DE1062282B - Magnetverstaerker - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Magnetverstärker für eine Wechselstromlast veränderlicher Impedanz mit wenigstens zwei sättigungsfähigen Hauptmagnetkernen, deren Sättigung durch vorgegebene Anfangsmagnetisierungen erzeugende Vormagnetisierungs- wicklungen bestimmt ist, mit Lastwicklungen und mit Steuerwicklungen. Magnetverstärker dieser Art sind bekannt. Diese Magnetverstärker sind jedoch nicht imstande, eine Kompensation von Veränderungen der Impedanz einer Wechselstromlast zu bewirken. Allein Mittel zur Kompensation von Veränderungen in der Leitungsspannung sind bei ihnen vorgesehen, oder es sind Schaltungen angegeben worden, in denen ein steuernder Gleichstrom durch die Last fließen muß und die im Falle der Verwendung einer Wechselstromlast daher allein auf Änderungen im Ohmschen Widerstand der Last ansprechen. Eine Kompensation von Impedanzveränderungen einer Wechselstromlast ist mit diesen bekannten Schaltungen nicht möglich.

Für digitale Steuerungsvorgänge, etwa bei der Betätigung von Fernschaltern, elektromagnetischen Betätigungsvorrichtungen und Motoren, benötigt man nun Magnetverstärker mit sehr kleiner belastungsstromabhängiger Spannungsänderung. Das Bedürfnis nach derartigen Verstärkern wird besonders stark, wenn diese digitalen Steuerungen Wechselstrombelastungen mit einschließen, da im Falle von Luftspaltänderungen erhebliche Änderungen der Wechselstromimpedanz auftreten. Die Impedanzschwankungen übersteigen häufig das Verhältnis 10:1 und sind normalerweise mindestens 4:1.

Nehmen wir einmal an, man möchte Magnetverstärker im Zusammenhang mit Schaltschützen, elektromagnetischen Betätigungsvorrichtungen oder Motoren üblicher Bauart anwenden. Derartige Geräte arbeiten gewöhnlich nur dann zufriedenstellend, wenn die Versorgungsspannung innerhalb 85 bis 110% der Sollspannung liegt. Bei Unterschreitung dieses Spanungsbereichs arbeiten sie nicht mehr. Bei höheren Spannungen treten überhöhte Temperaturen auf, und in der Folge wird die Lebensdauer der Geräte herabgesetzt.

Wenn man von einer normalen Netzspannungsschwankung innerhalb der Grenzen von 90 und 110% des Sollwerts ausgeht, so darf ein Magnetverstärker nur 5% belastungsstromabhängiger Spannungsänderung haben, wenn die Impedenz der an ihm liegenden Last sich ändert. Bei anderen magnetischen Geräten, nämlich Transformatoren und Drosseln und auch bei Leistungssteuerungselementen, wie Elektronenröhren und Transistoren erreicht man eine derartig geringe belastungsstromabhängige Spannungsänderung nur durch Erhöhung der Baugröße, des Gewichts und der Kosten. Bei Magnetverstärkern ist dieses Problem so schwerwiegend, daß es infolge der verhältnismäßig

Anmelder:
Westinghouse Electric Corporation,
East Pittsburgh, Pa. (V. St. A.)

Vertreter: Dipl.-Ing. F. Weickmann
und Dr.-Ing. A. Weickmann, Patentanwälte,
München 2, Brunnstr. 8/9

Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 28. März 1957

Andreas Kernick und Harley A. Perkins jun.,
Pittsburgh, Pa. (V. St. A.),
sind als Erfinder genannt worden

hohen Kosten der Regelung von Magnetverstärkern eine Durchsetzung dieser Geräte auf dem Markt bisher verhindert hat.

Der erfindungsgemäße Magnetverstärker, der Impedanzveränderungen einer Wechselstromlast kompensiert, ist nun gekennzeichnet durch mindestens zwei sättigungsfähige Hilfsmagnetkerne, deren Sättigung durch vorgegebene Anfangsmagnetisierungen erzeugende Vormagnetisierungswicklungen bestimmt ist, durch in den Lastkreis geschaltete Hilfs-Lastwicklungen und durch Rückkopplungswicklungen, die den Grad der Sättigung der Hilfsmagnetkerne in Abhängigkeit vom Strom im Lastkreis bestimmen und damit Änderungen der Impedanz der Last kompensieren.

Die Zeichnung zeigt Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Magnetverstärkers. Es stellt dar

Fig. 1 das Schaltschema einer ersten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Magnetverstärkers mit Laststeuerung,

Fig. 2 das Schaltschema einer zweiten Ausführungsform,

Fig. 3 das Schaltschema einer dritten Ausführungsform,

Fig.
form,

4 das Schaltschema einer vierten Ausführungs-

Fig. 5 das Schaltschema einer fünften Ausführungsform,

Fig. 6 das Schaltschema einer sechsten Ausführungsform.

Der in Fig. 1 dargestellte Magnetverstärker umfaßt vier Drosseln, nämlich zwei Hauptdrosseln 20 und 50 und zwei Hilfsdrosseln 30 und 60, eine Wechselstrom-

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quelle 90, Stromkreise für die Erzeugung magnetischer Sättigung in den Haupt- und Hilfsdrosseln, und zwar einen Vormagnetisierungskreis, welcher an die Klemmen 10 und 11 angeschlossen ist, und einen Steuerkreis, welcher an die Klemmen 70 und 71 angeschlossen ist.

Die Hauptdrossel 20 besteht aus einem Magnetkern 21, einer Lastwicklung 22, einer Vormagnetisierungswicklung 23 und einer Steuerwicklung 24. Die Wicklungen 22, 23 und 24 sitzen auf dem Kern 21 und sind daher induktiv miteinander gekoppelt. Die Hilfsdrossel 30 umfaßt einen Magnetkern 31. eine Lastwicklung 32, eine Vormagnetisierungswicklung 33 und eine Rückkopplungswicklung 34. Die Wicklungen 32, 33 und 34 sitzen auf dem Alagnetkern 31 und sind induktiv miteinander gekoppelt.

Die Hauptdrossel 50 umfaßt einen Magnetkern 51, eine Lastwicklung 52. eine Vormagnetisierungswicklung 53 und eine Steuerwicklung 54. Die Wicklungen 52. 53 und 54 sitzen auf dem Magnetkern 51 und sind induktiv miteinander gekoppelt. Die Hilfsdrossel 60 besteht aus einem Magnetkern 61, einer Lastwicklung 62, einer Vormagnetisierungswicklung 63 und einer Rückkopplungswicklung 64. Die Wicklungen 62, 63 und 64 sitzen wiederum induktiv miteinander gekoppelt auf dem Magnetkern 61.

