DE1744050U - Magnetvariometer. - Google Patents

Description

• Magnetvariometer Die Neuerung bezieht sich auf Magnetvariometer, insbesondere für Mittel- und Hochfrequenzabstimmzweke. Hierbei handelt es sich um durch Vormagnetisierung steuerbare Eisenkerndrosselspulen, die im allgemeinen eine Arbeitswicklung aufweisen, in der ein Wechselstrom fließt, und eine Steuerwicklung, in der ein Voraagnetisierungsstrom fließt, insbesondere ein Gleichstrom. Durch diesen wird der Arbeitsstrom auf dem Wege über eine Veränderung der Permeabilität des Eisenkernes gesteuert. Ein Variometer kann außerdem mit weiteren Wicklungen versehen sein, z.B. Hilfsvormagnetisierungswicklungen, sowie mit Übertrager- oder Kopplungswicklungen zur induktiven Einspeisung des Arbeitswechselstromes.
• Die der Neuerung zugrundelieende Aufgabe ist es, die bekannten Magnetvariometer zu verbessern"vor allem zu einfacheren und kleineren und damit billigeren Bauformen zu gelangen., die bisher nötigen umständlichen Maßnahmen zur Beseitigung von Blickwirkungen zu vermeiden und ein Magnetvariometer mit einem großen Abstimmbereich bei zugleich kleiner Magnetisierungsleistung zu schaffen.
• Pur ein Magnetvariometer mit den geforderten Eigenschaften wird gemäß der Neuerung ein einziger Eisenkern verwendete bei dem zur Vermeidung induktiver Rückwirkungen zwischen Arbeit-und Steuerwicklungen diese in an sich bekannter Weise senkrecht zueinander angeordnet sind# so daß auch die von den Wicklungen erzeugten MagnetflUsse senkrecht zueinander verlaufen. Die Anwendung derartiger Mangetkerne mit sogenannter Quermagnetisierung Ist an

  sich für verschiedene Zwecke bekannte so bei auf der Grundlage

  gleichstromvormagnetisierter Drosselspulen beruhenden Gleichstromwandlern. Es ist ferner eine regelbare Indutivität bekannt mit einem Kem, dessen Schenkel von der einen von zwei Wicklungen längs magnetisiert und von der anderen Wicklung regelbar quer magnetisiert werden. Bei dieser Anordnung sind die die längsmagnetisierenden Spulen tragenden Schenkel aus Blechen in Form längsgeschlitzter Zylinder hergestellt. Auch findet hier eine Rückwirkung des Feldes der Längsagnetisierung auf das Feld der Quermagnetisiebung statt so daß zur Beseitigung der Rückwirkung besondere Mittel erforderlich sind.. beispielsweise die Anwendung einer Kurzschlußwindung oder eine zusätzlichen kompensierenden Erregung.
• Außer durch einen Eisenkern. der in an sich bekannter Weise derart mit einer Arbeits- und einer Steuerwicklung versehen ist daß die hiermit erzeugten Magnetflusse zwecks Vermeidung induktiver Rückwirkungen senkrecht zueinander verlaufen, ist das Magnetvariometer nach der Neuerung dadurch gekennzeichnet, daß die eine der Wicklungen im Inneren eines endlos ausgebildeten, vorzugsweise kreisförmigen Magnetkernes untergebracht und von diesem allseitig eingeschlossen ist, während die andere Wicklung algtußere Ringkernwicklung ausgeführt ist.
• Es wird bevorzugte die Steuerwieklung in das Innere des Magnetkernes zu legen und dementsprechend die Arbeitswicklung auf dem Kern selbst anzubringen. da bei einer Verwendung als Abstimmmittel für Schwingk@eise in der Mittel-und Hochfrequenztechnik verhältnismäig wenig Wickelraum für die Arbeitswicklung im Gegensatz zur Steuerwicklung benotigt wird. Dadurch ergeben sich besonders kleine Kernausfürhungen, insbesondere können sogenannte an sich bekannte Kerne mit Mittelbohrung verwendet werden, die im allgemeinen ein zylinderförmiges Aussehen haben und aus zwei Halbschalen mit einer Trennfläche in der Mitte des Zylinders bestehen (sog. Schalenkeme) oder aus einem ausgeprägten Topfteil

