DE922007C

DE922007C - Hochfrequenzgenerator fuer Heizzwecke

Info

Publication number: DE922007C
Application number: DEN6108A
Authority: DE
Inventors: Lourens Blok
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1951-09-26
Filing date: 1952-09-21
Publication date: 1955-01-07
Also published as: GB708796A; US2751502A; CH305864A; FR1063611A; BE514401A

Description

Die Erfindung· betrifft einten Hochfrequenzgenierator für Heizzwecke,, der einm Röhrenoszillator mit einer wassergekühltein, von einer Klöppelspule in Form eines herumgebiogeiniein MetaUstFeifens eng umschlossenen Schwingspule enthält. Die Wasserkühlung der Schwingspule ist erforderlich, um die infolge der Hochfoeqwnzverluste in der Spule erzeugte Wärme ableiten zu kommen. Die Koppelspule hat im allgemeinen nur eine Windung und ist an die (äußere) Heizspule angeschlossien,, in deren Feld der zui erhitzende Teil angeordnet wird.

Damit sich in allan Fällen eine hinreichende Kopplung zwischen der Schwingspule und der Heizspule ergibt, muß die Kopplung zwischen Schwingspule und Koppelspule ziemlich ©ng sein. Daher muß diese die Schwingspule" mit verhältnismäßig geringem Zwischenraum umschließen. Bei einem io-kW-Generator z. B. beträgt der Zwischenraum nmr etwa 71mm.

Infolgedessen kann unter gewissen Bedingungen ein Überschlag· zwischen der Schwingspule, an der Spaniniumgen von vielen tausend Volt auftreten können, und der Koppelspule eintreten. Es hat sich gezeigt, daß die Gefahr dieses Überschlags besonders groß ist, -wenn, sich auf der Schwingspule Wasserdampf niederschlägt. Dieser Fall kann, unter anderem leicht eintreten, wenn die Anodenspeisespannuing'des Generators ausgeschaltet wird, wähnend die übrigen Speisespannungen einiges ehaltet bleiben (sogenannte stand-by-Einstellung). Das Kühlwasser

durchströmt hierbei nach wie vor die Spule, d. h. das Rohr, aos dem die Spule gewickelt ist, und kühlt diese stark ab, da die Erwärmung· infolge der Hochfrequenzverluste weggefallen ist. Das Wasser kann so kalt sein, daß sich auif der Spule Wasserdampf aus der Luft kondensiert, und die dann an der Spule hängenden Tropfen können leicht zu) einem Überschlag nach der Klöppelspule fühnen·, wenn der Generator wieder in Betrieb geno'mmen wird.

Gemäß der Erfindung- wird diese Schwierigkeit dadurch behoben, daß in die Zuleitung des Kühlwassers zur Schwingspule ein elektrisch, steuerbares Ventil eingefügt ist, das nur danin idas Kühlwasser für die Spule durchlaßt, wenn der Generator in Betrieb schwingt, aber die - Zufuhr des Kühlwassers zui der Anode der Sdiwingröhre praktisch nicht beeinflußt.

Zweckmäßig wird dies durch Einfügen des Ventilbetätigungsmaignieten in eine Schaltung- erreicht, bei der dieser Maginet gleichzeitig mit dem Anodenspeisetrainsfbrmatior des Generators eingieschaltet wird. Das Kühlwasser fließt dann nor, wenn die Anodenspeisespannung der Schwingrölrre eingeschautet ist. Die Spule kann sich in diesem Fall nicht weiter als bis zu der Umgebungstemperatur abkühlen, so daß keine Kondensation eintreten kann.

Die Erfindung- wird an Hand der Zeichnung näher erläutert, in der eine Ausiührungsform beispielsweise dargestellt ist.

Fig. ι ist eine schaufaÜdMdhe Darstellung des für die Erfindung wesentlichen Teiles derselben; Fjg·. 2 ist leine Einzeldarstellung im Schnitt. In Fig. ι ist das Wasserkühlsystem eines- Hochfrequienzoszjllators für Heizzwecke dargestellt,. das im wesentlichen aus eimer aus Kupferrote gewickelten Schwingspulie 1 und einem sie gleichachsig- umgebenden Kupferband 3 besteht, das zu einem bis auf einen Schlitz geschlossenen Zylindermantel gebogen ist und die Sekundärspuile (Klöppelspule) büdet; an den Rändern des erwähjnten Schlitzes ist das Kupferband rechteckig nach außen abgebogen, und die beiden Enden 3' und 3" des Bandes Megien mit sehr geringem, z. B. nur r mm Zwischenraum parallel zueinander praktisch radial gegenüber dem zylindrischen Teil und bilden die Zuleitung zu einer (nicht dargestellten) Heizspule. Diese kann an zwei kupfernen, andenSpuüienienden 3' bzw. 3" befestigten Anschlußblöcken 5 und 7 festgeschraubt werden.