Der Lastkreis enthält eine Last 80 und verläuft zwischen den Klemmen 91 und 81 in zwei parallelen Zweigen, welche allgemein mit 1 und 2 bezeichnet sind.

In dem Zweig 1 liegen die Lastwicklung 22 der Hauptdrossel 20. ein Widerstand 48, die Lastwicklung 32 der Hilfsdrossel 30, die Rückkopplungswicklung 64 der Hilfsdrossel 60 sowie ein Gleichrichter 86. In dem Zweig 2 liegen — ebenfalls in Serie — die Lastwicklung 52 der Hauptdrossel 50, ein Widerstand 49, die Lastwicklung 62 der Hilfsdrossel 60, die Rückkopplungswicklung 34 der Hilfsdrossel 30 und schließlich ein Gleichrichter 85.

Der Vormagnetisierungskreis besteht aus der Vormagnetisierungswicklung 23 der Hauptdrossel 20, der Vormagnetisierungswicklung 33 der Hilfsdrossel 30, einem Vormagnetisierungswiderstand 43, der Vormagnetisierungswicklung 63 der Hilfsdrossel 60 und der \~ormagnetisierungswicklung 53 der Hauptdrossel 50; alle diese Elemente liegen in Serie zwischen den beiden Klemmen 10 und 11 einer Vormagnetisierungsgleichstromquelle.

Der Steuerkreis besteht aus der Steuerwicklung 24 der Hauptdrossel 20, einem Steuerkreiswiderstand 44 und der Steuerwicklung 54 der Hauptdrossel 50; diese Elemente liegen in Serie zwischen den beiden Klemmen 70 und 71. Die Last 80 liegt zwischen den beiden Klemmen 81 und 92. An die Klemmen 81 und 92 ist eine Wechselstromquelle 90 angeschlossen.

Der Betrieb des magnetischen Verstärkers der Fig. 1 kann in zwei Abschnitte aufgeteilt werden. Während des ersten Abschnitts wird der Last 80 über den Zweig 1. d. h. über die Hauptdrossel 20 und die Hilfsdrossel 30 sowie den Gleichrichter 86 Leistung zugeführt; während des zweiten Abschnitts erhält die Last 80 Leistung über den Zweig 2, d. h. über die Hauptdrossel 50, die Nebendrossel 60 und den Gleichrichter 85.

DieVonnagnetisierungsgleichstromquelleliefertden Drosseln 20. 30, 50 und 60 eine ausreichende Zahl von Amperewindungen, um sie in den Zustand der vollständigen negativen Sättigung oder noch darüber hinaus zu führen, d. h. also in den stationären Zustand negativer magnetischer Sättigung. Setzt man eine

Polarität voraus, wie sie in Fig. 1 eingezeichnet ist, so fließt der Strom in dem Vormagnetisierungskreis von der Klemme 10 durch die Vormagnetisierungswicklung 23 der Hauptdrossel 20, die Vormagnetisierungswicklung 33 der Hilfsdrossel 30, den Vormagnetisierungswicklung 33 der Hilf sdrossel 30, den Vormagnetisierungswiderstand 43, die Vormagnetisierungswicklung 63 der Hilfsdrossel 60 und die Vormagnetisierungswicklung 53 der Hauptdrossel 50 zurück nach der Klemme 11. Der Vormagnetisierungswiderstand 43 begrenzt den Stromfluß in dem Vormagnetisierungskreis auf einen bestimmten Wert.

Während der ersten Halbperiode der Wechselstromquelle 90 ist die Klemme 91 auf positivem Potential gegenüber der Klemme 92. Es fließt also in dem Zweig 1 ein Strom von der Klemme 91 durch die Lastwicklung 22 der Hauptdrossel 20, den Widerstand 48, die Lastwicklung 32 der Hilfsdrossel 30, die Rückkopplungswicklung 64 der Hilfsdrossel 60, den Gleichrichter 86, die Klemme 81 und die Last 80 nach der Klemme 92. Der Widerstand 48 stellt den gesamten Reihenwiderstand des Zweiges 1 dar. Während dieser ersten Halbperiode der Wechselstromquelle 90 fließt in dem Parallelzweig 2 kein Strom, da der Gleichrichter 85 während dieser Periode sperrt.

In der zweiten Halbperiode der Wechselstromquelle 90 ist die Klemme 92 auf positivem Potential gegenüber der Klemme 91. Der Strom fließt nun in dem Parallelzweig 2 von der Klemme 92 aus über die Last 80, die Klemme 91, den Gleichrichter 85, die Rückkopplungswicklung 34 der Hilfsdrossel 30, die Lastwicklung 62 der Hilfsdrossel 60, den Widerstand 49 und die Lastwicklung 52 der Hauptdrossel 50 nach der Klemme 91. Der Widerstand 49 stellt den Gesamtwiderstand des Parallelzweiges 2 dar. Während dieser zweiten Halbperiode fließt in dem Parallelzweig 1 kein Strom, da nunmehr der Gleichrichter 86 sperrt.

Während der zwei vorangehenden Halbperioden und in den folgenden Halbperioden bleiben alle vier Drosseln ungesättigt, da die Vormagnetisierungswicklungen 23, 44, 53 und 63 diese Drosseln in den Bereich vollständiger negativer Sättigung überführt haben. Da also nur der Erregerstrombedarf der vier Drosseln geliefert wird, tritt an der Last 80 infolge des Stromflusses durch die vier Drosseln 20, 30, 50 und 60 kein wesentlicher Spannungsabfall ein. Man nennt diesen Zustand daher den Zustand »ausgeschaltet«.

Wenn ein Steuersignal mit der aus der Fig. 1 ersichtlichen Polarität an die Klemmen 70 und 71 gelegt wird, so fließt ein Strom von der Klemme 70 durch die Steuerwicklung 24 der Hauptdrossel 20, den Widerstand 44 und die Steuerwicklung 54 der Hauptdrossel 50 nach der Klemme 71. Der Widerstand 44 begrenzt den Stromfluß in der Steuerwicklung auf eine bestimmte Größe. Die Größe des Steuersignals ist so bemessen, daß es die Amperewindungen der den beiden Drosseln 50 und 20 mitgeteilten Vormagnetisierungen überwindet und die Magnetkerne 21 und 51 in den Zustand der positiven Sättigung aussteuert dank dem von dem Strom in den Steuerwicklungen 24 und 54 erzeugten magnetischen Fluß.

Während der ersten Halbperiode der Wechselstromquelle 90 nach Anlegen des Steuersignals an den Klemmen 70 und 71 fließt der Strom in dem Parallelzweig 1 von der Klemme 91 nach der Klemme 92 auf dem gleichen Weg, der oben beschrieben wurde. Da der von dem Steuersignal erzeugte Fluß den von dem Vormagnetisierungsstrom erzeugten Fluß überkompensiert hat, ist die Hauptdrossel 20 nunmehr gesät-

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tigt, und es fließt ein erheblicher Strom in der Last 80 während eines Teils der Halbperiode; dieser Strom erzeugt eine Spannung an der Last 80. Die Hilfsdrossel 30 ist noch nicht gesättigt, da sie ja keine Steuer-wicklung besitzt; sie absorbiert daher während eines Teils dieser Halbperiode den von der Wechselspannung hervorgerufenen Strom.

