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Magnetverstärkeranordnung mit lastkreisseitigen, wechselstromhalbwellengesteuerten Halbleitergleichrichtern
Die Erfindung betrifft eine Magnetverstärkeranordnung mit lastkreisseitigen, wechselstromhalbwellengesteuerten Halbleitergleichrichtern, gegebenenfalls mit Serien-Selbst ! attigungsdioden, insbesondere zur Verwendung in Rechenschaltungen und zur Aussteuerung von nachgeschalteten Schaltverstärkem.
Normalerweise werden Magnetverstärker bzw. Transduktoren mit sinusförmigen Spannungen gespeist. Es ist aus der USA -Patentschrift Nr. 2, 902, 547 ein in Sättigungswinkelsteuerung arbeitender wech- selstromgespeister Magnetverstärker bekannt, der ohne Steuerwicklung lediglich durch Schalttransistoren ausgesteuert wird. Jedoch erscheint es in manchen Fällen, wie z. B. bei Rechenschaltungen und nachgeschalteten Schaltverstärkem wünschenswert, die Magnetverstärker mit Rechteckspannungen zu speisen.
SoistmanbeiderAussteuerung von Transduktoren beinachgeschalteten Schaltverstärkem auf die Benutzung von Rechteckspannungen übergegangen, da bei einer sinusförmigen Versorgung des Transduktors entweder der Aussteuerbereich eingeschränkt oder der Schaltungsaufwand vergrössert wird, wobei gleichzeitig die Störanfälligkeit steigt.
Rechteckspannungen, deren Frequenz mit der des normalen Wechselstromnetzes übereinstimmt, können in einfacher Weise mittels Zenerdioden erzeugt werden. Jedoch wird in solchen Schaltungen sehr viel Wärme erzeugt, was zusätzliche Kühlprobleme mit sich bringt, was besonders bei moderner Ein- schubbauweise stört. Ferner sind die mit solchen Schaltungen erzeugten Spannungen mehr oder weniger trapezförmig und weisen meist eine schlechte Symmetrie auf, selbst wenn ausgesuchte Zenerdiodenpaare verwendet werden.
Bei höheren Anforderungen werden deshalb für die oben beschriebenen Anwendungsgebiete Wechselrichter oder Zerhacker verwendet, die vorteilhafterweise vom Wechselstromnetz gesteuert werden.
Die damit erhaltenen Rechteckspannungen vermeiden die oben genannten Nachteile, jedoch erfordern solche Schaltungen mindestens den gleichen, oft sogar einen höheren Aufwand. So wird z. B. in den meisten Fällen ein zusätzlicher Transformator benötigt, insbesondere wenn es sich um Mittelpunktschaltungen handelt.
Ziel der Erfindung ist es, eine Schaltung aufzuzeigen, die diese Nachteile nicht aufweist und die in sehr einfacher Weise mit äusserst wenigen Bauteilen erstellt werden kann.
Ein weiteres Ziel der Erfindung ist es, eine Schaltung zu schaffen, die ein sehr kleines Volumen und geringes Gewicht hat und ferner mit sehr niedrigen Herstellungskosten erstellt werden kann.
Erfindungsgemäss wird dies bei einer Magnetverstärkeranordnung der eingangs erwähnten Art dadurch erreicht, dass den an eine Gleichstromquelle angeschlossenen Lastwicklungen des über die im Gegentaktbetrieb schaltbaren Halbleitergleichrichter gespeisten Magnetverstärkers als gemeinsame gleichstromgespeiste Steuerwicklung eine niederohmige Kopplungswicklung zugeordnet ist.
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In vorteilhafter Weise werden als steuerbare Halbleitergleichrichter Transistoren oder Thyristoren verwendet. Eine vorteilhafte Ausführungsform der erfindungsgemässen Schaltung besteht darin, dass jeder Arbeitswicklung ein eigener Belastungswiderstand zugeordnet ist und dass sowohl die Speisung der Arbeitswicklungen als auch die Steuerungen der steuerbaren Halbleitergleichrichter galvanisch getrennt sind.
