DE6940809U - CONTACTLESS RELAY - Google Patents
CONTACTLESS RELAYInfo
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Description
PATENTANWALT ERICH ZlPSEPATENT ADVOCATE ERICH ZlPSE
757 BADEN-BADEN757 BADEN-BADEN LESSINGSTRASSE 12 TELEFON (07221) 22487LESSINGSTRASSE 12 TELEPHONE (07221) 22487
8. Juni 1970June 8, 1970
5 GbtnH 69 40 809.95 GbtnH 69 40 809.9
Anmelder: GEHAP Gesellschaft für Handel und Patentverwertung mbH & Co KGApplicant: GEHAP Society for Trade and Patent Exploitation mbH & Co KG
7595 Sasbachwalden/Baden Kontaktloses Relais7595 Sasbachwalden / Baden Contactless relay
Die Neuerung bezieht sich auf ein kontaktloses Relais, •welches aus einem elektromagnetischen Steuerkreis und einem oder mehreren elektronischen Schaltkreisen besteht, Gemäßeeinem nicht vorbekannten Vorschlag besteht ein derartiges kontaktloses Relais im wesentlichen darin,The innovation relates to a contactless relay, • which consists of an electromagnetic control circuit and one or more electronic circuits, according to a proposal not previously known, there is one such a contactless relay essentially in
* äf # i rf # # ** äf # i rf # # *
daß im Bereich des Magnetfeldes einer Relaisspule des elektromagnetischen Steuerkreises eine durch das Magnetfeld steuerbare kontaktlose Einrichtung angeordnet ist, die mit einer oder mehreren steuerbaren Halbleiteranordnungen in Verbindung steht. Die durch das Magnetfeld steuerbare Einrichtung kann beispielsweise aus einem magnetfeldabhängigen Widerstand oder aus einem Hallspannungs generator bestehen. Bei Verwendung eines magnetfeldabhängigen Widerstandes, der sich im Luftspalt zwischen dem Kern, der Relaisspule und dein Jocn befindet, wird der große Vorteil erzielt, daß ohne die Verwendung von Kontakten der Schaltkreis galvanisch vooa Steuerkreis getrennt. ist.that in the area of the magnetic field of a relay coil of the electromagnetic control circuit a contactless device controllable by the magnetic field is arranged, which is connected to one or more controllable semiconductor devices. The by the magnetic field Controllable device can, for example, consist of a magnetic field-dependent resistor or a Hall voltage generator exist. When using a magnetic field-dependent resistor, which is located in the air gap between the Core, the relay coil and your jocn is located, will be the Great advantage achieved that the circuit is galvanically separated from the control circuit without the use of contacts. is.
Durch das kontaktlose Relais werden alle Nachteile vermieden, die durch die Verwendung mechanischer Kontakte stuf^ treten. Zum anderen weist das kontaktlose Relais eine wesentlich höhere Schaltfrequenz auf, da keine mechanischen Teile bewegt werden müssen. Dabei ist der eigentliche Steuerkreis wie bei einem herkömmlichen Relais galvanisch, vom Schaltkreis getrennt, wobei sich die erforderliche Spaimungsquelle für den Schaltkreis nicht nachteilig auswirkt, da ohnehin bei einem Relais eine besondere Spannung zur Erzeugung des Magnetfeldes benötigt wird.The contactless relay avoids all disadvantages, which stuf ^ through the use of mechanical contacts step. On the other hand, the contactless relay has a significantly higher switching frequency, since no mechanical Parts need to be moved. This is the real one Control circuit as with a conventional relay, galvanically separated from the circuit, whereby the required Spaiming source does not have a detrimental effect on the circuit, because a relay has a special voltage anyway is required to generate the magnetic field.