In der nächsten Halbperiode der Stromquelle 90 fließt ein Strom in dem Parallelzweig 2 von der Klemme 92 nach der Klemme 91 auf dem Weg, der bereits weiter oben angegeben wurde. Da der von dem Steuersignal induzierte Fluß den von dem Vormagnetisierungsstrom induzierten Fluß bereits überwunden hat, ist die Hauptdrossel 50 gesättigt, so daß ein merkbarer Strom in der Last 80 während eines Teils dieser Halbperiode fließt und eine Spannung an der Last erzeugt wird. Die Hilfsdrossel 60 ist noch nicht gesättigt, da auch sie keine Steuerwicklung besitzt; sie absorbiert daher während eines Teils dieser Halbperiode den Wechselstrom.

Während der zwei eben beschriebenen und auch während der folgenden Halbperioden überwindet der Laststrom in der Rückkopplungswicklung 34 der Hilfsdrossel 30 und in der Rückkopplungswicklung 64 der Hilfsdrossel 60 in einem durch die Größe der Last bestimmten Ausmaß die von der Vormagnetisierungswicklung 33 der Hilfsdrossel 30 und der Vormagnetisierungswicklung 63 der Hilfsdrossel 60 gelieferten Vormagnetisierungen. Die Hilfsdrosseln 30 und 60 werden daher in Richtung positiver Sättigung gesteuert; die Größe der Aussteuerung hängt von der Last ab und insbesondere von der Größe des zum Zwecke der Konstanthaltung der Verstärkerausgangsspannung zu kompensierenden Spannungsabfalls. Bei maximaler Stromentnahme sind alle vier Drosseln in kurzer Zeit positiv gesättigt, und die an der Last liegende Spannung wird also nur mehr durch die gesättigte Impedanz des Magnetverstärkers und den Leitungswiderstand vermindert. Von dem Augenblick an, da das Steuersignal an die Klemmen 70 und 71 angelegt wird, bis zur Schließung der Lastkontakte oder der sonstigen Betätigung der Last erreicht der Belastungsstrom seinen größten Wert. Man spricht in diesem Zeitintervall vom Einschaltvorgang oder aber vom Zustand der noch nicht wirksamen Last.

Nehmen wir an, die Last sei ein Schütz mit einer Wechselstromspule: Der Laststrom bei wirksamer Last ist dann etwa 20% des während des Zustandes der noch nicht wirksamen Last auftretenden Maximalwerts. Der hier beschriebene Magnetverstärker ist mit Hilfe des Vormagnetisierungswiderstands 43 so eingestellt, daß unmittelbar nach dem Anlegen des Steuersignals der durch die Rückkopplungswicklungen 34 und 64 der Hilfsdrosseln 30 und 60 fließende Laststrom eine vollständige positive Sättigung dieser Drosseln herbeiführt. Es liegt daher die Spannung der Wechselstromquelle 90, vermindert um den Spannungsabfall in der gesättigten Impedanz des Verstärkers, an der Last 80, und es wird die für den Spannungsabfall an der Belastung vorgesehene Nennspannung erreicht.

Wenn der Luftspalt des Schaltschützes sich schließt, so wird die Impedanz der Last 80 größer, und es tritt folglich eine Verringerung des Belastungsstroms ein. Infolge der Verringerung des Belastungsstroms sinkt auch die durch den Belastungsstromfluß in den Rückkopplungswicklungen 34 und 64 erzeugte Amperewindungszahl, so daß die Hilfsdrosseln 30 und 60 nur mehr während eines kürzeren Abschnitts der Spannungsperioden positiv gesättigt sind. Die Hilfsdros-

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sein 30 und 60 beginnen also wieder, einen Teil der Wechselspannung zu absorbieren; der Spannungsabfall an dem magnetischen Verstärker steigt so weit an, daß der Spannungsabfall an der Last 80 im wesentliehen konstant bleibt. Dies ist der Zustand bei wirksamer Last oder auch Haltezustand der Ausführungsform nach Fig. 1.

Eine ähnliche Spannungskompensation könnte auch in Magnetverstärkern herkömmlicher Bauart mit positiver Stromrückkopplung angewandt werden. Die Verwendung positiver Stromrückkopplung bei der steilen Kennlinie von Magnetverstärkern läßt aber keine stabile Arbeitsweise zu, wenigstens nicht in Punkten auf dem steilen Abschnitt der Kennlinie, welche nicht ent-

¹S weder nahe dem einen oder dem anderen Ende der Kennlinie liegen. Sehr kleine Änderungen der Vormagnetisierungs- oder der Steuerströme, Änderungen z. B. infolge Temperaturschwankungen der Leiter, würden schon eine erhebliche Veränderung der Arbeitsweise des Verstärkers hervorrufen. Auch wäre bei derartigen Magnetverstärkern die Einstellung des Verstärkers äußerst kritisch. Infolge einer falschen Einstellung oder einer während des Betriebs auftretenden Veränderung würde entweder die Last nicht mehr sauber geschaltet werden, oder aber es würden dieLeiter des Belastungskreises durchbrennen. Schließlich wäre bei derartigen Verstärkern auch eine größere Leistung der zuzuführenden Signale erforderlich, um ein rasches Ansprechen des Verstärkers sicherzustellen.

Bei der erfindungsgemäßen Ausführungsform sind die für die herkömmlichen Ausführungsformen angegebenen Schwierigkeiten beseitigt. Da der Belastungsstrom nur nach den Hilfsdrosseln 30 und 60 über die Rückkopplungswicklungen 34 bzw. 64 zurückgekoppelt wird, haben die Justierung und die während des Betriebs auftretenden Verschiebungen überhaupt keinen Einfluß auf die Hauptdrosseln 20 und 50. Die Einstellung der Hilfsdrosseln 30 und 60 ist hinsichtlich der Arbeitsweise des Verstärkers nicht kritisch. Die Hilfsdrosseln 30 und 60 werden so eingestellt, daß sie durch den Laststrom im Zustand nicht wirksamer Last gerade so weit in den Sättigungsbereich ausgesteuert werden, daß der Spannungsabfall an der Last 80 auf seinem Sollwert gehalten wird. Die Hilfsdrosseln 30 und 60 sind ferner so ausgelegt, daß der Laststrom im Zustand wirksamer Last ausreicht, um die diesen Hilfsdrosseln mitgeteilte Vormagnetisierung gerade so weit zu überwinden, daß die Ausgangsspannung auf ihrem Sollwert bleibt. Wenn das Steuersignal an den Klemmen 70 und 71 auf den Wert Null sinkt, tritt am Ausgang des Verstärkers, d. h. an der Last, wiederum der Zustand »ausgeschaltet« ein, und es fließt nur mehr der Erregerstrom durch die Last 80, während die von der Vormagnetisierungsstromquelle gelieferte Amperewindungszahl die Steuerung der Drossel wieder übernimmt.

