DE1276092B - Anordnung zur Formung periodischer Steuerspannungen mit steilen Anstiegsflanken - Google Patents

Anordnung zur Formung periodischer Steuerspannungen mit steilen Anstiegsflanken

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DE1276092B
DE1276092B DEW21049A DEW0021049A DE1276092B DE 1276092 B DE1276092 B DE 1276092B DE W21049 A DEW21049 A DE W21049A DE W0021049 A DEW0021049 A DE W0021049A DE 1276092 B DE1276092 B DE 1276092B
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voltage
transformer
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DEW21049A
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Fletcher E Mclane
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CBS Corp
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Westinghouse Electric Corp
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    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00Details of apparatus for conversion
    • H02M1/02Circuits specially adapted for the generation of grid-control or igniter-control voltages for discharge tubes incorporated in static converters
    • H02M1/04Circuits specially adapted for the generation of grid-control or igniter-control voltages for discharge tubes incorporated in static converters for tubes with grid control
    • H02M1/042Circuits specially adapted for the generation of grid-control or igniter-control voltages for discharge tubes incorporated in static converters for tubes with grid control wherein the phase of the control voltage is adjustable with reference to the AC voltage

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Control Of Electrical Variables (AREA)

Description

  • Anordnung zur Formung periodischer Steuerspannungen mit steilen Anstiegsflanken Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zur Erzeugung periodischer Steuerspannungen mit steilen Anstiegsflanken, die von einem Widerstand abgegriffen werden, der über die Arbeitswicklung einer steuerbaren Transduktordrossel und ein Ventil an eine Spannungsquelle angeschlossen ist.
  • Bei bekannten Anordnungen dieser Art hat man als Spannungsquelle beispielsweise eine solche verwendet, die eine sinusförmige Wechselspannung liefert. Durch Änderung der Rückmagnetisierung der Transduktordrossel läßt sich dabei die Lage der Anstiegsflanke der Steuerspannung zwischen 0 und 1.801 der Wechselspannung verändern. Die Amplitude der Anstiegsflanke ist jedoch je nach Lage unterschiedlich groß und verschwindet sogar bei den Nulldurchgängen der Wechselspannung.
  • Dieser Nachteil tritt nicht auf, wenn man gemäß einem anderen bekannten Vorschlag als Spannungsquelle eine solche verwendet, die eine rechteckförmige periodische Spannung liefert. Die Erzeugung einer solchen Spannung erfordert jedoch zusätzlichen Aufwand.
  • Eine andere bekannte Anordnung dieser Art besteht aus einem Einweggleichrichter, der über einen Transformator und einen Phasenschieber an eine eine sinusförmige Wechselspannung liefernde Spannungsquelle angeschlossen ist. Der so gewonnenen, pulsierenden Halbwellenspannung wird dann mit Hilfe eines zusätzlichen Sättigungstransformators ein steiler Kurzimpuls überlagert. Auch bei dieser Anordnung stört der beträchtliche Aufwand.
  • Die Erfindung ermöglicht demgegenüber die Erzeugung einer periodischen Steuerspannung mit steiler Anstiegsflanke und im gesamten Steuerbereich ausreichender Amplitude mit wesentlich geringerem Aufwand. Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Spannung der die Transduktordrossel speisenden Quelle durch überlagerung einer durch Einweggleichrichtung gewonnenen Halbwellenspannung und einer Gleichspannung erzeugt wird.
  • Die mit der Erfindung erzeugten Impulse sind für die Steuerung von Gasentladungsröhren besonders geeignet.
  • Einzelheiten der Erfindung werden im folgenden an Hand der in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele erläutert.
  • F i g. 1 stellt den Schaltplan eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung dar; F i g. 2 a bis 2 k sind Diagramme zur Erläuterung der Wirkungsweise der Anordnung nach F i g. 1; F i g. 3 zeigt die Magnetisierungskurve eines magnetischen Transformator-Verstärkers, der bei der Ausführung der Erfindung verwendet wird; F i g. 4 ist ein Schaltplan mit Angabe der Beinessungen der Bestandteile; diese Schaltung ist praktisch ausgeführt worden und hat befriedigend gearbeitet.
