DE300900C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

-M 300900 KLASSE 21g. GRUPPE

SIEMENS-SCHUCKERTWERKE G. m. b. H. in SIEMENSSTADT β. BERLIN.

Anordnung zum Steuern von elektrischen Strömungen. Patentiert im Deutschen Reiche vom 22. Oktober 1913 ab.

Es ist bekannt, die unipolare dynamische Wirkung von Magnetfeldern auf Lichtbögen, zum Steuern elektrischer Strömungen nutzbar zu machen. Bei diesen Anordnungen wird der' Lichtbogen, der sich zwischen einer ringförmigen Metallelektrode und zwei ihr gegenüberstehenden mit Zähnen ineinandergreifenden Kohleelektroden befindet, durch die unipolare dynamische Wirkung eines Magnetfeldes angetrieben. Die Anordnung befindet sich in einem gasdicht verschlossenen Gefäß, ■ das mit Luft oder einem sonstigen Gase angefüllt ist oder das evakuiert ist. Dieser Raum kann auch, und das ist zum Antrieb des Lichtbogens am zweckmäßigsten, mit einem Metalldampf, vorzugsweise Quecksilber angefüllt werden.

Fig. ι zeigt schematisch die Gesamtanordnung, und zwar ist im besonderen ein Quecksilberdampfapparat dargestellt, dessen Kathode k aus flüssigem Quecksilber besteht, das sich am Boden des Gefäßes g sammelt. Drei Anoden a_u a₂, a_z sind symmetrisch im oberen Ringraume des Gefäßes angeordnet und führen über Widerstände w zu einem Sternpunkte s, der von einer Stromquelle, z. B. einer Batterie b, mit Strom gespeist werden kann. Aus der Kathode k fließt der Strom in die Batterie zurück. Erzeugt man durch irgendeine der bekannten Zündungsmethoden hohe Temperatur und damit genügend Elektronen an der Kathodenoberfläche, so bildet sich ein elektrischer Strömungsbogen im verdünnten Gasraum zwischen einer der Anoden, z. B. a_v und der Kathode L Führt man nun in die obere Höhlung des Gefäßes einen einfachen Stabmagneten ein, dessen Magnetfeld das Lichtbogengefäß durchströmt, so wird der Lichtbogen veranlaßt, alle drei Anoden zeitlich aufeinanderfolgend zyklisch zu bestreichen. Jeder der Widerstände w wird alsdann nur während eines Drittels der Umlaufszeit des Lichtbogens vom Strome durchflossen, so daß aus dem ursprünglichen Gleichstrom Drehstrom entstanden ist, der allerdings noch eine übergelagerte Gleichstromkomponente besitzt. Anstatt der Widerstände w kann man einen gewöhnlichen Drehstromtransformator benutzen, der die ihm zugeführte Dreiphasenenergie nicht selbst verbraucht, sondern der sie, wie in Fig. 2, durch drei angeschlossene Leitungen an beliebige Stromkreise in reiner Drehstromform weitergibt, während der restierende Gleichstrom nur im Transformator selbst und von dort zur Stromquelle zurückfließt.

In Fig. 2 ist gleichzeitig statt der Quecksilberkathode, die vor Inbetriebnahme des Apparates besonders gezündet werden muß, eine Glühkathode gezeichnet, die bei Überschreitung einer gewissen Temperatur ohne weiteres als Eintrittsstelle für eine elektrische Gas-Strömung dienen kann.

Anstatt des Stahlmagneten der Fig. 1 wird man in der .Regel Elektromagnete verwenden, da man deren Feldstärke auf viel höhere Werte treiben kann und durch Verändern des Erregerstromes auf bequemste Weise regulieren und auf negative Werte bringen kann. Es ist dadurch möglich, den Lichtbogen im Va-

kuumgefäß auf beliebige Geschwindigkeit nach jeder Drehrichtung zu bringen und durch Verändern des Magnetfeldes zu regulieren. Man kann sie auf außerordentlich hohe Werte steigern und dadurch Gleichstrom in Wechselstrom von ganz beliebig regulierbarer oder auch sehr hoher Frequenz verwandeln.

Bei den bekannten Anordnungen dieser Art hat man nun in das Gefäß eine Spule zur

ίο Erzeugung des Magnetfeldes eingebracht. Das Gefäß selbst bestand dabei aus einem beliebigen Metall. In der Nähe des Magnetfeldes wurde Eisen vermieden. Hierdurch erhält man nun eine Kraftlinienverteilung, die für den Antrieb des Lichtbogens oder des unipolaren Stromleiters ungünstig wirkt, weil es infolge der starken Streuung des Magnetfeldes nicht ohne weiteres möglich ist, das Magnetfeld dorthin zu konzentrieren, wo es auf den Leiter wirken soll. Dies wird nun der Erfindung gemäß dadurch erreicht, daß bei der Anordnung zum Steuern von elektrischen Strömungen, die mehrphasigen Elektronen zyklisch zufließen sollen, und zwar mit Hilfe eines unipolor auf die Bewegung des die Strömung führenden Leiters wirkenden Magnetfeldes, als Gefäß nicht Glas oder unmagnetisches Material, sondern Eisen oder Stahl verwendet wird. Die Magnetwirkung läßt sich dann besonders hoch steigern, weil man das Gefäß dem günstigen Kraftlinienverlauf anpassen kann und gewissermaßen das Gestell als Pol für die magnetischen Kraftlinien verwenden kann.

Ein Ausführungsbeispiel ist in Fig. 3 veranschaulicht. Hierbei ist die Erregerspule für das unipolare Magnetfeld im Gefäße selbst angebracht. Um hohe Feldstärke zu erzielen, ist es zweckmäßig, den Lichtbogen zwischen einander möglichst nahen Eisenoberflächen rotieren zu lassen, die selbstverständlich zur Vermeidung von Überschlägen mit Oberflächenisolation versehen sein können. Auch hier ist es zweckmäßig, die von Gleichrichtern her bekannten Hilfsmittel zur Vermeidung von Rückzündungen und Überschlägen zwischen den verschiedenphasigen Anoden zu verwenden. Insbesondere ist es zweckmäßig, so wie es z. B. Fig. 3 zeigt, die Anoden mit langen Schutzrohren zu umgeben.

Claims (1)

1. Patent-Anspruch:

   Anordnung zum Steuern von elektrischen Strömungen, die mehrphasigen Elektroden zyklisch zufließen sollen, mit Hilfe eines unipolar auf die Bewegung des die Strömung führenden Leiters wirkenden Magnetfeldes, dadurch gekennzeichnet, daß der Stromleiter sich in einem Eisengefäß bewegt, das als · Pol für die magnetischen Kraftlinien ausgebildet ist,

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.