CH198522A - Spannungsempfindliche Anordnung für Steuerzwecke. - Google Patents

Description

  Spannungsempfindliche Anordnung für Steuerzwecke.    Es ist bekannt,     daS    ein     Sperrkreis    mit       einer        Eisendros    sei ein     spannungsempfindli-          ches        Widerstandsgebilde        darstellt,        das    für       ,Steuerzweek-e    benutzt werden     kann.    Die       Spannungsabhängigkeit    derartiger Schalt  anordnungen     kann    :

  durch     Reihenschaltung     mit     einem        gondens@ator    -bis zu     einem    belie  bigen Grad     erhöht    werden.     Dabei        wird    ein  unbegrenztes     Anwachsen,    des     Steuerstromes          ,durch    die Impedanz des     Regelmotors:    oder  -Relais oder :durch den     Widerstand    einer       Verstärker-    oder     Gleichrichtersohaltung    un  terbunden.  



  Ein     Nachteil        dieser        Steueranordnungen     ist der,     idass    auch bei der     Sollspannung        U"          ein.    Nullstrom     fliesst,    !der im wesentlichen     aus     den zur     sinusförmigen        Magnetisierung    der       Drossel        erforderlichen        Oberwellen        beisteht,

      die       s%ndig        in.        der        Bürde        der'Anordnung        fliessen,     da sich die Sperrwirkung des Sperrkreises bei  der     Sollspannung    nur auf     die    Grundkom  ponente     des.        Regelstromes        erstreckt.    Die Nutz-         bürde,    z.     ,B.        Regelmotor,        Relais    oder     .dergl.,     wird dadurch     auch:

      im     Ruhezustand        derAnord-          nung        andauernd    thermisch wie auch     magne-          tisch        beansprucht.        Infolgedessen        können,    bei  Motoren und     Relais        Störungserscheinungen <           auftreten;

          während    bei     Gleichaichtung    des  Steuerstromes die     Charakteristik        nicht        in     der     gewünschten        Weise    derart verläuft, dass       sie    sowohl .im     Gebiete    des     voreilenden,    wie       auch,des        nacheilenden        Stromes    von Null aus       einen;

          linearen    Anstieg     aufweist,        sondern        mit          einem        bestimmten        Grundwert    bei     U"    als  Scheitelwert     einen,    mehr     parabelartigen    Ver  lauf     zeigt.     



       Ferner    rufen die Oberwellen, die vor       allem        in    nacheilenden Strom bei U     l_        U"    be  sonders stark     ausgebildet    sind,     in        der        Nutz-          bürde        .Stromwärmeverluste        hervor,

          die    durch       eine        entsprechende        Ohzn'sche    Komponente der       Grundwelle    aufgebracht werden     müssen.     Daher     vergrössern,    ,die     Stromoberwellen        nicht     nur den Nullstrom -der     Grundwelle,        (JoI    für           L'    =     U"    ), sondern erhöhen auch mit zu  nehmender Spannung (U     @_        Uo)    die Dämp  fung :

  des     Sperrkreises    und verhindern eine  genügend starke     Ausbildung    der nacheilen  den     Stromkomponente.     



  Diese     Nachteile         -erden    vermieden, wenn  man nach der Erfindung die     Widerstawds-          anordnung        derartig    ausbildet, dass das Auf  treten der     Oberwellen    auf den     Sperrkreis     beschränkt wird und der     Steuerstrom        ober-          wellenfrei    oder     oberwe:llenarm    bleibt.

   Dabei  ist es in den meisten Fällen ausreichend, die       dritte        Harmonische    in dieser Hinsicht zu       beeinflussen,    da .diese den Hauptteil der     Mag-          netisierungsstrom-Oberwellen        bestreitet.     



  Die Erfindung geht von folgenden Über  legungen aus. Denkt man sich in der Anord  nung nach     Abb.    1 der     Zeichnung    die     Drossel     L des     aus    Eisendrossel und Kondensator be  stehenden Sperrkreises als:     Oberwellengene-          rator,    so bilden die     erzeugten    Oberwellen  spannungen gleichfrequente Ströme aus, die  sich von  < -1 und B aus über die Wege 1, 2, 3,  4 und 1 2' 3' 4 verzweigen.

   Da     das    Netz  der     Grundfrequenz    als     widerstandslos    an  gesehen werden kann, erfolgt die     Strom-          verteilung    nach     dein    Verhältnis der Kreis  widerstände.