  • Diese Figur hat den Zweck, den Fachmann bei der Verwirklichung der Erfindung zu unterstützen. Sie kann also keineswegs den Grundgedanken der Erfindung in irgendeiner Weise beschränken. Die Erfindung kann durchaus mit Bestandteilen ausgeführt werden, die von den in F i g. 4 angegebenen sowohl ihrer Art #vie ihrem Betrage nach abweichen.
  • Die in F i g. 1 dargestellte Anordnung umfaßt einen Verbraucher, der durch ein Paar von gasgefüllten, gittergesteuerten Entladungsgefäßen (Stromtoren) T 1 und T2 gespeist wird, von denen jedes eine Anode A 1 und A 2, eine Kathode K 1 und K 2 und eine Steuerelektrode Gl und G2 enthält. Der Verbraucher wird gespeist durch einen Transformator T mit einer Primärwicklung P und einer Sekundärwicklung S, die eine Mittelanzapfung 11 besitzt. Die Primärwicklung des Transformators T ist an Leiter L 1 und L2 angeschlossen, die beispielsweise mit dem Netz verbunden sind. Der Verbraucher liegt zwischen der Mittelanzapfung 11 und der Verbindung der Kathoden Kl und K2 der Stromtore TI und T2-. Die Anoden A 1 und A 2 sind mit den Anschlüssen der Sekundärwicklung S verbunden. Die den Verbraucher und den Transformator T enthaltende Schaltung ist typisch für Stromtor-Speiseschaltungen, bei denen die Erfindung anwendbar ist.
  • Die Steuerspannung, die jedem der Stromtore Tl und T2 aufgeprägt wird, ist zusammengesetzt aus einer Sperrvorspannungs-Komponente und einer dieser entgegengesetzten Komponente. Die Sperrvorspannuno, wird einer Sperrvorspannungsquelle13 entnommen, die beiden Stromtoren gemeinsam ist. Der positive Anschluß der Spannungsquelle ist an die Verbindung der Kathoden Kl und K2 angeschlossen, und der negative Anschluß ist mit jeder der Steuerelektroden über Widerstände 15 bzw. 17 und Gitterwiderstände 16 bzw. 18 verbunden. Die entgegenwirkende Komponente des Steuerkreises der Stromtore Tl bzw. T2 umfaßt eine Gleichstromquelle 21, eine Quelle von Halbwellenimpulsen 23 bzw. 25 und einen magnetischen Verstärker-Transforinator MTIL bzw. MT2 mit hoher Sättigungsfähigkeit. Die Quelle 21 ist beiden Stromtoren gemeinsam. Jeder der Transformatoren MT 1 bzw. MT 2 besitzt eine Arbeitswicklung GT1 bzw. GT2 und eine Rückstellwicklung RTI bzw. RT2. Die Halbwellenimpulse für die Steuerkreise der Stromtore werden von den LeitemL 1 und L2 über einen HilfstransformatorATI abgeleitet, der eine PrimärwicklungAP1 und Sekundärwicklungen lAS1 und 2ASI aufweist. Die Sekundärwicklung lAS1 besitzt eine Mittelanzapfung31. Jeder Teil der Sekundärwicklungl-AS1 ist über einen Gleichrichter37 bzw. 39 an einen Widerstand 33 bzw. 35 angeschlossen. Wenn der Transformator A T 1 erregt wird, treten an den Widerständen 33 und 35 während aufeinanderfolgender abwechselnder Halbperioden der Speisespannung Halbwellenimpulse auf.
