DE1073629B - Einrichtung zum elektrischen Fischfang - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Zum elektrischen Fischfang werden in das Fangwasser über Elektroden elektrische Ströme eingeleitet. Die Elektrofischerei auf See erfordert wegen der großen Leitfähigkeit des Salzwassers hohe Stromstärken und daher große Leistungen der Stromquellen. Man ist daher dazu übergegangen, mit Impulsen zu arbeiten. Hierdurch wird nicht nur der Leistungsbedarf geringer, sondern es werden gleichzeitig auch günstigere physiologische Wirkungen erzielt.

Es ist bekannt, diese Impulse mit einer Einrichtung zu erzeugen, welche in Fig. 1 in ihrem prinzipiellen Aufbau schematisch dargestellt ist. In dieser ist mit 1 eine Gleichstromquelle bezeichnet, welche über eine Ladedrossel 2 dauernd mit dem Impulskondensator 3 in Verbindung steht. Eine Anordnung ähnlicher Art ist bereits in Form einer Einrichtung zur therapeutischen Behandlung von Muskeln beschrieben worden, wobei ein Wechselstrom niedriger Frequenz mit flacher Amplitude und großer Phasenbreite dadurch erzielt werden soll, daß im Entladekreis eines aus der Gleichstromquelle über eine Glimmröhre gespeisten Kondensators eine regelbare Selbstinduktion in Form einer mit verschiebbarem Eisenkreis ausgeführten Spule oder eines Variometers eingeschaltet ist. Bei den bekannten für den Fischfang bestimmten Einrichtungen, wo eine solche flache Amplitude mit großer Phasenbreite nicht erwünscht ist, wird der aus der Gleichstromquelle gespeiste Kondensator 3 über ein Schaltmittel 4, das beispielsweise ein gitter- und zündstiftgesteuertes Entladungsgefäß sein kann, über die Kabel 5 und 6 auf die im Wasser befindlichen Elektroden 7, 8 entladen. Diese Entladung geht in Form einer je nach dem Wasserwiderstand zwischen den Elektroden 7 und 8 mehr oder weniger gedämpften Schwingung vor sich, d. h. es erfolgt eine Umladung des Kondensators 3, und es liegt beim Nulldurchgang der Entladeschwingung, bei dem das Entladungsgefäß 4 wieder erlischt, am Kondensator 3 entgegengesetztes Potential. Wegen der geringen Dämpfung des Aufladekreises erfolgt auch die Aufladung in Form einer Schwingung, welche eine Überhöhung der Ladespannung des Kondensators 3 bedingt. Diese Aufladeschwingung wird um so ausgeprägter bzw. die Spannungsüberhöhung am Kondensator wird um so größer, je stärker die Entladeschwingung vor sich geht bzw. je größer die zu Beginn der Kondensatoraufladung an diesem liegende Ladung entgegengesetzter Polarität ist. Sobald der Kondensator 3 seine höchste Spannung erreicht hat, muß die Entladung über das Schaltmittel 4 einsetzen, da in diesem Augenblick der Rückstrom einsetzt. Dieses Einsetzen des Rückstromes kann zur Betätigung des Schaltmittels 4 ausgenutzt werden, indem hierzu die Spannungsumkehr am Widerstand 9 verwendet wird. Beispielsweise kann bei Einrichtung zum elektrischen Fischfang

Anmelder:

Siemens-Schuckertwerke

Aktiengesellschaft,

Berlin und Erlangen,

Erlangen, Werner-von-Siemens-Str. 50

Dipl.-Ing. Wilhelm Kafka,

Tennenlohe-Turmberg bei Erlangen,

ist als Erfinder genannt worden

Verwendung eines Ignitrons in üblicher Weise zu diesem eine Zündröhre parallel liegen, welche durch die umkehrende Spannung am Widerstand 9 gezündet wird und die Zündung des Ignitrons 4 einleitet.

