DE1082970B

DE1082970B - Magnetic voltage regulator, in particular equalizer

Info

Publication number: DE1082970B
Application number: DEL27556A
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Fritz Steiner
Original assignee: Standard Elektrik Lorenz AG
Current assignee: Alcatel Lucent Deutschland AG
Priority date: 1957-05-03
Filing date: 1957-05-03
Publication date: 1960-06-09

Description

Magnetischer Spannungsregler, insbesondere -gleichhalter Die Erfindung bezieht sich auf magnetische Spannungsregler mit steuerbaren Drosselspulen in Spannungsteilerschaltung {L-Schaltung). Derartige Regler dienen vornehmlich, doch nicht ausschließlich, dem Zwecke der Gleichhaltung der Spannung an einem Verbraucher.Magnetic voltage regulator, in particular equalizer The invention refers to magnetic voltage regulators with controllable inductors in voltage divider circuit {L circuit). Such regulators serve primarily, but not exclusively, the Purpose of maintaining the same voltage on a consumer.

Die bekannten Einrichtungen dieser Art haben den Nachteil, daß die am Verbraucher liegende Spannung von der Größe der Last, die der Verbraucher darstellt, abhängig ist, da zufolge des in Reihe mit der Spannungsquelle liegenden Widerstandes der Innenwiderstand der Gesamtanordnung vor dem Verbraucher nicht ausreichend klein ist. Dieser in Reihe liegende Widerstand ist im wesentlichen der für eine bestimmte Frequenz gegebene Scheinwiderstand der Drossel im Längszweig bzw., da man den Innenwiderstand der Wechselspannungsquelle als vernachlässigbar und somit die im Längs- und Querzweig des Spannungsteilers liegenden Drosseln als parallel geschaltet ansehen kann, der Scheinwiderstand dieser Parallelschaltung.The known devices of this type have the disadvantage that the The voltage applied to the consumer depends on the size of the load that the consumer represents, is dependent, because of the resistance in series with the voltage source the internal resistance of the overall arrangement in front of the consumer is not sufficiently small is. This series resistance is essentially that for a particular one Frequency given impedance of the choke in the series branch or, since one is the internal resistance the AC voltage source as negligible and thus those in the longitudinal and transverse branches of the voltage divider lying chokes can be seen as connected in parallel, the Impedance of this parallel connection.

Es ist bereits bekannt, diesen Scheinwiderstand durch Reihenschaltung eines geeignet bemessenen Kondensators zu kompensieren und damit den gesamten Innenwiderstand herabzusetzen. Selbstverständlich tritt diese Kompensation nur für eine bestimmte Betriebsfrequenz ein, gemäß der der in Reihe geschaltete Kondensator derart zu bemessen ist, daß sich ein auf die Betriebsfrequenz abgestimmter Reihenresonanzkreis ergibt.It is already known to connect this impedance in series to compensate a suitably dimensioned capacitor and thus the entire internal resistance to belittle. Of course, this compensation only occurs for a certain one Operating frequency, according to which the series-connected capacitor is to be dimensioned in this way is that the result is a series resonant circuit tuned to the operating frequency.

Nun erfolgt aber die Regelung bei den bekannten Anordnungen ausschließlich oder im wesentlichen durch eine Steuerung der Drossel im Längszweig. Diese Steuerung führt naturgemäß zu einer Änderung des Scheinwiderstandes dieser Drossel, die um so größer ist, je stärker geregelt wird, oder - bei der Gleichhaltung der Spannung - nachgeregelt werden muß.Now, however, the regulation takes place exclusively in the known arrangements or essentially by controlling the throttle in the series branch. This control naturally leads to a change in the impedance of this choke, which is around the greater the regulation, the more, or - if the voltage is kept equal - must be readjusted.

Damit aber ist die Kompensation dieses Scheinwiderstandes durch den Kondensator nicht nur auf die Betriebsfrequenz beschränkt, sondern auch auf eine bestimmte vorhandene Spannung, in der Regel die mittlere Spannung bzw. die Sollspannung.But with that the compensation of this impedance by the Capacitor not only limited to the operating frequency, but also to one certain existing voltage, usually the mean voltage or the nominal voltage.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diesen Übelstand zu beseitigen.The invention is based on the object of eliminating this drawback.

Dies wird bei einem magnetischen Spannungsregler, insbesondere -gleichhalter, mit steuerbaren Drosselspulen in Spannungsteilerschaltung dadurch erreicht, daß der Wert der Selbstinduktivität der im Längs-und Querzweig liegenden Drosselspulen in entgegengesetzter Richtung derart veränderbar ist, daß die S elbstinduktivität der Parallelschaltung beider Drosselspulen konstant ist, und daß dieser konstante Wert durch einen in an sich bekannter Weise in Reihe zum Verbraucher liegenden Kondensator kompensiert ist.This is the case with a magnetic voltage regulator, especially a voltage regulator, achieved with controllable inductors in voltage divider circuit that the value of the self-inductance of the inductor coils located in the series and shunt branches can be changed in the opposite direction in such a way that the self-inductance the parallel connection of both inductors is constant, and that this is constant Value through a capacitor connected in series with the consumer in a manner known per se is compensated.

Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung näher erläutert.The invention is explained in more detail with reference to the drawing.

