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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.
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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.
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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.
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In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele für die Verwirklichung
des Erfindungsgedankens schematisch dargestellt.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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Die Drosselspulenanordnung kann mit Vorteil auch zur Messung magnetischer
Felder, z. B. des Erdfeldes, oder kleiner Gleichströme Verwendung finden.