DE1192729B

DE1192729B - AC voltage regulator with premagnetized choke coil

Info

Publication number: DE1192729B
Application number: DEN20178A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Ladislaus Augu Richon
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1961-06-12
Filing date: 1961-06-12
Publication date: 1965-05-13
Also published as: CH403944A; GB936792A; FR1325355A

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND DEUTSCHES S/Wim* PATENTAMT Int. α.:FEDERAL REPUBLIC OF GERMANY GERMAN S / WIM * PATENTAMT Int. α .:

AUSLEGESCHRIFTEDITORIAL

H02jH02j

G05fG05f

Deutsche Kl.: 21c-67/70 German class: 21c-67/70

Nummer: 1192729Number: 1192729

Aktenzeichen: " N 20178 VIIIb/21c
Anmeldetag: 12. Juni 1961
Auslegetag: 13. Mai 1965File number: "N 20178 VIIIb / 21c
Filing date: June 12, 1961
Open date: May 13, 1965

Die Erfindung betrifft einen Kniekurven-Wechselspannungsregler mit vormagnetisierter Drosselspule oder mit einem sogenannten Transduktor zur Begrenzung der Stromamplitude auf einen die über einer Belastung gewünschte Spannung ergebenden Wert, wobei mindestens ein Teil dieser Belastungsspannung nach Gleichrichtung und Glättung mit einer Bezugsspannung verglichen wird und der Unterschied dieser Spannungen dem Eingang eines Verstärkers zugeführt wird, welcher den Vormagnetisierungsgleichstrom durch die Drosselspule oder den Transduktor steuert.The invention relates to a knee curve AC voltage regulator with a premagnetized choke coil or with a so-called transducer to limit the current amplitude to one of the over a desired stress value resulting from a stress, at least a part of this stress stress after rectification and smoothing is compared with a reference voltage and the difference of these voltages is fed to the input of an amplifier, which biases the direct current controlled by the choke coil or the transducer.

Derartige Regler sind bekannt. Dabei ist es bekannt, den gleichgerichteten Teil der Belastungsspannung mittels eines Transistors mit der Bezugsspannung zu vergleichen und ferner auch den sich aus dem Vergleich ergebenden Unterschied dem Eingang eines magnetischen Verstärkers zuzuführen, welcher den Vormagnetisierungs-Gleichstrom durch die Drosselspule oder den Transduktor steuert.Such regulators are known. It is known that the rectified part of the load voltage to compare by means of a transistor with the reference voltage and also the itself to apply the difference resulting from the comparison to the input of a magnetic amplifier, which controls the DC bias current through the inductor or transducer.

In einer bekannten Ausführung eines Reglers des besprochenen Typs wird außerdem der Regler und/ oder die Wechselspannungsquelle gegen Überlastungen, insbesondere gegen kurzzeitige Überlastungen dadurch geschützt, daß die maximale Amplitude des durch die Drosselspule oder den Transduktor durchgelassenen Wechselstromes auf einen gewünschten zulässigen Höchstwert begrenzt wird. Dazu wird der Belastungsstrom über einen Widerstand geleitet, und der Spannungsabfall an diesem Widerstand wird verstärkt und mit der Bezugsspannung verglichen: Solange dieser verstärkte Spannungsabfall kleiner ist als die Bezugsspannung, arbeitet der Regler auf die normale Weise und wird die Amplitude des durchgelassenen Wechselstromes nicht begrenzt. Sobald der verstärkte Spannungsabfall jedoch größer wird als die Bezugsspanung, tritt eine der normalen Regelung der Ausgangsspannung entgegenwirkende Regelung ein, wodurch die Amplitude des durchgelassenen Wechselstromes durch Herabsetzung oder Begrenzung des Vormagnetisierungsstromes der Drosselspule oder des Transduktors begrenzt wird.In a known embodiment of a controller of the type discussed, the controller and / or the AC voltage source against overloads, especially against short-term overloads protected by the fact that the maximum amplitude of the transmitted through the choke coil or the transducer AC current is limited to a desired maximum permissible value. To do this, the Load current is passed through a resistor, and the voltage drop across that resistor is amplified and compared with the reference voltage: As long as this increased voltage drop is smaller as the reference voltage, the regulator operates in the normal way and becomes the amplitude of the transmitted AC current not limited. However, as soon as the increased voltage drop increases as the reference voltage, a regulation counteracting the normal regulation of the output voltage occurs a, whereby the amplitude of the passed alternating current by reducing or limiting the bias current of the inductor or the transducer is limited.

