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Magnetverstärker in Gegenkopplungsschaltung
Es ist bekannt, Magnetverstärker in Gegenkopplungsschaltung zu betreiben. Als Beispiel zeigt Fig. 1 einen bekannten, mit Selbstsättigung arbeitenden Verstärker in Spannungsgegenkopplung, bei dem ein bestimmter Teil der an dem Gleichstromverbraucher 1 anstehenden Spannung im Stromkreis der Steuerwicklung 4 der an den Klemmen 2 und 3 zugeführten Steuergleichspannung entgegengeschaltet ist. Die Vorteile dieser Gegenkopplung gegenüber der sonst üblichen Steuerung über einen Vorwiderstand im Steuerkreis sind bekannt und liegen vor allem darin, dass die Steuerkennlinie Ua =f (U ) begradigt und eine einfache Möglichkeit zur Beeinflussung des Zeitverhaltens geschaffen wird.
Der Gegenkopplungsschaltung haften aber anderseits folgende Nachteile an :
1) Die galvanische Verbindung von Steuer- und Arbeitskreis erfordert, sofern es sich um mehrstufige Anordnungen handelt oder wenn eine galvanische Verbindung der Steuer- bzw. Messkreise mit dem Wechselstromnetz vermieden werden muss, den Einbau eines Trenntransformators. Wegen des damit verbundenen zusätzlichen Platzbedarfs und Gewichtes, aber auch aus wirtschaftlichen Gründen (Preis, Wirkungsgrad) ist es wünschenswert, diesen Transformator zu vermeiden.
2) Die Spannung an dem Verbraucher oder Lastwiderstand ist in den meisten Fällen wesentlich grösser als die zur Verfügung stehende Steuerspannung. Weiterhin ist in den meisten Fällen ein Spannungsabgriff an dem Verbraucher nicht ausführbar, so dass zum Zweck der Spannungsgegenkopplung ein Spannungsteiler parallel zum Verbraucher eingebaut werden muss. Dieser Teiler muss, da er den Transduktor mit einer zusätzlichen Leistung belastet, möglichst hochohmig sein. Dem widerspricht aber die Forderung, dass der aus Steuerspannung, Gegenkopplungsspannung und Steuerwicklung gebildete Kreis möglichst wenig Widerstand enthalten soll, damit die zur Durchsteuerung des Transduktors nötige Spannungsdifferenz sehr klein bleibt. Ausserdem stört der Widerstand des Steuerkreises die Spannungsgegenkopplung auch in dynamischer Hinsicht.
Der Zweck der Erfindung ist es nun, eine Anordnung zu schaffen, die es unter Vermeidung der genannten Nachteile gestattet, die erwähnten Vorteile der Spannungsgegenkopplung auszunutzen.
Der Transduktor (Fig. 2) erhält gemäss der Erfindung auf jedem seiner Kerne ausser der üblichen Hauptarbeitswicklung 5 eine zusätzliche Hilfsarbeitswicklung 5', wobei die beiden Hilfswicklungen über einen Abschlusswiderstand 6 und entsprechende Gleichrichter an den Klemmen 7,8 aus einer Hilfswechselspannung gleicher Phase und gleicher Frequenz wie die Hauptarbeitswicklung gespeist werden.
Die am Abschlusswiderstand 6 auftretende Gleichspannung liegt als Gegenkopplungsspannung im Stromkreis der Steuerwicklung 4. Wählt man die Hilfsspannung relativ niedrig, so ist der Abschlusswiderstand 6
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kreis trotzdem in der Grössenordnung von einigen Prozenten der gesamten Transduktot "' leistung bleibt. Wird ausserdem auf galvanische Trennung zwischen Haupt-und Hilfskreis Wert gelegt, so erfordert diese Trennung nur einen wesentlich geringeren Aufwand als die sonst erforderliche Zwischenschaltung eines Trenntransformators für die ganze Leistung Der Mehraufwand für die zusätzlichen (Gleichrichter ist demgegenüber ohne Bedeutung. Die Aufbringung der nur eine geringe Windungszahl aufweisenden Arbeitswicklung g'be-all- sprucht wenig Mehrarbeit und Wickelraum.
Die Hilfsspannung wird, wie schon erwähnt, im allgemeinen nur einen Bruchteil der den Hauptar-
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beitskreis speisenden Spannung darstellen. Beträgt die Spannung im Hauptkreis z. B. 220 V, so kann die Spannung für den Hilfsarbeitskreis z. B. in der Grössenordnung von zirka 5 V liegen. In manchen Fällen, insbesondere wenn es nur auf die elektrische Trennung von Arbeits- und Steuerkreis ankommt, kann man jedoch die Hilfsspannung auch höher wählen.