  • Die Gleichspannungsquelle 21 ist an ihrem negativen Anschluß mit dem negativen Anschluß der Sperrvorspannungsquelle 13 und an ihrem positiven Anschluß mit der Verbindungsleitung der Widerstände 33 und 35 verbunden. Jeder der Widerstände 33 und 35 ist an seinem anderen Anschluß mit einem Anschluß derArbeitswicklung GTI bzw. GT2 des zugeordneten magnetischen Verstärker-Transformators verbunden. Der andere Anschluß jeder der Arbeitswicklungen GTI und GT2 ist über einen Gleichrichter 41 bzw. 43 mit der Steuerelektrode GI bzw. G2 des zugeordneten Stromtores verbunden.
  • Die Steuerspannungen der Stromtore Tl und T2 bestehen demnach aus einer Sperrvorspannung 13, der an den Widerständen 15 und 17 die algebraische Summe derjenigen Spannungen überlagert wird, die an der Wicklung GT 1, dem Widerstand 33 und der Spannungsquelle 21 bzw. der Wicklung GT2, dem Widerstand35 und der Spannungsquelle21 auftreten. Wenn die Eigenschaften des Stromtores derart sind, daß zu seiner Zündung ein erhebliches positives Potential erforderlich ist, kann die Sperrvorspannung 13 weggelassen werden. Die an denWicklungenGT1 und GT2 auftretenden Spannungen werden bestimmt durch die Rückstellspannung, die an RT1 und RT2 aufgeprägt wird.
  • Jede der Rückstellwicklungen RT 1 und RT 2 wird über eine zugeordnete Teilstrecke einer Doppeltriode DT mit Rückstellspannung gespeist. Jede Teilstrecke der Doppeltriode hat eine Anode DA 1 und DA 2, eine KathodeDK1 und DK2 und eine SteuerelektrodeDGl und DG2. Die Rückstellspannung wird von der Sekundärwicklung 2AS 1 abgeleitet, die eine Mittelanzapfung 51 aufweist. Die Mittelanzapfung 51 ist über eine Sperrvorspannungsquelle 53 mit der Verbindungsleitung der Kathoden DK1 und DK2 verbunden. Die Anschlüsse der Sekundärwicklung sind jeweils über eine RückstellwicklungRTI bzw. RT2 mit den AnodenDA1 bzw. DA2 verbunden. Die Steuerelektroden DGI und DG2 sind gemeinsam mit einer Steuerspannungsquelle verbunden, die den Leitfähigkeitszustand der Teilstrecken und damit die Größe des Stromes bestimmt, der durch die Rückstellwicklungen RT 1 und RT 2 fließt. Die Spannung der Sekundärwicklung 2AS1, die an die Rückstellwicklungen RT1 und RT2 angeschlossen ist, hat bezüglich der Spannung der mit den Arbeitswicklungen GTI und GT2 verbundenen Sekundärwicklung IAS 1 eine solche Phasenlage, daß die Rückstellspannung mit zur Arbeitsspannung entgegengesetzter Phase jedem der magnetischen Verstärker-Transformatoren MT 1 und MT 2 zugeführt wird.
