Ein Normalspannungsmesser für hohe Spannungen mit einstellbarer Empfindlichkeit

Zusammenfassung Die Gleichungen des Elektrodynamometers werden mittels einer Reihenentwicklung abgeleitet. Es werden Spulenanordnungen angegeben, die entweder eine ausschlagsunabhängige Kraft oder je nach der Stromrichtung eine die Federkraft der Aufhängung vergrößernde oder vermindernde Direktionskraft liefern. Durch Verwendung einer derartigen Anordnung zur Kompensation der auf ein bewegliches System ausgeübten elektrostatischen Kraft wird ein Hochspannungsmesser entwickelt, dessen Empfindlichkeit kontinuierlich vermindert oder vergrößert werden kann bis zur Labilität des Systems. Die Eichung des Hochspannungsvoltmeters, dessen Meß-bereich durch Vergrößern des Elektrodenabstandes bis zu extrem hohen Spannungen ausgedehnt werden kann, erfolgt durch Vergleich mit dem Normalelement. Eine Meßgenauigkeit von 0,01% ist bei allen Spannungen leicht zu erzielen. Dem Meß-system wird ein mechanisch sehr kräftiger Aufbau gegeben, da der Einfluß der Federkraft der Aufhängung auf die zu erzielende Empfindlichkeit durch das Spulensystem ausgeglichen wird.Herrn Professor Dr. H. Starke danke ich herzlich für das große Interesse, das er durch viele Anregungen und durch Überlassung von Mitteln der Arbeit entgegengebracht hat.     

Lösung eines Wärmequellen-Netzes mit Berücksichtigung der Kühlströme

Inhaltsübersicht Es werden dieeinem Wärmequellen-Netz bzw. einer Wärmequellen-Reihe entsprechenden Systeme von linearen Gleichungen untersucht und einige ihrer Eigenschaften abgeleitet. Es wird gezeigt, wie man bei der Lösung den zur Wärmeabführung dienenden, offenen oder geschlossenen Kühlstrom berücksichtigen kann, und wie das System von Gleichungen dadurch geändert wird. Die Arbeit ist als eine einleitende Studie zur Lösung des Wärmeproblems elektrischer Maschinen zu betrachten.Einleitung Das Wärmeproblem elektrischer Maschinen kann bekanntlich verschiedenartig behandelt werden. Eine der Methoden besteht darin, daß man die aktiven, wärmeerzeugenden Teile der Maschine in Wärmequellen zerlegt, auf die Berechnung des Temperaturverlaufs in der Quelle selbst verzichtet, infolgedessen nur mit den mittleren Temperaturen der Quellen operiert und das Wärmequellen-Netz nach den Regeln eines elektrischen, mehrere Spannungsknoten besitzenden Netzes behandelt¹.Die Untersuchung der bei der Lösung vorkommenden Determinanten ermöglicht, einige allgemeinere Sätze anzugeben, die in verwickelten Fällen die praktische Berechnung erleichtern können. Der Temperaturkoeffizient jeder wärmeabhängigen Quelle kann in die Rechnung direkt eingeführt werden, wodurch eine nachfolgende Korrektur der vorausgesetzten Wärmeverluste nicht mehr notwendig ist.Um dem Falle einer Maschine mit künstlicher Kühlung oder einer geschlossenen Maschine mit innerem Luftstromkreis näherzukommen, wird gezeigt, wie man in die Lösung einen mehrere Wärmequellen abkühlenden Kühlstrom einführen kann. Die Aufstellung der Gleichungen ist im allgemeinen für einen offenen oder auch geschlossenen Kühlstrom leicht durchzuführen, jedoch wird die Symmetrie der Determinanten gestört, was eine Erschwerung ihrer Berechnung mit sich bringt.Anwendungsbeispiele werden in dieser Arbeit absichtlich nicht mitgeteilt. Zur Anwendung der Methode müssen nämlich noch zuerst die verschiedenen Wärmewiderstände untersucht und berechnet werden, was in einer anderen Arbeit geschehen soll².Mit 17 Textabbildungen     

