Einrichtung zur Steuerung der elektrischen Energiezufuhr zu einem Verbraucher Mit einem Kern versehene Induktivitäten mit einer Wechselstromausgangswicklung und einer Sätti- gungs- oder Steuerwicklung für Gleichstrom an dem gleichen Kern haben als Ersatz für elektronische Ver stärker und rotierende Steuervorrichtungen eine weite Verbreitung insbesondere dort gefunden, wo an der artige magnetische Verstärker die Anforderung ge stellt werden kann, neben einer guten Verstärkung auch eine gleichrichtende Funktion zu erfüllen.
Ma gnetische Verstärker dieser Bauart sind auch unter dem Ausdruck Amplistat bekanntgeworden, wobei ein Amplistat gewöhnlich von einem Transformator erregt wird oder mit ihm in dem gleichen Stromkreis zusammenwirkt. Die wesentlichsten Vorteile von ma gnetischen Verstärkern der genannten Art bestehen in ihrem relativ geringen Gewicht, ihrer Robustheit, ihrer langen Lebensdauer, ihrer völlig statischen Arbeits weise und in ihrer guten induktiven Anpassungsmög lichkeit bei den meisten Anwendungen. Transforma toren bieten ähnliche Vorteile, so dass die Verbin dung von beiden in einer gemeinsamen Einrichtung mit gemeinsamen magnetischen Flusspfaden sehr vor teilhaft erscheint.
Der Zweck der vorliegenden Erfindung besteht nun in der Schaffung einer verbesserten und ver einfachten magnetischen Einrichtung, die es ermög licht, mit ihr die Betriebscharakteristiken eines Trans formators und eines magnetischen Verstärkers für hohe Verstärkungsgrade, ein äusserst geringes Ge wicht, einen Steuerstromkreis mit einer geringen Im pedanz und eine einheitliche Kern- und Wicklungs anordnung zu erreichen, und einen hohen Verstär kungsgrad und nur einen geringen Verlust in dem Stromkreis des Transformators zu erzielen.
Die vorliegende Erfindung betrifft somit eine Ein richtung zur Steuerung der elektrischen Energie zufuhr zu einem Verbraucher. Die erfindungsgemässe Einrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass pro Phase drei magnetisierbare Kerne vorhanden sind und dass der erste dieser Kerne eine Primär- und eine Sekundärwicklung aufweist, wobei eine dieser Transformatorwicklurigen in zwei Teile aufgeteilt ist, von denen jeder sowohl den ersten Kern als auch je einen anderen der beiden weiteren Kerne umgibt, und dass Gleichrichtermittel in Serie mit diesen Transformatorwicklungsteilen liegen, so dass in jedem Teil nur in einer Richtung Strom fliessen kann,
und dass die Transformatorprimärwicklung Anschluss klemmen für eine Quelle periodisch sich ändernden Stromes aufweist, wobei weiterhin eine Steuerwick lung den zweiten und den dritten magnetisierbaren Kern umgibt, damit diese von einer Steuerspannungs- quelle zur Veränderung der Sättigung dieser beiden magnetisierbaren Kerne erregt werden können, um so die elektrische Energiezufuhr eines an der Trans formator-Sekundärwicklung liegenden Verbrauchers zu steuern.
In den beiliegenden Zeichnungen sind Ausfüh rungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes dargestellt. Im einzelnen zeigen: Fig. 1 die schematische Darstellung eines ein phasigen, magnetischen Verstärkers mit einem Wech- selstromausgang, Fig. 2 eine Kern- und Wicklungsanordnung, wel che der in Fig. 1 dargestellten Schaltung entspricht, Fig.3 und 4 schematische Schaltbilder weitere Beispiele mit einem Gleichstromausgang,
Fig. 5 und 6 zwei Schaltbilder von Einrichtungen zur Speisung von Gleichstromverbrauchern und zum Anschluss an Dreiphasenspannungen und Fig. 7 eine perspektivische Ansicht eines bevor zugten wenigstens Dreiphasenverstärkers mit dem Kern und der Wicklungsanordnung.