Ein besonderes Merkmal des erfindungsgemäßen Magnetverstärkers läßt sich beobachten, wenn dieser zusammen mit einer Belastung wie einem Schaltschütz oder einem Solenoid verwendet wird. Nehmen wir einmal an, die Last 80 sei wirksam und die Eingangsspannung an den Klemmen 70 und 71 werde plötzlich auf Null herabgesetzt. Zu diesem Zeitpunkt arbeiten die Hauptdrosseln 20 und 50 mit positiver Sättigung, während die Hilfsdrosseln 30 und 60 nahezu abgeschaltet sind. Der Vormagnetisierungsstrom durch die Vormagnetisierungswicklung 23 und 53 der Hauptdrosseln 20 und 50 induziert nun bekanntlich

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in den Lastwicklungen 22 und 52 eine Spannung der in Fig. 1 eingezeichneten Polarität. Geradeso wie in jedem anderen Magnetverstärker von Verdopplerbauart erzeugt diese induzierte Spannung einen Strom in dem von den Zweigen 1 und 2 gebildeten Stromkreis in der Durchgangsrichtung der Gleichrichter 85 und 86. Dieser Strom führt zu einer Rückmagnetisierung der Drosseln 20 und 50 und zu der bekannten Ausschaltträgheit. Die Verwendung von Dioden mit hoher Leitfähigkeit in Durchlaßrichtung, also etwa von Silizium- oder Germaniumdioden, ist daher bei den bisher bekannten Magnetverstärkern von Verdopplerbauart wegen der auftretenden hohen Ausschaltverzögerung unmöglich.

Bei der erfindungsgemäßen Ausführungsform Hegen auch die Lastwicklungen 32 und 62 der Hilfsdrosseln 30 und 60 im Stromkreis der Zweige 1 und 2; die Hilfsdrosseln 30 und 60 sind dabei zunächst in ungesättigtem Zustand. Der Strom, welcher in dem von den beiden Zweigen 1 und 2 gebildeten Stromkreis nun induziert wird, steuert die Hilfsdrosseln 30 und 60 nach dem Zustand positiver Sättigung hin aus, aber die Flußänderung und die dadurch in den Rückkopplungswicklungen 34 und 64 hervorgerufenen induzierten Spannungen sind den in den Lastwicklungen 22 und 52 induzierten Spannungen entgegengesetzt, so daß in dem Stromkreis kein nennenswerter Strom durch Induktionswirkung erzeugt wird. Die Hauptdrosseln 20 und 50 werden daher durch den in den Vormagnetisierungswicklungen 23 und 53 fließenden Strom rasch in den Zustand »ausgeschaltet« zurückgeführt; es tritt daher auch eine rasche Herabsetzung der an der Last 80 liegenden Spannung ein, so daß diese Spannung nicht mehr in der Lage ist, die Last in wirksamem Zustand zu halten.

Es wurden ein erfindungsgemäßer Verstärker und ein herkömmlicher Magnetverstärker von Verdopplerbauart miteinander verglichen. Beide Verstärker haben die gleiche Leistungsverstärkung. Es hat sich dabei herausgestellt, daß die Ansprechdauer beim Abschalten im Falle des erfindungsgemäßen Verstärkers weniger als halb so lange war als bei einem herkömmlichen Verstärker von Verdopplerbauart. Dabei wurde dem herkömmlichen Verstärker ein Selengleichrichter mit fünf Zellen in jedem Schenkel und bei dem erfindungsgemäßen Verstärker eine einzige Siliziumzelle verwendet. Wenn man in dem Magnetverstärker herkömmlicher Bauart die gleichen Siliziumverstärker verwendet hat, so war bei diesen die Verzögerungszeit doppelt so groß als bei Verwendung des fünfteiligen Selengleichrichters. Die Ansprechzeit im Abschaltvorgang war also beim erfindungsgemäßen \^Terstärker nur mehr ein Viertel der bei den herkömmlichen Verstärkern auftretenden Ansprechzeiten, wenn dieselben Gleichrichter verwendet wurden.

Eine \*eränderung der Netzspannung —■ die Netzspannung ist die übliche Stromquelle, welche in der Figur mit 90 bezeichnet ist —· beeinflußt die Steuerung, Vormagnetisierung und den Ausgang des Verstärkers in gleicher Weise, vorausgesetzt, daß sämtliehe Spannungen ein und demselben Netz entnommen werden. Im Zustand wirksamer Last ist die positive Stromrückkopplung nach den Hilfsdrosseln 30 und 60 geringer als die Vormagnetisierung. Eine Änderung der Vomagnetisierung bedeutet daher eine stärkere Änderung der Aussteuerung als eine gleiche prozentuale Änderung der Rückkopplung. Es gibt einen Idealwert des relativen Spannungsabfalls, bei dem die Spannung an der Last 80 im Zustand wirksamer Last trotz Netzspannungsschwankungen konstant

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bleibt. Die Hilfsdrosseln 30 und 60, deren Arbeitspunkte im linearen Teil ihrer Eingangs/Ausgangsübertragungskennlinie liegen, tragen dazu bei, den Zustand wirksamer Last bei verringerter Netzspannung aufrechtzuerhalten; bei vergrößerter Netzspannung erhalten sie den Zustand wirksamer Last dadurch aufrecht, daß sie einen größeren Teil des Zeitintervalls über die Spannung (der Voltsekundenfläche) absorbieren.

Zusammenfassend lassen sich die folgenden Merkmale für den erfindungsgemäßen Verstärker angeben; Seine Spannungsabweichung ist gering und liegt bei plus oder minus 5%; er spricht binnen einer halben Periode auf eine Laständerung an; er spricht in viel kürzerer Zeit auf Steuersignale an als die bisherigen Magnetverstärker von Verdopplerbauart; Änderungen der Netzspannung treten bei wirksamer Belastung nicht direkt in dem Belastungsstrom auf. Außerdem ist eine nicht kritische Mehrfachsteuerung möglich.