Über einen mit Hilfsentladung betriebenen steuerbaren Kaltkathodenoszillographen

Zusammenfassung Durch Anwendung einer Hilfsentladung lä;\t sich der Entladungsdruck bei Kaltkathodenoszillographen so weit herabsetzen, da\ man abgeschmolzene Röhren mit niedriger Erregerspannung und gro\en Stromdichten bauen kann. Die Wirksamkeit der Hilfsentladung wird durch Gegenkathoden und durch geeignet angeordnete Magnetfelder noch erhöht. Mit einer mit diesen Kunstgriffen versehenen abgeschmolzenen Röhre wurde eine Schreibgeschwindigkeit von etwa 250 km/s bei rd. 10 kV Erregerspannung auf Au\enaufnahmen erreicht, die nach Ausmerzung einiger konstruktiver Mä;ngel noch erhöht werden kann. Weiterhin kann durch Vorschalten einer Blende vor die Kathode die Helligkeit des Leuchtflecks auf einfache Weise ohne Fleckverzerrung gesteuert werden, so da\ die neue Röhre auch als lichtstarke Fernsehempfangsröhre geeignet erscheint. Es wird an Hand von Oszillogrammen gezeigt, da\ die Fleckverzerrung bei der Helligkeitssteuerung sehr gering ist, und da\ sich bei Steuerung mit Hochfrequenz keine Schwierigkeiten ergeben. Einige Betriebserfahrungen mit der neuen Kaltkathodenröhre werden mitgeteilt.Dem Verfasser von der T. H. Aachen genehmigte Dissertation.Für Anregung und Förderung der Arbeit danke ich Herrn Prof. Dr. Ing. e. h. Rogowski und Herrn Dr.-Ing. F. Malsch, ferner der Notgemeinschaft der Deutschen Wissenschaft für Bereitstellung der Mittel.     

Über Nachbeschleunigung bei Braunschen Röhren

Zusammenfassung Man darf für eine genauere Beurteilung der Nachbeschleunigung das Nachbeschleunigungsfeld nicht durch eine elektrische Doppelschicht ersetzen. Man muß vielmehr der Verteilung des axialsymmetrischen Verlaufs des Beschleunigungsfeldes voll Rechnung tragen und die auftretenden Radialkräfte berücksichtigen. In diesem Falle ergibt sich als besonderes Ergebnis, daß bei genügend hoher Beschleunigungsspannung die Empfindlichkeit einer Braunschen Röhre mit der Beschleunigungsspannung zunimmt, wobei sich gleichzeitig die Ablenkungsrichtung umkehrt. Es kann sogar die normale Empfindlichkeit ohne Beschleunigungsspannung erreicht, und unter Umständen übertroffen werden. Da der Versuch die Richtigkeit dieser Aussage ergibt, so ist anzunehmen, daß sich das neue Ergebnis auf den Bau von empfindlichen Kathodenstrahloszillographen günstig auswirken wird.     

Einige Betrachtungen über die kapazitive Hochspannungsmessung und deren Fehler

Zusammenfassung Die Gleichrichtermethode wird prinzipiell zur Messung der Maximalwerte der Spannungskurven, die blo\ zwei Scheitelwerte in einer Periode aufweisen, angewendet. Die Spannungskurven, die dieser Bedingung nicht entsprechen, kommen aber in der Praxis manchmal vor. In diesem Falle wird die Messung der Scheitelspannung mit einem Fehler belastet. Eine praktische Methode der Bestimmung dieses Fehlers existiert unseres Wissens noch nicht.Die anderen hier vorkommenden Fehler, die ihre Ursache in der Unvollkommenheit der Anordnung der Elemente haben, können nach dem Verfahren von H. König bestimmt werden, das jedoch keinen allgemeinen Charakter hat und ziemlich umstÄndlich ist. Es ist besser die obere Grenze des dabei begangenen Fehlers auf die hier nÄher beschriebene einfache Weise zu bestimmen.Au\erdem kann die Messung mit anderen Fehlern belastet werden, deren Ursache in der mangelhaften Ausführung der Me\anordnung liegt (schlechte Kontakte, Sprühen der Zuleitung usw.). Solche Fehlerquellen sollen sorgfÄltig geprüft und beseitigt werden.Bei der kapazitiven Spannungsmessung empfiehlt es sich, die dunkelglühenden Elektronenröhren als Gleichrichter zu verwenden. Man kann dann eine Zusatzbatterie vermeiden, die sonst zur Trennung der Arbeit der Gleichrichter nötig ist.Unter diesen Bedingungen kann die Gleichrichtermethode der Messung der Scheitelwerte der Hochspannung als eine sehr praktische und genaue Me\methode, auch in Fabriklaboratorien, betrachtet werden.Die obige Arbeit wurde im Hochspannungslaboratorium der Technischen Hochschule Warschau im Jahre 1931 ausgeführt.     

