DE1128529B

DE1128529B - Wechselspannungs- bzw. Wechselstromstabilisator mit wechselspannungsgesteuerten Elektronenroehren oder Transistoren

Info

Publication number: DE1128529B
Application number: DEW22426A
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Guenther Hoffmann; Dr-Ing Heinz Schneider
Original assignee: GOLTERMANN
Current assignee: GOLTERMANN
Priority date: 1957-12-17
Filing date: 1957-12-17
Publication date: 1962-04-26

Description

Wechselspannungs-bzw. Wechselstromstabilisator mit wechselspannungsgesteuerten Elektronenröhren oder Transistoren Die Erfindung betrifft einen geregelten Wechselspannungs- bzw. Wechselstromstabilisator mit vernachlässigbarer Regelzeitkonstante und Ausregelung von Kurvenformfehlern.
Es sind bereits Wechselspannungsstabilisatoren bekannt, bei denen die Ausgangsspannung durch den veränderlichen Widerstand einer durch Gleichstrom vormagnetisierten Drossel als Stellglied konstant gehalten wird. Der hierzu erforderliche Gleichstrom kann, wie bekannt, durch Spannungsvergleich der gleichgerichteten Ausgangsspannung mit der konstanten Spannung an einer Glimmlampe oder durch Widerstandsvergleich eines spannungsabhängigen Widerstandes in einer Brückenschaltung und Gleichrichtung des Stromes im Brückennullzweig gewonnen werden.
Die Verwendung einer vormagnetisierten Drossel als Stellglied weist verschiedene Mängel auf. Die nichtlineare Magnetisierungskennlinie der vormagnetisierten Drossel verursacht starke nichtlineare Verzerrungen der zu regelnden Spannung, die nur teilweise und mit großem Aufwand beseitigt werden können. Weiter besitzen vormagnetisierte Drosseln als Stellglieder durch die Induktivität der Steuerwicklung und den Widerstand der steuernden Gleichstromquelle eine große Zeitkonstante, die das Ausregeln kurzdauernder Spannungsschwankungen verhindert.
Es ist deshalb bereits vorgeschlagen worden, als Stellglied zwei gegengeschaltete Elektronenröhren oder Transistoren zu verwenden, die abwechselnd von je einer Halbwelle des zu regelnden Stromes durchflossen werden und deren Steuer-Elektroden gegenphasig Wechselspannung zugeführt erhalten, wobei die Amplitude eine Funktion der Ausgangsspannung des Reglers ist und die Frequenz mit der Frequenz der zu regelnden Spannung übereinstimmt. Die nötige Steuerspannung soll dabei einer am Ausgang des Wechselspannungsstabilisators liegenden nichtlinearen Brücke entnommen werden. Diese Anordnung ist jedoch noch mit der Regelzeitkonstante des nichtlinearen Schaltelementes (z. B. Kaltleiter) in der als Meßglied arbeitenden Brückenschaltung behaftet und kann nur die zusätzlich durch die Stabilisierungsanordnung erzeugten Kurvenformfehler kleinhalten, die am Eingang des Stabilisators liegende Netz-Oberwellenspannung aber nicht beseitigen.
Es ist auch ein Wechselspannungsstabilisator bekannt, der ebenfalls als Stellglied zwei gegenparallel geschaltete Elektronenröhren aufweist, die abwechselnd von je einer Halbwelle des zu regelnden Stromes durchflossen werden. Bei dieser bekannten Anordnung wird ein Teil der Ausgangsspannung gleichgerichtet und mit einer Referenzspannung verglichen. Die entstehende Differenzspannung dient als Stellgröße und wird über einen Verstärker den Steuergittern der Elektronenröhren im Stellglied zugeführt. - Bei diesem Wechselspannungsstabilisator werden evtl. vorhandene Verzerrungen der am Eingang des Stabilisators liegenden Spannung nicht ausgeregelt.
Weiterhin ist eine Wechselstrom-Stabilisierungsschaltung mit gegenparallel geschalteten Elektronenröhren bekannt, bei der die Sollspannung über einen Verstärker, einen Amplitudenbegrenzer und ein Tiefpaßfilter aus der zu regelnden Spannung gewonnen wird. - Diese Schaltung weist u. a. den Nachteil auf, daß nur mit großem Aufwand eine Sollspannung mit annehmbarer Effektivwert-Konstanz erreichbar ist.
Bei einem Wechselspannungs- bzw. Wechselstromstabilisator mit wechselspannungsgesteuerten Elektronenröhren oder Transistoren als Stellglied und einer Einrichtung, die die Differenz aus der Soll- und der Istspannung unter gleichzeitiger Verstärkung als Stellgröße bildet, werden die Nachteile der bekannten Anordnungen dadurch vermieden, daß als Sollspannung die oberwellenarme Ausgangsspannung eines an sich bekannten amplitudenstabilisierten Wechselspannungsgenerators dient, dessen Frequenz und Phase durch ebenfalls bekannte Regelschaltungen mit Frequenz und Phase der Ausgangsspannung bzw. des Ausgangsstromes des Wechselspannungsstabilisators in Übereinstimmung gebracht werden.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel gezeigt. Der Wechselspannungsstabilisator arbeitet auf eine konstante Last. Die Ausgangsspannung wird in einem Übertrager Ü 2 durch Differenzbildung in Kurvenform und Amplitude mit der Ausgangsspannung des Generators G verglichen. Die Differenz beider Spannungen wird. über den Verstärker V dem Stellglied zugeführt. Das Stellglied besteht aus den gegenparallel geschalteten Röhren Rö 1 und Rö 2, denen die Steuerspannung über den. Übertrager ü 3 gegenphasig zugeleitet wird. Der Übertrager ü 1 übernimmt die Anpassung des Anodenstromes an den Laststrom. Er ist nur dann erforderlich, wenn Ströme und Spannungen an den Röhren Rö 1 und Rö 2 nicht mit den Strom- und Spannungswerten identisch sind, die in der Regelstrecke benötigt werden. Damit hat man einen regelbaren Vorwiderstand gewonnen. Der die Sollspannung erzeugende Generator G wird in Frequenz und Phase durch eine Regelspannung gesteuert, die dem von der Ausgangsspannung des Stabilisators und der Ausgangsspannung des Generators gespeisten Phasendiskriminator Ph entnommen wird.

Claims

PATENTANSPRUCH: Wechselspannungs- bzw. Wechselstromstabilisator mit wechselspannungsgesteuerten Elektronenröhren oder Transistoren als Stellglied und einer Einrichtung, die die Differenz aus der Soll-und der Istspannung unter gleichzeitiger Verstärkung als Stellgröße bildet, dadurch gekennzeichnet, daß als Sollspannung die oberwellenanne Ausgangsspannung eines an sich bekannten amplitudenstabilisierten Wechselspannungsgenerators dient, dessen Frequenz und Phase durch ebenfalls bekannte Regelschaltungen mit Frequenz und Phase der Ausgangsspannung bzw. des Ausgangsstromes des Wechselspannungsstabilisators in Übereinstimmung gebracht werden. In Betracht gezogene Druckschriften: USA.-Patentschrift Nr. 2 562 744; Electronics, August 1,950,, S. 99 bis 101..