Obwohl an Stelle von zwei Drosseln, wie sie bei den bisherigen Ausführungsformen verwendet wurden, vier Drosseln verwendet werden, ist das Gesamtgewicht des erforderlichen Eisens wesentlich kleiner als bei den Magnetverstärkern herkömmlicher Bauart mit annähernd gleichen Eigenschaften. Bei der Verdopplerbauart ist die Ansprechzeit beim Schalten von Lasten wesentlich günstiger als bei den Verstärkern herkömmlicher Bauart. Es können Dioden, etwa Siliziumdioden, mit viel höherer Leitfähigkeit verwendet werden, ohne daß die Ansprechzeit ungünstig beeinflußt wird; dabei gewinnt man gleichzeitig eine erhebliche Raumersparnis. Da die Einstellung der Hilfsdrosseln 30 und 60 für den Betrieb des Verstärkers nicht kritisch ist, sind die Anforderungen an die magnetischen Kerne nicht so streng, so daß mit Erfolg Ringkerne aus Hipersil oder geschichtete Kerne aus Hipernik verwendet werden können.

Die von der Rückkopplung nach den Hilfsdrosseln 30 und 60 getrennte Steuerung der Hauptdrosseln 20 und 50 ermöglicht die Durchführung logischer Operationen, wie etwa von AND-, NOT-, OR- und Gedächtnisoperationen. Darüber hinaus sind auch viele andere Arten der Mehrfachsteuerung möglich. Eine AND-Operation mit zwei Eingängen läßt sich mit dem erfindungsgemäßen Gerät durchführen, wenn die von der Vormagnetisierung gelieferte Amperewindungszahl zwar groß genug ist, um jeweils eines von zwei Eingangssignalen nach den Klemmen 70 und 71 zu überwinden, nicht aber beide gleichzeitig. Eine NOT-Operation ist möglich, wenn man die Polarität des Vormagnetisierungsstroms an den Klemmen 10 und 11 umkehrt. Dies würde bedeuten, daß der Magnetverstärker so lange ein Ausgangssignal liefert, bis ein negatives Steuersignal an den Klemmen 70 und 71 angelegt wird. Eine OR-Operation läßt sich entweder durch Mehrfachwicklungen durchführen, deren jede imstande ist, die Amperewindungszahl der Vormagnetisierung zu überwinden und dadurch ein Ausgangssignal hervorzurufen, oder aber durch eine einfache Steuerwicklung, welche ihr Eingangssignal durch eine Dioden-Or-Schaltung erhält.

In Fig. 2 ist als zweite Ausführungsform der Erfindung eine Gedächtnisschaltung dargestellt, in der gleiche Stromkreiselemente mit gleichen Bezugsziffern bezeichnet sind wie in Fig. 1. Der Hauptunterschied zwischen den Geräten der Fig. 1 und 2 besteht darin, daß in Fig. 2 der Steuerkreis, welcher in Fig. 1 aus den Steuerkreiseingangsklemmen 70 und 71, den Steuerwicklungen 24 und 54 der Hauptdrosseln 20 und 50 sowie dem Steuerwiderstand 44 besteht, durch

einen Magnetisierungs- und einen Rückmagnetisierungskreis ersetzt worden ist. Der Magnetisierungskreis besteht aus zwei Teilkreisen, welche an zwei Klemmen 72 und 73 angeschlossen sind. Der eine Teilkreis besteht aus einer Magnetisierungswicklung -5 56 der Hauptdrossel 50, einem Magnetisierungswiderstand 47 und einer Magnetisierungswicklung 26 der Hauptdrossel 20. Diese Schaltelemente liegen in Serie zwischen den beiden Klemmen 72 und 73. Die Magnetisierungswicklungen 56 und 26 sitzen — induktiv miteinander gekoppelt — auf den Magnetkernen 51 und 21 der Hauptdrossel 50 bzw. 20. Der andere Teilkreis, ein positiver Spannungsrückkopplungskreis, ist an die Lastklemmen 81 und 92 über einen Doppelweggleichrichter an die Klemmen 72 und 73 angeschlossen. Der Doppelweggleichrichter ist mit 100 bezeichnet.

Der Rückmagnetisierungskreis besteht aus einer Rückmagnetisierungswicklung 55 der Hauptdrossel 50, einem Rückmagnetisierungswiderstand 46 und einer Rückmagnetisierungswicklung 25 der Hauptdrossel 20; diese Schaltelemente liegen in Serie zwischen den Rückmagnetisierungsklemmen 74 und 75. Die Rückmagnetisierungswicklungen 55 und 25 sitzen miteinander gekoppelt auf den Magnetkernen 51 bzw. 21 der Hauptdrosseln 50 und 20.

Die Wirkungsweise der in Fig. 2 dargestellten Schaltung ist, von der Steuerung durch den Magnetisierungs- und den Rückmagnetisierungskreis abgesehen, wie die Steuerung der Schaltung nach Fig. 1.

Der Verstärker befinde sich in dem Zustand »ausgeschaltet«, und es werde ein Steuersignal an die Magnetisierungsklemmen 72 und 73 gelegt. Es fließt dann ein Strom von der Klemme 72 durch die Steuerwicklung 56 der Hauptdrossel 50, den Widerstand 47 und die Magnetisierungswicklung 26 der Hauptdrossel 20 nach der Klemme 73. Der AViderstand 47 begrenzt den Stromfluß in dem Magnetisierungskreis auf einen bestimmten Wert. Das Steuersignal sei so groß, daß es die Amperewindungszahl der Vormagnetisierung in den Hauptdrosseln 50 und 20 zu überwinden vermag und die magnetischen Kerne 51 und 21 in den positiven Sättigungszustand treibt dank dem durch die Ströme in den Magnetisierungswicklungen 56 und 26 erzeugten Induktionsfluß.

Von diesem Zeitpunkt bis zu dem Augenblick, in dem die Last 80 wirksam wird, ist die Wirkungsweise des Magnetverstärkers die gleiche wie diejenige des Magnetverstärkers nach Fig. 1. Wenn jedoch die Last wirksam wird, wird eine Spannung von den Lastklemmen 81 und 92 über den Doppelweggleichrichter 100 nach dem Magnetisierungskreis positiv zurückgekoppelt. Der Doppelweggleichrichter 100 sorgt dafür, daß die rückgekoppelte Spannung stets die gleiche Polarität hat wie das den Klemmen 72 und 73 zugeführte Steuersignal. Deshalb kann das nach den Klemmen 72 und 73 gegebene Steuersignal nunmehr abgeschaltet werden; die positive Spannungsrückkopplung sorgt dann dafür, daß der Verstärker in dem Zustand wirksamer Last bleibt.

Der Magnetverstärker verharrt in diesem Zustand so lange, bis ein Steuersignal der in Fig. 2 eingezeichneten Polarität an den Klemmen 74 und 75 des Rückmagnetisierungskreises erscheint. Es fließt dann ein Strom von der Rückmagnetisierungsklemme 74 durch die Rückmagnetisierungswicklung 55 der Hauptdrossel 50, den Widerstand 46 und die Rückmagnetisierungswicklung 25 der Hauptdrossel 20 nach der Klemme 75. Das Rückmagnetisierungssignal ist groß genug, um die Amperewindungszahl der den Haupt-

drosseln 50 und 20 mitgeteilten Vormagnetisierung zu überwinden, welche diesen durch die positive Spannungsrückkopplung nach den Magnetisierungswicklungen 56 und 26 aufgedrückt wird.