Astatische Drehzahlregelung von Gleichstrommotoren mit Elektronenröhren

Zusammenfassung Die Drehzahl- bzw. Winkeländerung eines Gleichstrommotors in bezug auf die normale Drehzahl (Winkellage) kann mit Hilfe einer Regelanordnung, welche auf das Feld des Motors wirkt, kompensiert werden.Bei einem hochempfindlichen Winkelregulierverfahren wird diese zwangläufige änderung des Erregerstromes zweckmä\ig durch ein Elektronensteuerrohr im Erregerkreis erzeugt, wobei eine der Phasenlage der beiden entgegengeschalteten Tachometermaschinen entsprechende proportionale Spannung auf das Steuergitter des Rohres einwirkt.Die mathematische Untersuchung dieses mechanisch-elektrischen Systems führt auf eine Differentialgleichung vierten Grades, deren exakte Lösung angegeben wird. Für praktische Zwecke wird ein Näherungsverfahren angegeben, das durch Einführen experimentell erhaltener Werte den Ordnungsgrad der Schwingungsgleichung erniedrigt.Für eine untersuchte Regelung eines 7 KW-Motors ergab sich die Stabilitätsgrenze bei 18mA/pro elektrischem Winkelgrad gegenüber einer Arbeitsempfindlichkeit von 2,5 mA/Grad. Die maximale Winkelauslenkung konnte bei der experimentell untersuchten Anlage bei Belastungsänderungen, wie sie im Betriebe auftreten, mit den Forderungen der Papiermaschinenpraxis in Einklang gebracht werden. Die Maximal-Winkelauslenkung bei betriebsmä\igen Belastungsänderungen betrug je nach Empfindlichkeit (4-2 mA/Grad) 40–80 elektrische Grade; dabei ergaben sich Regelzeiten von etwa 4–2.5 sec.Diese Arbeit ist ein Auszug aus der Dissertation des Verfassers, Statische und astatische Drehzahlregelungen von Gleichstrommotoren, die von der Deutschen Techn. Hochschule in Brünn im März 1931 angenommen wurde.Diese Arbeit wurde in der Wissenschaftlichen Abteilung der Siemens-Schuckert-Werke A.G., Berlin-Siemensstadt in der Zeit yon Juni bis November 1930 ausgeführt.Es ist mir eine angenehme Pflieht, Herrn Prof. Dr.Ing. Dr. Ing. e.h.R. Rüdenberg, Chefelektriker der Siemens-Schuekert-Werke und den Herren Dr. R. G. Berthold und Dr. A. v. Engel für die wertvollen Anregungen und das grotße Interesse zu danken.Den Siemens-Schuckert-Werken danke ich an dieser Stelle für die übertragung der Aufgabe während meiner Tätigkeit im Laboratorium der Wissensehaftliehen Abteilung, sowie für das bereitwillige Entgegenkommen bei VerOffentlichung dieser Arbeit.     

Der elektrische Durchschlag in Isolieröl

Zusammenfassung Entgegen den Erwartungen zeigt sich, da\ die Durchschlagfestigkeit des mit. hochfrequenter Spannung beanspruchten öls bei kleinen Elektrodenentfernungen grö\er ist als bei 50 Hz. der Elektrodenabstand, bei dem die hochfrequente Durchschlagspannung denselben Wert hat wie bei der technischen Frequenz, wird mit abnehmender Temperatur grö\er.Als einleitende Ursache für den Durchschlag von öl mittleren Reinheitsgrades wird die Entstehung von Gasblasen betrachtet. Diese wird dadurch gefördert, da\ infolge der Temperaturabhängigkeit des Gaslösevermögens in öl und der Eigenschaft des öls, rasch gro\e Mengen Gas aufzunehmen, überschüssiges Gas aber nur langsam und unvollkommen abzugeben, das der wechselnden Umgebungstemperatur ausgesetzte öl stets überschüssiges Gas in einer von der Vorbehandlung abhängigen Menge enthält. Bei der elektrischen Beanspruchung des öls wird ein Teil des überschüssigen Gases frei, ohne da\ dazu eine Erhitzung des öls bis zur lokalen Erreichung des Siedepunktes erforderlich ist.Da die bei hochfrequenter Beanspruchung des öls entstandenen Gasblasen teilweise in einen an der Stelle maximaler Feldstärke, unmittelbar vor dem Durchschlag auftretenden ölwirbel geraten, ist die verschiedenen Durchschlagstheorien zugrundegelegte Bildung eines zwischen den Elektroden verlaufenden Gaskanals im hochfrequenten Feld nicht wahrscheinlich. Es wird angenommen, da\ die bei der Ionisation der Gasblasen entstehenden Ladungsträger in das öl eindringen und eine darin fortschreitende Trägerlawine zur Folge haben, sobald die am Kopf der Trägerlawine herrschende Feldstärke zur direkten Ionisation des öls ausreicht.Abhängig von dem ölzustand und den sonstigen Versuchsbedingungen bestehen verschiedene Möglichkeiten für das Zustandekommen eines Durchschlags, so da\ von vornherein nicht erwartet werden kann, da\ dieser stets in der Gasphase einsetzt. Die gro\e Anzahl von Versuchsergebnissen, die für den vorherrschenden Einflu\ der gelösten Gase auf den Durchschlagvorgang sprechen, lassen jedoch vermuten, da\ der angenommene Durchschlagablauf für gut gereinigtes öl zutrifft.Wenn nach einer extrem sorgfältigen Reinigung und stundenlangem Evakuieren bei gleichzeitiger mechanischer ölbewegung der Reinheitsgrad und die Entgasung der ölprobe die bei den üblichen technischen Behandlungsmethoden erreichbaren Grenzen überschreiten, wird der Durchschlag in anderer Weise, vermutlich nach direkter Ionisation des öles zustande kommen. Eine weitere Einschränkung ist durch den gro\en Einflu\ der Beanspruchungsdauer gegeben. Bei Sto\beanspruchungen von nur etwa 10^– s Dauer wird die Einleitung des Durchschlags auf dem Umweg über die Abscheidung überschüssiger Gase nicht möglich sein, so da\ hierbei ein vom Gasgehalt unabhängiger Durchschlag anzunehmen ist.     