Die in Fig. 1 gezeigte Einrichtung wird von einer Wechselspannungsquelle 1 gespeist und liefert einen gesteuerten Wechselspannungsausgang an irgendeinen Verbraucher 2, wobei sowohl eine Transformation als auch eine Steuerung mittels eines sättigbaren, in duktiven Blindwiderstandes erfolgt. Die Steuerung wird dabei durch die Regulierung eines Gleich stromes in einer Regulierwicklung 3 bewirkt. Die Veränderung dieses Gleichstromes kann durch Hand oder automatisch durch Änderung eines Widerstan des 4 erfolgen, welcher in Serie mit der Gleichspan nungsquelle 5 und der Steuerwicklung 3 liegt.
Bei der Schaltung sind drei geschlossene magnetische Flusspfade in Form von drei Eisenkernen vorhanden, und zwar ein gesteuerter Kern 6 und zwei Hilfs- oder Steuerkerne 7 und B. Die Windungen der er wähnten Wicklung 3 umfasst beide Steuerkerne 7 und 8, während die Ausgangs- oder Sekundärwick lung 9 nur den gesteuerten Kern 6 umgibt.
Die Pri märwicklung, welche gleichzeitig auch wie eine Re aktionswicklung arbeitet, besitzt zwei unabhängige Wicklungshälften 10'a und 10b, wobei beide den ge steuerten Kern 6 und jeweils einen anderen steuernden Kern 7 bzw.
8 umgeben Die Wicklungshälfte 10a ist mit der Wechselstromquelle über einen Trockengleich richter 11 verbunden, welcher beispielsweise als Selen- oder Germaniumgleichrichter ausgebildet sein kann, während die andere Prirriärwicklungshälfte 10b mit der gleichen Wechselstromquelle über einen in Serie liegenden Trockengleichrichter 12 verbunden ist, dessen Polarisation derjenigen des Gleichrichters 11 entgegengesetzt ist.
In dem beschriebenen elektrischen bzw. magne tischen Kreis werden die beiden Primärwicklungs- hälften 10a und 10b durch verschiedene Halbwellen der Wechselstromquelle 1 erregt, da die Gleichrich ter 11 bzw. 12 die jeweils andere Halbwelle sperren. Da jede Wicklungshälfte auf diese Weise periodisch erregt wird, wird der magnetische Fluss infolge der Wirkung einer Primärwicklungshälfte durch den ge steuerten Kern in der entgegengesetzten Richtung be wirkt als durch die andere Wicklungshälfte, wodurch in der Ausgangswicklung 9 ein Wechselstrom für den Verbraucher induziert wird.
Die Wicklungshälf ten 10a und 10b besitzen infolge ihrer Verbindung mit den anderen Kernen einen relativ grossen Blind widerstand, wenn nicht einer der beiden mit ihnen verbundenen Kerne gesättigt ist. Wenn die beiden Kerne demnach nicht oder nur wenig gesättigt sind, wird der Wechselstromquelle nur vernachlässigbar wenig Energie entnommen und dem Verbraucher übermittelt. Der Kern wird hierbei jedoch nicht ge sättigt, da die Wicklungen 10a und 10b und die Wechselstromquelle in bekannter Weise so angeord net sind, dass dies nicht auftritt. Die Steuerkerne 7 und 8 werden hingegen z.
B. periodisch unter dem Einfluss der durch die Wicklungen 10a und 10b erzeugten pulsförmigen magnetischen Flüsse gesättigt, wobei sich diesen Flüssen der gleichgerichtete, durch die Gleichstromsteuerwicklung 3 erzeugte magne tische Fluss überlagert.