Das Rückmagnetisierungssignal versucht dann, die magnetischen Kerne 51 und 21 in dem negativen Sättigungsbereich auszusteuern. Dabei gewinnt die von den Wicklungen 53 und 23 der Hauptdrosseln 50 und 20 gelieferte Vormagnetisierung wieder die Steuerung über die Hauptdrosseln 50 und 20, und an der Last 80 tritt wieder der ursprüngliche Zustand ein, d. h., es fließt wieder der Erregerstrom der Stellung »ausgeschaltet«.

Zusätzlich zu den bereits für die Ausführungsform der Fig. 1 angegebenen Vorteilen läßt sich für den Gedächtniskreis der Fig. 2 sagen, daß er bei Lasten zwischen 5 und 100% der Vollast sehr stabil ist und daß die Ausgangsspannung dabei konstant bleibt. Obwohl er stabil ist und einen konstanten Ausgang an eine zufällig schwankende Last abgibt, ist es möglich, mit einem kleineren Signal eine Rückmagnetisierung herbeizuführen; denn die Verstärkung ist sowohl bei der Magnetisierung als auch bei der Rückmagnetisierung unter veränderlicher Last sehr hoch.

In Fig. 3 ist eine weitere Ausführungsform der Erfindung dargestellt. Die Teile, die sowohl in der Fig. 1 wie auch in der Fig. 3 auftreten, sind mit den gleichen Bezugsziffern bezeichnet. Der Hauptunterschied zwischen dem Gerät der Fig. 1 und 2 und dem der Fig. 3 liegt darin, daß in Fig. 3 zusätzliche Steuerwicklungen 35 und 65 in den an die Klemmen 70 imd 71 angeschlossenen Steiierkreis gelegt sind. Der Steuerkreis umfaßt nun eine Steuerwicklung 24 der Hauptdrossel 20 und eine Steuerwicklung 25 der Hilfsdrossel 30, den Widerstand 44, eine Steuerwicklung 65 der Hilfsdrossel 60 und eine Steuerwicklung 54 der Plauptdrossel 50; sämtliche Schaltelemente liegen in Serie zueinander zwischen den Klemmen 70 und 71.

Die Wirkungsweise der in Fig. 3 dargestellten Ausführungsform ist die gleiche wie die der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform, nur ermöglichen die zusätzlichen Steuerwicklungen 35 und 65, welche mit induktiver Kopplung auf den Magnetkernen 31 bzw. 61 sitzen, beim Start des Geräts eine erhöhte Steuerung der Hilfsdrosseln 30 und 60.

In Fig. 4 ist ein Vollwellenmagnetverstärker mit Mittelabgriff dargestellt, an dem ebenfalls die Vorschläge der Erfindung realisiert sind. Teile, die sowohl in Fig. 1 wie auch in Fig. 4 auftreten, sind wiederum mit gleichen Bezugsziffern bezeichnet. Der Hauptunterschied zwischen dem Gerät der Fig. 1 und dem der Fig. 4 besteht darin, daß der Verdoppleranschluß der Wechselstromversorgung durch die Sekundärwicklung eines Transformators mit Mittelabgriff ersetzt worden ist. Die Wechselstromquelle 90 ist nunmehr an eine Primärwicklung 131 eines Transformators 130 angeschlossen. Die Lastklemme 92 ist an den Mittelabgriff der Sekundärwicklung 132 des Transformators 130 angeschlossen. Die Zweige 1 und 2 sind mit den Klemmen 97 und 96 der Sekundärwicklung 132 verbunden.

Die Wirkungsweise der Ausführungsform der Fig. 4 ist im wesentlichen die gleiche wie die der Ausführungsform der Fig. 1; zum Unterschied von der Ausführungsform der Fig. 1 führt bei der Ausführungsform der Fig. 4 der Parallelzweig 1 dann Strom, wenn der Mittelabgriff 92 auf positivem Potential gegenüber der Klemme 97 ist. Zur gleichen Zeit ist die Klemme 96 auf positivem Potential gegen-

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über dem Mittelabgriff 92; aber in dem Parallelzweig 2 kann kein Strom fließen, weil dieser durch den Gleichrichter 85 gesperrt ist.

In der nächsten Halbperiode der Wechselstromquelle 90 ist die Klemme 97 auf positivem Potential gegenüber dem Mittelabgriff 92. Es ist deshalb jetzt der Stromfluß in dem Parallelzweig durch den Gleichrichter 82 blockiert. Während der gleichen Halbperiode ist der Mittelabgriff 92 auf positivem Potential gegenüber der Klemme 96; es fließt ein Strom in dem Parallelzweig 2 nach der Last 80.

In Fig. 5 ist ein Vollwellenbrückenverstärker dargestellt. Auch in diesem ist der Grundgedanke der Erfindung verwirklicht. Gleiche Teile sind wieder mit gleichen Bezugsziffern bezeichnet wie in Fig. 1. Der IIauptunterschied zwischen der Ausführungsform der Fig. 1 und der der Fig. 5 liegt darin, daß der Verdoppleranschluß der Ausführungsform nach Fig. 1 durch eine Volhvellenbrücke ersetzt ist.

In dem Parallelzweig 1 liegt ein Gleichrichter 113 zwischen der Klemme 91 und der Lastwicklung 22 der Hauptdrossel 20. In dem Parallelzweig 2 liegt ein Gleichrichter 114 zwischen der Klemme 91 und der Lastwicklung 52 der Hauptdrossel 50. Die Last 80 liegt zwischen den Klemmen 82 und 83 der Rückkopplungswicklung 34 der Hilfsdrossel 30 bzw. der Rückkopplungswicklung 64 der Hilfsdrossel 60. Zwischen der Klemme 82 und der Klemme 92 liegt ein Gleichrichter 111, dessen Leitfähigkeitsrichtung von der Klemme 82 nach der Klemme 92 führt. Zwischen der Klemme 92 und der Klemme 83 liegt ein Gleichrichter 112, dessen Leitfähigkeitsrichtung von der Klemme 92 nach der Klemme 83 führt.

Die Wirkungsweise des Magnetverstärkers der Fig. 5 ist die gleiche wie bei der Ausführungsform der Fig. 1. Es liegt aber hier an der Last 80 eine Gleichspannung, d. h., der Strom fließt durch die Last 80 immer von der Klemme 83 nach der Klemme 82.