Über die neuere Entwicklung des Elektronenstrahloszillographen

Zusammenfassung Nach einem Überblick über die Entwicklung des Oszillographen mit Braunscher Röhre werden die Anforderungen dargelegt, die an den Netzbetrieb des Elektronenstrahloszillographen zu stellen sind. Bei der Verwendung einer Schirmgitterröhre als Laderohr für den Zeitkreis führt eine Betrachtung des Einflusses der einzelnen Elektrodenspannungen auf den Ladestrom zu der für den Netzbetrieb günstigsten Zeitkreisschaltung. Durch besonders geeignete Mittel in der Gleichrichterschaltung wird der Einfluß von Schwankungen der Netzspannung soweit unterdrückt, daß ein einwandfrei stillstehendes Kurvenbild erhalten wird. Geeignete Anordnung und Schirmung des Netztransformators unterdrückt auch bei einer handlichen und einheitlichen Geräteform den Störeinfluß durch das Netz. Die Eichung des Zeitmaßstabes läßt sich in einfacher Weise durchführen. Zum Schluß wird der Schaltungsaufbau und die Ausführung des Netzanschlußgerätes wiedergegeben.     

Stabilität und Aperiodizität bei Bewegungsvorgängen vierter Ordnung

Zusammenfassung Durch eine einfache Zeittransformation wird die allgemeine Differentialgleichung vierter Ordnung auf eine Form gebracht, die anstatt vier nur noch drei konstante Koeffizienten enthält. Läßt man den Beiwert des Gliedes der vierten Ordnung von Null an größer werden und zeichnet die Stabilitätskurven der übrigen zwei Koeffizienten, so erhält man eine Bilderreihe, die als eine Erweiterung des bekannten Wischnegradskischen Diagramms für den Fall einer Differentialgleichung dritter Ordnung angesehen werden kann.     

Grenzen des Energietransportes auf Leitungen im starren Netz

Zusammenfassung In der vorliegenden Arbeit wird eine Vollpolmaschine in ihrem Zusammenwirken mit einem starren Netz betrachtet. Es wird darauf hingewiesen, daß diese Einzelmaschine auch den Ersatz für eine Gruppe von Maschinen, die als solche die gleichen Eigenschaften besitzen würde, darstellen kann und daß der Wahl einer Schenkelpolmaschine als Ersatzmaschine keine Bedenken entgegenstehen. Die Kupplung zum starren Netz wurde vom einfachsten Fall ausgehend entwickelt, wobei Abzweigungen, Zwischenumspanner und Leitungskenngrößenänderungen berücksichtigt und das lineare sowie das vermaschte Netz betrachtet wurden. Grundsätzlich ist der Arbeitsbereich bzw. die Verwertung seiner Ergebnisse und Erkenntnisse bei jeder Maschine, Maschinenkombination, sowie jedem Leitungsgebilde anwendbar. Die Ergebnisse wurden für die behandelten Fälle ausgewertet bzw. aus den Erkenntnissen des Arbeitsbereiches Wege zu seiner Verbesserung und Erweiterung angegeben.     

