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Seite 68 TELEFUNKEN – ZEITUNG Nr.17
Letztere addiert sich geometrisch, da sie um
90° der induzierten EMK nacheilt, zu der
Klemmenspannung
2 2
E K = [ 450 − ( 435⋅
0,02)
] + 245
≅ 505 Volt effektiv
Würde man zur Abstimmung die doppelte
Kapazität wählen, = (1,27 · 10 6 ) · 2 = 2,54 ·
10 6 cm, so würde die Kondensatorspannung nur
8175
noch ≅ 4090 Volt betragen. Dabei wird
2
an Selbstinduktion auch nur die Hälfte =
500000 = 250000cm im Kreise gebraucht und
2
an den Spulen wird demnach auch nur ca. die
halbe Spannung auftreten.
Bild 62. Frequenz-Transformator
Dabei bleibt die Spannung an der Maschine
und am Wasserwiderstand und ebenfalls die
Stromstärke im Kreise vollständig unverändert,
höchstens wird der Ohm'sche Verlust-Widerstand
der geänderten Kondensatoren und Spulen
einen nicht in Betracht kommenden Einfluß
auf die Stromstärke ausüben.
Der Hochfrequenz-Generator in Nauen liefert
aber 1200 Amp. und soll auf einen Antennen-
Widerstand von 2,7 Ohm arbeiten. Zu diesem
Zwecke wird die Hochfrequenz-Energie nun
vorerst einem Spannungs-Transformafor zugeführt,
der die an sich geringe Generatorspannung
auf den Betrag erhöht, der nötig ist, um
einschließlich der Spannungsverluste in den
Transformatoren, Kondensatoren, Spulen, Leitungen
etc., den gewünschten Strom in die Antenne
zu drücken. Das Schema Bild 61 gibt die
prinzipielle Schaltung des Senders an.
Die Wirkungsweise der Frequenz-Steigerungs-Transformaforen
ist bekannt und bereits
in verschiedenen Abhandlungen veröffentlicht
worden. Es wird hier genügen, die bewährte
Ausführungsform zu erläutern.
Bild 62 zeigt einen Frequenz-Transformator
für 400 kW Sekundär-Abgabe, der die
Periodenzahl von 12000 auf 24000 erhöht.
(2 solcher Transformatoren-Kerne bilden bekanntlich
zusammen eine Frequenz-Vervielfachungsstufe.)
Er besteht aus 0,07 mm dünnen,
gestanzten Eisenblech-Ringen von zusammen
ca. 36 kg Gewicht, die in dünne Pakete
zusammengepreßt sind, zwischen denen automatisch
eine kräftige Oel-Zirkulation stattfindet.
Dieser Transformator arbeitet mit ca.
90 Prozent Wirkungsgrad; bei 400 kW Sekundär-Leistung
sind das 44 kW Verluste, die als
Wärme abgeleitet werden müssen. Das ist ungefähr
das Doppelte von dem, was ein 50-Perioden-Transformator
von gleicher Leistung,
aber bei etwa zehnfachen Abmessungen, abführen
muß. Diese schwierige Aufgabe ist restlos
gelöst worden. Die Frequenz-Transformatoren
liegen in einem relativ großen Oelkasten,
dessen warmes Oel oben von einer Pumpe abgesaugt
und durch im Wasser liegende Rohrschlangen
wieder unten in den Transformator-
Kasten gedrückt wird. Nach 24-stündigem
Dauerbetrieb beträgt die max. Übertemperatur
des Oeles ca. 40°. Die Kühlschlangen
liegen in einem Teiche vor dem Stationsgebäude,
dessen Oberfläche zur Wärmeabfuhr
genügt, so daß Frischwasser-Zufuhr, mit Ausnahme
des Ersatzes der Verdunstung, nicht
nötig ist. Dazu wird in Nauen das verbrauchte
Kühlwasser des Hochfrequenz-Generators
benutzt.
Das Kupfergewicht des Transformators beträgt
ca. 20 kg. Auf Bild 62 dürfte die äußerst
kleine Windungszahl besonders auffällig sein.
Darüber eine kurze Erklärung:
Aus der Dimensionierungs-Formel für
8
E ⋅10
Transformatoren etc. Q =
B⋅
Z⋅
~ ⋅4,44⋅k
ist ohne weiteres zu ersehen, daß bei 12000 Perioden
nur der 240ste Teil des Eisen-Querschnittes
gebraucht wird, wie bei 50 Perioden,
unter der Voraussetzung, daß die Induktion und
Windungszahl die gleiche wäre. Bei Resonanzkreisen
ist die übliche hohe Windungszahl
der Transformatoren aber unmöglich, weil
die Selbstinduktion und damit die Spannung
einer gegebenen Konstruktion ca. proportional
mit dem Eisen-Querschnitt (Q) und dem Quadrat
der Windungszahl (Z) steigt. Unabhängig von der
aufgedrückten EMK — z. B. auf abgestimmten
Kurzschluß-Kreis arbeitend — entsteht an den
Transformator-Klemmen die um 90° verschobene
Induktanzspannung J ⋅ ω⋅
L .
Der abgebildete Transformator besitzt bei
ca. 10 Windungen eine Selbstinduktion von