In den meisten elektrischen Speiseeinrichtungen ist man bestrebt, den Eigen- oder Innenwiderstand der Speiseeinrichtung, einschließlich denjenigen der Speisequelle selbst, möglichst klein zu halten, insbesondere um eine möglichst flache Spannungs-Strom-Belastungscharakteristik zu erzielen und/oder um die Verluste in der Speiseeinrichtung klein zu halten. In dieser Beziehung ist die soeben geschilderte Anwendung eines Reihenwiderstandes zur Steuerung einer Strombegrenzungsvorrichtung nicht vorteilhaft.In most electrical supply devices, the aim is to reduce the intrinsic or internal resistance the feeding device, including that of the feeding source itself, to be kept as small as possible, in particular in order to achieve the flatest possible voltage-current load characteristic and / or around the To keep losses in the dining facility small. The application just described is in this regard a series resistor for controlling a current limiting device is not advantageous.

Wechselspannungsregler mit vormagnetisierter
DrosselspuleAC voltage regulator with premagnetized
Choke coil

Anmelder:Applicant:

N. V. Philips' Gloeilampenfabrieken,N. V. Philips' Gloeilampenfabrieken,

Eindhoven (Niederlande)Eindhoven (Netherlands)

Vertreter:Representative:

ίο Dr. rer. nat. P. Roßbach, Patentanwalt,
Hamburg 1, Mönckebergstr. 7ίο Dr. rer. nat. P. Roßbach, patent attorney,
Hamburg 1, Mönckebergstr. 7th

Als Erfinder benannt:Named as inventor:

Dipl.-Ing. Ladislaus August Franz Richon,
Oberrieden, Zürich (Schweiz)Dipl.-Ing. Ladislaus August Franz Richon,
Oberrieden, Zurich (Switzerland)

Die vorliegende Erfindung setzt sich zum Ziel, einen Kniekurven-Wechselspannungsregler anzugeben, in welchem eine Begrenzung der Amplitude des durchgelassenen Wechselstromes ohne Zuhilfenahme einer im Belastungsstromkreis eingeschalteten Reihenimpedanz erzielt wird. Sie beruht auf der Erkenntnis, daß bei einem Regler des besprochenen Typs eine Begrenzung des Vormagnetisierungsgleichstromes praktisch gleichwertig ist mit einer Begrenzung der Amplitude des durchgelassenen Wechselstromes und daß demzufolge und bei genügender Verstärkung ein im Vormagnetisierungsstromkreis erzeugter Spannungsabfall für das Herbeiführen einer Begrenzung des durchgelassenen Wechselstromes verwendet werden kann.The present invention aims to provide a knee curve AC voltage regulator, in which a limitation of the amplitude of the passed alternating current without assistance a series impedance switched on in the load circuit is achieved. It is based on the knowledge that in a controller of the type discussed a limitation of the direct current bias is practically equivalent to a limitation of the amplitude of the alternating current passed through and that consequently and with sufficient amplification a in the bias circuit generated voltage drop for bringing about a Limitation of the allowed alternating current can be used.

Der Kniekurven-Wechselstromspannungsregler nach der vorliegenden Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß der Vormagnetisierungsstrom der Drosselspule über einen Widerstand geführt wird, an welchem er einen Spannungsabfall erzeugt, der bei Überschreiten des erwähnten gleichgerichteten und geglätteten Teiles der Belastungsspannung an einem Widerstand die Steuerung des Verstärkers übernimmt und den Vormagnetisierungsstrom der Drosselspule und somit auch die Stromampütude im Verbraucher-Stromkreis auf einen gewünschten Höchstwert begrenzt. The knee curve AC voltage regulator according to the present invention is characterized in that the bias current of the choke coil is passed through a resistor which it generates a voltage drop, which when the mentioned rectified and The smoothed part of the load voltage at a resistor takes over the control of the amplifier and the bias current of the choke coil and thus also the current amputation in the consumer circuit limited to a desired maximum value.