Im Bedarfsfalle könnte der Verbraucher 1 durch Weglassung der Gleichrichter 9 auch mit Wechselspannung gespeist werden, was bei der bekannten Schaltung nach Fig. 1 nicht ohne weiteres möglich wäre.
Die Erfindung ist auch bei andern Transduktorschaltungen, z. B. bei einer Mittelpunktschaltung oder bei Drei-Phasenschaltungen an sich bekannter Art anwendbar.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Magnetverstärker in Spannungsgegenkopplungsschaltung, dadurch gekennzeichnet, dass ausser dem den Verbraucher (1) speisenden, die Arbeitswicklungen (5) enthaltenden Hauptarbeitskreis einzusätzlicher
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liegenden Abschlusswiderstand (6) speist und für geringere Leistung ausgelegt ist als jener.
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Magnetic amplifier in negative feedback circuit
It is known to operate magnetic amplifiers in negative feedback circuit. As an example, Fig. 1 shows a known, working with self-saturation amplifier with negative voltage feedback, in which a certain part of the voltage present at the DC load 1 in the circuit of the control winding 4 is connected to the DC control voltage supplied to the terminals 2 and 3. The advantages of this negative feedback compared to the otherwise usual control via a series resistor in the control circuit are known and are mainly that the control characteristic Ua = f (U) is straightened and a simple way of influencing the time behavior is created.
On the other hand, the negative feedback circuit has the following disadvantages:
1) The galvanic connection of the control and working circuit requires the installation of an isolating transformer if it is a multi-stage arrangement or if a galvanic connection of the control or measuring circuits with the AC network must be avoided. Because of the additional space and weight associated with it, but also for economic reasons (price, efficiency), it is desirable to avoid this transformer.
2) The voltage at the consumer or load resistor is in most cases significantly higher than the available control voltage. Furthermore, in most cases, a voltage tap on the consumer cannot be carried out, so that a voltage divider must be installed parallel to the consumer for the purpose of negative voltage feedback. Since it loads the transducer with additional power, this divider must have as high an impedance as possible. However, this contradicts the requirement that the circuit formed from the control voltage, negative feedback voltage and control winding should contain as little resistance as possible so that the voltage difference required to control the transducer remains very small. In addition, the resistance of the control circuit disrupts the negative voltage feedback, also dynamically.
The purpose of the invention is now to create an arrangement which, while avoiding the disadvantages mentioned, makes it possible to utilize the advantages of the voltage negative feedback.
According to the invention, the transducer (Fig. 2) receives an additional auxiliary working winding 5 'on each of its cores in addition to the usual main working winding 5, the two auxiliary windings from an auxiliary AC voltage of the same phase and the same via a terminating resistor 6 and corresponding rectifiers at terminals 7, 8 Frequency like the main working winding.
The direct voltage occurring at the terminating resistor 6 is present as a negative feedback voltage in the circuit of the control winding 4. If the auxiliary voltage is selected to be relatively low, the terminating resistor 6 is
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circuit remains in the order of magnitude of a few percent of the total transductot "'power. If, in addition, emphasis is placed on galvanic isolation between the main and auxiliary circuit, this isolation requires only a significantly lower effort than the otherwise necessary interposition of an isolating transformer for the entire power Additional effort for the additional (rectifier is insignificant on the other hand. The application of the work winding, which has only a small number of turns, requires little additional work and winding space.
As already mentioned, the auxiliary voltage is generally only a fraction of the
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represent working circuit feeding voltage. If the voltage in the main circuit is e.g. B. 220 V, the voltage for the auxiliary working group z. B. in the order of magnitude of about 5 volts. In some cases, especially if only the electrical separation of the working and control circuit is important, the auxiliary voltage can also be selected higher.
If necessary, the consumer 1 could also be fed with alternating voltage by omitting the rectifier 9, which would not be readily possible with the known circuit according to FIG. 1.
The invention is also applicable to other transductor circuits, e.g. B. applicable to a mid-point circuit or three-phase circuits of a known type.
PATENT CLAIMS:
1. Magnetic amplifier in voltage negative feedback circuit, characterized in that in addition to the consumer (1) feeding, the working windings (5) containing an additional main working circuit
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lying terminating resistor (6) and is designed for lower power than that.