  • Beim Betrieb der Anordnung wird die Steuerspannungsquelle auf den erwünschten Betrag eingestellt, so daß die Teilstrecken DA 1 bis DK 1 und DA 2 bis DK2 die erwünschte Leitfähigkeit haben. Dann wird ein Rückstellstrom vorbestimmten Betrages während abwechselnder Halbwellen der Speisespannungen an die Wicklungen RT1 und RT2 geliefert. Für eine Anordnung, wie sie in F ig.1 dargestellt ist, sollten die Rückstellströme, die durch jede der Wicklungen RT1 und RT2 fließen, im wesentlichen die gleiche Größe haben; es können daher, falls erforderlich, zu diesem Zweck Abgleichvorrichtungen in den Anoden-und Steuerkreisen der Teilstrecken DA 1 bis DK1 und DA 2 bis DK 2 vorgesehen werden. Unter gewissen Umständen kann hingegen der Abgleich auch dadurch erreicht werden, daß Rückstellströme verschiedener Beträge erzeugt werden. Die Sekundärwicklung S sollte gegenüber der Sekundärwicklung 2AS1 derart gepolt sein, daß die Wicklung RTI während derjenigen Halbperioden einen Rückstellstrom erhält, in denen die Anode A 1 negativ gegenüber der Kathode K 1 ist, und daß RT 2 einen Rückstellstrom während derjenigen Halbperioden erhält, in denen die Anode A 2 gegenüber der Kathode K 2 negativ ist. Während der dazwischenliegenden Halbperioden, wenn also die Anode A 1 gegenüber der Kathode K 1 und die Anode A 2 gegenüber der Kathode K2 positiv ist, wird eine Arbeitsspannung an den Wicklungen GT1 und GT2 aufgeprägt. Die Transformatoren MT 1 und MT 2 werden zu Zeitpunkten innerhalb der letztgenannten Halbperioden gesättigt, die von der Größe der Rückstellströme abhängen. Zu diesen Zeitpunkten geht die aufgeprägte Spannung von GT1 bzw. GT2 auf die Widerstände 15 bzw. 17 über, so daß die zugeordneten Stromtore Tl bzw. T2 leitend werden. Das Zusammenwirken der Transformatoren MT1 und MT2, der Spannungsimpulsquellen 33 und 35 und der Gleichspannungsquelle 21 ist derart, daß die Leitfähigkeitszustände der Stromtore T 1 und T 2 während der vollen Halbperiode der positiven Anoden-Kathoden-Spannung genau verändert werden können, und zwar dadurch, daß die Stromstärken der Ströme, die über die Teilstrecken DA l bis DKI und DA 2 bis DK2 fließen, verändert werden.
  • Die Art und Weise, in der diese genaue Steuerung erreicht wird, soll nun im Zusammenhang mit den F i g. 2 und 3 beschrieben werden. Da die Teile der Anordnung nach F i g. 1, die die Stromtore T 1 und T2 umfassen, gleichartig arbeiten, bezieht sich die folgende Erläuterung nur auf einen der Teile, und zwar denjenigen, der das Stromtor Tl enthält; auch F i g. 2 bezieht sich nur auf diesen Teil.
  • F i g. 2 umfaßt eine Anzahl von Diagrammen (a bis k), wobei in jedem Fall die Spannung vertikal und die Zeit horizontal aufgetragen ist.
  • Die Zeitkoordinaten sämtlicher Diagramme a bis k, die vertikal übereinander liegen, entsprechen gleichen Zeitpunkten. Die vertikal aufgetragene Spannung bezieht sich in jedem Fall auf einen bezeichneten Punkt des ausgewählten Teils der F i g. 2; wo es erforderlich ist, ist in F i g. 1 ein Großbuchstabe angegeben, der dem gleichen Großbuchstaben der F i g. 2 entspricht.
  • In dem Diagramm a ist die Spannung zwischen der Anode A 1 und der Kathode K 1 des Stromtores T 1 als Funktion der Zeit aufgetragen. Diese Spannung tritt zwischen A 1 und K 1 auf, wenn T 1 nichtleitend ist; sie hat gewöhnliche Sinusform. Im Diagramm b ist die Halbwellenspannung zwischen B und C, d. h. die Spannung am Widerstand 33, aufgetragen. Man erkennt, daß diese Halbwellenspannung in Phase mit der Spannung zwischen der Anode A 1 und der Kathode K 1 ist. Im Diagramm c ist das Potential des Punktes D, d. h. des negativen Anschlusses der Gleichstromquelle 21, relativ zum Punkt B aufgetragen. Diese Kurve ist eine gerade Linie unterhalb der P-Achse; ihr Abstand von der Achse entspricht dem Betrag der Gleichspannung 21.