In Spannungsreglern, in welchen eine Bezugsspannung zur Verwendung kommt, wird diese neuerdings öfters an einer sogenannten Zener-Diode erzeugt. Dabei wird diese Diode meistens im Stromkreis einer der Eingangselektroden des Verstärkerelementes der ersten Stufe eines im Regler verwendeten VerstärkersIn voltage regulators in which a reference voltage is used, this has recently been used often generated on a so-called Zener diode. This diode is mostly in the circuit of a the input electrodes of the amplifier element of the first stage of an amplifier used in the controller

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eingeschaltet. Bei einer solchen Anordnung ist der im Vormagnetisierungsstromkreis eingeschaltete Widerstand vorzugsweise nach einem weiteren Merkmal der Erfindung über einen als Tor wirkenden Gleichrichter mit der anderen Eingangselektrode des erwähnten Verstärkerelementes gekoppelt, welcher Elektrode auch der für die Spannungsregelung verwendete Teil der Belastungsspannung zugeführt wird, derart, daß der Tor-Gleichrichter normalerweise durch diesen Teil der Belastungsspannung gesperrt ist. Dadurch ist es möglich, für die erste Stufe des Verstärkers mit einem einzigen Verstärkerelement auszukommen, was für einen verhältnismäßig einfachen und billigen Aufbau des Reglers zweckdienlich ist. In einer bevorzugten Ausführungsform ist das Verstärkerelement der ersten Stufe des Verstärkers ein Transistor, in dessen Emitterstromkreis die Zener-Diode eingeschaltet ist, während der für die Spannungsregelung verwendete Teil der Belastungsspannung der Basiselektrode dieses Transistors zugeführt wird. Über den Tor-Gleichrichter ist diese Basiselektrode mit dem im Vormagnetisierungsstromkreis eingeschalteten Widerstand gekoppelt, so daß die den Tor-Gleichrichter normalerweise sperrende Spannung die Bezugsspannung nur um einen geringen, praktisch konstanten Betrag überschreitet.switched on. With such an arrangement, the resistor in the bias circuit is switched on preferably according to a further feature of the invention via a rectifier acting as a gate coupled to the other input electrode of said amplifier element, which The part of the load voltage used for voltage regulation is also fed to the electrode, such that the gate rectifier is normally blocked by this part of the load voltage. Through this it is possible to get by with a single amplifier element for the first stage of the amplifier, which is useful for a relatively simple and cheap construction of the controller. In In a preferred embodiment, the amplifier element of the first stage of the amplifier is a transistor, in whose emitter circuit the Zener diode is switched on, while the one for voltage regulation used part of the load voltage is supplied to the base electrode of this transistor. Above The gate rectifier is this base electrode with the one switched on in the bias circuit Resistor coupled so that the voltage normally blocking the gate rectifier is the reference voltage only by a small, practically constant amount.

Die Erfindung wird an Hand der einzigen Figur der Zeichnung näher erläutert, welche das Schaltbild einer bevorzugten beispielsweisen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Wechselspannungsreglers wiedergibt.The invention is explained in more detail with reference to the single figure of the drawing, which shows the circuit diagram a preferred exemplary embodiment of the AC voltage regulator according to the invention reproduces.

Die Zeichnung zeigt eine Speiseanlage bestehend aus einer Gleichstromquelle 1, weiche über einen zweipoligen Ein-Aus-Schalter 2 einen Wechselrichter 3, z. B. einen Transistor- oder Thyristor-Wechselrichter, speist. Der Wechselrichter 3 formt die verhältnismäßig kleine Gleichspannung der Quelle 1 um in eine viel höhere Wechselspannung, welche über eine Schmelzsicherung 4 und einen Transduktor 6-8, 6'-8' einer Belastung 5 zugeführt wird.The drawing shows a feed system consisting of a direct current source 1, soft via a two-pole on-off switch 2 an inverter 3, z. B. a transistor or thyristor inverter, feeds. The inverter 3 forms the relatively small DC voltage of the Source 1 um into a much higher alternating voltage, which via a fuse 4 and a Transductor 6-8, 6'-8 'is fed to a load 5.