In der ersten Halbperiode der Wechselstromquelle 90, d. h. wenn die Klemme 91 auf positivem Potential gegenüber der Klemme 92 liegt, fließt ein Strom in dem Parallelzweig 1 nach der Klemme 83 über die Last 80, die Klemme 82 und den Gleichrichter 111 nach der Klemme 92.

In der nächsten Halbperiode der Wechselstromquelle 90 ist die Klemme 92 auf positivem Potential gegenüber der Klemme 91; es fließt ein Strom von der Klemme 92 durch den Gleichrichter 112, die Klemme 83, die Last 80, die Klemme 82, den Parallelzweig2 und den Gleichrichter 114 nach der Klemme91.

In Fig. 6 ist ein weiterer Vollwellenverstärker mit den Merkmalen der Erfindung dargestellt.

Im wesentlichen besteht diese Ausführungsform aus vier Drosseln, nämlich zwei Hauptdrosseln 20 und 50 und zwei Hilfsdrosseln 30 und 60, einer Wechselstromquelle 90 und Stromkreisen, welche den Sättigungsgrad der Haupt- und der Hilfsdrosseln bestimmen.

Die Hauptdrossel 20 setzt sich aus einem Magnetkern 21, einer Lastwicklung 22 und einer Rückmagnetisierungswicklung 26 zusammen. Die Wicklungen 22 und 26 sitzen in induktiver Kopplung auf dem Magnetkern 21. Die Hilfsdrossel 30 ist aus einem Magnetkern 31, einer Lastwicklung 32, einer Vormagnetisierungswicklung 33 und einer Rückkopplungswicklung 34 zusammensetzt. Die Wicklungen 32, 33 und 34 sitzen auf dem Magnetkern 31 und sind induktiv miteinander gekoppelt.

Die Hauptdrossel 50 umfaßt einen Magnetkern 51,

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eine Lastwicklung 52 und eine Rückmagnetisierungswicklung 56. Die Wicklungen 52 und 56 sitzen induktiv miteinander gekoppelt auf dem Magnetkern 51. Die Hilfsdrossel 60 weist einen Magnetkern 61, eine Lastwicklung 62, eine Vormagnetisierungswicklung 63 und eine Rückkopplungswicklung 64 auf. Die Wicklungen 62, 63 und 64 sitzen in induktiver Kopplung auf dem Magnetkern 61.

Die Wechselstromquelle 90 ist an eine Primärwicklung 101 eines Transformators 100 angeschlossen. Der Lastkreis, welcher eine Last 80 enthält, ist an eine Sekundärwicklung 102 des Transformators 100 angeschlossen. Der Lastkreis setzt sich aus zwei Parallelzweigen zusammen, welche mit 1 und 2 bezeichnet sind. Die Last liegt zwischen einem Mittelabgriff 81 der Sekundärwicklung 102 und einer Klemme 82.

Der Parallelzweigl ist eine Serienschaltung, welche von der Sekundärwicklung 102 des Transformators 100, einem Gleichrichter 27, der Lastwicklung 22 der Hauptdrossel 20, der Rückkopplungswicklung 64 der Hilf sdrossel 60 und der Lastwicklung 32 der Hilfsdrossel 30 gebildet ist. Der Parallelzweig 2 andererseits ist eine Parallelschaltung, gebildet von der anderen Hälfte der Sekundärwicklung 102 des Transformators 100, einem Gleichrichter 57, der Lastwicklung 52 der Hauptdrossel 50, der Lastwicklung 62 der Hilfsdrossel 60 und der Rückkopplungswicklung 34 der Hilfsdrossel 30. Die Stromkreise, welche das Ausmaß der Sättigung der Haupt- und der Hilfsdrosseln bestimmen, sind ein Vormagnetisierungskreis und ein Rückmagnetisierungskreis. Der Vormagnetisierungskreis setzt sich zusammen aus einem Widerstand 43, der Vormagnetisierungswicklung 63 der Hilfsdrossel 60 und der Vormaguetisierungswicklung 33 der Hilfsdrossel 30; diese Schaltelemente liegen in Serie zueinander zwischen den Klemmen 10 und 11 der Vormagnetisierungsstromquelle.

Der Rückmagnetisierungskreis der Hauptdrossel 20 und der Hauptdrossel 50 ist an eine Sekundärwicklung 132 eines Rückmagnetisierungstransformators 130 angeschlossen. Die Primärwicklung 131 dieses Rückmagnetisierungstransformatorsl30 liegt an einer Wechselstromquelle 120, deren Frequenz die gleiche ist wie die der Wechselstromquelle 90. Der Rückmagnetisierungskreis der Hauptdrossel 20 liegt zwischen einer Klemme 133 und einem Mittelabgriff 72 der Sekundärwicklung 132 des Rückmagnetisierungstransformators 130. Er enthält in Serienschaltung einen Gleichrichter 28, die Rückmagnetisierungswicklung 26 der Hauptdrossel20 und einen Widerstand45. Der Rückmagnetisierungskreis der Hauptdrossel 50 liegt zwischen einer Klemme 136 und dem Mittelabgriff 72 der Sekundärwicklung 132 des Transformators 130; dieser enthält in Serienschaltung einen Gleichrichter 58, die Rückmagnetisierungswicklung56 der Hauptdrossel 50 und wiederum den Widerstand 45.

Die Wirkungsweise dieses magnetischen Verstärkers läßt sich wiederum in zwei Abschnitte aufteilen: In dem ersten Abschnitt liefert der Parallelzweig 1,

d. h. der Parallelzweig, welcher die Hauptdrossel 20 und die Hilfsdrossel 30 enthält, Leistung nach der Last 80 über den Gleichrichter 27. Während des zweiten Abschnitts liefert der Parallelzweig 2, d. h. derjenige Zweig, welcher die Hauptdrossel 50 und die Hilfsdrossel 60 enthält, Leistung nach der Last 80, und zwar über den Gleichrichter 57.