694080317.9.70694080317.9.70
Es ist zwar schon ein kontaktloses elektromagnetisches Relais bekanntgeworden, bei welchetn zwischen den Polschuhen des Weieheisenkernes des Relais mindestens ein magnetisch steuerbarer halbleiter als Zweipol angeordnet ist. Bei dem vorbekannten Relais steht jedoch dieser magnetisch steuerbare Halbleiter unmittelbar mit der Spannungsquelle und dem Verbraucher in Verbindung. Dabei ist es erforderlich, daß der maffnetisc.h steuerbare Halbleiter so gewählt wird, daß in der offenen Stellung der Reststrom äußerst gering ist, während in der geschlossenen Stellung der Widerstand auf einen geringstmöglichen Wert absinken muß. Dadurch ergeben sich Schaltbedingungen, die normalerweise an den magnetfeldabhängigen Widerstand nicht ohne weiteres gestellt werden können. Aus diesem Grunde wurde auch schon vorgeschlagen, den magnetfeldabhSngigen Widerstand mit einer Schalttransistoranordnung zu verbinden, die den eigentlichen Schaltvorgang kontaktlos auslöst. Dadurch ergeben sich besondere, den normalen Betriebsverhältnissen angepaßte Schaltbedingungen, denn die Transistoranordnung kann so gewählt werden, daß ein genau festgelegter Schaltpunkt definiert wird, d.h. ein Zustand, bei dem der Schalttransistor durchschaltet oder sperrt.It is indeed a contactless electromagnetic one Relay became known, in which between the pole pieces of the soft iron core of the relay at least one magnetic controllable semiconductor is arranged as a two-pole. In which However, previously known relays, this magnetically controllable semiconductor is directly connected to the voltage source and the consumer in connection. It is necessary that the maffnetisc.h controllable semiconductor is chosen so that in the In the open position the residual current is extremely low, while in the closed position the resistance is as low as possible Value must decrease. This results in switching conditions that are normally dependent on the magnetic field Resistance cannot easily be raised. For this reason it has already been proposed to use the magnetic field-dependent To connect resistor with a switching transistor arrangement, the actual switching process contactless triggers. This results in special switching conditions adapted to normal operating conditions, because the The transistor arrangement can be selected in such a way that a precisely defined switching point is defined, i.e. a state in which the switching transistor switches through or blocks.
Die vorliegende Neuerung hat sich nun zur Aufgabe gestellt, das kontaktiose Relais zu verbessern und zu erweitern,The present innovation has now set itself the task of improving and expanding the contactless relay,
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insbesondere die Ausführung der Schaltung zu vereinfachen.in particular to simplify the execution of the circuit.
Die Neuerung geht von einem an sich, bekannten äagiietempfindliehen Transistor aus, der unter dem Namen "Magnistor" bekannt wurde«, Dieser magnetempfindliche Transistor weist symmetrisch zum Emitter und zur Basis zwei Kollektoren auf, die im Ruhezustand, also ohne Magnet feld, den gleichen Strom ziehen, wirkt jedoch ein Magnetfeld auf den Magnistor ein, werden die Strombahnen in Kristall umgelenkt, wodurch der eine Kollektorstrom tm- und der andere abnimmt.The innovation is based on what is known as a magnetism-sensitive transistor, which became known under the name "Magnistor" pull, but if a magnetic field acts on the magnistor, the current paths are deflected in crystal, whereby one collector current tm- and the other decreases.
Zur Lösung der oben genannten Aufgabe wird gemäß der Neuerung ein kontaktloses Relais mit einem magnetischen Steuerkreis und einem oder mehreren elektronischen Schaltkreisen vorgeschlagen, bei welchem im Bereich des Magnetfeldes des elektromagnetischen Steuerkreises eine durch das Magnetfeld steuerbare kontaktlose Einrichtung angeordnet ist, die mit einer oder mehreren steuerbaren Halbleiteranordnungen in Verbindung steht und welches dadurch gekennzeichnet ist, daB die durch das Magnetfeld der Relaisspule steuerbare kontaktlose Einrichtung aus mindestens einem magnetempfindliehen Transistor, einem sogenannten Magnistor, besteht, dem mindestens ein Schalt-To solve the above problem is according to the A new feature is a contactless relay with a magnetic control circuit and one or more electronic circuits proposed in which in the area of the magnetic field of the electromagnetic control circuit a through the magnetic field controllable contactless device is arranged with one or more controllable semiconductor arrangements is connected and which is characterized by the fact that the magnetic field of the Relay coil controllable contactless device from at least one magnetically sensitive transistor, one so-called magnistor, consists of at least one switching
transistor nachgeschaltet ist.transistor is connected downstream.
