DE1247466B - Anordnung mit magnetischem Spannungsgleichhalter - Google Patents

Anordnung mit magnetischem Spannungsgleichhalter

Info

Publication number
DE1247466B
DE1247466B DE1954M0040736 DEM0040736A DE1247466B DE 1247466 B DE1247466 B DE 1247466B DE 1954M0040736 DE1954M0040736 DE 1954M0040736 DE M0040736 A DEM0040736 A DE M0040736A DE 1247466 B DE1247466 B DE 1247466B
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
voltage
transformer
capacitor
saturated
unsaturated
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE1954M0040736
Other languages
English (en)
Inventor
Karl Maier
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to DE1954M0040736 priority Critical patent/DE1247466B/de
Publication of DE1247466B publication Critical patent/DE1247466B/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05FSYSTEMS FOR REGULATING ELECTRIC OR MAGNETIC VARIABLES
    • G05F3/00Non-retroactive systems for regulating electric variables by using an uncontrolled element, or an uncontrolled combination of elements, such element or such combination having self-regulating properties
    • G05F3/02Regulating voltage or current
    • G05F3/04Regulating voltage or current wherein the variable is ac
    • G05F3/06Regulating voltage or current wherein the variable is ac using combinations of saturated and unsaturated inductive devices, e.g. combined with resonant circuit
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F29/00Variable transformers or inductances not covered by group H01F21/00
    • H01F29/14Variable transformers or inductances not covered by group H01F21/00 with variable magnetic bias

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)