  • Im Diagramm d ist das Potential des Punktes C relativ zu D dargestellt; es ergibt sich durch überlagerung der Kurve des Diagramms b und der Linie D des Diagramms c. Man sieht, daß die Wellenform der Kurve des Diagramms d aus Sinushalbwellen zusammengesetzt ist, die mit trapezförmigen Halbwellen abwechseln. Die Basis des Trapezes ist durch die Größe der Spannung 21 (F i g. 1) gegeben; sie kann beispielsweise in der Größenordnung von 1/9 einer Periode liegen, also etwa 2001 betragen. Der flache Oberteil des Trapezes hat eine Dauer von der Größenordnung einer halben Periode der Speisespannung.
  • Im Diagramm e ist das Potential des Punktes D relativ zur Kathode K 1 als Funktion der Zeit dargestellt. Da dieses Potential negativ und seinem Betrag nach durch die Sperrvorspannung 13 (F i g. 1) gegeben ist, ist die Kurve des Diagramms e geradlinig. Das Diagramm f zeigt das Potential des Punktes C gegenüber der Kathode K 1; diese Kurve ergibt sich durch überlagerung der Kurve des Diagramms d und der Linie D des Diagramms e. Die Wellenform dieser Kurve ist ähnlich der des Diagramms d, aber die Höhe des Trapezes oberhalb der Abszissenachse ist kleiner als im Fall des Diagramms d, und zwar um den Betrag der Vorspannung 13 (F i g. 1).
  • Das im Diagramm f dargestellte Potential wird der Steuerelektrode Gl des Stromtores TI über die Arbeitswicklung GT1 des magnetischen Verstärker-Transformators MT 1 und über den Gleichrichter 41 aufgeprägt; es wird verändert durch die Impedanz des Transformators MTL Die Art und Weise, in der der Transformator MT 1 verändernd wirkt, kann mit Hilfe von F i g. 3 verstanden werden, die eine Magnetisierungskurve des Transformators MT1 darstellt. In F i g. 3 ist die magnetische Induktion B vertikal als Funktion des Feldes H aufgetragen, das seinerseits dem über die Teilstrecke DA 1 bis DK 1 gelieferten Strom proportional ist. Die Rechteckkurve stellt die Hysteresisschleife des magnetischen Transformators MT 1 dar. Wie sich aus der Figur ergibt, sind die Teile dieser Kurve im wesentlichen geradlinig; die beiden Flanken haben eine endliche Steigung. Diese Steigung ermöglicht es, den magnetischen Transformator MT1 zur Steuerung der Phase des Potentials zu benutzen, das der Steuerelektrode Gl aufgeprägt wird. Die Arbeitsweise des TransformatorsMT1 wird gesteuert durch das Anlegen von Spannung an die Arbeits- und Rückstellwicklungen GT1 und RT1 während aufeinanderfolgender Halbperioden. Die Rückstellspannung ist bereits diskutiert worden; die Arbeitsspannung wird von den Punkten D und C abgeleitet und hat die in F i g. 2 d dargestellte Form. Die Wirkung der Arbeitsspannung, die während irgendeiner Halbperiode geliefert wird, ist bestimmt durch den Magnetisierungszustand des Transformators MT 1, der seinerseits abhängt von der Rückstellerregung während der vorhergehenden Halbperiode. Es sei angenommen, daß der Transformator MTI zu irgendeinem Zeitpunkt gesättigt ist, wobei die Richtung der Sättigung dem Punkt 1 (Fluß + 0,) nach F i g. 3 entspricht, und daß während einer Rückstell-Halbperiode ein Strom geliefert wird, der ausreicht, den Transformator MT 1 in den Sättigungszustand der entgegengesetzten Richtung zu treiben. Dieser Strom erzeugt ein Feld vom Betrag hi. Die Magnetisierung des Transformators MT 1 ändert sich dann vom Punkt 1 zum Punkt 11 längs der linken Flanke der Magnetisierungskurve, wie es durch die stark gezeichneten Pfeile in F i g. 3 dargestellt ist; am Ende der Rückstell-Halbperiode befindet sich der Transformator MT1 in dem durch den Punkt 11 dargestellten Zustand (Fluß - 0,). Die Arbeitsperiode des Transformators MT1 kann nun im Zusammenhang mit dem Diagramm d der F i g. 2 betrachtet werden.
