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Einrichtung zur Kompensation des Temperatureinflusses im Steuerstromkreis
eines magnetischen Verstärkers Die Erfindung bezieht sich auf Einrichtungen bei
einem magnetischen Verstäxer, in welchem Vormagnetisierungswicklungen liier Elemente
vom Charakter spannungsabhängige; nichtlinearer Gleichstromwiderstände gespeist
verden. Als solche spannungsabhängige, nichtlinear( Gleichstromwiderstände können
Trockengleichrichtc, wie z. B. Selengleichrichter, benutzt werden.
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Solche Gleichstromwidertände haben gewöhnlich einen beachtlichen Widcstandstemperaturbeiwert.
Die sie enthaltenden Ano@nungen weisen dann oft eine unerwünschte Temperturabhängigkeit
auf, und es kann erforderlich weren, um diese Abhängigkeit auszuschließen, in R(he
mit dem spannungsabhängigen, nichtlinearen (leichstromwiderstand, besondere Reihenwiderständ(
entgegengesetzten Temperaturganges zur Kompenation anzuordnen.
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Zur Temperaturkompenation sind z. B. sogenannte Heißleiter bzw. Thermistren
bekannt, die wegen ihres negativen Widerstadstemperaturkoeffizienten als Kompensationsglied
inichaltungen benutzt werden, wo ein positiver Temeraturkoeffizient störend ist,
wie z. B. an Schwingumkreisen oder im Elektromaschinenbau, wenn die läige Widerstandsvergrößerung
von Kupferwicklunln ausgeglichen werden soll.
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Es ist ferner bekannt, zL Verminderung temperaturbedingter Schwankungeminer
elektrischen Größe, wie Strom oder Amperewidungszahl, die in einem Schaltelement
mit positiver Widerstandstemperaturkoeffizienten bei gegeben( konstanter Spannung,
wie z. B. an einer Spule, estehen, mit dieser Spule als dem zu kompensierenca Schaltelement
mindestens zwei Heißleiter verschdenen Widerstandswertes und verschiedenen Wi(rstandstemperaturkoeffizienten
in Reihe und wegstens einem derselben einen temperaturunempfincchen Widerstand paraUel
zu schalten und dabeiliese Hilfsschaltungse?emente im Sinne der Erreiclng eines
möglichst großen kompensierten Temgaturbereiches zu bemessen.
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Erfindungsgemäß wird b einer Einrichtung mit magnetischem Verstärker
td einer Speisung von Vormagnetisierungswicklungi desselben über Elemente vom Charakter
spaiungsabhängiger, nichtlinearer Widerstände der 'emperaturgang solcher Widerstände
in einfacher eise bei geringem baulichem Aufwand durch ein entsprechende Ausbildung
der gespeisten Wickle; für einen entgegengesetzten Temperaturgang kapensiert. Es
wird also dabei z. B. aus dem positivi Temperaturgang einer solchen Wicklung für
die :)mpensation des Temperaturganges der nichtlinearen Widerstände von negativem
Widerstandstemperaturbeiwert gezogen.
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Falls mehrere Wicklungen an einem Magnetverstärker vorhanden sind,
deren Durchflutungen an dem Magnetverstärker untereinander verglichen werden, wie
z. B. eine Wicklung, die über einen linearen Widerstand gespeist wird, und eine
zweite, die über einen spannungsabhängigen. ni chtlinearen W idersta.id gespeist
wird, und es soll z. B. eine Sollwerteinstellung mittels Widerstand geschaffen werden,
so wird gemäß einer Weiterbildung der Erfindung vorteilhaft in Reihe mit diesen
Vorrnagnetisierungswicklungen ein ihnen gemeinsamer, einstellbarer Widerstand vorgesehen.
Durch eine solche Anordnung wird dann erreicht, daß bei einer Veränderung des Sollwertes
durch Einstellung des Widerstandes die Temperaturkompensation der Anordnung nicht
beeinflußt wird.
