rückkoppelnden Eigengleicherregung in den Kernen verwendet wird, dadurch gekennzeichnet, daß die rückkoppelnde Eigengleicherregung mit dem Arbeitswechselstrom über eine Verstärkerröhre verknüpft ist.
2. Magnetverstärker nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Arbeitswechselstrom mit Hilfe einer Verstärkerröhre verstärkt und der verstärkte Strom über eine Gleichrichteranordnung der Eigengleicherregungswicklung der Drossel zugeführt wird.
3. Magnetverstärker nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Arbeitswechselstrom mit Hilfe einer Röhre verstärkt und gleichzeitig gleichgerichtet wird und dieser Strom der Eigengleicherregungswicklung der Drossel zugeführt wird. q.. Magnetverstärker nach Anspruch 2 oder 3, gekennzeichnet durch eine Verdoppelung der Anordnung, derart, daß die beiden Verbraucherströme in entgegengesetzter Weise vom Steuerstrom beeinflußt werden, so daß die Gesamtwirkung der beiden Verbraucherströme dem Steuerstrom nach Größe und Richtung folgt. Angezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 657 i27.