Buegeneratorer (fra bogen "Telephony without Wires", The Wireless Press 1919)
Nogle af de tidlige Telefunken apparater kan tages som typiske
udgaver af simple buegeneratorer.
![]() |
Denne bue blev anvendt af Telefunken i 1906. Den består af et kobberrør lukket i bunden med en konkav kobberprop, B. en anden elektrode, C, er af kul og buen brænder i hulrummer D. Kobberrøret er fyldt med kølevand. En antal af sådanne buer kan meget belejligt anbringes ved siden af hinanden i en isolerende holder og forbindes i serie ved at forbinde kulelektroden fra den ene bue til kobberrøret på den næste og så fremdeles. Holderen skal fremstilles, så alle kulelektroderne eller kobberrørene kan bevæges samtidig med et enkelt håndtag for justering af buen, og samtidig skal der være mulighed for at justere hver enkelt bue for sig. Da buen brænder i atmosfærisk luft, er effekten meget begrænset, med mindre der anvendes et meget stort antal buer i serie i et højspændingskredsløb. Dette giver igen problemer ved fremstilling af passende højspænding. I et 440 volt kredsløb er den maksimale effekt begrænset til omkring 2 kW. Den specielle form af kobberelektroden begrænser den frie adgang af luft og forbedrer virkemåden. |
![]() |
Det var velkendt at den simple lysbue ikke var egnet til frembringelse af store højfrekvenseffekter og havde derfor ringe praktisk anvendelse. Det var derfor et stort fremskridt, da Valdemar Poulsen i 1902 opdagede, at hvis en lysbue arbejdede i en brintatmosfære kunne den frembringe meget mere effekt, end hvis den arbejdede i fri luft. Dette forhold er ikke kun begrænset til kulelektroder, men fungerer også med metalelektroder. Han fastholdt, at brugen af en kobberanode (positiv elektrode) og kulkatode (negativ elektrode) var det mest fordelagtige valg ved frembringelse af kontinuerlig højfrekvensenergi. Når metalelektroder blev valgt, skulle de gøres hule og vandkøles for at sikre en stabil generation af energien. Visse designere anvendte specielle former for luftkøling ved små effekter.
Poulsen anvendte en magnetfelt i nærheden af buen for at stabilisere positionen og længden af buen og dermed få en mere stabil hf-energi med en konstant amplitude. Magnetfeltet var placeret på tværs af buen.
![]() |
Ar er buen og Cu den hule kobberelektrode hvorigennem kølevandet cirkulerer via studsene P1 og P2. Den sædvanlige seriemodstand er R0 mens de to magneter M1 og M2 erstatter de drosselspoler, som normalt er indskudt i forsyningsledningen til buen. Seriekredsløbet C1 og L1 er forbundet tværs over buen og overfører hf-energien til antennekredsen. Hele buearrangementet er lukket inde i en passende kasse for at holde brintatmosfæren omkring buen. Gassen skal hele tiden passere gennem denne kasse mens buen er i gang og bliver brændt af ved en dyse monteret på afgangen. For varmen fra buen nedbryder gassen som giver et ildelugtende produkt, der mest bekvemt bliver fjernet ved forbrænding. Kulelektroden bliver normalt roteret ved hjælp af en lille elektromotor. Dette sikrer, sammen med magnetfeltet, at der hele tiden er en frisk kuloverflade til buen.
Denne generator kom frem i 1909 og repræsenterer et forsøg på at overvinde nogle af de vanskeligheder, der er forbundet med Poulsenbuen, specielt de store vanskeligheder med at holde buelængden konstant i forbindelse med at kulelektroden bliver slidt. Frekvensen af hf-energien er derudover afhængig af buelængden, så der er vanskeligheder med afstemning, når buelængden hele tiden ændrer sig.
Når en bue brænder i luft, eller en atmosfære der indeholder ilt, bliver kulelektroden brændt væk mens buen er i brug. Hvis atmosfæren omkring buen imidlertid er en kulbrintegas meget rig på kul, betyder nedbrydningen af gassen på grund af varmen fra buen, at kullet lægger sig på elektroderne. I sådanne tilfælde vil kulelektroden vokse i stedet for at blive slidt. Det skulle derfor være muligt at finde en gas, eller blanding af gasser, som vil være i stand til at opveje nedbrydningen af kulelektroden. På den måde vil kulelektroden holde en konstant længde i længere tid og hf-energien vil have en mere stabil amplitude og frekvens.
![]() |
En blanding af gasser, som har denne egenskab er acetylen og brint i forhold som bedst findes ved eksperiment. Det er denne blanding, som er brugt i Colin–Jeance buen. Det kan lettest opnås ved at tilsætte vand til en blanding af kalcium karbid (CaC2) og borbrinte (CaH2). En anden mulig kombination er brint og acetone i passende forhold.
