Einrichtung zum Regeln einer Wechselspannung oder eines Wechselstromes
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Regeln, insbesondere zum Konstanthalten,
einer Wechselspannung oder eines Wechselstromes mit einem- Stellglied, das dadurch
erhalten wird, daß aus jeder Halbwelle des Wechselstromes über einen vom zu steuernden
Strom durchflossenen Transformator ein Gleichstromanteil gewonnen wird, der durch
Elektronenröhren fließt und am Steuergitter dieser Röhren von der Steuerspannung
beeinflußt wird. Erfindungsgemäß wird diese Einrichtung so ausgeführt, daß beide
Halbwellen über eine Gleichrichteranordnung in Zweiwegschaltung (z. B. eine Gleichrichterröhre)
einer Steuerröhre zugeführt werden. Damit wird gegenüber bekannten Anordnungen,
die mit zwei Steuerröhren arbeiten, um beide Halbwellen des Wechselstromes zu beeinflussen,
ein wesentlich einfacherer und billigerer Aufbau erreicht.Device for regulating an alternating voltage or an alternating current
The invention relates to a device for regulating, in particular for keeping constant,
an alternating voltage or an alternating current with an actuator that thereby
it is obtained that from each half-wave of the alternating current via one of the to be controlled
Current flowing through the transformer a direct current component is obtained, which through
Electron tubes flows and the control voltage on the control grid of these tubes
being affected. According to the invention, this device is designed so that both
Half-waves via a rectifier arrangement in two-way circuit (e.g. a rectifier tube)
be fed to a control tube. This is compared to known arrangements,
which work with two control tubes to influence both half-waves of the alternating current,
a much simpler and cheaper structure is achieved.
Die neue Einrichtung ist auch anderen bekannten Anordnungen überlegen,
die nur mit einer Steuerröhre arbeiten und für eine annähernd gleichmäßige Steuerung
beider Halbwellen einen Sättigungstransformator verwenden. Diese Anordnungen ergeben
nämlich besonders bei großer Aussteuerung eine erhebliche Verzerrung der Stromkurve.
Außerdem treten bei der von der Röhre gesperrten Halbwelle beträchtliche Überspannungen
auf.The new device is also superior to other known arrangements,
which only work with one control tube and for an almost even control
use a saturation transformer for both half-waves. These arrangements result
namely a considerable distortion of the current curve, especially at high levels.
In addition, there are considerable overvoltages in the half-wave blocked by the tube
on.
Besonders vorteilhaft läßt sich die neue Anordnung mit einer Pentode
als Steuerröhre verwirklichen. Dabei kann man gemäß der weiteren Erfindung das Schirmgitter
dieser Röhre aus einem besonderen Gleichrichter speisen, der von der Eingangs- oder
der-Ausgangsseite der Anordnung betrieben wird. In diesem Fall kann man bereits
eine gewisse Grobregelung -für den überwachten Wechselstrom erzielen, wenn man die
Schirmgitterspannung durch einen Stabilisator konstant hält. Weitere für die Erfindung
wesentliche Merkmale ergeben sich aus den im folgenden beschriebenen Ausführungsbeispielen.The new arrangement with a pentode can be particularly advantageous
realize as a control tube. According to the further invention, you can use the screen grid
feed this tube from a special rectifier, which comes from the input or
the output side of the arrangement is operated. In this case you can already
A certain coarse control -for the monitored alternating current can be achieved if the
Keeps the screen grid voltage constant by means of a stabilizer. More for the invention
essential features result from the exemplary embodiments described below.
Die in Fig. 1 dargestellte Schaltung dient zur Regelung einer Wechselspannung.
An den Eingangsklemmen 1 und 2 wird die zu regelnde Spannung zugeführt, an den Klemmen
3 und 4 wird die geregelte Spannung abgenommen. Der Strom fließt durch die Primärwicklung
6 des Transformators 5, und der Wechselstromwiderstand dieser Primärwicklung wird
durch die an die Sekundärwicklungen21 und 22 über die Zweiweggleichrichterröhre
7 angeschlossene Elektronenröhre 8 beeinflußt. Die beiden Halbwellen werden in der
Röhre 7 gleichgerichtet und durchfließen als Gleichstrom die Röhre B. Der Wechselstromwiderstand
ergibt mit dem durchfließenden Strom einen Spannungsabfall, dessen Höhe am Steuergitter
9 der Röhre 8 eingestellt werden kann. Bei stark negativem Röhrengitter 9 ist am
Trafo 5 der höchste Wechselstromwiderstand vorhanden; er- wird dadurch kleiner gemacht,
daß das Gitter 9 durch Regelung -der Spannung an den Klemmen 25; 26 weiter nach
positiven Werten hin gesteuert wird.The circuit shown in Fig. 1 is used to regulate an alternating voltage.