Es sei angenommen, dass zu einem bestimmten Augenblick die Spannungswerte der von der Quelle 1 gelieferten Wechselspannung von Null an mit einer derartigen Polarität ansteigt, dass in der Primärwick lung 10a ein Strom fliesst, und dass in dem Steuer kern 7 ein gleichgerichteter magnetischer Fluss fliesst, welcher jedoch zur Sättigung des Kernes nicht aus reicht. In diesem Fall ist die in der Wicklung 10a selbstinduzierte Spannung gross und verhindert so mit, dass ein grösserer Strom durch sie hindurchfliesst. Entsprechend kann auch kein beachtenswerter Strom von der Ausgangswicklung 9 zu dem Verbraucher 2 gelangen, wenn diese Bedingungen bestehen.
Steigt in der gleichen Halbwelle die Spannung, bewirkt die höhere Spannung der Wechselstromquelle eine Er höhung der Flussdichte fast ausschliesslich in dem Kern 7, so dass dieser Kern auch infolge des zu sätzlichen, einheitlich gerichteten magnetischen Flus ses, der durch die Steuerwicklung 3 verursacht wird, gesättigt wird. Wenn die Sättigung erreicht ist, ver ändert sich der Fluss in dem Kern 7 nicht mehr, so dass auch die Wicklung 10a nicht mehr als hohe induktive Impedanz wirkt, welche den Strom von der Wechselstromquelle 1 begrenzt.
Die Impedanz der Wicklungshälfte 10a besitzt jetzt nur noch einen relativ geringen Wert, wodurch die gesamte Speise spannung einen relativ hohen Strom in der Wick lungshälfte 10a bewirkt und somit auch eine hohe Ausgangsleistung zu dem Verbraucher 2 übermit telt, und zwar während der restlichen Halbwelle, solange diese Voraussetzungen gegeben sind. Wäh rend der nächsten Halbwelle der Wechselspannung der Spannungsquelle, welche selbstverständlich ent gegengesetzte Polarität besitzt, führt die Primärwick- lungshälfte 10b Strom und übermittelt dem Verbrau cher auf die gleiche Weise eine gewisse Leistung.
Eine Veränderung des Steuergleichstromes in der Steuerwicklung 3, beispielsweise durch eine Verände rung der Impedanz 4 des Steuerstromkreises, verän dert auch diejenige Zeitspanne in jeder Halbwelle der anliegenden Wechselspannung, während welcher die Steuerkerne 7 und 8 gesättigt sind, wobei diese Veränderungen somit gleichzeitig den Strom vergrö ssern oder verkleinern, welcher zu dem Verbraucher 2 gelangt.
Ein wichtiger Gesichtspunkt dieser Arbeitsweise lässt sich am besten dann erläutern, wenn angenom men wird, dass einer der Kerne 7 oder 8 der in Fig. 1 gezeigten Schaltung fehlt. Wenn beispielsweise der Kern 8 fehlt und wenn in dem Steuerstromkreis nur die gewöhnlich niedrige Impedanz eingeschaltet ist, arbeitet die Steuerwicklung 3 als eine Wicklung mit kleinem Widerstand bzw. als eine Kurzschluss- wicklung bezüglich des Kernes 7, und zwar in der gleichen Art wie eine kurzgeschlossene Transforma- torsekundärwicklung, solange der Kern 7 noch nicht gesättigt ist.
In diesem Fall wird dann ein entspre chend hoher Verbraucherstrom während der ent- sprechenden Intervalle durch die Verbraucher- bzw. Sekundärwicklung 9 infolge des grossen magnetischen Flusses in dem gesteuerten Kern 6 geschickt. Ein weiterer Nachteil besteht in dem Verlust von Steuer empfindlichkeit und von Energie in dem gesteuerten Kreis. Wenngleich eine hohe Impedanz in dem Steuerstromkreis diese Nachteile etwas vermindern könnte, entstände hierdurch eine wesentliche Er schwerung der Anpassung des Steuerkreises, daneben würden die erforderlichen hohen Impedanzen bzw. Widerstände unerwünscht gross und schwer.