Der Transduktor mit den gesteuerten Induktivitäten der Wicklungen 6 und 6' dient zur Regelung der der Belastung 5 zugeführten Wechselspannung. Diese Regelung erfolgt auf bekannte Weise durch Steuerung eines durch Vormagnetisierungswicklungen 8 und 8' des Transduktors fließenden Gleichstromes. Dazu wird mittels eines Transformators, dessen Primärwicklung 9 parallel zur Belastung 5 geschaltet ist und der außerdem einen Kern 10 und eine Sekundärwicklung 11 besitzt, eine der Ausgangsspannung proportionale Wechselspannung einem Gleichrichter 12 in Graetzschaltung zugeführt. Die durch den Gleichrichter 12 gelieferte Gleichspannung wird mittels einer Drossel 13 und eines Kondensators 14 geglättet und einem Spannungsteiler 15 zugeführt. Ein Teil der Spannung über den Spannungsteiler 15 wird an die Basiselektrode eines Transistors 16, z. B. des p-n-p-Typs, angelegt. Der Emitterelektrode dieses Transistors wird andererseits eine konstante Bezugsspannung zugeführt, weiche über einer Zener-Diode 17 entsteht, die einerseits über den Schalter 2 mit der positiven Klemme der Quelle 1 verbunden ist und andererseits über den Schalter 2 und einen Reihenwiderstand 18 mit der negativen Klemme. Der Transistor 16 vergleicht somit die Spannung am Abgriff des Spannungsteilers 15 mit der Bezugsspannung über der Zenerdiode 17. Falls die erstere negative Spannung größer ist als die Bezugsspannung, fließt ein Kollektorstrom über einen Kollektorwiderstand 19 und eine Steuerwicklung 20 eines magnetischen Verstärkers nach der negativen Klemme der Quelle 1.The transducer with the controlled inductances of the windings 6 and 6 'is used to regulate the Load 5 supplied alternating voltage. This regulation takes place in a known manner by control a direct current flowing through bias windings 8 and 8 'of the transducer. In addition is by means of a transformer, the primary winding 9 of which is connected in parallel to the load 5 and which also has a core 10 and a secondary winding 11, one proportional to the output voltage AC voltage fed to a rectifier 12 in Graetz circuit. The through the rectifier 12 supplied DC voltage is smoothed by means of a choke 13 and a capacitor 14 and a voltage divider 15 is supplied. Part of the voltage across the voltage divider 15 is on the base electrode of a transistor 16, e.g. Of the p-n-p type. The emitter electrode of this On the other hand, the transistor is supplied with a constant reference voltage, which is soft via a Zener diode 17 arises, which on the one hand is connected to the positive terminal of the source 1 via the switch 2 and on the other hand via the switch 2 and a series resistor 18 to the negative terminal. The transistor 16 thus compares the voltage at the tap of the voltage divider 15 with the reference voltage across the zener diode 17. If the former negative voltage is larger than the reference voltage, flows a collector current through a collector resistor 19 and a control winding 20 of a magnetic Amplifier to the negative terminal of source 1.

Der magnetische Verstärker besitzt zwei in Reihe mit entgegengesetzt gepolten Gleichrichtern 26 und 27 geschaltete Arbeitswicklungen 24 und 25. Über die Primärwicklung 28 eines Ausgangstransformators mit einem Kern 29 und mit einer Sekundärwicklung 30 sind beide Arbeitswicklungen 24 und 25 in Reihe mit den Gleichrichtern 26 und 27 an die Ausgangsspannung des Wechselrichters 3 angeschlossen. Der magnetische Verstärker besitzt noch eine zweite Steuerwicklung 21, welche über einen regelbaren Widerstand 22 und über einen festen Widerstand 23 an die Eingangsklemme des Wechselrichters 3 angeschlossen ist.The magnetic amplifier has two rectifiers 26 and 26 of opposite polarity in series 27 connected working windings 24 and 25. Via the primary winding 28 of an output transformer with a core 29 and with a secondary winding 30, both working windings 24 and 25 are in series connected with the rectifiers 26 and 27 to the output voltage of the inverter 3. Of the magnetic amplifier also has a second control winding 21, which has a controllable Resistor 22 and connected to the input terminal of the inverter 3 via a fixed resistor 23 is.