  und einem deckelformigen Abschlußteil (sog< Topfkerne). Bei die-

  sen bekannten Kernen dient zumeist die Mittelbohrung zur Aufnahme eines Abgleichstiftes. PUr die Zwecke der Neuerung wird der Kern entfernt und in die dann offene Mittelbohrung des Kernes die Arbeitsfrequenzwicklung hindurchgeführt, während die Vormagnetisierungswicklung in die Ringkammer des Kernes, beispielsweise auf einem Spulenkörper aufgewickelt, eingelegt wird.
• Der Gegenstand der Neuerung mit einem Schalenkern aus Ferrit, das insbesondere zur Verwendung : als Abstimmittel in der Mittel-und Hochfrequenztechnik geeignet ist, sei zur näheren Erläuterung an Hand der schematischen Zeichnung beschrieben.
• Fig. 1 zeigt eine Schnittansicht eines etwa aus zwei gleichen Hälften 1 und 2 bestehenden Kernes. In der im Querschnitt beispielsweise viereckigen Ringkammer 3 im Inneren des Kernes Ist eine Steuerwicklung 4 untergebracht. Zusätzlich können sich dort auch noch eine oder mehrere Hilfs-oder Vormagnetisierungswicklungen befinden. Durch die Mittelbohrung 5 des Kernes die bei üblicher bekannter Anwendung desselben manchmal von einem verstellbaren Gewindeabgleichkern eingenommen wird, ist die Arbeitswicklung 6 gewickelt. Die Berührungsflächen zwischen den beiden Kernteilen 1 und 2 sind zur Erzielung eines geringen magnetischen Widerstandes für den Fluß der Steuerwicklung 4 und damit im Sinne der Erzielung einer geringen Steuer-Ampere-Windungszahl planpoliert. Der Kern kann zusätzlich mit mechanischen Mitteln zum Abgleich versehen, beispielsweise kann ein in der Mitte des Kernes befindlicher Gewindeabgleichkern hohl ausgebildet und durch diesen die Arbeitswicklung S hindurch geführt sein.
• Fig. 2 zeigt die Schaltung der Wicklungen des Kernes nach Fig. 1. Die Steuerwicklung 4 ist beispielsweise über ein Potentiometer 7 an eine Gleichstromquelle 8 angeschlossen. Die Arbeitswicklung 6 bildet mit einem Kondensator 9 einen Schwingkreis, der auf nciht näher dargestellte Weise mit einem Wechselstrom gespeist wird.. beispielsweise transfornæ : torisch durch eine Hilfswieklung, die in der gleichen Weise wie die Arbeitswicklung 6 durch die Mittelbohrung 5 des Kernes gewickelt ist.
• Fig. 3 zeigt die mit Kernen aus verschiedenen Werkstoffen erzielten Erg@bnisse anhand von drei Kurven 1 bis III. Diese stellen in Abhängigkeit von der an der Steuerwicklung 4 vorliegenden gleichspannung US, die in Volt aufgetragen ist., die erreichten Induktivitätswerte L in mH dar. Bei den einzelnen Kurven I bis III lagen Massekerne aus bekannten Ferriten zugrunde mit den aus der nachstehenden Tabelle ersichtlichen Handelsbezeichnungen und Kenndaten :

  MaterialBS kG HK A/cm /uA

  I Si-Ferrit 2000 Tr7 2,4 0,08 2000

  II Si-Ferrit 1100 N22 3,3 0,2 1100

  III Si-Ferrit 700 L21 4s4 0,25 700

  Darin bedeutet Bg die Sättigungsinduktion Hy die Koerzitiv-

  kraft und/uA die Anfangspermeabilität.
• Es wurden, wie auch die Kurven I bis III in fig. 3 zeigen, nutz-

  bare Induktivitätsänderungen und entsprechende Frequenzgnderun-

  genbei induktiver Schwingkreisabstimmung in folgenden Bereichen

  erzielt:

  Variation der Variation der Frequenz bei Windungszahl der

  Induktivität ind. Schwingkreisabstimmung Nbeitswicklung

  I 1 : 4 1 : 2 10 Wdg.

  II 1 : 2,6 1 : 1,62 19 Wdg.

  III : : 2,25 1 : 1,5 21 Wdg.

  I

  Die Windungszahlen der Glelchstromvormagnetisierungswicklungen

  betrugen in jedem Fall 5500 Windungen, der Widerstand 860 Ohm.

• Dies entspricht bei einem Induktivitätsänderungsbereich von 1 : 4 im Falle der Kurve I einer Steuerleistung von maximal 50 mW. Im Falle der Kurven 11 und III ist eine etwas größere Steuerleistung erforderlich. Auch ist in diesem Falle, wie die