      Ist daher in der     gesamte        erzeugte    Ober  wellenstrom, so ergibt sich  
EMI0002.0040     
         wobei    C die     gapa.zität    des     Kondensators    C  und Z die Impedanz der Bürde Z     bedeutet.     Um     ?..n    klein zu halten, muss man also
EMI0002.0046  
    das. heisst den     Wechselstromwiderstand    des  Stromweges 1, 2, 3, 4 für :die     betrachtete     Oberwelle sehr klein machen. Man bildet  daher 1, 2, 3, 4 zum     Resonanzkreis,    das heisst    zum     Kurzschlusskreis,    für diese     Frequenz     aus.

   Das erreicht man durch das Einfügen  einer     Hilfsinduktivitä.t,        vorzugsweise        einer          Luftspa.ltdrossel,    in den Sperrkreis und ge  langt so zur Schaltung nach     Abb.    2.  



  In dieser entspricht die Hilfsdrossel     L"     der     Bedingung     
EMI0002.0059     
    Für die Grundwelle ist 1, 22, 3, 4 nach wie  vor     kapazitiv.    Wenn zur Kompensation der  Grundwelle bei der Sollspannung     U"    die  Kapazität C erforderlich ist, so errechnet sich  diese zu  
EMI0002.0062     
    Dabei ist     L"    die     Induktivität    der zur Ober  wellenresonanz erforderlichen Hilfsdrossel  und     col    die Frequenz der Grundwelle.

   Für  die     dritte        Harmonische,        die    auf     diese,        Weise     in ihrer     Auswirkung    auf den Steuerstrom       beseitigt    wird,     beträgt       C - 1,125.

       cl.       In der     Schaltung    nach     Abb.    2 kann auch ein       Kondensator    zwischen     dem.        Verzweigungs-          punkt    4 und der     Nutzbürde    Z vorgesehen  werden, wie     durch        .gestrichelte        Linien    ange  deutet     ist.     



  Es     ist        natürlich        möglich,    auf dem     vor-          beschriebenen    Wege auch     jede    andere Har  monische zu lokalisieren, indem man ihr  einen Resonanzweg ausbildet.

   Eine solche       Anordnung,    bei     der    neben der     dritten    auch  noch die     fünfte        Harmonische    in bezug auf  den d Durch die     Nutzbürde    fliessenden     Steuer-          strom        wirkungslos        gemacht    wird,

       ist    in       Abb.    3     dargestellt.    Im allgemeinen Falle gilt  für die     Grundwelle    der     Wert     
EMI0002.0107     
    Damit lässt sich bei     sinusförmiger    Span  nung ein rein     s@inusförmiger        Steuerstrom    er-      zielen.

       In.ermit    ist     gleichzeitig        eine        starke          Verminderung        der        Dämpfung        und        eine          wesentliche        Verstärkung    des     nacheilenden          Steuerstromes        veobunden.  

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Spannungsempfindliche Anordnung, die einen @SperrkTeis aus einer Eisendrossel und einem Kondensator in. Parallelschaltung und ,eine mit .di-es-em -Spexrkr.eis in Reihe geschal tete Nutzbüirde enthält, für .Steuerzwecke,

   insbesondere zur selbsttätigen Spannungs- regelung,dadurch gekennzeichnet, !dass. der bei der Sollspannung durch die Nutzbürde (Z)

   fliessende schädliche Reststrom der An ordnung durch die gleichzeitige Ausbildung desi Sperrkreises für die Grundwelle als Re- sonanzkreis für die durch die Drossel (L) hervorgerufenen Oberwellen verringert wird. <B>UNTERANSPRÜCHE:

   </B> 1. Spannungsempfindliche Anordnung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet,- ,dass, in dem Kapazitätszweig .des Sperr- kreises eine Mlfsdrossel vorgesehen ist, mittelstieren füm die zu lokalisierende Oberwelle ein Resonanzweg ausgebildet wird. 2.

   .Spannungsempfindliche Anordnung nach Patentanspruch und Unteranspruch 1, da- durch ,gekennzeichnet, dass für verschiedene Ob,eawellen mehrere solcher Resonanzwege vorgesehen sind. 3.

   Spannungsempfindliche Anordnung nach Patentanspruch und Unteransprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, da3 diese Resonanzwege für die Oberwellen gleich zeitig die Grundwelle .des Steuerstromes bei des Nullspannung kompensieren.

   4. Spannungsempfindliche Anordnung nach Patentanspruch und Unteranspruch 1, da,- ,durch dass die Hilfsdrossel eine Luftspaltdrossiel ist.