Die Sekundärwicklung 30 des Ausgangstransformators 28 bis 30 ist an die Eingangsklemmen eines Gleichrichters 31 in Graetzschaltung angeschlossen, und dieser Gleichrichter liefert den Steuerstrom durch die Vormagnetisierungswicklung 8 und 8' des Transduktors. Der Gleichstromkreis des Gleichrichters 31 ist geschlossen durch eine Drossel 32, einen festen Widerstand 33 und einen regelbaren Widerstand 34, der einseitig mit der positiven Klemme der Eingangsgleichspannungsquelle verbunden ist, an welche Klemme auch die positive Ausgangsklemme des Gleichrichters 31 angeschlossen ist.The secondary winding 30 of the output transformer 28-30 is connected to the input terminals of one Rectifier 31 connected in Graetz circuit, and this rectifier supplies the control current the bias winding 8 and 8 'of the transducer. The DC circuit of the rectifier 31 is closed by a throttle 32, a fixed resistor 33 and an adjustable resistor 34, which is connected on one side to the positive terminal of the input DC voltage source to which Terminal also the positive output terminal of the rectifier 31 is connected.

Ein durch die Widerstände 22 und 23 und die Steuerwicklung 21 fließender Gleichstrom bewirkt eine Vormagnetisierung der Wicklungen 24 und 25 des magnetischen Verstärkers, so daß ein Wechselstrom entsprechender Amplitude durch die Gleichrichter 26 und 27 und die damit in Reihe geschalteten Wicklungen 24 und 25 und durch die Primärwicklung 28 des Ausgangstransformators 28 bis 30 fließen kann. Der Transformator 29, 30 liefert dem Gleichrichter 31 einen entsprechenden Strom, welcher nach Gleichrichtung durch diesen Gleichrichter die Vormagnetisierungswicklungen 8 und 8' des Transduktors durchfließt. Durch diesen Transduktor ist die Amplitude des der Belastung 5 gelieferten Stromes auf einen dem Vormagnetisierungsstrom durch die Wicklungen 8 und 8' entsprechenden Wert begrenzt.A direct current flowing through the resistors 22 and 23 and the control winding 21 causes a bias of the windings 24 and 25 of the magnetic amplifier, so that an alternating current corresponding amplitude by the rectifiers 26 and 27 and connected in series with it Windings 24 and 25 and through the primary winding 28 of the output transformer 28-30 flow can. The transformer 29, 30 supplies the rectifier 31 with a corresponding current, which after Rectification through this rectifier the bias windings 8 and 8 'of the transductor flows through. The amplitude is through this transducer of the current supplied to the load 5 to one of the bias current through the windings 8 and 8 'corresponding value is limited.

Über den Transformator 9 bis 11 wird dem Gleichrichter 12 eine der Spannung über der Belastung 5 proportionale Spannung geliefert. Die durch diesen Gleichrichter gelieferte Gleichspannung erzeugt ihrerseits am unteren Teil des Spannungsteilers 15 eine der Spannung über der Belastung proportionale, geglättete Gleichspannung. Übersteigt diese Spannung die über der Zener-Diode 17 anwesende Bezugsspannung, dann wird der Transistor 16 plötzlich leitend. Sein Kollektorstrom durchfließt die Steuerwicklung 20 des magnetischen Verstärkers 20 bis 27 und vermindert die Vormagnetisierung der Arbeitswicklungen 24 und 25 dieses Verstärkers durch den die Steuerwicklung 21 durchfließenden Strom. Die Größe der an der Primärwicklung 28 des Ausgangstransformators 28 bis 30 liegenden Wechselspannung wird entsprechend herabgesetzt und damit auch der durch den Gleichrichter 31 an die Vormagnetisierungswicklungen 8 und 8' des Transduktors gelieferte Gleichstrom; die Amplitude des durch den Transduktor durchgelassenen Wechselstromes und somit die über der Belastung 5 angelegte Wechselspannung werden herabgesetzt, auf einen Wert bei dem derOne of the voltage across the load 5 is supplied to the rectifier 12 via the transformer 9 to 11 proportional voltage supplied. The DC voltage supplied by this rectifier is generated in turn at the lower part of the voltage divider 15 is a smoothed proportional to the voltage across the load DC voltage. If this voltage exceeds the reference voltage present across the Zener diode 17, then the transistor 16 suddenly becomes conductive. Its collector current flows through the control winding 20 of the magnetic amplifier 20 to 27 and reduces the bias of the main windings 24 and 25 of this amplifier by the the control winding 21 current flowing through it. The magnitude of the alternating voltage applied to the primary winding 28 of the output transformer 28 to 30 is correspondingly reduced and thus also that by the rectifier 31 to the bias windings DC current supplied to 8 and 8 'of the transducer; the amplitude of the generated by the transducer AC current passed through and thus the AC voltage applied across the load 5 are reduced to a value at which the