  Kurzen im linken oberen Teil zeigen, ein nicht in allen Fällen

  ausnutzbarer doppelsinniger Bereich infolge Hysteresis vorhanden.
• Es werden daher Kerne aus dem unter I genannten Material bevorzugt.
• Fig. 4 zeigt die Anwendung zur Frequenzabstimmung eines Rundfunkgerätes. Die Schaltung, die im übrigen selbst nur als Beispiel anzusehen ist, zeigt zwei abstimmbar Hochfrequenzverstärkerstufen A und B mit je einer nicht näher bezeichneten Verstärkerröhre, an deren Stelle auch ein anderes Verstärkerelement, beispielsweise ein Transistor, verwendet werden kann.
• Die eingangskreise der Stufen 1 und 2 enthalten je ein Magnetvariometer nach Fig. 1 bzw. 2, dessen Arbeitswicklungen entsprechend jeweils mit 6 und dessen Steuerwicklungen jeweils mit 4 bezeichnet sind. Die Steuerwicklungen 4 der beiden Magnetvariometer werden in Parallelschaltung vom Spannungsabfall eines als Potentiometer ausgebildeten Widerstandes gespeiste das im Anodenstromkreis der Röhren liegt und gleichzeitig ein den Siebwiderstand eines zugehörigen Netzteiles bildet. Von diesem ist außerdem ein Ladekondensator 11 und ein Siebkondensator 12 dargestellt. Mit 15 sind in beiden Stuten zusätzliche, beispielsweise aus einer Windung bestehende Ankopplungswiekclungen bezeichnet, die in der gleichen Weise wie die Wechselstromwicklungen 6, vgl. Fig. 11 auf den Kernen angeordnet sind.
• Das Potentiometer 7 kann anstatt in der AnoCosuleitung der Röhren auch in die Kathodenzuleitung derselben eingeschaltet sein. Dies ergibt den Vorteile daß die Steuerwicklungen 4 der Variometer praktisch auf demselben Potential liegen wie die zwischen Gitter und Kathode liegenden Arbeitswicklungen 6 und gestattet eine gefahrlose Bedienung der Abstimmkreisep was insbesondere für Fembedienungszwecke wichtig ist.
• Streuungen durch unterschiedliche Kennlinien der Ferrite oder durch Kapazitätsunterschiede können mit Hilfe der Widerstände 14 bzw. der Trimmer 15 auskompensiert werden. Außerdem können Kondensatoren mit kompensierenden Temperaturbeiwerten zu denen der Ferrite verwandt werden.
• Für den Gegenstand der Neuerung können auch Kerne verwendet werden, die aus zwei insbesondere ringförmigen Schalen mit kreisförmiogen Schnittflächen senkrecht zur Ringebene bestehen kennen. Als Anwendungsgebiet kommt nicht nur das Gebiet der Nachrichtenübertragungstechnik, sondern auch das der industriellen Anwendung von Mittel- und Hochfrequenzscwingungen infrage.
• Besonders vorteilhaft ist es, die vorbeschriebenen Variometer in an sich bekannter Weise als bandspreizende zusätzliche Abstimmmittel fUr Schwingkreise zu verwendens als sogenannte Lupe. Außer als Abstimmittel kann das neue Hagnetvariometer ferner als Modulator verwendet werden. In diesem Fall wird die Steuerwicklung anstatt mit Gleichstrom mit einem Modula-

  tionsstromgespeist.

  9Schutzansprttche

  4 Figuren

Claims (1)

1. SchutzansprUche 1. Magnetvariometere dadurch gekennzeichnet, daß dessen Eisenkern derart mit einer Arbeits-und einer Steuerwicklung versehen ist, daß die hiermit erzeugten Magnetflüsse zwecks Vermeidung induktiver Rückwirkungen senkrecht zurinander verlaufen, und daß die eine der Wicklungen, vorzugsweise die Steuerwicklung, im Inneren eines endlos ausgebildeten, vor- zugsweiseringoßisförmigen, Magnetkernes untergebracht und von diesem allseitig eingeschlossen ist, während die andere Wicklung, vorzusweise die Arbeitswicklung, als äußere Kernwicklung ausgeführt ist.

   2. M agnetvariometer nach Anspreuch 1, insbesondere zur Verwandung in der Mittel-und Hochfrequenztechnik, dadurch gekenn- zeichnet daß der Xern ein Massekerxiinsbezondere aus Ferrit, ist und eine Anfangspermeabilität von mindestens logo, vor- zugsweise mindestens 2000 aufweist. 3.Magnetvariometer nach Anspruch 2 dadurch gekennzeichnete daß der Kern ein Topfkern mit Mittelbohrung ist, 4. Magnetvariometer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kern ein insbesondere aus zwei ringßrmigen Hälften bestehender Schalenkern ist.

   5. Magnetvariometer nach einem der Anspruche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß es als bandspreizendes zusätzliches Abstimmittel eines Schwingkreises verwendet ist.

   6. Magnetvariometer nach einem der Ansprüche 2 bis 5 zur Verwendung in Verstärkerschaltungen, dadurch gekennzeichnet, daß zur Speisung der Steuerwicklung der Spannungsabfall an einem vom Arbeitsstrom des Verstärkers durchflossenem Widerstand diente insbesondere der Spannungsabfall am Siebwiderstand eines zugehörigen Netzteiles.

   7. Magnetvariometer nach Anspruch 6 dadurch gekennzeichnet# daß der Widerstand als Potentiometer ausgebildet ist und er eine beliebige Anzahl von Schwingkreisen zugleich abstimmt.

   8. Magnetvariometer nach Anspnch 7-dadurch gekennzeichnet, daß der Widerstand in der das negative Potential führenden Speiseleitung des Arbeitsstromkreisea liegt.

   9. Magnetvariometer nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß zur Gleichlaufabstimmung der einzelnen Schwingkreise aufeinander Abgleichwiderstände (14) und Trimmer (15) vorgesehen sind.