The voltage to be regulated is fed to input terminals 1 and 2, to the terminals
3 and 4, the regulated voltage is removed. The current flows through the primary winding
6 of the transformer 5, and the AC resistance of this primary winding becomes
through to the secondary windings 21 and 22 via the full wave rectifier tube
7 connected electron tube 8 affects. The two half-waves are in the
Tube 7 rectified and flow through tube B as direct current. The alternating current resistance
results in a voltage drop with the flowing current, the height of which is at the control grid
9 of the tube 8 can be adjusted. With a strongly negative tubular grid 9 is on
Transformer 5 has the highest alternating current resistance; it is made smaller by it,
that the grid 9 by regulating the voltage at the terminals 25; 26 further after
is controlled towards positive values.
Das Schirmgitter 10 wird aus dem Gleichrichter 11 gespeist, der von
der Eingangs- oder der Ausgangsseite der Anordnung betrieben werden kann. Wenn man
die Schirmgitterspannung durch einen Stabilisator 12 konstant hält, ergibt sich
bereits eine Grobregelung für den Strom, da der Anodenstrom einer -Pentode von der
angelegten Anodenspannung nur wenig abhängig ist. 13 ist ein Begrenzungswiderstand
für den zum Schirmgitter 10 fließenden Strom.The screen grid 10 is fed from the rectifier 11, which is from
the input or the output side of the arrangement can be operated. If
the screen grid voltage is kept constant by a stabilizer 12, results
already a coarse control for the current, since the anode current of a pentode depends on the
applied anode voltage is only slightly dependent. 13 is a limiting resistor
for the current flowing to the screen grid 10.
Die Schaltung nach Fig. 2 dient zur frequenzunabhängigen Konstanthaltung
einer Wechselspannung nach dem Effektivwert. Die Spannung wird an den Eingangsklemmen
1 und 2 zugeführt, an den Ausgangsklemmen 3 und 4 wird die geregelte Spannung abgenommen.
Der Strom durchläuft die Primärwicklung 6 des Transformators 5, deren Wechselstromwiderstand
durch die sekundärseitig angeschlossene Röhrenanordnung, bestehend aus der Gleichrichterröhre
7 und der Pentode 8, beeinflußt wird. Dieser Wechselstromwiderstand ergibt mit dem
durchfließenden Strom einen Spannungsabfall, dessen Höhe am Steuergitter 9 der Röhre
8 eingestellt werden kann. Das geschieht in der Weise, daß die beiden Halbwellen
der Sekundärspannung in der Röhre 7 gleichgerichtet werden und als Gleichstrom die
Röhre 8 durchfließen. Wird das Gitter 9 stark negativ gegen die Kathode gemacht,
so ist am Transformator 5 der höchstmögliche Wechselstromwiderstand vorhanden. Er
kann
dadurch kleiner gemacht werden, daß das Gitter 9 weiter nach
positiven Werten hin gesteuert -wird.The circuit according to FIG. 2 is used to hold constant regardless of the frequency
an alternating voltage according to the rms value. The voltage is applied to the input terminals
1 and 2, the regulated voltage is taken from output terminals 3 and 4.
The current runs through the primary winding 6 of the transformer 5, its alternating current resistance
by the tube arrangement connected on the secondary side, consisting of the rectifier tube
7 and the pentode 8, is affected. This alternating current resistance results with the
The current flowing through has a voltage drop, the level of which at the control grid 9 of the tube
8 can be set. This is done in such a way that the two half waves
the secondary voltage in the tube 7 are rectified and as direct current the
Flow through tube 8. If the grid 9 is made strongly negative against the cathode,
this means that the transformer 5 has the highest possible alternating current resistance. He
can
be made smaller by the fact that the grid 9 continues to
is controlled towards positive values.