Ist hin gegen der andere Steuerkern 8 vorhanden, welcher während den Zeitintervallen der Sättigung des Kernes 7 infolge der Sperrwirkung des Gleichrichters 12 weitgehend passiv ist, kann die Steuerwicklung 3 nicht als eine Kurzschlusswicklung arbeiten und so mit auch nicht die erwähnten Schwierigkeiten her vorrufen. Dies kann durch die Tatsache erläutert werden, dass der zusätzliche Steuerkern 8 den induk tiven Blindwiderstand der Wicklung 3 während der kritischen Zeiten erheblich vergrössert. In dem Steuer kreis ist daher keine zusätzliche Impedanz erforder lich, es wird lediglich die gewöhnliche niedrige Im pedanz als Steuerorgan benötigt. Die Steuerbarkeit und der Wirkungsgrad sind in diesem Fall sehr gün stig.
Selbstverständlich vertauscht der Kern 7 seine Funktion mit dem Kern 8, wenn die Primärwicklung 10b den letzteren erregt.
Ein weiteres wichtiges Merkmal der Arbeitsweise besteht darin, dass in den geschlossenen Steuerker nen durch die jeweiligen Primärwicklungen peri odisch ein magnetischer Fluss erzeugt wird, welcher die gleiche Richtung besitzt wie der einheitlich ge richtete magnetische Fluss. Dies wird durch die Sperr wirkung der Gleichrichter 11 und 12 hervorgerufen. Es hat sich herausgestellt, dass Kerne, welche einen von einem Wechselstrom erzeugten magnetischen Fluss führen, im Gegensatz zu Kernen, welche einen durch einen pulsierenden Gleichstrom hervorgeru fenen magnetischen Fluss führen, dazu neigen, der art entmagnetisiert zu werden, dass sie eine wesent lich grössere Steuerleistung benötigen, um gesättigt zu werden.
Die magnetischen Flüsse in den Steuer kernen 7 und 8, welche durch den pulsierenden Gleichstrom in den Primärwicklungshälften 10a und 10b hervorgerufen werden, benötigen daher eine wesentlich geringere Zahl von Steueramperewindun- gen zur Regulierung der Kernsättigung, so dass die Steuerempfindlichkeit des Systems sehr hoch ist.
In Fig.2 ist eine konstruktive Ausführung der Kern- und Wicklungsanordnung dargestellt, welche zur Verwirklichung der in Fig. 1 gezeigten Schaltung geeignet ist. Die einzelnen Teile sind in Fig. 2 mit den gleichen Bezugszeichen versehen wie in Fig. 1, sind jedoch zur Unterscheidung mit einem Primzei- chen versehen. Die rechteckig ausgeführten Wick lungskerne 6', 7' und 8' sind wie üblich aus einzel nen Kernlamellen aufgebaut; die Kerne bestehen vor zugsweise aus zwei U-förmigen Hälften, welche über die bereits hergestellten, zusammenwirkenden Wick- lungen gesteckt werden.
Die beiden Steuerkerne 7' und 8' befinden sich je an den beiden parallelen Schenkeln des gesteuerten Kernes 6'. Die Steuer kerne können im übrigen etwas kleiner sein als der gesteuerte Kern. Bei der dargestellten konstruk tiven Ausführung ist die Steuerwicklung in zwei gleiche, in Serie liegende Wicklungshälften 3a und 3b aufgeteilt, wobei jede je einen Steuerkern 6' bzw. 7' umgibt. Die Wirkungsweise wird durch diese Auf teilung der Steuerwicklung nicht verändert. Die Sekundär- oder Ausgangswicklung ist in ähnlicher Weise in zwei in Serie liegende Wicklungshälften 9a und 9b aufgeteilt, welche beide auf dem gesteuerten Kern 6' sitzen.