Zur Definition der Scheinleistung des unsymmetrischen Dreiphasenstromes und ihrer Bestimmung

Zusammenfassung Unter Erweiterung eines schon von Lyon und Liénard angeführten Begriffs wird die Scheinleistung des unsymmetrischen Dreiphasensystems als die maximale Leistung aufgefaßt, die unter Bcibehaltung der effektiven Ströme und Spannungen und unter Benutzung des Kirchhoffschen Gesetzes erreicht werden kann.Die Stromvektoren können in zweierlei Weise zu einem Dreieck zusammengeschlossen werden, wobei das eine das Spiegelbild des anderen ist. Beide können rotierend gedacht werden und die maximale Leistung kann hierbei bestimmt werden. Einige geometrische Konstruktionen zur Bestimmung dieser maximalen Leistung werden entwickelt. Schließlich wird eine durch ihre Einfachheit für die Praxis geeignete Konstruktion zur Anwendung empfohlen.     

Der selbstgeführte Wechselrichter in Gegentaktschaltung

Zusammenfassung Der selbstgeführte Wechselrichter wird unter Zugrundelegung der für den fremdgeführten Wechselrichter entwickelten Formeln rechnerisch untersucht und die Ergebnisse der Rechnung durch Versuche bestÄtigt. Die Frequenz eines selbstgeführten Wechselrichters ist an sich stark belastungsabhÄngig. Die Grö\e der Frequenz wird für alle Belastungsarten angegeben. Im Leerlauf wird die Frequenz Null. Durch diese FrequenzÄnderungen arbeitet der selbstgeführte Wechselrichter betriebssicherer als der fremdgeführte, da mit steigender Frequenz der Belastungsgrad kleiner wird. BelastungsÄnderungen werden durch FrequenzÄnderungen zum Teil wieder ausgeglichen. Man könnte deshalb den fremdgeführten Wechselrichter mit einer synchronen Maschine, den selbstgeführten mit einer asynchronen vergleichen.Es wird gezeigt, da\ es praktisch gleichgültig ist, ob man bei der induktiven Belastung eine Parallel- oder eine Reihenschaltung von InduktivitÄt und ohmschem Widerstand annimmt.Weiter werden Möglichkeiten zur Konstanthaltung der Frequenz mit Hilfe von Resonanzkreisen angegeben, von denen bei Benutzung nur eines Resonanzkreises die mit dem Steuerschwingungskreis vorzuziehen ist. Es zeigt sich aber als zweckmÄ\ig, neben dem Steuerschwingungskreis auch noch eine zusÄtzliche Paralleldrossel im Belastungskreis zwecks guter Spannungsform und Konstanthaltung des Effektivwertes der Wechselspannung einzuschalten.Von der T. H. Hannover genehmigte Dissertation.     

Über die Empfindlichkeit der Schlierenkammer

Zusammenfassung Im Hinblick auf die hohen Temperaturen im Entladungskanal einer Funkenoder Bogenentladung ist man geneigt, auch die Temperatur des Kanals einer Vorentladung hoch einzuschätzen. Dem widerspricht die Tatsache, daß man in der Nebelkammer Nebelspuren einer Vorentladung erhalten kann, da sich der Nebel an stärker erwärmten Stellen nicht bilden kann. Um diese Frage zu klären, wird das Toeplersche Schlierenverfahren benutzt. Eine Berechnung der Strahlablenkung im Kanal ergibt, mit der bekannten Empfindlichkeit des Schlierengerätes verglichen, daß eine Erwärmung des Kanals von 1° genügt, um diesen sichtbar zu machen. Eine solche geringe Erwärmung wird schon von einer Elektronenlawine aus 10⁸ Elektronen verursacht, und zwar durch die in gleicher Zahl im Gas zurückgebliebenen positiven Ionen.     

Der Erwärmungsvorgang in kreisförmigen dielektrischen Scheiben im Hochfrequenzfeld von Hohlleitern mitH or -Wellen