Spannungsabfall am unteren Teil des Spannungsteilers 15 nur wenig größer ist als die Bezugsspannung an der Zener-Diode 17.The voltage drop at the lower part of the voltage divider 15 is only slightly greater than the reference voltage at the Zener diode 17.

Bei dauernder Überlastung, z. B. bei dauerndem Kurzschluß der Belastung 5 brennt die Schmelzsicherung 4 durch und schaltet somit den Belastungsoder Kurzschlußstrom aus. Durch diese Sicherung wird somit die Einrichtung und insbesondere der Wechselrichter 3 und/oder das Wechselspannungsstellglied 6, 6' gegen dauernde Überlastung geschützt. Eine kurzzeitige Überlastung kann jedoch genügen, um eine Beschädigung und/oder Vernichtung von Elementen, z. B. von Transistoren des Wechselrichters 3, herbeizuführen. Bei einer solchen Überlastung sinkt normalerweise auch die Gleichspannung am unteren Teil des Spannungsteilers 15, so daß sich die Vormagnetisierung der Arbeitswicklungen 24 und 25 des magnetischen Verstärkers 20, 21, 24, 25 durch den die Steuerwicklung 21 durchfließenden Strom voll auswirkt; die größtmögliche Wechselspannung wird dem Gleichrichter 31 geliefert, und dieser liefert seinerseits den größtmöglichen Strom an die Vormagnetisierungswicklungen 8 und 8' des Transduktors, so daß auch der durch diesen durchgelassene Wechselstrom maximal ist. Dieser maximale Strom ist wohl begrenzt auf einen dem maximalen Vormagnetisierungsstrom durch die Wicklungen 8 und 8' entsprechenden Spitzenwert, welcher seinerseits dem Strom durch die Steuerwicklung 21 des magnetischen Verstärkers 20, 21 24, 25 und durch die Widerstände 22 und 23 entspricht. Jedoch darf dieser Strom nicht zu knapp gewählt werden, will man eine gute Spannungsregelung im Bereich der zulässigen Ströme erreichen. Es hat sich darum als zweckmäßig erwiesen, den maximalen Belastungsstrom für den Fall einer kurzzeitigen Überlastung schärfer zu begrenzen.In the event of permanent overload, e.g. B. with a permanent short circuit of the load 5, the fuse burns 4 and thus switches off the load or short-circuit current. Through this backup thus becomes the device and in particular the inverter 3 and / or the AC voltage control element 6, 6 'protected against permanent overload. However, a brief overload can be sufficient to prevent damage and / or destruction of elements, e.g. B. of transistors of the inverter 3, bring about. In the event of such an overload, the DC voltage usually also drops at the lower part of the voltage divider 15, so that the bias of the work windings 24 and 25 of the magnetic amplifier 20, 21, 24, 25 fully affects the current flowing through the control winding 21; the greatest possible alternating voltage is supplied to the rectifier 31, which in turn supplies the greatest possible current to the bias windings 8 and 8 'of the transducer, so that the one passed through it AC current is maximum. This maximum current is probably limited to one of the maximum Bias current through the windings 8 and 8 'corresponding peak value, which in turn the current through the control winding 21 of the magnetic amplifier 20, 21, 24, 25 and through the resistors 22 and 23 correspond. However, this stream must not be chosen too tightly, will you can achieve good voltage regulation in the range of permissible currents. It turned out to be proven to be useful, the maximum load current in the event of a brief overload sharper limit.