Durch das koiitaktlose Relais gemäß der vorliegenden Neuerung wird gegenüber dem nicht vorbekannten Relais der wesentliche Vorteil erzielt, daß der magnetfeidabhängige Widerstand in Wegfall geraten kann. Dadurch werden gemäß der neuen Ausführungsform irur noch zwei Transistoren benötigt, wovon der eine Transistor unmittelbar und ohne über den Umweg eines isagnetfeldabhängigen Widerstandes den Steuerstrom für den Schalttransistor liefert« Da der magnetempfindliehe Transistor zwei Kollektoren aufweist, ist es auch mit ihm möglich, kontaktlose Umschaltrelais aufzubauen, die ebenfalls in ihrer Ausführung einfacher aufgebaut sind und weniger Schaltelemente aufweisen.By the koiitaktlose relay according to the present innovation the main advantage is achieved over the not previously known relay that the magnet field-dependent resistance in Can be omitted. As a result, according to the new embodiment, only two transistors are required, of which the a transistor directly and without the detour of an isagnetic field dependent resistor the control current for the Switching transistor delivers «Da the magnetically sensitive transistor has two collectors, it is also possible with it to build contactless changeover relays, which are also in their Execution are constructed more simply and have fewer switching elements.
Weitere Einzelheiten und Merkmale des Relais gemäß der Neuerung ergeben sich aus den nachfolgenden Zeichnungen, in welchen einige Ausführungsbeispiele im Prinzip dargestellt sind.Further details and features of the relay according to the innovation emerge from the following drawings, in which some embodiments are shown in principle.
In den Zeichnungen zeigtIn the drawings shows
Fig. 1 die Schaltung eines magnetempfindliehen Transistors.Fig. 1 shows the circuit of a magnetically sensitive transistor.
Fig. 2 zeigt eine Schaltungsanordnung für ein kontaktloses Relais gemäß der Neuerung.Fig. 2 shows a circuit arrangement for a contactless Relay according to the innovation.
Fig- 3 zeigt eine weitere Schaltungsanordnung fur ein kontaktloses Relais gemäß der Neuerung.Fig. 3 shows a further circuit arrangement for a contactless relay according to the innovation.
Fig, 4 zeigt einen Magnetschalter mit Permanentjnagnet-4 shows a magnetic switch with permanent magnet
Die Fig. 5, 6 und 7 zeigen verschiedene Anordnungen rar elektromagnetische Schalter.Figs. 5, 6 and 7 show various arrangements of rare electromagnetic switches.
Wife sich aus Fig. 1 ergibt4 weist der magnetempfindliche Transistor T eine Basis B, einen Emitter E sowie zvei Kollektoren KL und Jl auf. Diese Kollektoren sind symmetrisch zum Emitter und zur Basis angeordnet und ziehen im Ruhestand, also ohne Magnetfeld, den gleichen Strom. In den beiden Arbeitswiderständen RL 1 und SL 2 fließen gleiche Ströme und an den Kollektoren entsteht kein Potentialunterschied. Wirkt jedoch ein Magnetfeld auf den magnetempfindlichen Transistor T ein, so werden die Strombahnen im Kristall magern Wife from Fig. 1 gives 4, the magnetically sensitive transistor T to a base B, an emitter E and collector zvei KL and Jl. These collectors are arranged symmetrically to the emitter and to the base and draw the same current when they are idle, i.e. without a magnetic field. The same currents flow in the two load resistors RL 1 and SL 2 and there is no potential difference at the collectors. However, if a magnetic field acts on the magnetically sensitive transistor T, the current paths in the crystal will lean
lenkt, ähnlich wie bei einem Hallgenerator oder in einer Feldplatte, d.h. einem rnagnetfeldabhäcgigen Widerstand, wodurch der eine Kollektorjtrom zu- und der andere abnimmt. Zwischen den beiden Kollektoren entsteht also ein auswertbarer Potentialunterschied in linearer Abhängigkeit von der magnetischen Feldstärke. Dieser Potentialunterschied wird durch die DifferenzsE^^-E*« Ausgedrückt. Die Basisspännung beträgt dabei vö ünä der Editcerscrom ϊ_steers, similar to a Hall generator or in a field plate, ie a magnetic field-dependent resistor, whereby one collector current increases and the other decreases. Between the two collectors there is an evaluable potential difference that is linearly dependent on the magnetic field strength. This potential difference is expressed by the difference sE ^^ - E * «. The base voltage is v ö ünä the Editcerscrom ϊ_
894080917.9.70894080917.9.70
In Fig. 2 ist im Prinzip eine Schaltungsanordnung dargestellt, bei welcher der magnetempfindiiche Transistor T in den Bereich des Magnetfeldes einer Relaisspule eingesetzt ist. Der magnetempfindliche Transistor T kann dabei im Innern der Spule symmetrisch zwischen zwei Jochplättchen oder außerhalb derIn Fig. 2, a circuit arrangement is shown in principle, in which the magnetically sensitive transistor T in the range the magnetic field of a relay coil is used. The magnet sensitive Transistor T can be inside the coil symmetrically between two yoke plates or outside the
ι Spule» beispielsweise im Luftspalt eines geschlossenen Magnetjoches »angeordnet sein.ι coil »for example in the air gap of a closed magnet yoke »Be arranged.
