DE1074715B - Regeleinrichtung mit elektrisch gesteuertem Verstärker - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung bezieht sich auf eine Regeleinrichtung zur Lieferung einer Steuergröße für einen Verstärker. Hierfür sind verschiedenartigste Einrichtungen bekanntgeworden.

Im allgemeinen ist bei solchen Regeleinrichtungen eine Sollwertgröße erforderlich. Diese wird gebildet durch Federn bzw. Gewichte bei mechanisch arbeitenden Reglern oder durch elektrische Größen in Form einer Normalbatterie, der Spannung einer Glimmstrecke oder eines konstanten Stromes bzw. einer Spannung, die mittels gekrümmter Kennlinien erzeugt werden.

Ferner wurde bereits vorgeschlagen, als Vergleichsgröße den Fluß eines Dauermagneten zu verwenden. Bei einer bekannten Einrichtung dieser Art dient die Differenz dieses Flusses und desjenigen, der von einer Regelgröße abgeleitet wird, für eine Drossel als steuernde Vormagnetisierung. Die Drossel muß dabei an eine Hilf swechselspannung angeschlossen werden. Ihre Stromänderung ist ein Maß für die Abweichung der Regelgröße vom Sollwert.

Einrichtungen, die eine Wechselspannung als Hilfsquelle benötigen, werden dadurch beeinträchtigt, daß Änderungen in der Höhe der Spannung und Frequenz dieser Spannungsquelle auf die Regelgenauigkeit Einfluß nehmen.

Bei einer anderen bekannten Einrichtung wirken die als magnetische Größen dargestellte Ist-Größe und die Soll-Größe auf einen magnetfeldabhängigen Halbleiterwiderstand zur Bildung einer Stellgröße ein. Weiter hat man zur Stabilisierung einer Spannung schon Halbleiterwiderstände, die einem den Ist-Wert darstellenden Magnetfeld ausgesetzt sind, in gegenüberliegenden Zweigen einer Brückenschaltung angeordnet. Derartige Regeleinrichtungen sind besonders stark von Temperaturschwankungen der Umgebung abhängig.

Zur Vermeidung der Temperaturabhängigkeit elektrischer Vergleichsanordnungen, bei denen zwei Widerstände von einem von dem Ist-Wert der Regelgröße abhängigen Strom durchflossen werden und die Kennlinien der Widerstände einen den Soll-Wert bestimmenden Schnittpunkt haben, ist bereits vorgeschlagen worden, für den einen der Widerstände einen magnetfeldabhängigen Widerstand zu verwenden. Als Widerstandsmaterial wird besonders Indiumantimonid bevorzugt, das einen sehr geringen Temperaturgang hat. Wird auch für den zweiten Widerstand ein Halbleiterkörper aus demselben Material verwendet, so erhält man eine temperaturunabhängige Regeleinrichtung, die jedoch nicht frei von Fremdfeldeinflüssen ist.

Die Erfindung bringt eine vorteilhafte Verbesserung an einer mit elektrisch gesteuertem Verstärker arbeitenden Regeleinrichtung, bei der auf einem magnet-Regeleinrichtimg mit elektrisch
gesteuertem Verstärker

Anmelder:

Siemens-Schuckertwerke

Aktiengesellschaft,

Berlin und Erlangen,

Erlangen, Werner-von-Siemens-Str. 50

Otto Werner, Berlin-Siemensstadt,

und Dipl.-Ing. Manfred Tschermak, Erlangen,

sind als Erfinder genannt worden

feldabhängigen Widerstand ein von dem Ist-Wert einer Regelgröße hergeleitetes Magnetfeld einwirkt. Gemäß der Erfindung ist ein weiterer magnetisch beeinflußbarer Halbleiterwiderstand vorgesehen, der von einer von einem Dauermagneten in an sich bekannter Weise als Soll-Wert abgeleiteten magnetischen Wirkung beeinflußt ist, wobei beide Halbleiterwiderstände von der gleichen Spannungsquelle gespeist sind und von den über sie fließenden Strömen die Steüerwirkung für den Verstärker abgeleitet wird. Durch diese Anordnung wird eine unerwünschte Beeinflussung des zweiten Halbleiterkörpers durch Fremdfelder vermieden und damit die Betriebssicherheit erhöht.

Als Material für die Widerstandskörper wird zweckmäßig Indiumantimonid, Indium arsenid oder Galliumantimonid verwendet. Es können aber auch andere halbleitende Stoffe dieser Art Verwendung finden.

Vorzugsweise dient die Differenz der über die Widerstände fließenden einzelnen Ströme zur Steuerung eines Verstärkers. Als Steuerwirkung kann hierbei eine Amperewindungsdifferenzbildung oder eine elektrische Differenzbildung benutzt werden. Der Verstärker kann beispielsweise ein Magnetverstärker sein oder auch ein elektronischer Verstärker. Als Hilfsspannung für die Speisung der beiden Stromkreise über die beiden Halbleiterwiderstände kann eine beliebige Gleichspannungsquelle benutzt werden, gegebenenfalls auch unmittelbar eine von der Regelgröße abgeleitete Gleichspannung. Bei z. B. gleichen Widerstandswerten und gleichem Temperaturgang der beiden Halbleiterwiderstände und bei magnetischer Beeinflussung des vom Dauermagneten beeinflußten Widerstandes in der Größenordnung der magnetischen

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Beeinflussung des vom Elektromagneten beeinflußten Widerstandes wird der Temperaturfehler praktisch kompensiert.

