DE1563143A1

DE1563143A1 - Anordnung zum praktisch leistungslosen Schalten und Steuern durch Drosseln mittels einstellbarer Abmagnetisierung

Info

Publication number: DE1563143A1
Application number: DE19661563143
Authority: DE
Inventors: Heinrich Brungsberg; Manfred Urban
Original assignee: BBC Brown Boveri France SA
Current assignee: BBC Brown Boveri France SA
Priority date: 1966-09-24
Filing date: 1966-09-24
Publication date: 1970-03-26

Description

Anordnung zum praktisch leistungslosen Sehalten und Steuern durch Drosseln mittels einstellbarer Abmagnetisierung. Anordnungen zum praktisch leistungslosen Schalten oder Steuern über gesättigte Drosseln sind bekannt und in verschiedenen Varianten vorhanden. Diese erfordern aber im allgemeinen zum Steuern der Vor- oder Abmagnetisierung neben der Wicklung für den Laststrom mindestens eine zweite Wicklung für den Steuerstrom und eine Steuerstromquelle.
Zwar zeigt die deutsche Patentschrift Nr. 911 039 eine Einrichtung einer vormagnetisierten regelbaren Drosselspule mit parallel geschalteten Wechselstromwicklungen und Gleichrichter-Ventilen, bei der auf einen fremden regelbaren Steuerstrom verzichtet wird I Jedoch sind dafür weitere parallel geschaltete Wicklungen erforderlich, die indirekt in der Vormagnetisierungs wicklung einen Strom doppelter Frequenz erzeugen, der die Vormagnetisierung übernimmt.
Eine solche Anordnung ist recht aufwendig.
Bei einer anderen bekannten Einrichtung, nämlich der USA-Patentschrift Nr. 2 733 ,307, ist ein Magnetverstärker mit Selbstsättigung beschrieben, bei dem zusätzlich zur allgemein üblichen Steuerwicklung ein veränderlicher Widerstand im Brückenzweig angeordnet ist, der es erlaubt, die Abmagnetisierung feinstufiger einzustellen. Diese Einrichtung sieht zur Steuerung der Leistung in erster Linie die 'an einer veränderlichen Gleichspannung liegende Steuerwicklung vor, während der veränderliche Widerstand nur der Feineinstellung dient. Die Einrichtung ist ebenfalls sehr aufwendig.
Der Erfindung liegt die Aufgabe.zugrunde, bei dem eingangs erwähnten Gerät eine weitere Vereinfachung zu schaffen.
Die Erfindung besteht darin, dass ein Verbraucher, z.8. eine Glühlampe, mit einer aus zwei sättigbaren Drosseln und zwei Gleichrichtern bestehenden Brücke in Serie geschaltet ist, wobei die beiden, von einer gemeinsamen Leitungszuführung abzweigenden, mit je einem Verzweigungspunkt der Brücke einerseits und die beiden, von einer gemeinsamen Leitungszuführung abzweigenden und vom Verzweigungspunkt entgegengesetzt gerichteten Gleichrichter mit je einem Verzweigungspunkt der Brücke andererseits verbunden sind und in der Brücke eine dem Stromfluss im Brücken-Nullzweig praktisch bis zur Stromlosigkeit veränderbares elektrisches Funktionselement eingebaut ist. Diese Einrichtung wird nicht nur durch den Fortfall einer zusätzlichen Steuerstromquelle, sondern auch durch den Fortfall weiterer Wicklungen für den Steuerstrom begünstigt.
Gemäss der Erfindung besteht das elektrische Funktionselement aus einem Schalter, z.B. Mikroschalter, Transistor, Thyristor oder dergleichen.
Weiterhin kann nach der Erfindung das elektrische Funktionselemeist auch aus einem veränderlichen Widerstand bestehen, z. B. einem Potentiometer, einem Transistor, einem temperaturabhängigen Widerstand (PTC oder NTC) oder aus einem lichtabhängigen Widerstand (Fotowiderstand).
Der Gegbnstand der Erfindung ist in der Zeichnung in zwei Ausführungsbeispielen dargestellt.
Fig. 1 zeigt eine Schaltanordnung mit einem im Brücken-Nullzweig angeordneten Schalter.
Fig. 2 zeigt eine Schaltanordnung mit einem im Brücken-Nullzweig angeordneten, veränderbaren Widerstand.
Fig. 3 zeigt die Magnetisierungskennlinien für die Drosseln, und Fig. 4 zeigt den Spannungsverlauf UDR an der Drossel und UG am Verbraucher bei 900 Phasenanschnitt.
Gemäss Figur 1 besteht die Anordnung aus zwei Drosseln 1 und 2 und zwei Gleichrichtern 3 und 4 und einem Schalter 5. Drosseln und Gleichrichter bilden eine Brückenschaltung, in deren Nullzweig der Schalter 5 liegt. Der zu schaltende Verbraucher 6, der im vorliegenden Beispiel eine Lampe ist, befindet sich in Serie mit der Anordnung.