Im Entladekreis entstehen bei dieser bekannten Schaltung steil ansteigende und flach abfallende, verhältnismäßig spitze Impulse von der Dauer weniger m/sec (z. B. 2 bis 5 m/sec), die der ersten Halbwelle einer gedämpften Schwingung entsprechen. Physiologische Untersuchungen haben ergeben, daß derartige spitze Kurven nicht das Optimum der Impulsform darstellen, da nur eine bestimmte Mindeststromstärke eine bestimmte Zeit (etwa 1 m/sec), Chronaxie genannt, vorhanden sein muß, um eine bestimmte physiologische Wirkung auszulösen. Bei den bekannten Impulserzeugern mit Kondensatorentladung hat man sich bisher damit geholfen, daß man die Impulsspitze über die erwähnte Mindeststromhöhe so weit erhöht hat, daß die erforderliche Mindeststromstärke über die vorgegebene Zeit vorhanden war. Die die Mindeststromstärke übersteigenden Stromwerte der Impulsspitze sind aber für die Beeinflussung der Fische nicht erforderlich und bedingen also nur unnötige Verluste. Diese Verluste können unter Umständen größer werden als die für die Beeinflussung der Fische erforderlichen Energien. Dadurch werden der Impulsgenerator und die Stromquelle größer und teurer als nötig.

Durch die Erfindung werden diese Verluste auf einfache Weise vermieden. Dies geschieht dadurch, daß eine Einrichtung zur Zerlegung des von einer Gleichstromquelle gelieferten Stromes in eine Folge von Impulsen, bestehend aus einem von der Stromquelle auf geladenen Kondensator, der mit Hilf e von Schaltmitteln über eine Selbstinduktion entladen wird, erfin-

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dungsgemäß zum Fischfang mittels über Elektroden in das Fangwasser geleiteter Stromimpulse verwendet wird, wobei die Selbstinduktion als eine Drosselspule ausgeführt ist, deren Ummagnetisierung erst bei einer vorgegebenen Entladestromstärke beginnt. Hieran werden in das Fangwasser eingeführte Elektroden angeschlossen, so daß im Fangwasser die Stromimpulse in der gewünschten Form entstehen. Es sind hierbei die Impulsspitzen, soweit sie über die für die physiologische Wirkung erforderliche Stromstärke hinausgehen, gewissermaßen abgeschnitten und dadurch die Verluste erheblich herabgesetzt. Als Drosselspule wird mit besonderem Vorteil eine solche mit geschlossenem Eisenkreis und einstellbarer Gleichstrom-Vormagnetisierung verwendet.

Durch entsprechende Wahl der Gleichstromvormagnetisierung läßt sich die Stromstärke einstellen, bei der die Ummagnetisierung und damit die Strombegrenzung einsetzt. Es ist vorteilhaft, die Drossel mit einem Kern auszurüsten, der eine möglichst scharf geknickte Magnetisierungskennlinie aufweist. Hierfür g-eeignete Kernformen und Kernwerkstoffe sind bekannt, so daß nähere Erläuterungen hierzu nicht erforderlich sind. Bei der Verwendung einer solchen Entladedrossel sinkt die Kondensatorspannung dann langsamer als bei dem bekannten Entladekreis entsprechend Fig. 1, und der Ladestrom bleibt auch noch in gleicher Höhe erhalten, wenn die Kondensatorspannung unter den ohmschen Spannungsabfall des Mindeststromes im Entladekreis gefallen ist, da dann die Entladedrossel wieder rückmagnetisiert wird und Spannung in den Entladekreis abgibt. Bei Vorhandensein einer solchen Entladedrossel und zweckentsprechender Bemessung derselben kann bei gleicher physiologischer Wirkung wie bei den bisher benutzten spitzen Impulsen. die Kapazität des Kondensators wesentlich kleiner gewählt werden. Dadurch wird auch die Ladeeinrichtung entsprechend kleiner. Ferner wird der Effektivwert für den Strom im Entladekreis wesentlich kleiner. Das ist für die Bemessung der Kabel und des Schaltmittels im Entladekreis von Bedeutung. Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, daß der Entladekreis schwächer gedämpft ist und daher im Augenblick des Stromnulldurchganges, bei dem der Entladeschalter unterbricht, der Kondensator eine höhere entgegengesetzte Spannung aufweist. Wenn die Aufladung des Kondensators in Form einer Schwingung vor sich geht, wie es beispielsweise bei der bekannten Einrichtung nach Fig. 1 der Fall ist, tritt dadurch eine noch stärkere Spannungsüberhöhung am Impulskondensator auf. Ferner wird durch die Einschaltung der Entladedrossel erreicht, daß die Anfangssteilheit des Impulses durch Erhöhen der Kondensatorspannung gesteigert werden kann, ohne daß eine Erhöhung des Energieumsatzes notwendig ist, wie es bei der bisher üblichen Entladeschwingung ohne Impulsbegrenzungsmittel erforderlich war.