Wenn ein Gleichstromausgang für einen entspre chenden Verbraucher gewünscht wird, so kann dies ohne weitere Gleichrichtung auf dem in Fig. 3 und 4 dargestellten Weg erreicht werden. Die Anordnung der Fig. 3 benötigt zwei Gleichrichter 13 und 14, welche einen Gleichstromverbraucher 15 speisen, der an den Verbindungspunkt zwischen diesen Gleich richtern und an die Mittelanzapfung 16 zwischen den Sekundärwicklungshälften 17 und 18 angeschlossen ist.
Es sei darauf hingewiesen, dass in diesem Fall die Sekundärwicklungshälften den gesteuerten Kern 19 und je einen steuernden Kern 20 und 21 umgeben, wohingegen die Primärwicklung 22, welche von einer Wechselstromquelle 23 gespeist wird, nur den ge steuerten Kern 19 umgibt. Die Primär- und Sekun därwicklungen sind somit bezüglich ihrer Anordnung gegenüber der in Fig. 1 gezeigten Schaltung ver tauscht. Die Steuerwicklung 24 umgibt beide Steuer kerne 20 und 21, oder, wie bei der konstruktiven Durchführung gemäss Fig.2, besteht aus zwei in Serie liegenden Wicklungshälften, von welchen jede je einen Steuerkern umgibt.
Die von der Primärwicklung 22 übertragenen Wechselstromsignale reichen nicht aus, um in dem gesteuerten Kern eine Sättigung hervorzurufen, wobei während des ersten Teiles der Halbwellen der Pri märerregung keine merkbaren Ströme in den Sekun- därwicklungshälften 17 und 18 hervorgerufen wer den. Dies ist deswegen der Fall, weil die Steuer kerne 20 und 21 während dieser Zeitspannen un gesättigt sind, wodurch beide Sekundärwicklungs- hälften 17 und 18 sehr grosse induktive Blindwider stände darstellen.
Wenn angenommen wird, dass das zu einem bestimmten Zeitpunkt an der Sekundär wicklungshälfte 17 erscheinende Signal von Null aus mit einer derartigen Polarität ansteigt, dass, hervor gerufen durch diese Wicklungshälfte, durch den Gleichrichter 13 und den Verbraucher 15 ein Strom fliesst, stellt der erwähnte induktive Blindwiderstand einem derartigen Strom so lange einen Widerstand entgegen, bis die Flussdichte in dem Steuerkern 20 dessen Sättigung bewirkt. Diese Sättigung entsteht teilweise durch den von der Wicklung 17 hervor gerufenen magnetischen Fluss und teilweise durch den von der Steuerwicklung 24 hervorgerufenen, in einer Richtung fliessenden magnetischen Fluss.
Durch eine auf diesem Wege gewonnene Sättigung wird er reicht, dass der Blindwiderstand der Wicklungshälfte 17 sehr klein wird, so dass starke Ströme zu dem Verbraucher fliessen, und zwar so lange, bis sich die Polarität umkehrt. Während dieser Halbwelle sperrt der Gleichrichter 14 jeden Strom, hingegen führt er während der anderen Halbwelle Strom, während welcher die an ihn angeschlossene andere Sekundär wicklungshälfte 18 auf die oben beschriebene Art arbeitet. Der Verbraucher 15 erhält somit periodisch gleichgerichtete Stromimpulse. Der Gleichstrom von der Quelle 25 wird durch die niedrige, veränderliche Impedanz 26 gesteuert und beeinflusst somit die Sättigung der steuernden Kerne 20 und 21 und somit auch die dem Verbraucher übermittelte Leistung.
In gleicher Weise wie bei dem in Fig. 1 gezeigten System ist die Steuerbarkeit sehr gut, ein Leistungs verlust in dem Steuerkreis praktisch völlig vermie den, daneben kann die Impedanz in dem Steuer kreis sehr klein sein.