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Wenn eine solche Einrichtung bei einem magnetischen Verstärker zur
Steuerung der Speisung eines Verbrauchers dient, so kann vorzugsweise erfindungsgemäß
eine an dem Magnetverstärker für die Zwecke einer laststromabhängigen Regelung vorgesehene
Steuerwicklung über ein elektrisches Schwellwertventil gespeist werden. Hierdurch
läßt sich, wenn die Anordnung z. B. zur Spannungsregelung benutzt wird, der von
ihr gelieferte Strom auf einen für die Einrichtung zulässigen oberen Wert begrenzen.
Das hat z. B. Bedeutung bei Einrichtungen, die mit elektrischen Batterien arbeiten,
denn die Batterie muß
nach einer Entladung im Falle von Bleizellen
wieder auf etwa 2,4 V/Zelle aufgeladen werden. Bei konstanter Spannung der Einrichtung
mit dem magnetischen Verstärker würde bei Ladebeginn der Batterie der Ladestrom
und damit die Belastung der Einrichtung wegen der niedrigeren EMK der Batterie und
ihres kleinen Innenwiderstandes sehr groß werden, wenn nicht für eine Begrenzung
des Stromes auf einen zulässigen oberen Wert Sorge getragen würde.
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Zur Erläuterung eines Ausführungsbeispieles für die Anwendung der
Erfindung wird nunmehr auf die Figur der Zeichnung Bezug genommen, wobei sich noch
weitere vorteilhafte, in Verbindung mit der grundsätzlichen Erfindung anwendbare
Einzelmerkmale ergeben werden. In dieser bezeichnen 1 und 2 die beiden Wechselstromspeiseleitungen,
in deren Zuge die Primärwicklung 3a des Transformators 3 und die gleichstromvormagnetisierbare
Regeldrossel 4 liegen, die als eine Ventildrossel mit den Ventilen 4a und 4 b ausgebildet
ist. Der Transformator 3 speist über die Gleichrichteranordnung 5 und eine Glättungsdrossel
6 sowie einen Widerstand 7 für die Lieferung einer lastabhängigen Spannung den Verbraucher
B. über die dritte Wicklung 3 c des Transformators 3 wird eine gleichstromvormagnetisierbare
Verstärkerdrossel9 gespeist, die wieder als eine Ventildrossel mit den Ventilen
9 a bis 9 d ausgebildet ist. Sie liefert an ihrem Ausgang eine Gleichspannung, durch
welche die Steuerwicklung 4 d der gleichstromvormagnetisierbaren Regeldrossel 4
gespeist wird. An die am Verbraucher 8 liegende Spannung sind über die den einstellbaren
Widerstand 11 zur Einstellung des Sollwertes enthaltende Leitung 10 und die Leitung
15 zwei parallele Zweige angeschlossen. Der erste Zweig verläuft vom rechtsliegenden
Anschluß des Widerstandes 11 über einen linearen Widerstand 14 und die Steuerwicklung
9 g des Magnetverstärkers 9 zur Leitung 15. Der zweite Zweig verläuft vom
rechtsliegenden Anschluß des Widerstandes 12 über einen spannungsabhängigen, nichtlinearen
Gleichstromwiderstand 12, z. B. einen Selengleichrichter, einen ohmschen
Widerstand 13 und die Steuerwicklung 9 f des Magnetverstärkers bzw. der Drossel
9 zur Leitung 15. Erfindungsgemäß ist die Wicklung 9 f, welche über den Gleichstromwiderstand
12 gespeist wird, nun unmittelbar derart ausgebildet und bemessen, daß durch ihren
entgegengesetzten Temperaturgang zu demjenigen, den der spannungsabhängige, nichtlineare
Widerstand 12 besitzt, dessen Temperaturgang kompensiert wird. Der Widerstand 13
dient zur Begrenzung des Stromes, der in dem genannten zweiten Zweig über den Gleichstromwiderstand
12 und die Wicklung 9 f entstehen kann. Die beiden Wicklungen 9 f und 9g erzeugen
magnetische Flüsse entgegengesetzten Sinnes an der gleichstrommagnetisierbaren Verstärkerdrossel9.