Bei offenem Schalter 5,. gemäss Fig. 1, kann kein Strom im Brückenzweig fliessen. Die beiden Drosseln 1 und 2 werden in entgegengesetzter Richtung aufmagnetisiert und bleiben in diesem Zustand, weil sie von einem Gleichstrom durchflossen sind und die Gleichrichter 3_-und z-einen Streufluss in der anderen Richtung nicht zulassen. Sie stellen in diesem Zustand einen sehr geringen Widerstand dar, nämlich den ohmschen Widerstand der Wicklung. Bei geschlossenem Schalter 5 liegen beide Drosseln 1 und 2-an der vollen Wechselspannung. Die Gleichrichter 3 und 4 sind wirkungslos. Erfolgt die Auslegung der Drosseln 1 und 2 so, dass bei Nennspannung die Sättigung nicht ganz erreicht wird, dann fliesst im Lastkreis nur ein ganz geringer Magnetisierungsstrom von weniger als 1% des Nennstromes.
In Fig. 2 ist anstelle eines Schalters als Funktionselement ein veränderlicher Widerstand 7 eingebaut. In der gezeichneten Stellung des Widerstandes fliesst während der ersten 90o der positiven Halbwelle ein Magnetisierungsstrom IM durch die Drossel 2 und den Gleichrichter 4 und bringt die Drossel von Punkt A der Hysterese-Kurve (Fig. 3) in die positive Sättigung. Während der weiteren 90o der positiven Halbwelle ist der induktive Widerstand der Drossel 2 praktisch Null, und es fliesst der volle Laststrom. Gleichzeitig mit dem Magnetisierungsstrom in der Drossel 2 während der ersten 900 der positiven Halbwelle fliesst ein Abmagnetisierungsstrom IA in der Drossel 1 und bringt diese aus dem Gebiet der negativen Sättigung zu Punkt C .der Hysterese-Kurve (Fig. 3). Während der weiteren 900 der positiven Halbwelle ist die Spannung an der Drossel 1 und am Widerstand 7 nahezu Null, und am magnetischen Zustand der Drossel 1 ändert sich bis zur negativen Halbwelle der Spannunk nichts.
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Jede der beiden Drosseln 1 und 2 ist bei dieser Einstellung des Widerstandes 7 somit nur in der Lage, eine Spannungszeitfläehe von etwa 50% des Maximalwertes aufzunehmen (Fig. 4). Während der anderen Zeit fliesst praktisch der volle Laststrom, so dass die mittlere Durchgangsleistung ebenfalls 50°ö beträgt. Statt des in den Figuren dargestellten Schalters 5 oder Widerstandes im Brücken-Nullzweig kann auch eine Mikroschalter, ein Transistor, ein Thyristor, ein Potentiometer, ein temperaturabhängiger Widerstand (PTC oder NTC) oder auch ein lichtabhängiger Widerstand (Fotowiderstand) eingesetzt sein.
Durch die Vereinfachung der Anordnung wird insbesondere auch eine Verbilligung erzielt.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e 1.) Anordnung zum praktisch leistungslosen Schalten und Steuern durch Sättigungsdrosseln mit einstellbarer Abmagnetisierung, dadurch gekennzeichnet, dass ein Verbraucher, z.B. eine Glühlampe (6), mit einer aus zwei sättigbaren Drosseln (1 und 2) und zwei Gleichrichtern (3 und 4) bestehenden Brücke in Serie geschaltet ist, wobei die beiden von einer gemeinsamen Leitungszuführung abzweigenden Drosseln (1 und 2) mit je einem Verzweigungspunkt der Brücke einerseits und die beiden von einer gemeinsamen Leitungszuführung und vom Verzweigungspunkt entgegengesetzt gerichteten Gleichrichter (3 und 4) mit je einem Verzweigungspunkt der Brücke andererseits verbunden sind und in der Brücke ein den Stromfluss im Brücken-Nullzweig praktisch bis zur Stromlosigkeit veränderbares elektrisches Funktionselement (5, 7) eingebaut ist. 2.) Anordnung nach Anspruch. 1, dadurch gekennzeichnet, dass das elektrische Funktionselement ein Schalter (5), z.B. Mikroschalter; Transistor oder Thyristor.ist. 3.) Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das elektrische Funktionselement ein veränderlicher Widerstand (7), z.B. Potentiometer, Transistor, temperaturabhängiger Widerstand (PTC oder NTC) oder ein lichtabhängiger Widerstand (Potowiderstand) ist.