Das Schirmgitter 10 wird mit Gleichspannung aus einem besonderen Gleichrichter
11 gespeist, welcher seinerseits von der Eingangs- oder auch von der Ausgangsseite
der Anordnung her betrieben werden kann. Hält man die Schirmgitterspannung beispielsweise
durch Stabilisator 12 konstant, so erhält man bereits eine Grobregelung für den
Strom, da der Anodenstrom einer Pentode von der angelegten Anodenspannung nur wenig
abhängig ist. 13 ist ein Begrenzungswiderstand für den zum Schirmgitter 10 fließenden
Strom.The screen grid 10 is supplied with direct voltage from a special rectifier
11 fed, which in turn from the input or from the output side
the arrangement can be operated. If you hold the screen grid voltage, for example
constant by stabilizer 12, one already obtains a coarse control for the
Current, since the anode current of a pentode depends only slightly on the applied anode voltage
is dependent. 13 is a limiting resistor for the one flowing to the screen grid 10
Current.
Zur Gewinnung einer geeigneten frequenzunabhängigen und effektivwertproportionalen
Steuerspannung für die Röhre 8 wird die Diode 14 benutzt. Diese wird von der geregelten
Spannung her über den Transformator 15 geheizt und liefert einen von ihrer Heizspannung
steil abhängigen Emissionsstrom. Wenn die Ausgangsspannung und damit die Heizspannung
der Diode steigt, so sinkt dadurch der Spannungsabfall zwischen Anode und Kathode
der Diode, wenn diese über einen Vorwiderstand 16 von einem Strom durchflossen wird.
Dieser Strom kann dem Gleichrichter 11 entnommen werden, und der Stabilisator 12
kann ebenfalls zur Konstanthaltung der Diodenbetriebsspannung herangezogen werden.
Legt man den für den Stabilisator erforderlichen Vorwiderstand 17 an dessen negatives
Ende und die Diodenkathode an das negative Ende dieses Widerstandes, so kann sich
das Steuergitter 9 in der gewünschten Weise negativ gegen die Kathode 18 einstellen.
Zugleich gibt der von der Eingangsspannung stark abhängige Spannungsabfall am Widerstand
17 in Verbindung mit der nicht ganz horizontal verlaufenden Kennlinie der Diode
der Schaltung eine zusätzliche Vorwärtsregelung, die so bemessen werden kann, daß
verbleibende kleine Restfehler vollkommen kompensiert werden können. Die Lage des
Widerstandes 16 an dem positiven Pol des Stabilisators ermöglicht die Wahl eines
Arbeitspunktes der Diode in einem Teilgebiet, denn durch die positive Vorspannung
der Diode kann trotz eines hohen Arbeitswiderstandes 16 der Emissionsstrom verhältnismäßig
groß gewählt werden.To obtain a suitable frequency-independent and effective value proportional
Control voltage for the tube 8, the diode 14 is used. This is regulated by the
Voltage is heated across the transformer 15 and supplies one of their heating voltage
steeply dependent emission current. When the output voltage and thus the heater voltage
As the diode increases, the voltage drop between anode and cathode decreases
the diode when a current flows through it via a series resistor 16.
This current can be taken from the rectifier 11 and the stabilizer 12
can also be used to keep the diode operating voltage constant.
If the series resistor 17 required for the stabilizer is applied to its negative
End and the diode cathode to the negative end of this resistor, so can
set the control grid 9 negative against the cathode 18 in the desired manner.
At the same time there is the voltage drop across the resistor, which is strongly dependent on the input voltage
17 in connection with the not quite horizontal characteristic of the diode
the circuit an additional feedforward control, which can be dimensioned so that
remaining small residual errors can be completely compensated. The location of the
Resistor 16 on the positive pole of the stabilizer allows one to be chosen
Working point of the diode in a sub-area because of the positive bias
the diode can, despite a high working resistance 16, the emission current relatively
be chosen large.
Mit dieser Schaltung läßt sich ein Regelverhältnis 1 : 1000 bei in
gegebenen Grenzen völliger Frequenz-@- unäbhängigkeit und sehr kleiner Lastabhängigkeit
erzielen.With this circuit, a control ratio of 1: 1000 can be achieved with in
given limits of complete frequency - @ - independence and very small load dependence
achieve.