Übersicht In der vorliegenden Arbeit wird der Erwärmungsvorgang im Inneren einer wärme- und stromleitenden kreisförmigen Scheibe in Form eines geraden Kreiszylinders berechnet, die in einem Hohlleiter angeordnet ist. Die sie beheizenden Wärmequellen mögen ihrer Größe und örtlichen Verteilung nach dem hochfrequenten, axialsymmetrischen, elecktrischen Feld einerH _0r -Welle entsprechen.Die Aufgabe wird mit Hilfe derGreenschen Funktion der Wärmeleitung und unter Einsatz der Methoden der Laplace-Transformation gelöst. Es werden sowohl der Erwärmungsvorgang selbst als auch der stationäre Endzustand angegeben. Von der die Scheibe radial begrenzenden Zylinderfläche wird angenommen, daß sie stets auf Raumtemperatur gehalten wird. An den beiden ebenen, kreisförmigen Grund- und Deckflächen der Scheibe wird ein Wärmeausgleich mit dem Außenraum gemäß der dritten Randwertbedingung angenommen.Bei den Angaben für die Endlösung wird noch besonders auf den Fall kleiner Erwärmungszeiten eingegangen. Dagegen werden alle Materialkonstanten, soweit sie benötigt werden, als temperaturunabhängig angesehen.Kreisförmige Hohlleiter, die Richtfunkantennen speisen, müssen gegen das Eindringen von Feuchtigkeit in das Innere des Hohlleiters geschützt werden, da sie zumeist auf hochgelegenen Dächern von freistehenden Gebäuden aufgestellt werden und dort den Einflüssen der atmosphärischen Luft ausgesetzt sind. Der erforderliche Schutz gegen die Unbilden der Witterung wird in der Regel in der Weise vorgenommen, daß man in der Nähe des Endquerschnitts in den Hohlleiter eine durch einen dünnen Rahmen eingefaßte Scheibe von einigen Zentimetern Dicke einsetzt, die aus einem dielektrischen und zumcist porösen Material besteht. Bei dieser Konstruktion ist es in der Praxis häufig vorgekommen, daß schon kurze Zeit nach dem Einschalten die Einsätze in Brand gerieten. Die physikalische Erklärung dafür liegt schr nahe. Es wirken dabei die folgenden Ursachen zusammen: Die dielektrischen Verluste im Scheibenmaterial, die natürlich eine, wenn auch nur geringe Erwärmung hervorrufen, die sehr ungleichmäßige Verteilung der Stromdichte über die Scheibenfläche und die gerade bei porösem Material äußerst schlechte Wärmeleitfähigkeit.Da der Erwärmungsvorgang im Inneren verlustbehafteter Dielektrika im Felde hochfrequenter elektro magnetischer Wellen allgemeines Interessc hat, soll ein solcher Vorgang hier für den Fall derH _0r -Welle genaue durchgerechnet werden. Es wird dabei die Methode der Greenschen Funktion der Wärmeleitung angewendetMit 1 Textabbildung     

Über den Einfluß des Laufschienenfeldes auf die Ausbildung und Bewegung von Lichtbogenfußpunkten

Übersicht In letzter Zeit sind eine Reihe von Untersuchungsergebnissen an wandernden Lichtbögen veröffentlicht worden. Die Messungen wurden vornehmlich an in Spalten brennenden Lichtbögen bis zu Strömen von 200 000 A durchgeführt. Hier soll über das Verhalten freibrennender Gleichstromlichtbögen im Strombereich zwischen 100 und 1400 A berichtet werden. Der Bogen wird während des Laufes nur durch das magnetische Feld der Laufschienen angetrieben. In diesem Strombereich wurden bei dieser Art von Beblasung, soweit bekannt ist, bisher keine Geschwindigkeitsmessungen durchgeführt. Er ist insofern von Interesse, als eine Extrapolation von bei höheren Strömen aufgenommenen Geschwindigkeitskurven zu niedrigen Werten nur bedingt möglich ist. Denn die Geschwindigkeit nimmt in diesem Bereich mit steigendem Strom nicht immer zu, sondern kann auch kleiner werden. Es treten drei verschiedene Arten der Lichtbogenfortbewegung auf, die jeweils durch den Lichtbogenstrom, das Laufschienenprofil und den Laufschienenabstand bestimmt werden. Die Profilabhängigkeit der Wanderungsgeschwindigkeit tritt deutlich in Erscheinung. Aus den Messungen ergibt sich der Lichtbogenstrom, bei dem eine Beblasung nur durch das Laufschienenfeld noch wirksam ist. Die Existenz parallel brennender Anodenfußpunkte kann oszillographisch nachgewiesen werden. Die Meßergebnisse haben praktische Bedeutung für die Auswahl geeigneter Laufschienenprofile bei Schaltgeräten, in denen die Lichtbogenbewegung wirksam durch das Laufschienenfeld unterstützt werden soll.Mit 40 Textabbildungen     