Im Falle eines Gleichstromverbrauches werden die Gleichrichter vorzugsweise als Brückenschaltung angeordnet, da dies im Zusammenhang mit magne tischen Steuereinrichtungen von Vorteil ist. Auch die vorliegende Einrichtung wird daher vorzugsweise mit in einer Brückenschaltung liegenden Gleichrich tern betrieben. Fig. 4 zeigt vier Gleichrichter 27, 28, 29 und 30, welche nach der bekannten Brücken- oder Graetzschaltung miteinander verbunden sind.
In Fig. 4 sind die übrigen Teile mit den gleichen Be zugszeichen wie in Fig.3 bezeichnet, sind jedoch zur Unterscheidung mit einem Primzeichen versehen. Im übrigen ist die Arbeitsweise identisch mit der an hand der Fig. 3 erläuterten Arbeitsweise.
Das Prinzip der beschriebenen Schaltungsanord nungen lässt sich auch bei Mehrphasensystemen anwenden. Bei der in Fig.5 gezeigten Schaltung wird beispielsweise ein Verbraucher 31 mit einem gesteuerten Gleichstrom gespeist, wobei die Schal tung selbst über die Anschlüsse 32 einen Dreiphasen wechselstrom erhält. Die Schaltung erhält ferner über die Anschlüsse 33 die steuernde Gleichspannung. Es ist zu erkennen, dass jeder Verstärkerteil 34, 342 und 343 des Typs ist, welche in der einen Wicklung eine Mittelanzapfung aufweist, wie dies im Zusammenhang mit Fig. 3 erläutert wurde.
Die Einheit für eine Phase enthält einen gesteuerten Kern 35 und die Steuerkerne 36 und 37, wobei die Primär wicklung 38 auf dem gesteuerten Kern 35 sitzt, wäh rend die Sekundärwicklungshälften 39 und 40 jeweils sowohl den gesteuerten Kern als auch je einen an deren Steuerkern 36 bzw. 37 umgeben. Die beiden in Serie liegenden Steuerwicklungshälften 41 und 42 umgeben je einen der beiden steuernden Kerne 36 und 37. Zwei Gleichrichter 43 und 44 vervollstän digen die Schaltung einer Transformator-Verstärker- einheit; die Gleichrichter liegen dabei in Serie zwi schen dem Verbraucher und je einem Ende der Sekundärwicklungshälften 39 und 40.
Die anderen beiden Einheiten 342 und 343 sind völlig gleich aus- gebildet, wobei gleiche Teile durch Bezugszeichen bezeichnet sind, deren erste beiden Ziffern identisch sind. Jede Einheit arbeitet dabei in gleicher Weise wie dies oben anhand der Fig. 3 erläutert wurde, jedoch mit dem Unterschied, dass jede Einheit ge trennt von einem Wechselstrom mit gegenüber den beiden anderen Einheiten unterschiedlicher Phasen lage von seiten der Dreiphasenanschlüsse 32 ge speist wird.
Der in Fig. 6 schematisch dargestellte magneti sche Dreiphasenverstärker liefert in ähnlicher Weise in Abhängigkeit von einem Dreiphasen-Eingangs- wechselstrom, welcher an die Klemmen 46 angelegt wird, einen Gleichstromausgang für einen Verbrau cher 45, wobei wiederum eine Steuerung durch einen an den Klemmen 47 zugeführten Gleichstrom er folgt. Die Anordnung ist dabei so getroffen, dass eine Vollwellengleichrichtung erfolgt, wobei jedoch eine volle oder nur eine teilweise Steuerung mög lich ist, wie dies nachfolgend noch näher beschrieben werden soll. Zunächst soll eine der drei Phasenein heiten näher betrachtet werden.