Für diesen Zweck ist es bekannt, den Belastungsstrom über einen Widerstand zu führen und den Spannungsabfall an diesem Widerstand z. B. nach Gleichrichtung als Steuerspannung zu verwenden, um eine scharfe Strombegrenzung herbeizuführen. In elektrischen Speiseeinrichtungen ist die Anwendung eines solchen Reihenwiderstands jedoch meistens unerwünscht, weil dieser den Innen- oder Eigenwiderstand der Einrichtung und die Gesamtverluste in dieser Einrichtung erhöht.For this purpose it is known to lead the load current through a resistor and the Voltage drop across this resistor z. B. to use after rectification as a control voltage bring about a sharp current limitation. The application is in electrical supply systems such a series resistance, however, is mostly undesirable because it affects the internal or intrinsic resistance the facility and the overall losses in that facility increased.

Nach der vorliegenden Erfindung wird eine Begrenzung der Amplitude des durchgelassenen Wechselstromes ohne Zuhilfenahme eines solchen Reihen-Widerstands oder einer anderen, im Belastungsstromkreis eingeschalteten Reihenimpedanz zustande gebracht. According to the present invention, there is a limitation of the amplitude of the transmitted alternating current without the aid of such a series resistor or another in the load circuit switched series impedance brought about.

Es wurde festgestellt, daß mit einem Wechselspannungsregler des bisher beschriebenen Typs eine Begrenzung des durch die Vormagnetisierungswicklungen 8 und 8' des Transduktors fließenden Gleichstromes praktisch gleichwertig ist mit einer Begrenzung der Amplitude des durchgelassenen Wechselstromes und daß demzufolge und bei genügender Verstärkung ein im Vormagnetisierungsstromkreis erzeugter Spannungsabfall für das Herbeiführen einer Begrenzung des durchgelassenen Wechselstromes verwendet werden kann.It has been found that with an AC voltage regulator of the type previously described a Limitation of the direct current flowing through the bias windings 8 and 8 'of the transducer is practically equivalent to a limitation of the amplitude of the alternating current passed through and that consequently and with sufficient amplification a in the bias circuit The generated voltage drop is used to limit the amount of alternating current that can be passed through can be.

Nach der Erfindung fließt der den Vormagneti- 6g sierungswicklungen 8 und 8' des Transduktors zugeführte Gleichstrom auch übei die Drosselspule 32 und die Widerstände 33 und 34. Der an diesem letzten Widerstand entstehende Spannungsabfall kann die Basiselektrode des Transistors 16 nur über eine als Tor arbeitende Diode 35 erreichen; ist er kleiner als der Spannungsabfall am unteren Teil des Spannungsteilers 15, so ist die Diode 35 gesperrt, und der Wechselspannungsregler arbeitet auf die schon beschriebene Art und Weise. Der regelbare Widerstand 34 wird derart eingestellt, daß bei Überlastung der Speiseeinrichtung oder bei Kurzschluß der Belastung 5 der Spannungsabfall an diesem Widerstand sofort größer wird als die der Emitterelektrode des Transistors 16 zugeführte Bezugsspannung über der Zener-Diode 17 und natürlich auch größer als die infolge dieser Überlastung herabgesetzte Gleichspannung am unteren Teil des Spannungsteilers 15. Unter diesen Umständen wird die Diode 35 sofort leitend, und der über diese Diode fließende Strom fließt auch wenigstens größtenteils durch die Basis-Emitter-Strecke des Transistors 16 hindurch. Dieser Basisstrom ruft einen viel größeren Kollektorstrom durch den Widerstand 19 und die Steuerwicklung 20 hervor. Die Vormagnetisierung des magnetischen Verstärkers 20, 21, 24, 25 wird herabgesetzt, und der durch den Gleichrichter 31 gelieferte Gleichstrom durch die Vormagnetisierungswicklungen 8 und 8' des Transduktors wird in verstärktem Maße herabgemindert. Die Amplitude des durch den Transduktor 6-8, 6'-8' hindurchgelassenen Wechselstromes wird praktisch ohne Verzögerung und scharf begrenzt. According to the invention, the bias windings 8 and 8 'of the transducer supplied to the premagnetic 6g flows Direct current also via the choke coil 32 and the resistors 33 and 34. The one at this The base electrode of the transistor 16 can only have a voltage drop resulting from the last resistance reach diode 35 working as a gate; it is smaller than the voltage drop at the lower part of the voltage divider 15, the diode 35 is blocked and the AC voltage regulator works on the one already described Way. The adjustable resistor 34 is set so that when overloaded the Feed device or in the event of a short circuit in load 5, the voltage drop across this resistor immediately becomes greater than the reference voltage applied to the emitter electrode of the transistor 16 above the Zener diode 17 and of course also larger than the direct voltage, which is reduced as a result of this overload at the lower part of the voltage divider 15. In these circumstances, the diode 35 becomes instantaneous conductive, and the current flowing through this diode also flows at least for the most part through the base-emitter path of transistor 16 through. This base current gets a much larger collector current through the resistor 19 and the control winding 20. The bias of the magnetic Amplifier 20, 21, 24, 25 is reduced, and the direct current supplied by rectifier 31 is reduced by the bias windings 8 and 8 'of the transducer is reduced to a greater extent. The amplitude of the alternating current passed through the transducer 6-8, 6'-8 ' is sharply delimited with practically no delay.