Description

  • Anordnung mit magnetischem Spannungsgleichhalter Für viele Zwecke der Technik braucht man eine möglichst konstante Spannung, z. B. für die Stromversorgung von Meß- und Prüfanlagen, für die direkte Speisung. von Fernmelde- und Signalanlagen aus dem Wechselstromnetz über Gleichrichter, für die Ladung und Dauerladung von Batterien aller Art. Bei Batterieladung oder Dauerladung verursacht eine geringe Netzspannungsänderung eine prozentual wesentlich größere Änderung des Lade- bzw. des Dauerladestromes, so daß ein SpannungsgleichhaIter, der vor ein Batterie- bzw. Dauerladegerät geschaltet wird, besonders genau arbeiten muß.
  • Es sind verschiedene Arten von Reglern zum Ausgleich von Netzspannungsschwankungen bekanntgeworden, von denen der magnetische Spannüngsgleichhalter für kleinere Leistungen hauptsächlich angewandt wird. Ein solcher bisher bekannter magnetischer Spannungsgleichhalter besteht aus einem hochgesättigten Transformator, der durch einen parallelgeschalteten Kondensator auf Resonanz mit der Netzfrequenz abgestimmt ist, und in Reihe geschaltet mit diesem Ganzen liegt eine ungesättigte Drossel, die meist mit Luftspalt ausgeführt wird und einen Teil der Netzspannung sowie die Netzspannungsschwankungen aufzunehmen hat.
  • Die geregelte Spannung wird von dem gesättigten Transformator direkt, d. h. in Sparschaltung oder transformatorisch abgenommen. Um roch verbleibende Spannungsschwankungen auszugleichen, wird von der ungesättigten Drossel eine Teilspannung abgenommen und gegengeschaltet.
  • Mit dem bisher bekannten Spannungsgleichhalter lassen sich bei geeigneter Bemessung relativ enge Spannungsgrenzen einhalten, doch hat dieser den Nachteil, daß die Ausweitung des Regelbereiches nach oben und unten durch das Auftreten von Kippstellen behindert wird, an denen sich die Kennlinie sprunghaft ändert. Damit eine günstige Regei_kenn-Linie erreicht wird, ist es üblich, den. parallel zu dem gesättigten Transformator liegenden Kondensator durch einen Serienwiderstand zu bedampfen, um das Auftreten wilder Schwingungen zu verhindern. In diesem Widerstand entstehen jedoch- beträchtliche Verluste, die zu einer Verschlechterung des Spannungsgleichhalter-Wirkungsgrades führen.
  • Wird der Widerstand weggelassen, so ergibt sich eine starke Einengung des Regelbereiches nach oben und unten.
  • Auch ist es bekannt, Filterkreise, bestehend aus einem Kondensator mit einem in Serie geschalteten Widerstand, parallel zum Ausgang des Konstanthalters oder in einem getrennten Stromkreis vorzusehen, um Verzerrungen der Kurvenfoim, d. h. Abweichungen von der Sinusform auszugleichen, wobei ebenfalls beträchtliche zusätzliche Verluste entstehen.
  • Es wurde auch vorgeschlagen, am Ausgang des Konstanthalters Filterkreise vorzusehen, bestehend aus Kondensatoren mit in Reihe geschalteten Luftspaltdrosseln, wobei Spannungsresonanzkreise entstehen, die auf die dritte, gegebenenfalls auf die fünfte usw. Harmonische abgestimmt sind und in denen die Oberwellen vernichtet werden.
  • Diese Schaltungen erfordern zwingend zusätzliche Schaltmittel in Form eines Widerstandes oder einer Drossel, so daß dadurch die Herstellung eines Konstanthalters verteuert wird. Auch treten in dem Zusatzwiderstand, bzw. in der Drossel zusätzliche Verluste auf, die zu einer Verschlechterung des Wirkungsgrades führen. Schließlich ist im letzteren Fall ein aufgeteilter, d. h. aus mehreren parallelgeschalteten, kleineren Kondensatoren bestehender Kondensator teurer als ein einziger größerer Kondensator gleicher Gesamtkapazität.
  • Gegenstand des Hauptpatents 976 289 ist ein magnetischer Spannungskonstanthalter zur Konstanthaltung von Wechselspannungen,. mit dem die aufgezählten Nachteile der bisher bekannten Spannungsgleichhalter vermieden werden. Mit diesem erfindungsgemäßen Spannungsgleichhalter läßt sich ein wesentlich größerer Bereich, insbesondere im Bereich der Unterspannungen ausregeln, ohne daß ein Umspringen der Kennlinie oder wilde Schwingungen auftreten. Die-neue Schaltung enthält einen stark gesättigten Transformator, einen ungesättigten Transformator und einen Kondensator. Die Bestandteile der Schaltung sind also die gleichen wie bei der bisher bekannten magnetischen Spannungsgleichhalterschaltung, jedoch sind sie in anderer Weise zusammengeschaltet, wodurch der erfindungsgemäße Vorteil erzielt wird. Die beiden Transformatoren sind, wie üblich, primär hintereinandergeschaltet. Der Kondensator liegt jedoch erfindungsgemäß an einer Serienschaltung der Primärwicklung des gesättigten Transformators bzw. einer in Sparschaltung veränderten entsprechenden Wicklung und einer elektrisch von den übrigen Wicklungen isolierten Sekundärwicklung des ungesättigten Transformators, ohne Einschaltung zusätzlicher Schaltelemente, also unter Vermeidung einer Zusatzdrossel oder eines Zusatzwiderstandes. Die am Kondensator liegende Wechselspannung ist nahezu konstant, also auch der den Kondensator durchfließende Strom. Im Eisenkern des ungesättigten Transformators wird der resultierende Magnetfluß durch zwei Stromkomponenten erregt, und zwar erstens durch die stärk mit den Netzspannungsschwankungen veränderliche Primärkomponente und zweitens durch den nahezu gleichbleibenden Kondensatorstrom. Beide Stromkomponenten liegen nicht in Phase, sondern schließen einen mit der Größe der Netzspannungsschwankungen veränderlichen Phasenwinkel ein. Bei unbelastetem Spannungsgleichhalter addieren sich die Augenblickswerte der Amperewindungen beider Teilkomponenten zu den für den ungesättigten Transformator wirksamen resultierenden Amperewindungen.
  • Der Kondensator hat eine solche Größe, daß er den Blindstrom der Gesamtschaltung zu kompensieren vermag.
  • Er erfüllt in dieser neuen Schaltung, wie bereits in der Hauptanmeldung beschrieben, drei Aufgaben: Erstens wirkt er zusammen mit der isolierten, entsprechend bemessenen Sekundärwicklung des ungesättigten Transformators als Gegenkopplung, so daß die Neigung des gesättigten Transformators zu wilden Schwingungen praktisch beseitigt wird. Hierbei hat sich aus Versuchen als günstige Bemessungsregel ergeben, daß der Effektivwert der vom ungesättigten Transformator abgegriffenen Spannung kleiner sein soll als die Hälfte der vom gesättigten Transformator für den Kondensatorstromkreis abgegriffenen Spannung.
  • Zweitens wird durch den Kondensator eine Phasendrehung der am ungesättigten Transformator aufgetretenen Spannung erzielt, so daß sich eine günstigere Regelkennlinie und ein größerer Regelbereich im Vergleich zu einer gleich großen Drossel bei der bisher bekannten Regelanordnung ergibt. _ Drittens liefert der Kondensator den Blindstrom' für die gesamte Schaltung, so daß dem Netz nur ein kleiner Strom entnommen wird. Dies wird dadurch erreicht, daß der Kondensator wesentlich größer ge-Wählt wird, als er sein müßte, um nur den von dem gesättigten Transformator erzeugten Blindstrom allein zu kompensieren.
  • Bei dieser neuen Schaltung ergibt sich also mit einem verminderten Aufwand an Schaltelementen der Vorteil eines höheren Wirkungsgrades und eines größeren Regelbereiches. Schließlich wird auch ausreichende Oberwellenfreiheit für die eingangs er-=wähnten- Verwendungszwecke erreicht. Mit dieser Anordnung wird ferner eine besonders genaue Regelung erzielt; sie ist daher für den Aufbau von Batterie-Dauerladegeräten mit konstanter Spannung, besonders geeignet.
  • Nach einer Weiterbildung der Erfindung kann der Spannungsgleichhalter auch in Sparschaltung verwendet werden, wenn eine geregelte Spannung in der Größenordnung der nominellen Netzspannung bzw. in Sparschaltung veränderter Größe abgenommen werden soll. Hierbei wird die konstante Wechselspannung in Sparschaltung von dem gesättigten Transformator unter Hinzufügung einer Teilspannung von dem ungesättigten Transformator abgenommen.