  • Es sei angenommen, daß die obenerwähnte Rückstell-Halbperiode der ersten Halbperiode im linken Teil der F ig.2d entspricht. Während dieser Halbperiode ist das am Punkt C aufgeprägte Potential negativ bezüglich des Potentials des Punktes D; die Stromführung der Arbeitswicklung GT1 ist dann durch den Gleichrichter 41 gesperrt. Die Abgabe eines Arbeitsstromes beginnt in dem Augenblick, in dem der Punkt C positiv gegenüber Punkt D wird, d. h. am linken Ende der Basis des ersten Trapezes der F i g. 2 d; sie dauert an, bis das Potential des Punktes C wieder negativ wird. Die Größe der Gleichspannung 21 und der Halbwellenspannung 33, die zwischen den Punkten B und C aufgeprägt wird, ist derart, daß ein Feld h2 erzeugt wird. Wenn diese Spannung einem Transformator aufgeprägt wird, der sich in dem durch den Punkt 11 der F i g. 3 dargestellten Zustand befindet, wird der Transformator in den gesättigten Zustand gemäß Punkt 1 (0,) der F i g. 3 übergeführt. Die Magnetisierung des Transformators ändert sich dabei längs der rechten Flanke der in F i g. 3 dargestellten Schleife, wie es durch die stark gezeichneten Pfeile dargestellt ist. Während dieser Zeit ist die Impedanz des Transformators MT 1 hoch, und der von der Arbeitsspannung erzeugte Spannungsabfall wird im wesentlichen von dem Transformator aufgenommen.
  • Der oben beschriebene Betriebsvorgang wird während aufeinanderfolgender Rückstell- und Arbeits-Halbperioden wiederholt. Das Potential der Steuerelektrode G 1 wird in diesem Fall durch das Potential bei C während des Arbeitsintervalls nicht wesentlich beeinflußt, da die Spannung weitgehend von der ArbeitswicklungGT1 aufgenommen wird. Dieser Fall ist in Fig. 2g dargestellt, in der das Potential der Steuerelektrode Gl gegenüber der Kathode KI aufgetragen ist. Diese Kurve besteht aus einer Reihe von aufwärts und abwärts verschobenen Linien. Die unteren Linien entsprechen denjenigen Halbperioden, in denen der Gleichrichter 41 nichtleitend und das Potential der Steuerelektrode G 1 relativ zur Kathode K 1 gleich der Sperrvorspannung 13 ist. Während der Halbperioden, in denen der Gleichrichter 41 leitend ist, wird ein großer Teil der Spannung zwischen dem Punkt C und dem Punkt D von der Arbeitswicklung GTI aufgenommen; die kleine verbleibende Spannung wird durch die oberen Linien dargestellt. Wenn also die Doppeltriode so gesteuert wird, daß der Transformator MT1 vollständig rückmagnetisiert wird, bleibt das Potential der Elektrode Gl gegenüber der Kathode Kl auf einer erheblichen negativen Größe; das Stromtor TI ist dann nichtleitend.