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An den Klemmen des Widerstandes 7, der vom Laststrom durchflossen
wird und demzufolge eine lastabhängige Spannung liefert, liegen über die Leitungen
15 und 17 noch in Reihe das Ventil 16 und eine Steuerwicklung 9 h.
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Die dritte Wicklung 3 c des Transformators 3 speist außerdem über
den Gleichrichter 18 und den Vorwiderstand 19 die Steuerwicklung 4 e der gleichstromvormagnetisierten
Regeldrossel 4. Die von dieser Steuerwicklung 4 e gelieferte Erregung ist der Erregung
durch die Wicklung4d entgegengesetzt gerichtet. Die Wirkungsweise der Einrichtung
ist die folgende: Bei einem bestimmten Wert der Au@gängssparnung am Verbraucher
8 sind die Ströme über den spannungsabhängigen, nichtlinearen Gleichstromwiderstand
12 und den festen Gleichstromwiderstand 14 einander gleich, so daß sich ihre Wirkungen
an der gleichstromvormagnetisierbaren Verstärkerdrossel9 aufheben. Bei einem Ansteigen
der Ausgangsspannung erhöht sich der Strom über den spannungsabhängigen, nichtlinearen
Widerstand 12 stärker als der Strom über den festen Widerstand 14. Es verbleibt
eine Diff renn an Steueramperewindungen zwischen 9 f und 9g an der gleichstromvormagnetisierbaren
Verstärkerdrossel9, die eine Änderung der Ausgangsspannung dieser Drossel 9 zur
Folge hat und damit auch eine Pnderung des Steuerstromes an der gleichstromvormametisierbaren
Regeldrossel 4, wodurch die Ausgangspannung für den Verbraucher 8 wieder entsprediend
heruntergeregelt wird. Beim Absinken der Atsgangsspannung ergibt sich der sinngemäß
umgekeirte Vorgang aus dem Zusammenwirken der beicen Widerstände 12 und
14
für die Differenzbildung an der Verstärkerdrossel.
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übersteigt die an den Widerstand 7 auftretende Spannung die Schwellwctspannung
des Ventils 16, so fließt über die Steuerricklung 9 h ein zusätzlicher Steuerstrom.
Dieser hat -zur Folge, daß bei der im Ausführungsbeispiel festelegten Richtung der
Vormagnetisierungen die Augangsspannung des magnetischen Verstärkers 9 znimmt, somit
der Steuerstrom durch die Wicklug 4 d größer wird und demzufolge die Ausgangsspanung
am Verbraucher herabgesetzt wird.
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Bei einer solchen AnoJnung empfiehlt es sich, die Windungszahl der
mit dm Ventil 16 in Reihe liegenden Wicklung 9 derart lein zu wählen, daß die in
ihr auftretenden Oberellenspannungen über das Ventil 16 keine nennensrerten
Gleichströme entstehen lassen können. Durc eine Parallelschaltung eines Kondensators
zu diesemVenti116 kann eine gleichartige Wirkung erreicht verden wie durch die angegebene
Wahl einer gengen Windungszahl für die Wicklung, welche in Rche mit dem Ventil
16 liegt.
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Tritt ein Temperatuzang am spannungsabhängigen, nichtlinearen Widestand
12 auf, so wird dieser Temperaturgang durch die mit dem dazu entgegengesetzten Temperurgang
wirksam werdende, weil entsprechend bemcene, über diesen Widerstand gespeiste Steuerwicklun,9
f kompensiert, so daß diese Wicklung jederzeit die chtige Erregung temperaturunabhängig
liefert.