Dank der beschriebenen raschen und scharfen Begrenzung des dem Belastungsstromkreis 4-5 gelieferten Wechselstromes ist die Wechselstromquelle 1 bis 3 vor jeder etwaigen Überlastung geschützt. Insbesondere werden die aktiven Elemente wie Transistoren, Thyristoren oder andere Verstärker oder Schaltelemente des Wechselrichters 3 auf sehr wirksame Weise vor solchen Überlastungen geschützt.Thanks to the quick and sharp delimitation described of the alternating current supplied to the load circuit 4-5 is the alternating current source 1 to 3 protected against any possible overload. In particular, the active elements such as transistors, Thyristors or other amplifiers or switching elements of the inverter 3 are very effective Way protected from such overloads.

Claims

Patent claims:

1. Knee curve AC voltage regulator with premagnetized choke coil for limitation the current amplitude to a value that gives the voltage required over a load, at least a part of this load voltage after rectification and smoothing with a reference voltage is compared and the difference between these voltages is compared to the input of a Amplifier is fed, which the bias DC current through the choke coil controls, characterized in that the bias current of the choke coil (6-8, 6'-8 ') is passed through a resistor (54) at which it generates a voltage drop, that when the mentioned, rectified and smoothed part of the load voltage is exceeded at a resistor (15) takes over the control of the amplifier (20, 21, 24, 25) and the bias current of the choke coil (6-8, 6'-8 ') and thus also the Current amplitude in the consumer circuit limited to a desired maximum value.

2. Regulator according to claim 1, wherein the reference voltage at one in the circuit of one of the Input electrodes of the amplifier element of the first stage of the amplifier switched on Zener diode is generated, characterized in that the switched on in the bias circuit

tete resistor (15) is coupled to the other input electrode of the amplifier element via a rectifier (35) acting as a gate, which electrode also the mentioned part of the load voltage across the resistor (15) is fed in such a way that the gate rectifier normally passes through this part of the load voltage Is blocked.

3. Regulator according to claim 2, characterized in that the amplifier element of the first Stage of the amplifier is a transistor (16), in whose emitter circuit the Zener diode (17) is switched on, while the mentioned part of the load voltage of the base electrode this

Transistor is fed, which via the gate rectifier (35) with the in the bias circuit On resistor (34) is coupled, so that the gate rectifier normally blocking part of the load voltage exceeds the reference voltage generated at the Zener diode by only a small, practically constant amount.

Considered publications:

German patent specifications No. 933 101, 967409,
851;
U.S. Patent No. 2,759,142.

1 sheet of drawings