Der Gleichstromvormagnetisierungskreis liefert den Hilfsdrosseln 30 und 60 so viel Amperewindungen, daß diese vollständig in den negativen Sättigungsbereich ausgesteuert werden oder sogar noch

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darüber hinaus, daß sie also in den stationären Zustand der negativen Sättigung gelangen. Der Vormagnetisierungsstrom, dessen Polarität aus der Fig. 6 zu entnehmen ist, fließt von der Klemme 10 über den Widerstand 43, die Vormagnetisierungswicklung 63 der Hilfsdrossel 60 und die Vormagnetisierungswicklung 33 der Hilfsdrossel 30. Der Widerstand 43 dient zur Begrenzung des in dem Vormagnetisierungskreis fließenden Stroms. In der ersten Halbperiode der Wechselstromquelle 90 ist die Klemme 103 der Sekundärwicklung 102 auf dem Transformator 100 auf positivem Potential gegenüber der Klemme 81. Es fließt also ein Strom in dem Parallelzweig 1 in der Leitfähigkeitsrichtung des Gleichrichters 27 nach der Lastanschlußklemme 82. Dagegen fließt in dem Parallelzweig 2 kein Strom, da der Gleichrichter 57 zu diesem Zeitpunkt sperrt. Während der gleichen Halbperiode ist die Klemme 136 der Sekundärwicklung 132 des Transformators 130 auf positivem Potential gegenüber dem Mittelabgriff 72; es fließt also ein Strom durch den Gleichrichter 58, die Rückmagnetisierungswicklung 56 der Hauptdrossel 50 und den Widerstand 45. Die Amperewindungszahl reicht aus, um die Hauptdrossel 50 vollständig in den Bereich negativer Sättigung oder darüber hinaus, auszusteuern. Dagegen fließt kein Strom in der Rückmagnetisierungswicklung 26 der Hauptdrossel 20, da in dieser Halbperiode der Gleichrichter 28 sperrend wirkt. In der zweiten Halbperiode der Wechselstromquelle 90 ist die Klemme 104 der Sekundärwicklung 102 des Transformators 100 auf positivem Potential gegenüber der Klemme 61. Es fließt ein Strom in dem Parallelzweig 2 in der Leitfähigkeitsrichtung des Gleichrichters 57 nach der Lastanschlußklemme 82. Dagegen fließt nun kein Strom in dem Parallelzweig 1, da der Gleichrichter 27 nun sperrt. Während der gleichen Halbperiode ist die Klemme 133 der Sekundärwicklung 132 des Transformators 130 auf positivem Potential gegenüber dem Mittelabgriff 72, und es fließt deshalb ein Strom durch den Gleichrichter28, die Rückmagnetisierungswicklung26 der Hauptdrossel 20 und den Widerstand 45. Die Amperewindungszahl reicht aus, um die Hauptdrossel 20 in den Zustand vollständiger negativer Sättigung oder noch darüber hinaus auszusteuern. Dagegen fließt in der Rückmagnetisierungswicklung 56 der Hauptdrossel 50 während dieser Halbperiode kein Strom, da der Gleichrichter 58 sperrend wirkt. Während der beiden eben beschriebenen Halb-Perioden und auch während der folgenden Halbperiode bleiben alle Drosseln ungesättigt, da die Vormagnetisierungswicklungen 33 und 63 der Hilfsdrosseln 30 und 60 diese Hilfsdrosseln in den Zustand vollständiger negativer Sättigung ausgesteuert haben und da die Rückmagnetisierungswicklungen 26 und 56 der Hauptdrosseln 20 und 50 diese abwechselnd in den Zustand vollständiger negativer Sättigung gebracht haben. Da also nur der Erregerstrombedarf der vier Drosseln geliefert wird, entsteht durch den in den Zweigen 1 und 2 über die Klemme 82 nach der Last 80 und zurück nach der Klemme 81 fließenden Strom kein merkbarer Spannungsabfall an der Last 80. Wenn ein Steuergleichstrom der in Fig. 6 angegebenen Polarität an die Klemmen 70 und 72 angelegt wird, so wird die Rückmagnetisierung der Hauptdrosseln 20 und 50 an den Gleichrichtern 28 und 58 gesperrt. In den folgenden Perioden nach Anlegung des Steuersignals an die Klemmen 70 und 72 werden die Drosseln 20 und 50 gesättigt, da die Wirkung der Rückmagnetisierungswicklungen 26 und 56 ausgeschaltet ist. Es entsteht deshalb an der Last 80 ein Spannungsabfall, genauso wie dies bei der Ausführungsform der Fig. 1 geschah; die Funktionsweise der Hilfsdrosseln 30 und 60 und der Rückkopplungswicklungen 34 und 64 ist wiederum die gleiche wie bei der Ausführungsform der Fig. 1. Hört das Steuersignal an den Klemmen 70 und 72 auf, so ist eine Rückmagnetisierung wieder möglich; die Hauptdrosseln werden wiederum vom Zustand vollständiger Sättigung in den Zustand vollständiger negativer Sättigung übergeführt. Damit hört die Rückkopplungswirkung der Wicklungen 34 und 64 auf die Hilfsdrosseln 30 und 60 auf, und die Vormagnetisierung gewinnt wieder die Kontrolle über die Hilfsdrosseln und führt den magnetischen Verstärker in die Stellung »ausgeschaltet« zurück. Patentansprüche:

1. Magnetverstärker für eine Wechselstromlast veränderlicher Impedanz mit wenigstens zwei sättigungsfähigen Hauptmagnetkernen, deren Sättigung durch vorgegebene Anfangsmagnetisierungen erzeugende Vormagnetisierungswicklungen bestimmt ist, mit Lastwicklungen und mit Steuerwicklungen, gekennzeichnet durch mindestens zwei sättigungsfähige Hilfsmagnetkerne (31, 61), deren Sättigung durch vorgegebene Anfangsmagnetisierungen erzeugende Vormagnetisierungswicklungen (33, 63) bestimmt ist, durch in den Lastkreis geschaltete Hilfs-Lastwicklungen (32, 62) und durch Rückkopplungswicklungen (34, 64), die den Grad der Sättigung der Hilfsmagnetkerne (31, 63) in Abhängigkeit vom Strom im Lastkreis bestimmen und damit Änderungen der Impedanz der Last kompensieren.

2. Magnetverstärker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jedem Hauptmagnetkern ein Hilfsmagnetkern zugeordnet ist und daß der Laststromkreis so bemessen ist, daß jeder Hauptmagnetkern und jeder zugehörige Hilfsmagnetkern periodisch in dem Sätttigungsbereich ausgesteuert wird, wenn eine Wechselstromquelle (90) in dem Lastkreis liegt.

3. Magnetverstärker nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Lastkreis eine an einer Wechselstromquelle liegende Gleichrichterbrückenanordnung (113, 114, Ill_j 112; Fig. 5) umfaßt und erste Last- und Rückkopplungswicklungen (22, 32, 64) im einen Längszweig und zweite Last- und Rückkopplungswicklungen (52, 62, 34) im weiteren Längszweig der vorgenannten Brücke liegen und eine Last (80) in einem Querweg der Brücke angeordnet ist.

4. Magnetverstärker nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückkopplungswicklungen derart in dem Lastkreis liegen, daß der durch die Lastwicklungen eines Hauptmagnetkerns und eines zugehörigen Hilfsmagnetkerns fließende Laststrom die Rückkopplungswicklung des einem anderen Hauptmagnetkern zugeordneten Hilfsmagnetkerns erregt.

5. Magnetverstärker nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Lastkreis mindestens zwei Parallelzweige umfaßt, deren jeder eine Lastwicklung eines Hauptmagnetkerns, eine Lastwicklung eines Hilfsmagnetkerns und eine Rückkopp-