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KAISERLICHESIMPERIAL

PATENTAMT.PATENT OFFICE.

PATENTSCHRIFTPATENT LETTERING

-M 300900 KLASSE 21g. GRUPPE -M 300900 CLASS 21g. GROUP

SIEMENS-SCHUCKERTWERKE G. m. b. H. in SIEMENSSTADT β. BERLIN.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.Arrangement for controlling electrical currents. Patented in the German Empire on October 22, 1913.

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.It is known that the unipolar dynamic effect of magnetic fields on arcs, to make it useful for controlling electrical currents. In these arrangements the ' Arc that occurs between an annular metal electrode and two opposing electrodes with teeth interlocking carbon electrodes located, through the unipolar dynamic action driven by a magnetic field. The arrangement is in one Gas-tight closed vessel that is filled with air or another gas or that is evacuated. This space can also, and that is what drives the arc on most expedient to be filled with a metal vapor, preferably mercury.

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.Fig. Ι shows schematically the overall arrangement, in particular a mercury vapor apparatus is shown, the cathode k consists of liquid mercury that collects at the bottom of the vessel g. Three anodes a _u a ₂ , a _z are arranged symmetrically in the upper annular space of the vessel and lead via resistors w to a star point s which is supplied by a power source, e.g. B. a battery b, can be fed with electricity. The current flows back into the battery from the cathode k. If one of the known ignition methods generates a high temperature and thus enough electrons on the cathode surface, an electrical flow arc is formed in the diluted gas space between one of the anodes, e.g. B. a _v and the cathode L If a simple bar magnet is now inserted into the upper cavity of the vessel, the magnetic field of which flows through the arc vessel, the arc is caused to sweep all three anodes cyclically one after the other. Each of the resistors w is then traversed by the current for only a third of the period of rotation of the arc, so that the original direct current has three-phase current which, however, still has a superimposed direct current component. Instead of the resistors w one can use an ordinary three-phase transformer which does not consume the three-phase energy supplied to it itself, but which, as in Fig. 2, passes it on through three connected lines to any circuit in pure three-phase form, while the remaining direct current is only in the transformer itself and from there flows back to the power source.

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.In Fig. 2, instead of the mercury cathode, which must be specially ignited before starting up the apparatus, a Hot cathode drawn, which is readily available when a certain temperature is exceeded can serve as an entry point for an electrical gas flow.

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-Instead of the steel magnet of FIG As a rule, you use electromagnets, since you set their field strength to much higher values can drive and regulate in the most convenient way by changing the excitation current and can bring it to negative values. This makes it possible to reduce the arc in the

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.to bring the vacuum vessel to any speed after each direction of rotation and by changing to regulate the magnetic field. It can be increased to extraordinarily high values and thereby direct current into alternating current of any adjustable or even very variable high frequency transform.

Bei den bekannten Anordnungen dieser Art hat man nun in das Gefäß eine Spule zurIn the known arrangements of this type you now have a coil in the vessel

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.ίο Generation of the magnetic field introduced. That The vessel itself was made of any metal. Near the magnetic field iron was avoided. This now gives a line of force distribution that is useful for the Driving the arc or the unipolar current conductor acts unfavorably, because it as a result the strong scattering of the magnetic field is not easily possible to move the magnetic field there to focus on where it should work on the leader. This is now according to the invention achieved in that in the arrangement for controlling electrical currents, the multiphase electrons should flow cyclically, with the help of a unipolor the movement of the magnetic field that guides the flow, not as a vessel Glass or non-magnetic material, but iron or steel is used. The magnetic effect can then be increased particularly high, because the vessel follows the favorable course of the lines of force can adapt and to a certain extent the frame as a pole for the magnetic lines of force can use.

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.An exemplary embodiment is illustrated in FIG. 3. Here the excitation coil is for the unipolar magnetic field attached in the vessel itself. To achieve high field strength, it is advisable to keep the arc between iron surfaces that are as close as possible to one another to rotate, which of course to avoid flashovers with surface insulation can be provided. Here, too, it is useful to use the aids known from rectifiers to avoid To use backfires and flashovers between the different phase anodes. In particular, it is useful as it is, for. B. Fig. 3 shows the anodes with long To surround protective tubes.

Claims

Patent claim:

Arrangement for controlling electrical currents, the multiphase electrodes should flow cyclically, using a unipolar based on the movement of the flow leading conductor acting magnetic field, characterized in that the current conductor moves in an iron vessel, which is designed as a pole for the magnetic lines of force,

1 sheet of drawings.