An der Wechselspannungsquelle 1, deren Innenwiderstand vernachlässigbar ist, liegt der aus den steuerbaren Drosseln 2 im Längszweig und 3 im Querzweig bestehende Spannungsteiler. Zwischen dem Abgriffspunkt des Spannungsteilers und dem Verbraucher 5 ist der Kondensator 4 angeordnet, dessen Kapazität so gewählt ist, daß für die Betriebsfrequenz mit der Selbstinduktivität der Parallelschaltung der beiden Drosseln 2 und 3 Reihenresonanz eintritt.At the AC voltage source 1, the internal resistance of which is negligible is, the one consisting of the controllable throttles 2 in the longitudinal branch and 3 in the transverse branch Voltage divider. Between the tap of the voltage divider and the consumer 5, the capacitor 4 is arranged, the capacitance is chosen so that for the Operating frequency with the self-inductance of the parallel connection of the two chokes 2 and 3 row resonance occurs.

Werden nun im Zuge der Steuerung der Drosseln 2 und 3 deren Selbstinduktivitäten gegenläufig verändert, nämlich so, daß die Selbstinduktivität der Drossel 2 zunimmt und diejenige der Drossel 3 gleichzeitig abnimmt und umgekehrt, so bleibt die Selbstinduktivität der Parallelschaltung der beiden Drosselspulen konstant. Unabhängig vom jeweiligen Steuerzustand des Spannungsteilers, d. h. unabhängig vom momentanen Arbeitspunkt der Anordnung auf seiner Regelkennlinie, bleibt daher die Reihenresonanz mit dem Kondensator 4 erhalten, wodurch der vom Verbraucher gesehene Innenwiderstand der Gesamtanordnung ausreichend klein bleibt, um zu gewährleisten, daß Lastschwankungen nicht zu Spannungsänderungen führen. Als wirksamer Widerstand bleibt nämlich nur der Verlustwiderstand übrig.Now, in the course of controlling the chokes 2 and 3, their self-inductances changed in opposite directions, namely so that the self-inductance of the choke 2 increases and that of the choke 3 decreases at the same time and vice versa, the self-inductance remains the parallel connection of the two inductors constant. Regardless of the respective Control state of the voltage divider, d. H. regardless of the current operating point the arrangement on its control characteristic, therefore the series resonance remains with the Capacitor 4 obtained, whereby the internal resistance as seen by the consumer Overall arrangement remains sufficiently small to ensure that load fluctuations do not lead to voltage changes. There is only one effective resistance left the loss resistance left.

Nach einer weiteren Ausbildung des magnetischen Reglers nach der Erfindung sind in die Erregerwicklungen der Drosselspulen nichtlineare Widerstände, beispielsweise Gleichrichter oder Varistoren, eingeschaltet. Diese ermöglichen den gesetzmäßigen Zusammenhang zwischen Erregerspannung und Selbstinduktivität, der erforderlich ist, um die Selbstinduktivität der parallel geschalteten beiden Drosselspulen bei entgegengesetzt gerichteter Änderung der Selbstinduktivitäten der einzelnen Drosselspulen exakt konstant zu halten.According to a further embodiment of the magnetic regulator according to the invention are in the excitation windings of the choke coils non-linear resistances, for example Rectifiers or varistors, switched on. These enable the legal connection between excitation voltage and self-inductance, the is required to reduce the self-inductance of the two inductors connected in parallel with opposite changes in the self-inductance of the individual To keep choke coils exactly constant.

Auf Grund welchen Kriteriums und zu welchem Zeitpunkt die Steuerung der Selbstinduktivitäten der Drosselspulen erfolgt, ergibt sich aus der spezielleren Aufgabenstellung, wie dies auch schon für die bekannten Regler und Gleichhalter gilt. Auch die Art der Steuerung ist an sich bekannt und gehört nicht zur vorliegenden Erfindung. Die Möglichkeit, die Selbstinduktivitäten der beiden Drosselspulen in entgegengesetzter Richtung zu verändern, kann man am einfachsten dadurch schaffen, daß beide Spulen eine Vormagnetisierung erhalten, wobei die Steuerung dann darin besteht, daß die zusätzliche, im Sinne der Regelung oder Gleichhaltung wirksame Steuermagnetisierung in den beiden Spulen in verschiedener Richtung wirkt, so daß es in einem Falle zu einer Addition, im anderen zu einer Subtraktion kommt.On the basis of which criterion and at what point in time the control the self-inductance of the choke coils results from the more specific Task, as it has already been done for the well-known regulators and equals is applicable. The type of control is known per se and does not belong to the present Invention. The possibility of changing the self-inductances of the two inductors in The easiest way to change direction in the opposite direction is to that both coils receive a bias, the controller then in it exists that the additional, effective in terms of regulation or equality Control magnetization acts in different directions in the two coils, so that there is an addition in one case and a subtraction in the other.

Die zur Regelung bzw. Gleichhaltung herangezogene Größe kann ein direkt oder indirekt aus der Wechselspannung am Verbraucher durch Gleichrichtung hergeleiteter Gleichstrom sein.The variable used for regulation or equalization can be a direct or indirectly derived from the AC voltage at the consumer by rectification Be direct current.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Magnetic voltage regulator, especially equalizer, with controllable choke coils in voltage divider circuit, characterized in that that the value of the self-inductance of the inductor coils located in the series and shunt branches in the opposite direction can be changed in such a way that the self-inductance the parallel connection of both inductors is constant, and that this is constant Value through a capacitor connected in series with the consumer in a manner known per se is compensated.

2. Magnetic voltage regulator, in particular equalizer, according to claim 1, characterized in that the necessary legal relationship between excitation voltage and self-inductance by non-linear resistors (z. B. rectifier or varistors ) is reached. Considered publications: German Patent Specifications Nos. 564 892, 578 321, 610 832, 671310, 959 032.