Colin-Jeance bue består af flere kobber-kul buer i serie. Det specielle ved disse buer er, at de positive elektroder er store kobber cylindere luke i begge ender med kobberplader og holdt afkølede med cirkulerende vand eller anden isolerende væske. De negative elektroder er tynde kulstænger fastspændt i holdere med stor overflade af kølingshensyn. På figuren er kobberelektroderne vist som E,E,E og de tynde kulelektroder C,C,C i massive metalholdere F,F,F. Disse holdere er mekanisk forbundne, men elektrosk isolerede så de alle kan bevæges med håndtaget H og skruer G,G. Buerne er monteret i en gastæt beholder og bliver forsynet fra spændingsforsyningen gennem de sædvanlige drosselspoler L0 og modstand R0. HF kredsløbet over buen er C1, L1 og er koblet til antennekredsen enten direkte eller via en afstemt kreds. Dette sidste er en speciel feature nævnt i Colin-Jeance patentet, som værende en fordel for at holde en konstant og skarpt afstemt frekvens.
![]() |
I et forsøg på at undgå de vanskeligheder der er med den ændrede buelængde, opfandt E. Ruhmer omkring 1906 en bue, hvis elektroder var to bevægelige aluminiumstråde W1 og W2. De bliver viklet op fra en spole og ført rundt de to isolerende styr A og B hvorefter den brugte tråd bliver viklet op på en anden spole. På den måde vil der hele tiden være frisk materiale til buen. Trådene skal bevæges i modsat retning for at forhindre bue i at blive trukket ud til den ene side.
![]() |
Denne buegenerator anvender kul- og kobberelektroder i en kulbrinteatmosfære. Et snit gennem Dubilier buen er vist til højre. A er en metalcylinder, som er forsynet med køleribber L og B er en kobberblok, som udgør den ene elektrode. Den anden elektrode er en massiv kulstang C, som er fastspændt i holderen D, der er monteret på stangen E. Denne stang går gennem en veltilpasset gevindbøsning, G, som er skruet ind i bøsningen P, der er isoleret fra dækslet F med glimmer. Stangen E bliver holdt op mod bøsningen G ved hjælp af fjederen H. G kan derfor anvendes til justering af buelængden, mens buen kan startes ved et tryk på knappen K. M er en beholder med alkohol eller kogesprit, som drypper ind i kammeret. En sikkerhedsventil er monteret for at holde trykket i kammeret nogenlunde konstant.
![]() |
I denne bue er atmosfæren mellem kobber- og kulelektroden vanddamp. En hul kobberelektrode, A, er monteret vertikalt og lukket foroven med en kobberbøsning, B, som er forsynet med et lille hul, H. Buen brænder mellem B og kulelektroden C. Kobberelektroden er forbundet til et vandreservoir, G, med røret D, E, og er på denne måde fyldt op med vand. Varmen fra buen får vandet, som løber ud af hullet H, til at fordampe og vedligeholder på den måde en atmosfære af vanddampe omkring buen.
En lignende konstruktion har været anvendt af H. P. Dwyer bortset fra, at en strøm af alkohol blev ledet gennem den hule elektrode ind i buen i stedet for vand. Og hele konstruktionen var også nedsænket i alkohol, som blev holdt på en lav temperatur af hensyn til kølingen. En positiv kobberelektrode og negativ aluminiumselektrode var foretrukket og begge skulle køles. Det blev påstået, at denne bue gav kraftigere og mere stabile svingninger end Moretti buen.
Dette var atter en kobber-kul bue i en kulbrinteatmosfære. Det specielle ved denne bue lå fortrinsvis i den anvendte konstruktion og metoden til at holde den ønskede atmosfære omkring buen. Der anvendtes en stærkt smørende olie, som lå tæt på overfladen, hvor buen brændte, og fordampede på grund af varmen fra buen.
![]() |
C er den massive kulelektrode, fastspændt på den isolerede holder E, så dens øverste ende lige netop er over olieoverfladen, F, F. Den flade kobberelektrode, B, B, holdes over kullet med stangen D og bærer kobberrøret A, A, som vender nedad omkring kulelektroden og på den måde danner det lille hulrum G. Kobberelektroden er perforeret med to – tre små huller, H, som fungerer som ventilation for den gas, der dannes ved fordampning af olien.
Ved passende valg af olietype kunne man kompensere for sliddet af kulelektroden ved hjælp af aflejringer fra fortætning af oliedampene og på den måde holde buelængden konstant..
Tre japanske opfindere, W. Torikata, E. Yokoyama og M. Kitamura, fremstillede en buegenerator som adskilte sig primært ved valget af materialer til elektroderne. De blev fremstillet af udvalgte materialer som silicium, jern-silicium, karborundum, bor, magnetit, jernkis, molybdenit og nogle metaller som messing og kobber. De bedste resultater blev opnået med magnetit som den negative elektrode og messing som den positive. Buen kan indkaples i en brint eller kulbrinte atmosfære.
I 1908 beskrev F. Vreeland en interessant metode til fremstilling af praktisk taget udæmpede svingninger fra en jævnspændingsforsyning. Der blev anvendt et specielt kviksølvdamp rør med en kviksølvkatode og to kulanoder i modsatte sider af røret. Anoderne var forbundet i parallel via spoler og modstande. En LC-kreds var forbundet mellem de to anoder.
![]() |
|
|
Indhold |
Næste side |
|