Weitere Merkmale und Einzelheiten sollen an Hand der folgenden Figurenbeschreibung genauer erläutert werden :
Die dem Beschreibungstext beigefügte Zeichnung stellt eine Ausführungsform der erfindungsgemässen Transduktorschaltung dar.
. Der in der Zeichnung gezeigte Transduktor-T-ist in Mittelpunktschaltung dargestellt und weist zwei Arbeitswicklungen-A, und A,-, ferner eine Steuerwicklung-S-auf. In an sich bekannter Weise sind den Arbeitswicklungen --A1 und A2 -- Selbstsättigungsdioden --D3 und D4-vorgeschaltet.
Die andem beiden Wicklungsenden der Arbeitswicklungen-A und A,--sind zusammengeschaltet und führen über die Ausgangsklemmen -7 und 8-- mit einem Belastungswiderstand --Rb-- an die positive Klemme-2-. Die Steuerwicklung-S--, die erfindungsgemäss möglichst niederohmig gespeist werden muss, ist mit den Klemmen --5 und 6-- verbunden.
Die SeIbstsSttigungsdioden""D, und D4- sind mit den Kollektoranschlüssen von zwei NPN-Transistoren-Tr und Tri--verbunden. Die Emitteranschltisse dieser Transistoren führen über die negative Speiseleitung an die Klemme Ferner sind die Basisanschlüsse dieser Transistoren mit den Klem-
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steuerung der Transistoren --Tri und Tr,-eingespeist. An den Klemmen --5 und 6-- ist die Steuerquelle zum Durchsteuem des Transduktors angeschlossen.
Auf Grund des an den Klemmen-3 und 4-eingespeisten Wechselstromes, der abwechselnd durch die Dioden --Dl und D2 - fìlliesst, werden die Transistoren --Tr1 und Tr2-- abwechslungsweise durchgeschaltet. Auf diese Weise werden über die Seibstsattigungsdioden-Dg und D4, - den Arbeitswicklungen --A1, A2--rechteckförmigeGleichstromblöckezugeführt,vondenensichjenachdemdurchdieSteuerwicklung gegebenen Aussteuerungszustand des Transduktors ein mehr oder weniger grosser Teil an den Lastwiderstand-Rb-legt.
Prinzipiell benötigt jede Arbeitswicklung eines Transduktors zum Auf- und Abmagnetisieren eine Speisung mit reiner Wechselspannung. Da es jedoch schaltungsmässig einen ziemlichen Mehraufwand erfordert, symmetrische Rechteckspannungen zu erzeugen, wird der Transduktor erfindungsgemäss mit Gleichspannungáblöcken gespeist, wobei sein Steuerkreis sehr niederohmig gehalten ist. Dies hat zur Folge, dass die Steuerwicklung --S-- zugleich als Koppelungswicklung wirkt und die fehlende negative Halbwelle von einer Arbeitswicklung 2-auf die andere überkoppelt.
Auf Grund einer niederohmigen Steuerwicklung --S-- des Transduktors --T-- ist es deshalb möglich, mit einer äusserst geringen Anzahl von Bauelementen ein Ziel zu erreichen, das bisher bei Verwendung konventioneller Methoden nur mit sehr viel grösserem Aufwand an Schaltelementen erreicht werden konnte.
PATENTANSPRÜCHE-
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Rechenschaltungen und zur Aussteuerung von nachgeschalteten Schaltverstärkern, dadurch gekennzeichnet, dassdenaneineGleichstromquelleangeschlossenenLastwicklungendesüberdieimGegentaktbetrieb schaltbaren Halbleitergleichrichter gespeisten Magnetverstärkers als gemeinsame gleichstromgespeiste Steuerwicklung eine niederohmige Kopplungswicklung zugeordnet ist.
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