Claims (2)

  1. Patentansprüche: 1. Magnetischer Spannungskonstanthalter zur Konstanthaltung von Wechselspannungen, insbesondere zur Vorschaltung vor Gleichrichter, bestehend aus einem stark gesättigten Transformator und einem primär mit diesem in Reihe geschalteten ungesättigten Transformator .sowie einem Kondensator; dessen Spannung aus der vektoriellen Summe einer in Sparschaltung vergrößerten Primärspannung am gesättigten Transformator und der aus einer isolierten, vom Belastungsstrom nicht durchflossenen Wicklung auf dem ungesättigten Transformator entnommenen Teilspannung kombiniert wird, wobei der außer der Bürde die alleinige Belastung darstellende Kondensator eine solche Größe hat, daß er den induktiven Blindstrom der Gesamtschaltung kompensiert, nach Patent 976 289, d a d u r c h g e -kennzeichnet, daß der Effektivwert der vom ungesättigten Transformator abgegriffenen Spannung kleiner ist als die Hälfte der vom gesättigten Transformator für den Kondensatorstromkreis abgegriffenen Spannung.
  2. 2. Magnetischer Spannungskon'stanthalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,- daß die konstante Wechselspannung von dem gesättigten Transformator unter Hinzufügung einer Teilspannung vom ungesättigten Transformator abgenommen wird. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 578 849, 731300; Arch. techn. Messen, November 1934, J 062-7.
DE1954M0040736 1954-04-24 1954-04-24 Anordnung mit magnetischem Spannungsgleichhalter Pending DE1247466B (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE1954M0040736 DE1247466B (de) 1954-04-24 1954-04-24 Anordnung mit magnetischem Spannungsgleichhalter