Die Spujie 1 ist auf einen Träger gewickelt, der aus drei achspanaüM angeordneten· Streifen 9 aus verlustfreiem Isoliermaterial besteht. Diese sind an ihrem einen Ende an einer senkrechten 'MetaHwand befestigt, 'die einen. Ted! eines fahrbaren Gesteüs 11 bildet. Die Spule 1 kann mehr oder weniger tief in 'die Koppeispufe 3 hineingefahren werden, um die Kopplung- und damit die Ausgiamgsleistulng· zu regeln. Der Spule 1 wird über einen Gummisohlaiuch 13 Kühlwasser zugeführt. Das Kühlwasser durchfließt nach, dem Passieren der Spule 1 leinen · zweiten -Gummischlauch 15, ein Verbindungsrohr 17 und Schläuche 19, 21 und 23, die Anschlußblöcke 5 und 7 und wird durch ein Ableitungsrohr 25 abgeführt.

Die übrigen Teile des Kühlsysteims und die Schwingröhre sind hinter ''einer 'Schirmplatte 27 angeordnet.

Die Maximalkopplung zwischen- den Spulen 1 und 3 muß besonders fest sein, um bed. allen in der Praxis vorkommenden Belastutngien dem Hedzkreis die Maximalenergie zuführen zu können. Mit Rücksicht ^darauf muß die Differenz im Durchmesser der Spulen möglichst gering sein. Der Zwischenraum (die halbe Differenz der Durchmesser) beträgt bei einem 1 o-kW-Gienerator annähernd 1 cm bei einem Spulendurchmesser von annähernd 30 cm. Infolge schwierig vermeidbarer Abweichungen in der genau gleichachsigien Lage der Spulen 1 und 3 kann nur mit.ieinem Zwischenraum von annähernd 7 mm gerechnet werden. Dies reicht hin, um unter den üblichen Bedingungen einen Überschlag zwischen den Spulen zu verhüten.

Während des: Betriebes wird das Arbeiten des Generators regelmäßig durch Ausschalten (sogenannten stand-by) der Anodenspannung- der Schwingröhre zeitweise unterbrochen. Hierbei bleiben die übrigen Speisespannungen und HiMsspannungen eingeschaltet, und auch das Kühlwasser fließt nach go wie vor weiter. Die Spule 1 kann hierbei inifolge des Wegfalls der Hochfrequienzverluste in der Spule durch das Kühlwasser, dessen Temperatur beispielsweise 12° G betragen kann, bis unter den Taupunkt der umgebenden Luft abgekühlt werden, wodurch sich auf der Spule Wasserdampf niederschlägt. Die 'dann an der Spule 1 hängenden Tropfen können heiim Wiedereinschalten der Anodenspannung leicht zu. einem Überschlag nach der Koppelspule 3 führen.

Um diesem Übelstand vorzubeugen, ist in der Zuleitung- des Kühlwassers für das Spulensystem ein elektrisch steuerbares Ventil 29 vorgesehen, das nur dann dieses Kühlwasser durchläßt, wenn der 'Generator in Betrieb ist, aber den Kühlkreis für die Anoden der Schwinigröhren nicht, zumindest praktisch nicht, beeinflußt. Dieses Ventil (Fig. 2) ist von üblicher Bauart: und enthält einen Stift 31 mit einem kegelförmigen Ende, das in der Ruhelage die Zuiriiteöffnung-33 des Kühlwassers verschließt. Die elektrische Betatigungsvorrichtung des Ventils enthält einen Elektromagneten 3 5, dessen Anker 37 bei Erreg-ung des Magneten den Stift 31 gegen den Druck einer Feder 39 nach oben zieht.

• Dies - erfolgt, wenn der Aniodenspeisetransformator4i eingeschaltet wird; der Magnetes kann zu idiesem Zweck in einen Hilfsstromkreis eingefügt sein, der durch einen Kontakt desselben Relais 43, das den Transformator 41 ein- und ausschaltet, geschlossen und geöffnet wird. Der Fluß, des Kühlwassers durch die Spule 1 ist somit unterbrochen, wenn der Generator nicht arbeitet; das im Innern der Spule gegebenenfalls vorhandene Wasser ist stets warm genug, um keine Kondensation herbeizuführen.

Die beschriebene Vorrichtung schafft keine Abhilfe in dem selten vorkommenden Fall, daß, der

Oszillator bei Schäden oder infolge zu starker Belastungaussetzt und kurz darauf wieder zu schwingen beginnt, in welchem Fall somit auch Kondensation von Wasserdampf aiuf der Spule uind Durchschlag auftreten kann. Gewüinschtenfalls kann auch diesem Übelstande abgeholfen werden, z. B. dadurch, daß der Magnet 35 mit 'einem durch Gleichrichtung eines kleinen Teiles des erzeugten Hochfrequenz-Stroms erhaltenen Gleichstrom mittelbar oder raimittelbar erregt wird.

Claims

Patentansprüche:

i. Hochfreqiaienzgenerator für Heizzwecke, der einen Röhriemoszillator mit einer wassergeküihlteu Schwingspoile enthält, die von einer Koppelspule in Form eines zylindrischen MetaBstrei£ens eng !umschlossen wird, -dadurch gekennzeichnet, daß in der Zuleitung des Kühlwassers zu der Schwingspule ein !elektrisch steuerbares Ventil liegt, das raur dann das Kühlwasser für die Spule durchläßt, wenn der Generator schwingt, aber die Zufuhr des Kühlwassers zu der Anode der Schwingröhre praktisch nicht beeinflußt.
2. Hochfrequenzgenerator nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Schaltung des Ventilbetätigungsmagneten., bei der dieser Magnet gleichzeitig mit dem Anodenspedsetransfiormator des Generators eingeschaltet wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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