Die Einheit 48 besteht aus einem gesteuerten Kern 49, zwei steuern den Kernen 50 und 51, einer an dem gesteuerten Kern befindlichen Wechselstrom-Primärwicklung 52, zwei gegensinnig gewickelten Sekundärwicklungen 53 und 54, von denen jede den gesteuerten Kern und je einen anderen Steuerkern 50 bzw. 51 umgibt, und aus zwei in Serie liegenden Steuerwicklungen 55 und 56, von denen jede je einen anderen Steuerkern um gibt. Die Einheiten 482 und 483 sind völlig identisch ausgebildet, wobei gleiche Teile mit Bezugszeichen versehen sind, deren erste beiden Ziffern gleich sind. Die drei Gleichstromsteuerwicklungen liegen in Serie in dem Steuerkreis und sind mit den Anschlussklem- men 47 verbunden.
Die Primärwicklungen 52, 522 und 523 liegen an den verschiedenen Anschlussklem- men 46 der Dreiphasenausgangsspannung.
Die Mittelabgriffe zwischen den gegensinnig ge wickelten Sekundärwicklungshälften sind mit den Anschlussklemmen 57 verbunden, wo sie kurzge schlossen oder mit einer weiteren Dreiphasenspan- nung verbunden werden können. Die Enden der jeweils in Serie liegenden Sekundärwicklungshälften sind durch entgegengesetzt gepolte Gleichrichter wie die Gleichrichter 58 und 59 bei der Einheit 48 mit dem Verbraucher verbunden.
Wenn die Anschlussklemmen 57 kurzgeschlossen sind, kann die Arbeitsweise mit der einen Brücken schaltung bei Vollwellengleichrichtung verglichen werden, da eine Reihenfolge von Zeitintervallen auf tritt, in welchen die verschiedenen Steuerkerne ge sättigt sind und in welchen der Fluss in dem Steuer kern umgerichtet wird, wobei die Reihenfolge durch die Phasenrotation der Dreiphasenausgangsspannung der Klemmen 46 gegeben ist. Wenn beispielsweise angenommen wird, dass der Kern 50 gesättigt wird, kann vorausgesetzt werden, dass bereits vorher der Kern 512 oder der Kern 513 gesättigt wurde, je nachdem, in welcher Richtung sich die Phase der an den Klemmen 46 liegenden Spannung dreht.
Wenn angenommen wird, dass, wenn der Kern 50 gesättigt ist, dies auch für den Kern 512 zutrifft, liegen die Spulen 53 und 542 in Serie, und zwar entweder über die kurzgeschlossenen Klemmen 57 oder über eine Dreiphasenspeisespannung, welche an diesen Klemmen 57 anliegt.
Die gleichzeitig in den Spulen 53 und 542 induzierten Spannungen sowie die Spannungen der den Spulen 53 und 542 über die Klemmen 57 zugeführten Dreiphasenspannung - für den Fall, dass den Klemmen 57 eine Span nung anstelle einer Verbindung dieser Klemmen zugeführt wird - werden miteinander addiert und bewirken einen Stromfluss durch den Gleichrichter 58, den Verbraucher 45, den Gleichrichter 592, die Spule 542 sowie durch entweder eine Kurzschluss- verbindung bei den Klemmen 57 oder durch einen Zweig der an den Klemmen 57 liegenden Dreipha- senspeisespannung, und schliesslich durch die Spule 53.
Als nächstes wird die Spule 513 gesättigt, wo durch ein Strompfad durch den Gleichrichter 593, die Spule 543, und gegebenenfalls durch einen an deren Zweig der an die Klemmen 57 angeschlossenen Dreiphasenspannung sowie durch die Spule 53 den Strompfad durch den Gleichrichter 592, die Spule 542 und durch den ersterwähnten Zweig der Drei phasenspannung zwischen den Spulen 53 und 542 des vorher beschriebenen Stromkreises zur Speisung des Verbrauchers ersetzt. Diese Umschaltung der Strompfade zur Speisung des Verbrauchers tritt gleichzeitig auch in dem Fall auf, dass der Fluss in den Steuerkernen bis zur Sättigung gesteigert wird.