  • Es sei nun der Fall betrachtet, daß das Potential zwischen der SteuerelektrodeDGl und der Kathode DK 1 der Teilstrecke DA 1 bis DK 1 der Doppeltriode, die dem TransformatorMT1 zugeordnet ist so eingestellt ist, daß der Rückstellstrom durch diese Teilstrecke im wesentlichen die Rückstellung Null erzeugt. Unter diesen Umständen entspricht der Zustand des Transformators zu Beginn jedes Arbeitszyklus dem Punkt 1 der F i g. 3, und die Aufprägung der Arbeitsspannung hat keine Wirkung auf die Magnetisierung des Transformators MTL Die Spannung, die zwischen der Steuerelektrode Gl und der Kathode Kl im Fall der Rückstellung Null aufgeprägt wird, ist in F i g. 2 h dargestellt, die den Potentialverlauf der Steuerelektrode Gl relativ zur Kathode Kl wiedergibt. Die entsprechende Kurve besteht aus abwechselnd rechteckigen und trapezförnügen Abschnitten; sie weist abwechselnd negative und positive abgeflachte Wellenscheitel auf. Die negativen Wellenscheitel entsprechen dem Zustand, in dem die Polarität der zwischen den Punkten C und D aufgeprägten Spannung derart ist, daß der Gleichrichter 41 nichtleitend ist und in dem das Potential der Steuerelektrode Gl dem Potential des Punktes D gleich ist. Die trapezförmigen Halbwellen entsprechen den Intervallen, in denen der Gleichrichter 41 leitend ist; das Potential der Steuerelektrode Gl ist dann im wesentlichen gleich dem Potential des Punktes C, da die Impedanzen der Arbeitswicklung GTI und des Gleichrichters 41 klein sind. Unter diesen Umständen ist das Potential der Steuerelektrode Gl während 5/9 einer Periode positiv, wobei in dieses ZeitintervaR die Halbperiode positiver Anoden-Kathoden-Spannung des Stromtores TI eingeschlossen ist. Das Stromtor Tl ist dann voll leitfähig, wie aus Fig. 2i hervorgeht, in der das Potential der AnodeA1 gegenüber der KathodeK1 dargestellt ist. Die Stromfährungsintervalle des Stromtores Tl sind durch die gestrichelten und schraffierten Halbwellen gegeben.
  • Es sei nun der Fall betrachtet, in dem die Steuerspannung der TeilstreckeDA1 bis DK1 so eingestellt ist, daß der TransformatorMT1 nur teilweise rückgestellt wird. Eine solche Rückstellung kann beispielsweise dadurch bewirkt werden, daß der durch die Rückstellwicklung fließende Strom ein Feld vom Betragh, (of) zwischen der vollen Rückstellgröße hi und einer minimalen Rückstellgröße h, erzeugt. Zur teilweisen Rückstellung wird die Magtietisierung von dem Betrag, der dem Punkt I entspricht, auf den Betrag, der dem Punkt III entspricht, teilweise herabgesetzt. Die Magnetisierungsänderung während der teilweisen Rückstellung ist in F i g. 3 durch schwach gezeichnete Pfeile dargestellt. Es ergibt sich daraus, daß der teilweise rückgestellte Transformator MTI sich im Zustand III befindet. Da die Magnetisierung des Transformators nicht dem vollen Sättigungszustand, wie er durch Punkt H der F i g. 3 gegeben ist, entspricht, ist das der Arbeitswicklung GT1 aufgeprägte zeitliche Spannungsintegral, welches zur Sättigung (Punkt]) des Transformators erforderlich ist, wesentlich kleiner, als wenn der Transformator voll rückmagnetisiert wäre. Der Transformator MT1 erreicht dann den Sättigungszustand an einem Punkt, der zwischen dem Beginn und dem Ende der Arbeitsperlode liegt.
  • Dieser Zustand ist in F i g. 2 j dargestellt, in der das Potential der Steuerelektrode G 1 gegenüber der Kathode KI aufgetragen ist.
  • In diesem Fall weist die Kurve Stufen auf. Während des ersten Teils der Periode ist der Gleichrichter 41 nichtleitend, und das Potential der Steuerelektrode Gl ist gleich dem Potential des negativen Anschlusses der Vorspannungsquelle 13. Während des nächsten Teils der Kurve ist der Gleichrichter 41 leitend, so daß der Transformator MT1 in den Sättigungszustand ummagnetisiert wird. Das Potential der Steuerelektrode Gl ist noch negativ, jedoch weniger negativ als während des ersten Teils, und zwar um einen Betrag, der durch den erheblichen Spannungsabfall an der Arbeitswicklung GT1 gegeben ist. Während des nächsten Teils ist der Transformator MT1 gesättigt, und das Potential der Steuerelektrode Gl steigt im wesentlichen auf das Potential des Punktes C.