Die Selbsterregung von Schwingungen

Zusammenfassung Das Problem der Selbsterregung von Schwingungen wird in vollster Allgemeinheit von der rechnerischen Seite in Angriff genommen. An Hand der Differentialgleichungen für die Rückkopplung und für den Induktionsgenerator wird eine bestimmte Klasse von Differentialgleichungen — die Hillsche — als für die Selbsterregung in Frage kommend abgegrenzt. Es wird an Hand der Arbeiten von A. Erdelyi ein Bericht über den Stand der mathematischen Theorie gegeben.Die anschauliche Ausdeutung der mathematischen Ergebnisse ergibt: Wesentlich für eine Selbsterregung ist eine Kompensation der DÄmpfung (Rückkopplung, Selbststeuerung, fallende Kennlinie). Die Kompensation erfolgt durch die Einwirkung der Schwankungen von charakteristischen Parametern des Kreises (L, R, C); die van der Polsche Theorie wird erweitert und modifiziert. Ist der Einflu\ der Schwankungen schwach, so erfolgt eine Modulation (Amplituden, Phasen-Frequenzmodulation). Ist der Einflu\ stark, so kann unter genau bestimmten UmstÄnden eine Mitnahme eintreten. Die Mitnahme wird von einer zusÄtzlichen Frequenzmodulation verzerrt. Der Resonanzfall der Mitnahme ist schlie\lich die Selbsterregung, für die die zusÄtzliche Frequenzmodulation verschwindet. Hat die Parameterschwankung starke Oberschwingungen, so kann eine Mitnahme oder Selbsterregung in diesen Oberwellen stattfinden.Der Kern der quantitativen Formulierung bildet ein StabilitÄtskriterium, welches Frequenzen und Amplitude der entstehenden Schwingung in ein festes VerhÄltnis setzt. Die StabilitÄt einer Schwingung kann genau errechnet werden.     

Graphische Darstellung der Wirk-, Blind-, Verzerrungs- und Scheinleistung,sowie ein Beitrag zum Problem der Wechselströme beliebiger Kurvenform

Zusammenfassung Durch die graphische Darstellung der Wirk-, Blind-, Verzerrungs- und Scheinleistung wird eine große Lücke beseitigt, indem veranschaulicht wird, wie die Blindleistung bei mehrwelligen Strömen gemessen werden kann. Man benötigt dazu eine bestimmte Hilfsspannung. Es wird ebenfalls gezeigt, wie durch die Ausbildung des Spannungskreises eines Leistungsmessers als Induktivitätskreis die Blindleistung bei mehrwelliger Klemmenspannung nicht gemessen werden kann. An Hand einiger Beispiele läßt sich in einfacher Weise die relative Lage der obigen Leistungen verfolgen.Zum Problem der Wechselströme beliebiger Kurvenform wird neben den drei bereits bekannten Fällen noch ein vierter Fall angegeben, in welchem die drei Vektoren entsprechend den Effektivwerten der Klemmenspannung und der Ströme von zwei parallelgeschalteten Kreisen komplanar sind, und zwar wenn einer der beiden Effektivwerte der Ströme auf der Klemmenspannung senkrecht steht.     

Das Symmetrierungsproblem Braunscher Röhren mit elektrostatischer Ablenkung

Zusammenfassung Die bei unsymmetrischer elektrostatischer Ablenkung in Braunschen Röhren mit zwei gekreuzten Ablenkkondensatoren entstehenden Bildfehler werden systematisch untersucht. Es zeigt sich dabei vor allem, daß die als Trapezfehler bekannte Erscheinung nicht allein, wie bisher vermutet, durch ungleiche Strahlgeschwindigkeiten hervorgerufen wird, auch nicht durch den Einfluß der Anode, sondern praktisch nur durch diejenigen Querfelder, die bei Unsymmetrie des dem Leuchtschirm benachbarten Plattenpaares in die Ablenkrichtung des der Anode benachbarten fallen. Die längs der Strahlachse wirksamen Beschleunigungen rufen dagegen eine Art Bildverschiebung hervor, und zwar wird die Ablenkempfindlichkeit von der Mitte zur geerdeten Platte hin größer, während sie zur nicht geerdeten Platte hin abnimmt.Da diese Bildfehler in den Feldverhältnissen der Ablenkorgane begründet sind, treten sie sowohl bei gasgefüllten als auch bei Hochvakuumröhren auf. Nur die außer den Ablenkfehlern noch vorhandenen Verzerrungen des Leuchtflecks selbst sind für Hochvakuumröhren charakteristisch, da bei diesen der Durchmesser des Elektronenstrahls innerhalb der Ablenkräume noch vergleichbar mit dem Plattenabstand ist.Es zeigt sich ferner, daß ein Trapezfehler nicht auftritt, wenn nur das der Anode benachbarte Plattenpaar unsymmetrisch betrieben wird. Hiermit ist gleichzeitig die einfachste Möglichkeit zum Abstellen des Trapezfehlers wenigstens bei solchen Röhren gegeben, bei denen der Strahldurchmesser schon innerhalb der Ablenkräume klein gegen den Plattenabstand ist. Eine geometrische Unsymmetrie der Ablenkorgane zur Beseitigung der Unsymmetriefehler innerhalb der Oszillographenröhre ergibt eine befriedigende Lösung nur dann, wenn zusätzliche und von außen zugängliche Elektroden vorgesehen werden, die je nach den Betriebsverhältnissen geschaltet werden müssen.Der hiermit bereits vorgenommene Eingriff in die äußere Schaltung läßt es zweckmäßig erscheinen, auf eine Symmetrierung im Rohr überhaupt zu verzichten und rein schaltungstechnisch eine unsymmetrische Mcßspannung in eine symmetrische umzuformen. Die grundsätzlich wichtigen Lösungen hierfür werden zusammengestellt.     