Im dargestellten Beispiel liegt an den beiden Eingangsklenmen der Seiaisspule £„ die Steuerspannung ü . Die Basis des ma empfindliche^ Transistors T liegt in der Mitte eines Spannungsteilers R- und R2, der an die Versorgungsspannung angeschlossen ist und der gegebenenfalls auch einstellbar sein kann. Die beiden Kollektoren des magnetenipfindlichen Transistors sind über zwei Außenwiderstände R und R ~ an die Versorgungsspannung angeschlossen. Der Emitter des Transistors T liegt am anderen Pol der Speisespannung. Der eine Kollektor ist über einen Widerstand R_ mit einem Schalttransistor T„ verbunden. Der Kollektor dieses Schalttransistorjs ist mit der einen Klemme für die Schaltung des zu schaltenden Lastwiderstandes R^1In the example shown, the control voltage is at the two input cycles of the self-contained coil £ ". The base of the sensitive ^ transistor T lies in the middle of a voltage divider R and R 2 , which is connected to the supply voltage and which can optionally also be adjustable. The two collectors of the magnetically sensitive transistor are connected to the supply voltage via two external resistors R and R ~. The emitter of the transistor T is at the other pole of the supply voltage. One collector is connected to a switching transistor T "via a resistor R_. The collector of this switching transistor is connected to one terminal for switching the load resistor R ^ 1 to be switched
JLfJLf
verbunden, welcher die andere Klemme zur Speisespannung führt.connected, which leads the other terminal to the supply voltage.
Die Funktion der Schaltung läuft dabei wie folgt ab.The circuit functions as follows.
Im Normalzustand, d.h., wenn die Relaxsspule S_ nicht erregt ist, wirkt kein Magnetfeld auf den magnetempf indlichen Transistor T ein. Der Basisstroa ist durch die beiden fest eingestellten Widerstände R1 und R_ konstant. Es tritt in diesem Falle an den beiden Kollektoren kein Fotentialunterschied auf. Damit ist auch der Transistor T offen. Wird non eine Steuerspannung U an die Relaisspule R„ gelegt, so wirkt auf den magnetempf indlichen Transistor T ein Ifegnetfeld ein,In the normal state, ie when the relaxation coil S_ is not excited, no magnetic field acts on the magnetically sensitive transistor T. The base current is constant due to the two fixed resistors R 1 and R_. In this case, there is no photodifference between the two collectors. The transistor T is thus also open. If a control voltage U is applied to the relay coil R ", a magnetic field acts on the magnetically sensitive transistor T,
s welehas b»«?ir"kt# daß dsr eise ^>llektorstris ss^ u&ä s welehas b »«? ir "kt # that dsr eise ^> llektorstris ss ^ u & ä
andere Kollektorstrom abnimat. Dadurch verändert sieb, die Basisspannung des Schalttransistors T„ und der Transistor schaltet durch* Der Lastwiderstand IL., wird damit eingeschaltet.other collector current abated. This changes the base voltage of the switching transistor T " and the transistor switches through * The load resistor IL., Is thus switched on.
In Fig. 3 ist eine weitere Schaltungsanordnung dargestellt, bei welcher auch der zweite Kollektor über einen Wi<$erstand R, mit einem weiteren Schalttransistor Tg2 verbunden ist. Die wirkungsweise der Schaltung ist die gleiche wie oben bei FigJl beschrieben, lediglich daß mit dem niagnetempf indlieben Transistor T zwei Schaltkreise ausgesteuert werden. Die Schaltung kann dabei so ausgelegt werden, daß damit eine Umschaltmöglichkeit gegeben ist.3 shows a further circuit arrangement in which the second collector is also connected to a further switching transistor T g2 via a resistor R. The mode of operation of the circuit is the same as that described above for FIG. Jl , only that two circuits are controlled with the niagnetempf and remaining transistor T. The circuit can be designed so that it is possible to switch.