  • Das Stromtor Tl wird in dem Augenblick leitfähig gemacht, in dem das Potential von Gl auf das positive Potential des Punktes C steigt. Die Stromführung des Stromtores ist in F ig. 2k dargestellt, in der das Potential der Anode A 1 gegenüber der Kathode K 1 aufgetragen ist. Hier stellen die schraffierten Flächen unterhalb der gestrichelt gezeichneten Teile der Sinuswelle die Stromführung dar; man sieht, daß die Stromführung in jeder der Halbwellen bei einem vorbestimmten Winkel beginnt.
  • Es ist zu bemerken, daß die Ansprechzeit der erfindungsgemäßenAnordnung gleich einerHalbperiode der Wechselspannung ist. Das heißt, daß eine Änderung der Rückstellspannung, die bei Beginn einer Halbperiode vorgenommen wird, während der nächsten Halbperiode wirksam wird.
  • Das dargestellte Ausführungsbeispiel der Erfindung kann in mannigfacher Weise abgewandelt werden.

Claims (2)

  1. Patentansprüche: 1. Anordnung zur Formung periodischer Steuerspannungen mit steilen Anstiegsflanken, die von einem Widerstand abgegriffen werden, der über die Arbeitswicklung einer steuerbaren Transduktordrossel und ein Ventil an eine Spannungsquelle angeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannung dieser Quelle durch überlagerung einer durch Einweggleichrichtung gewonnenen Halbwellenspannung und einer Gleichspannung erzeugt wird.
  2. 2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Steuerung der Transduktordrossel eine Rückmagnetisierungswicklung und ein Transformator mit zwei Sekundärwicklungen vorgesehen ist, an dessen eine Wicklung über ein steuerbares Ventil (Röhre oder Transistor) die Rückmagnetisierungswicklung angeschlossen ist und an dessen andere Sekundärwicklung über ein Ventil der Widerstand angeschlossen ist, von dem die Halbwellenspannung abgegriffen wird. 3. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zeitliche Lage des Flankenanstieges der Steuerimpulse relativ zu einer speisenden Wechselspannung mit Hilfe einer dem steuerbaren Ventil zugeführten Steuergröße verändert werden kann. 4. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleichspannung durch Gleichrichtung einer Wechselspannung erzeugt wird, die von einer Sekundärwicklung des Transformators abgegriffen wird. 5. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung zweier um 1801 phasenverschobenerSteuerspannungen der Transformator so ausgebildet ist, daß er eine erste mittelangezapfte Sekundärwicklung trägt, die zusammen mit Ventilen und der Gleichspannungsquelle die gegeneinander versetzten Arbeitsspannungen für zwei steuerbare Transduktordrosseln liefert, deren Rückmagnetisierungswicklungen über je ein steuerbares Ventil an eine zweite mittelangezapfte Sekundärwicklung des Transformators angeschlossen ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 641723, 651848, 690 108, 696 191, 710 434, 716 490, 724 712; deutsche Patentanmeldung B 25358/21 a2, 18/08 (bekanntgemacht am 23. 12. 1954); österreichische Patentschrift Nr. 145 449; schweizerische Patentschrift Nr. 222 369; USA.-Patentschriften Nr. 2 327 971, 2 709 798; Zeitschrift »EMA«, 1955, H. 5, S. 130, 131; Zeitschrift »E u. M«, 1954, H. 11, S. 281 bis 287; Siemens-Zeitschrift, April 1953, S. 62; Zeitschrift Elektro-Technik, 1953, Nr. 15/16, S. 66 und 71; Zeitschrift Proceedings of the IRE, April 1956, S. 529 bis 532.
DEW21049A 1956-05-07 1957-04-26 Anordnung zur Formung periodischer Steuerspannungen mit steilen Anstiegsflanken Pending DE1276092B (de)

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