Bei Impulserzeugungsanlagen nach Fig. 1, bei denen als Schaltmittel 4 mechanische Schaltkontakte benutzt werden, ist es zwar bereits bekannt, mit diesen Kontakten eine sogenannte Schaltdrossel in Reihe zu schalten. Diese hat jedoch die Aufgabe, beim Durchgang des Entladestromes durch Null den negativen Stromanstieg kurzzeitig so lange zu sperren, bis die Kontaktöffnung erfolgt ist. Eine solche Schaltdrossel, welche ebenfalls eine steile, stark geknickte Magnetisierungskennlinie aufweisen kann, wird jedoch ihrer Aufgabe entsprechend derart bemessen, daß die Ummagnetisierung unmittelbar nach dem Stromnulldurchgang einsetzt und daß sie schon bei relativ sehr kleinen Impuls-Stromstärken in Sättigung geht, damit sie nur am Ende des Impulses kurze Zeit wirksam ist und im übrigen dem Impuls praktisch keinen Widerstand entgegensetzt. Eine derartige Schaltdrossel kann somit zur Impulsbegrenzung nicht benutzt werden. Sie kann aber zusätzlich zu der Entladedrossel in den Entladekreis eingeschaltet werden, wenn dies zur Erleichterung der Schaltbedingungen für den Entladeschalter zweckmäßig ist.

An Hand der Fig. 2 und 3 wird die Erfindung noch näher erklärt. Fig. 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel in schematischer Darstellung, welches in seinem grundsätzlichen Aufbau der bekannten Impulserzeugungseinrichtung nach Fig. 1 entspricht. Deshalb sind für die gleichen Teile auch die gleichen Bezugszeichen wie dort verwendet. Gemäß der Erfindung ist in den Entladekreis des Kondensators 3 eine Entladedrossel 10 mit geschlossenem Eisenkreis und vorzugsweise scharf geknickter Magnetisierungskennlinie eingeschaltet. Mit 11 ist eine Vormagnetisierungswicklung der Drossel bezeichnet. Ihr Vormagnetisierungsgleichstrom wird so gewählt, daß die Ummagnetisierung beginnt, wenn der Entladeimpuls eine für die gewünschte physiologische Wirkung erforderliche Mindesthöhe erreicht hat. Der Entladestrom steigt dann praktisch nicht mehr weiter an; die Drossel geht nicht in Sättigung.

In dem Schaubild nach Fig. 3 ist der Entladevorgang des Impulskondensators 3 bei der bekannten Einrichtung nach Fig. 1 in ausgezogenen Linien und bei Anwendung einer Entladedrossel nach der Erfindung in gestrichelten Linien veranschaulicht. Jum ist die Mindeststromstärke, welche zur Erzielung der gewünschten physiologischen Wirkung mindestens während der Zeitdauer T vorhanden sein soll. Mit / ist der Verlauf der Entladeströme, mit Uc der Verlauf der Kondensatorspannung und mit U die Spannung am äußeren Entladekreis bezeichnet Damit der Entladestrom in der Höhe von Jum über die Zeitdauer T aufrechterhalten bleibt, brauchen nur Kondensator und Entladedrossel entsprechend bemessen zu werden. Die schraffierten Dreiecke zeigen, für welches Spannungszeitintegral die Entladungsdrossel zu bauen ist.

Die in der Vormagnetisierungswicklung 11 beim Entladevorgang entstehende Spannung soll nach Möglichkeit keine große Änderung des Vormagnetisierungsstromes hervorrufen, da sonst die eingestellte Stromgrenze Juin überschritten werden würde. Es ist daher vorteilhaft, den Vormagnetisierungsstrom zu stabilisieren. Hierzu kann z. B. eine besondere Glättungs- oder Stabilisierungsdrossel im Vormagnetisierungskreis angeordnet werden. Damit diese nicht übermäßig groß wird, kann man eine gewisse Änderung des Vormagnetisierungsstromes während des Entladevorganges-zuTassen. Man kann die besondere Stabilisierungsdrossel auch sparen, wenn man die im Aufladekreis des Kondensators befindliche Ladedrossel 2 mit einer zweiten Wicklung versieht und diese mit der Vormagnetisierungswicklung 11 der Entladedrossel 10 in Reihe schaltet. Wenn als Ladestromquelle ein Gleichstromgenerator vorhanden ist, kann man auch dessen Erregerwicklung zur Stabilisierung benutzen, indem man diese in den Vormagnetisierungskreis einschaltet, also den Erregerstrom des Generators gleichzeitig als Vormagnetisierungsstrom für die Entladedrossel 10 benutzt. Man kann auch die zwei te Wicklung der Ladedrossel und die Erregerwicklung mit der Vormagnetisierungswicklung in Reihe schalten, wie dies in Fig. 2 gestrichelt eingezeichnet ist. Der Erregerstrom fließt dann auch durch' die zweite Wicklung der Ladedrossel 2,