In Fig. 4 ist im Prinzip ein magnetempfindlicher Transistor T dargestellt, über welchem ein Permanentmagnet M entsprechendIn Fig. 4 is a magnetically sensitive transistor T in principle shown, over which a permanent magnet M accordingly
der beiden Doppelpfeile gegen den Transistor T oder von ihm wegbewegt werden kann. Damit kann durch die mechanische Bewegung des Permanentmagneten der magnetempfindliehethe two double arrows can be moved towards the transistor T or away from it. This can be done through the mechanical Movement of the permanent magnet of the magnetsensitive
Transistor als Steuerelement für einen weiteren Schaltkreis verwendet werden, wobei die gesamte Anordnung als Magnetschalter wirkt.Transistor can be used as a control element for another circuit, the entire arrangement as a magnetic switch works.
In Fig. 5 ist der magnetempfindliehe Transistor T im Luftspalt eines U-förmigen Joches J angeordnet, welches sich innerhalb einer Steuerspüle S befindet. Beim Anlegen einer Steuerspannung U^ wirkt das Magnetfeld der Spule über das U-förmige Joch auf den magnetempfindlichen Transistor T ein, wodurch ein Steuervorgang in der oben beschriebenen Weise ausgelöst werden kann.In Fig. 5 the magnetically sensitive transistor T is in the air gap a U-shaped yoke J, which is located within a control sink S. When creating a Control voltage U ^ acts on the coil's magnetic field U-shaped yoke on the magnetically sensitive transistor T a, whereby a control process can be triggered in the manner described above.
In Fig. 6 ist eine Ausführungsform gezeigt, bei welcher sich im Innern einer zyliriderförmigen elektromagnetischen Spule S~ ein ferromagnetischer Kern I, befindet. Zu beiden Seiten der Spule sind zwei magnetempfindliche Transistoren T eingesetzt, die bei Auftreten des Magnetfeldes den Schaltvorgang in der oben beschriebenen Weise auslösen.In Fig. 6, an embodiment is shown in which inside a cylindrical electromagnetic Coil S ~ a ferromagnetic core I is located. To both On the side of the coil are two magnetically sensitive transistors T are used, which trigger the switching process in the manner described above when the magnetic field occurs.
In Fig. 7 sind zwei magnetempfindliche Transistoren T in die Luftspalte eines dreifach geteilten Joches J2, das vonIn Fig. 7, two magnetically sensitive transistors T are in the air gaps of a triple split yoke J 2 , which is of
weiteren Spule S2 umgeben ist, eingesetzt.another coil S 2 is surrounded, used.
Es sind selbstverständlich noch verschiedene andere Ausführungsfortnen möglich, bei welchen sich der magnet empfindliche Transistor im Bereich des Magnetfeldes eines Elektro- oder Dauermagneten befindet und dadurch den Schaltvörgang auslöst.Various other embodiments are of course also possible possible in which the magnetically sensitive transistor in the area of the magnetic field of a Electric or permanent magnets are located and thereby triggers the switching process.
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S94080S17.9.70S94080S17.9.70
Claims (1)
Patentverwertung mbH & Co. KG
Sasbachwalden/Baden GEHAP society for trade and
Patent utilization mbH & Co. KG
Sasbachwalden / Baden
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE6940809U DE6940809U (en) | 1969-10-21 | 1969-10-21 | CONTACTLESS RELAY |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE6940809U DE6940809U (en) | 1969-10-21 | 1969-10-21 | CONTACTLESS RELAY |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE6940809U true DE6940809U (en) | 1970-09-17 |
Family
ID=6605801
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE6940809U Expired DE6940809U (en) | 1969-10-21 | 1969-10-21 | CONTACTLESS RELAY |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE6940809U (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0090182A1 (en) * | 1982-02-25 | 1983-10-05 | Kinetronic Industries, Inc. | Proximity adjustment means |
-
1969
- 1969-10-21 DE DE6940809U patent/DE6940809U/en not_active Expired
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0090182A1 (en) * | 1982-02-25 | 1983-10-05 | Kinetronic Industries, Inc. | Proximity adjustment means |
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