Eine beispielsweise Ausführung für die Anwendung der Erfindung veranschaulicht die Fig. 1 der Zeichntmg. An den beiden Leitungen 1 und 2 liegt als Ist-Wert eine von der Regelgröße abgeleitete Gleichspannung. Durch diese wird über den Widerstand 3 durch die Wicklung 4 ein Strom erzeugt, der der Ist-Größe verhältnisgleich ist und zur Erregung des Magneten 5 dient. Zwischen den Polen dieses Magneten ist der in seinem Widerstandswert beeinflußbare Halbwiderstand 6 angeordnet. 7 bezeichnet ein weiteres Magnetsystem, dessen Erregung durch den Dauermagneten 8 erfolgt. Zwischen den Polen dieses Magnetsystems 7 liegt ein zweiter magnetisch beeinflußbarer Widerstand 9. An den Klemmen 10 und 11 liegt eine Gleichspannungsquelle. Von diesen Klemmen wird über den Widerstand 12 und den Halbleiterwiderstand 6 die Vormagnetisierungswicklung 13 des Magnetverstärkers 14 gespeist. Ferner wird von der Spannungsquelle an den Klemmen 10 und 11 über den Widerstand 15 und den Halbleiterwiderstand 9 gegensinnig die Vormagnetisierungswicklung 16 des Magnetverstärkers 14 gespeist. In dem Magnetverstärker 14 wirkt als Steuererregung die Differenz der durch die Wicklungen 13 und 16 erzeugten Amperewindungen. Weicht die Regelgröße vom Soll-Wert ab, so ändert sich der Strom durch die Wicklung 13 gegenüber dem durch die Wicklung 16. Der auf diese Weise gewonnene Steuereffekt wirkt sich über den Magnetverstärker 14 und über eine nicht besonders dargestellte Steuereinrichtung auf die Regelgröße derart aus, daß diese auf ihren Soll-Wert zurückgeführt wird und ein diesem entsprechender Wert an den Leitungen 1 und 2 entsteht. Der Soll-Wert der Errichtung ist, wie bereits oben angedeutet, bestimmt durch den Fluß des Dauermagneten 8.

Nach Fig. 2 sind die beiden Halbleiterwiderstände 6' und 9' als Zweige einer elektrischen Brückenschaltung angeordnet, die von einer Spannungsquelle 10' und 11' entsprechend der Fig. 1 gespeist wird. 17 und 18 bezeichnen die konstanten Widerstände in den anderen Brückenzweigen. In der Diagonale der Brücke liegt eine Steuerwicklung 19 eines Magnetverstärkers, die bei Störung des Brückengleichgewichtes von einem entsprechenden Strom durchflossen wird, der gleich der Differenz der Ströme über die beiden Halbleiterwiderstände 6' und 9' ist.

Claims (5)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Regeleinrichtung mit elektrisch gesteuertem Verstärker, bei der auf einen magnetfeldabhängigen Widerstand ein von dem Ist-Wert einer Regelgröße hergeleitetes Magnetfeld einwirkt, dadurch gekennzeichnet, daß ein weiterer magnetisch beeinflußbarer Halbleiterwideretand vorgesehen ist, der von einer von einem Dauermagneten in an sich bekannter Weise als Soll-Wert abgeleiteten magnetischen Wirkung beeinflußt ist, wobei beide HaIbleiterwiderstände von der gleichen Spannungsquelle gespeist sind und von den über sie fließenden Strömen die Steuerwirkung für den Verstärker abgeleitet wird.

2. Regeleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als gemeinsame Spannungsquelle für die beiden Halbleiterwiderstände unmittelbar eine von der Regelgröße abgeleitete Gleichspannung dient.

3. Regeleinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Halbleiterwiderstand mit einer Steuerwicklung des Verstärkers in Reihe liegt und die Amperewindungsdifferenz dieser Wicklungen zur Steuerung des Verstärkers benutzt wird.

4. Regeleinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Halbleiterwiderstände zwei Zweige einer Brückenschaltung bilden, in der sie an der gleichen Spannungsquelle liegen und zwischen ihnen der Diagonalzweig angeschlossen ist mit dem elektrischen Glied zur Steuerung des Verstärkers.

5. Regeleinrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß als Verstärker ein magnetischer Verstärker verwendet wird.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 845 973;
schweizerische Patentschrift Nr. 291 333;
USA.-Patentschriften Nr. 2 509 865, 2 551265.

In Betracht gezogene ältere Patente:
Deutsches Patent Nr. 1 041 580.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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