und man erhält den weiteren Vorteil, daß deren Kern bei entsprechender Auslegung der Wicklung vom negativen bis zum positiven Sättigungswert ummagnetisiert wird und deshalb die Ladedrossel 2 trotz der zweiten Wicklung nicht größer zu sein braucht als die Ladedrossel 2 bei der bekannten Ausführung nach Fig. 1. Eine solche Schaltung hat weiter den "Vorteil, daß man bei Änderung der Erregung des Generators und damit der Aufladespannung des Kondensators 3 gleichzeitig die Grenze des Entladestromes luin ändert, die Impulse aber im übrigen ihre Form beibehalten und lediglich mit der Erregungsänderung proportional wachsen oder abnehmen. Die Höhe von Jmn kann durch primäre oder sekundäre Anzapfungen an der Drossel 10 eingestellt werden.

Die Erfindung ist auch anwendbar, wenn statt der Ladedrossel 2 ein ohmscher Widerstand zur Begrenzung des Ladestromes vorhanden ist. Ferner kann der Kondensator 3 auch durch zwei Kondensatoren oder Kondensatoreinheiten ersetzt werden, die entgegengesetzt aufgeladen werden und nach Schließen eines Schalters über die Wasserstrecke umgeladen werden. Die Anwendung der Entladedrossel nach der Erfindung ist immer vorteilhaft, wenn eine Begrenzung von Entladungs- oder Umladungsimpulsen im vorstehenden Sinne gefordert wird. Die Erfindung ist auch nicht nur zur Erzeugung von in das Seewasser ausgesandten Impulsen geeignet, sondern kann auch beispielsweise zum elektrischen Walfang u. dgl. verwendet werden, wo die Impulse unmittelbar, z. B. über eine Harpune, in den Tierkörper eingeleitet werden. Sie kann aber auch für andere physiologisch oder physikalisch wirkende Impulse benutzt werden, die die beschriebene Form haben sollen.

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Einrichtung zur Zerlegung des von einer Gleichstromquelle gelieferten Stromes in eine Folge von Stromimpulsen, bestehend aus einem

35 von der Stromquelle aufgeladenen Kondensator, der mit Hilfe von Schaltmitteln über eine Selbstinduktion auf den Nutzkreis entladen wird, gekennzeichnet durch die Verwendung zum Fischfang mittels über Elektroden in das Fangwasser geleiteter Stromimpulse, wobei die Selbstinduktion als eine Drosselspule ausgeführt ist, deren Urnmagnetisierung erst bei einer vorgegebenen Entladestromstärke beginnt.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Entladedrossel eine vorzugsweise einstellbare Gleichstromvormagnetisierung aufweist.

3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Entladedrossel einen geschlossenen Eisenkreis mit scharf geknickter Magnetisierungskennlinie aufweist.

4. Einrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Vormagnetisierungsstromkreis der Entladedrossel eine Stabilisierungsdrossel enthält.

5. Einrichtung nach Anspruch 4 mit einem Gleichstromgenerator als Ladespannungsquelle für den Impulskondensator, dadurch gekennzeichnet, daß als Stabilisierungsdrossel die Erregerwicklung des Generators benutzt ist, mit der die Vormagnetisierungswicklung der Entladedrossel in Reihe liegt.

6. Einrichtung nach Anspruch 4, bei der im Ladestromkreis des Impulskondensators eine Ladedrossel liegt, dadurch gekennzeichnet, daß als Stabilisierungsdrossel eine auf der Ladedrossel vorhandene zweite Wicklung dient.

7. Einrichtung nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch die gleichzeitige Anwendung der Maßnahmen nach Anspruch 5 und 6.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 439 068.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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