Alle sechs Steuerkerne 50, 51, 502, 512, 503 und 513 werden in jeder Periode der Speisespannung einmal derart gesättigt, d'ass die Umschaltung der Speisestrompfade zu dem Verbraucher wie vorher beschrieben in sechs verschiedenen Vorgängen er folgt, wobei sich diese Vorgänge der Reihe nach in jeder Periode der Speisespannung wiederholen. Die Steuerung des durch den Verbraucher fliessen den Stromes erfolgt durch das auf die Klemmen 47 gegebene Gleichstromsignal, welches die Sättigungs zeiten in den Steuerkernen beeinflusst.
Bei einer Reihe von Anwendungen ist es nicht erforderlich, dass der gesamte Steuerbereich ausge nützt wird. Um die Schaltbauelemente in diesem Fall klein und leicht zu halten, kann ein Teil der Drei phasenspeisespannung an die Klemmen 57 gelegt werden. Die Phasenlage dieser Teilspannung wird dann so gewählt, dass die Spannungen gleichgerichtet und additiv zu den durch die Transformatorverstär- ker gesteuerten Spannungen auf die beschriebene Weise zu dem Verbraucher gelangen.
Eine vorzugsweise konstruktive Anordnung der Kerne und Wicklungen eines Dreiphasen-Transfor- matorverstärkers ist in Fig. 7 dargestellt. Da die Ver bindungen und Verkupplungen zu anderen Strom kreiselementen hier nicht dargestellt sind, sei darauf hingewiesen, dass diese so gewählt werden können, wie dies oben näher beschrieben wurde. Der ge- steuerte Kern 60 ist ein einheitliches Bauelement, welches, wie noch gezeigt werden wird, die Auf gaben von drei geschlossenen, getrennten, gesteuerten Kernen erfüllt.
Der Kern ist ineinandergeschachtelt, wobei die beiden inneren Kernteile 61 und 62 derart aneinander anliegen, dass sie einen mittleren Schenkel 60a mit einer gegebenen Stärke bilden, wohingegen der äussere Kernteil 63 die beiden inneren Kernteile derart umgibt, dass zwei äussere Kernschenkel 60b und 60c entstehen, welche praktisch die gleiche Stärke aufweisen wie der innere Schenkel 60a. Der Kern ist vorzugsweise in zwei E-förmige Hälften aufgeteilt, welche durch die nachfolgenden beschrie benen elektrischen Wicklungen zusammengehalten werden. Die elektrischen Primärwicklungen 64, 65 und 66 umgeben die Kernschenkel 60b, 60a bzw.
60c, und zwar praktisch über deren gesamte Länge. Jede Primärwicklung wird von zwei Sekundärwick- lungshälften umgeben. Jede Sekundärwicklungs- hälfte umschliesst weiterhin einen eigenen, geschlos senen, relativ kleinen Steuerkern. Die Sekundärwick- lungshälften 67 und 68 umgeben beispielsweise die Primärwicklung 64 und den Schenkel 60b des ge steuerten Kernes, wobei die Windungen dieser Sekundärwicklungshälften gleichzeitig durch die ge schlossenen Steuerkerne 69 bzw. 70 verlaufen. Die zwei Steuerkerne sind vorzugsweise an verschiedenen Seiten des Kernschenkels 60b angeordnet.
Die Kerne 69 und 70 werden ferner von den Steuersignalwick- lungen 71 und 72 umgeben. In ähnlicher Weise be finden sich die Sekundärwicklungen 73 und 74 auf dem Schenkel 60a und sind mit getrennten Steuer kernen verbunden, von denen in Fig. 7 nur der eine, der Steuerkern 75, gemeinsam mit der auf diesem befindlichen Steuerwicklung 76 sichtbar ist. Die bei den Sekundärwicklungen 77 und 78 umgeben den Schenkel 60c und tragen in ähnlicher Weise getrennte Steuerkerne, von denen der Steuerkern 79 mit seiner Steuerwicklung 80 in Fig. 7 sichtbar ist.