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Einrichtung zur Entnahme einer Wechselstromspannung konstanter Grösse aus einem
Wechselstromnetz schwankender Spannung.
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Entnahme einer Wechselspannung konstanter oder in vorgeschriebener Weise veränderlicher Grösse aus einem Wechselstromnetz schwankender Spannung unter Verwendung zweier Transformatoren, u. zw. eines hoch-und eines ungesättigten Transformators, deren Primärwicklungen in Reihenschaltung an das Wechselstromnetz schwankender Spannung angeschlossen sind, während ihre Sekundärwicklungen bezüglich ihrer Spannungsrichtung gegeneinander geschaltet sind. Erfindungsgemäss wird in an sich bekannter Weise in Reihe zu den Primärwicklungen in den Primärkreis der beiden Transformatoren ein Ohmscher Widerstand eingefügt, zum Zweck, eine resultierende Sekundärspannung zu erhalten, die auch von durch Frequenzschwankungen bedingten Änderungen der Primärspannung unabhängig ist.
Die Erfindung sei an Hand des Ausführungsbeispiels der Fig. 1 näher erläutert. In Fig. 1 bedeutet N ein Einphasennetz schwankender Spannung (und Frequenz), Tt ein hochgesättigter Transformator mit der Primärwicklung Pt und der Sekundärwicklung Q1, T2 ein ungesättigter Transformator mit der Primärwicklung P2 und der Sekundärwicklung Q2, Pt und P2 sind in Reihe geschaltet und an die Netzleitung angeschlossen. Qt und Q2 sind einander entgegengeschaltet.
Bei richtiger Wahl der Sekundärwicklungen von T, und 1 ist die Spannung E2 in weiten
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von (im Vergleich zu Es) die Spannung Et des Sekundärnetzes in grossem Bereich eine konstante ist, geht aus Fig. 2 klar hervor. Der Neigungswinkel α1 des im Bereich hoher Sättigung
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dieser Einrichtung ist dabei nicht nur unabhängig von den Schwankungen der Netzspannungen, sondern auch unabhängig von der Belastung und, wie Versuche gezeigt haben, in hohem Masse unabhängig von Änderungen der Netzfrequenz.
Obwohl sich hiebei eine für die meisten Fälle ausreichende Konstanz ergibt, kann man die Wirkung der Einrichtung noch durch Einfügen eines zusätzlichen Ohmschen Widerstandes in den Primärkreis des Transformators unterstützen.
Die damit erzielte extrem genaue Konstanz der Sekundärspannung kommt besonders zur Speisung von mit Wechselstrom geheizten Vakuummesseinrichtungen in Betracht, weil sich die Messung des Vakuums auf die Differenz von konstant zugeführter Heizenergie oder abgestrahlter Energie stützt. Schon eine äusserst geringe Abweichung der Heizspannung vom Normalwert macht alle Ablesungen unbrauchbar und die Messung wertlos. Daher hat für diesen Anwendungszweck der Gegenstand der Erfindung die grösste Bedeutung. In manchen Fällen wird anstatt einer konstanten Spannung die Entnahme einer konstanten Leistung gewünscht, so dass also bei wachsendem Erregerstrom (d. h. bei wachsender Netzspannung) die Sekundärspannung sogar etwas abfallen müsste.
Dies lässt sich mit der beschriebenen Einrichtung ebenfalls in einfacher
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strom einen ansteigenden, bei grösseren Erregerströmen aber einen fallenden Verlauf. Bei immer weiter gesteigerter Erregung schneidet die Spannungskurve die Abszissenachse und wird sogar negativ. Da der Neigungswinkel α2 von der Grösse der Sekundärspannung des Transformators Tz abhängt und diese von dem Windungsverhältnis der Wicklungen jFs und Q2, so ist leicht einzusehen, dass durch Regelung der Windlmgszahl von P2 oder Q2 der Charakter der Einrichtung geändert und den besonderen Bedürfnissen angepasst werden kann. Aber auch durch Änderung des Windungsverhältnisses von Pi zu Q1 lässt sich der Charakter der Spannungskurve Ei, beeinflussen.
Um den geraden Verlauf der Spannungscharakteristik des Transformators T2 zu sichern, kann man den Eisenweg dieses Transformators durch Luftspalte unterbrechen, während man den Transformator Ti zur Erzielung hoher Sättigung mit viel Kupfer oder wenig Eisen ausführen wird.
Die Erfindung ist nicht auf die Entnahme einer konstanten Wechselstromspannung aus Einphasennetzen beschränkt ; sondern sie lässt sich sinngemäss auch auf Mehrphasennetze an- wenden. Nötig hiebei ist nur die Ausführung mindestens einer Primärwicklung und einer Sekundärwicklung der beiden Transformatoren als offene Wicklungen, also als Wicklung, bei welcher Anfang und Ende jeder Phase zu je einer Klemme geführt sind. Dies ist wegen der Reihenschaltung der Primärwicklungen bzw. der Sekundärwicklungen der beiden Transformatoren notwendig.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Einrichtung zur Entnahme einer Wechselspannung konstanter oder in vorgeschiebener Weise veränderlicher Grösse aus einem Wechselstromnetz schwankender Spannung, insbesondere zur Speisung von Vakuummesseinrichtungen, unter Verwendung zweier Transformatoren, u. zw. eines hoch-und eines ungesättigten Transformators, deren Primärwicklungen in Reihenschaltung an das Wechselstromnetz schwankender Spannung angeschlossen sind, während ihre Sekundärwicklungen bezüglich ihrer Spannungsrichtung gegeneinander geschaltet sind, dadurch gekennzeichnet, dass in an sich bekannter Weise in Reihe zu den Primärwicklungen der beiden Transformatoren ein Ohmscher Widerstand eingefügt ist, zum Zweck, eine resultierende Sekundärspannung zu erhalten, die auch von den durch Frequenzschwankungen bedingten Änderungen der Primärspannung unabhängig ist.