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE1954M0040736 DE1247466B (de) 1954-04-24 1954-04-24 Anordnung mit magnetischem Spannungsgleichhalter

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE1247466B true DE1247466B (de) 1967-08-17

Family

ID=7303792

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE1954M0040736 Pending DE1247466B (de) 1954-04-24 1954-04-24 Anordnung mit magnetischem Spannungsgleichhalter

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE1247466B (de)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE578849C (de) * 1929-07-24 1933-06-17 Expl Des Procedes Maurice Lebl Statischer Spannungsregler fuer Wechselstrom
DE731300C (de) * 1934-09-09 1943-02-05 Siemens Ag Anordnung zur Konstanthaltung einer Wechselspannung

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE578849C (de) * 1929-07-24 1933-06-17 Expl Des Procedes Maurice Lebl Statischer Spannungsregler fuer Wechselstrom
DE731300C (de) * 1934-09-09 1943-02-05 Siemens Ag Anordnung zur Konstanthaltung einer Wechselspannung

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2036866C2 (de) Gleichspannungswandler-Schaltungsanordnung
DE3303223C2 (de)
DE2202629A1 (de) Oszillatorgesteuerte,selbstkommutierte Wechselrichterschaltung
DE102013109827A1 (de) Verfahren zum Minimieren der durch eine Schweißstromquelle hervorgerufenen Oberwellenbelastung und Schweißstromquelle zur Durchführung des Verfahrens
DE2811908C2 (de) Anordnung mit einem Transformator für sich sprungförmig ändernde Spannungen
CH344122A (de) Spannungsregler in einer wechselstromgespeisten Stromversorgungsschaltung
DE693477C (de) Schaltungsanordnung zur Konstanthaltung von Spannung oder Stromstaerke gittergesteuerter Gasentladungsroehren, insbesondere Gleichrichter
DE1000470B (de) Einrichtung zur Umformung einer niedrigen Gleichspannung einer Batterie in eine hoehere Gleichspannung
DE3040556C2 (de)
DE654380C (de) Schaltanordnung zur Beeinflussung der Spannung oder des Stromes eines Regelstromkreises mit Hilfe eines thermonegativen Widerstandes
DE1247466B (de) Anordnung mit magnetischem Spannungsgleichhalter
DE976289C (de) Magnetischer Spannungs-Konstanthalter zur Konstanthaltung von Wechselspannungen
DE1934980C3 (de) Gleichrichteranordnung
DE696503C (de) Anordnung zur Regelung einer gleichgerichteten Spannung
DE1802901A1 (de) Rueckgekoppelter Halbleiter-Gegentaktoszillator
DE664452C (de) Schaltanordnung zur Vermeidung des Leerlaufspannungsanstiegs bei gesteuerten Gleichrichtern mit Saugdrossel
AT269995B (de) Anordnung mit einem Umrichter
AT249808B (de) Anordnung zur Erzeugung eines Spannungsabfalles in einem Gleichstromkreis mit Hilfe gesteuerter Halbleiterventile
CH255230A (de) Gleichrichteranlage, insbesondere zur Batterieaufladung.
DE903606C (de) Umformungsanordnung mit mechanisch bewegten Kontakten
DE695440C (de) Anordnung zur Erhaltung der Konstanz oder zur Reges Stromsystems durch gesteuerte Entladungsroehren
AT152246B (de) Vorrichtung zur selbsttätigen Stromregelung in Wechselstromnetzen.
AT247977B (de) Anordnung zum Ausgleich von Spannungsschwankungen bei Röhrengeneratoren
DE741172C (de) Einrichtung zur Steuerung bzw. zur unmittelbaren Betaetigung von zur Spannungsregelung dienenden Apparaten
DE760521C (de) Zur selbsttaetigen Regelung der einem Einphasenwechselstromnetz entnommenen Spannung dienender Transformator