Das Drehmoment beim plötzlichen einphasigen Kurzschlu\ von Synchronmaschinen mit Dä;mpferwicklung

Zusammenfassung Durch eine verhä;ltnismä;\ig kurze Rechnung wird der zeitliche Verlauf des Drehmoments beim plötzlichen einphasigen Kurzschlu\ von Synchronmaschinen mit Dä;mpferwicklung ermittelt. Die Formel ist zunä;chst abgeleitet für den ungünstigsten Fall, nä;mlich das Schalten im Nullwert der Spannung, der entgegengesetzte Grenzfall kann daraus aber ohne weiteres ebenfalls abgelesen werden. Das Ergebnis gilt streng für eine Maschine mit konstantem Luftspalt und gleichwertiger Dä;mpfung in bezug auf beide Induktorachsen. Die Formel enthä;lt als Sonderfall den Ausdruck, der sich ergibt, wenn man bei unendlich klein angenommener Lä;uferstreuung den Kurzschlu\vorgang als das Einschalten der vor dem Kurzschlu\ wirkenden EMK des resultierenden Feldes im Luftspalt auf eine Drossel von der Grö\e der Stä;nderstreureaktanz betrachtet.     

Zwei neue elektrostatische Spannungsmesser für hohe und niedrige Spannungen

Zusammenfassung Zur Erklärung der Labilisierung der Gleichgewichtslage eines Elektrometersystems genügt für die Meßkraft mit fortschreitendem Ausschlag ein linearer Ansatz, mit dessen Hilfe die Höhe der Grenzspannung stabiler Systemstellung berechnet werden kann. Für Meßanordnungen mit elektrostatischen Feldern, deren Homogenität in jeder Systemstellung erhalten bleibt, wird die gesamte Meßkraftänderung in einfacher Form dargestellt. Dieser Ansatz liefert für die Grenzspannung einen Wert, der sich um einen konstanten Faktor von dem Ergebnis aus dem linearen Ansatz unterscheidet, und überdies für den Beginn der Labilisierung den zugehörigen Ausschlag, der stets einem Drittel des Plattenabstandes entspricht und durch die Instrumentenkonstanten nicht beeinflußt wird.In Anwendung dieser Näherungsmethode wird für das Starkesche Meßverfahren für verschiedene Fehlergrenzen und relative Ausschlagsgrößen der kleinste Plattenabstand bestimmt, der für den niedrigsten, anwendbaren Meßbereich, der mit bekannten Spannungen geeicht werden muß, maßgeblich ist.Es wird eine Anordnung beschrieben, in der die labilisierende Kraft aus dem elektrostatischen Feld durch die zusätzliche Wirkung einer zweiten Feldplatte, die entgegengesetzt gerichtete Kräfte auf das System ausübt, gesteigert wird, so daß durch. Unterdrückung des anfänglichen Ausschlages fast die gesamte Skala für einen kleinen Spannungsbereich zur Verfügung steht. Durch änderung des Abstandes einer Platte kann der Skalencharakter und durch änderung des Abstandes beider Platten der Meßbereich des Instruments eingestellt werden. Für das beschriebene Instrument wird die Eichkurve bis zu einer Spannung von 15 kV gegeben.Die übereinanderlagerung zweier elektrostatischer Felder, von denen das eine labilisierende und das andere stabilisierende Meßkräfte liefert, führt zu einem Meßsystem hoher Anfangsempfindlichkeit und homogenen Skalencharakters. Es werden ausgeführte Instrumente mit den Meßbereichen 0 bis 300 V und 0 bis 500 V beschrieben.Der Deutschen Forschungsgemeinschaft und der Gesellschaft yon Freunden der Aachener Hochschule habe ich zu danken, weil sie Apparate und Mittel für die Entwicklung der Instrumente zur Verfügung stellten.Herrn Prof. Dr.-Ing. W. Fucks danke ich herzlichst für die Benutzung von Einrichtungen seines Instituts und Herrn Mechanikermeister A. Walter für die sorgfältige Herstellung der Instrumente.