DE1764943A1 - Verfahren zur Kompensation des Spannungsabfalls zwischen Lichtsteuergeraet und Scheinwerfer bei Beleuchtungsanlagen beispielsweise fuer Film- und Fernsehzwecke - Google Patents

Description

• Verfahren zur Kompensation des Spannungsabfalls zwischen Lichtsteuergerät und Scheinwerfer bei Beleuchtungsanlagen beispielsweise fUr Film-und Fernsehzweoke Bei Beleuchtungsanlagen für Film- und Fernsehzwecke fallen die Zuleitungen zu den Scheinwerfern und Leuchten auch bei günstiger Wahl des Aufstellungsortes der Lichtsteuergeräte verhältnismäßig lang aus. Dementsprechend ist auch der Spannungsabfall auf diesen Leitungen recht hoch. So betragen die Spannungsverluste bei den 2,5 kW-Kreisen eines modernen Fernsehstudios bis zu 10,5 V, obwohl die Licht-.
• steuergeräte in den Studios selbst aufgestellt und die Zuleitungen deshalb äußerst kurz gehalten sind. In anderen Studios, wo die Lichtsteuergeräte außerhalb der Studioräume aufgestellt sind, liegen die Verluste bei bis zu 34 V. Im ersten Falle bedeutet dies, daß der Lichtstrom um 16 % fällt und die Farbtemperatur von 3200°K auf 3154°K sinkt; im zweiten Fall sind die entsprechenden Werte 47 % und 3000°K. . Selbst wenn der Lichtstrom nur um 16 % sinkt, hat dies sehr wichtige wirtschaftliche Folgen; denn um einen Ausgleich für den Abfall des Lichtstroms zu finden, mühten im Extremfall etwa 20 % Scheinwerfer mehr installiert-werden, und nicht nur Scheinwerfer allein, sondern auch die zu deren Betrieb erforderlichen Anlagen und Bauelemente, wie Lichtsteuergeräte, Steuerkreise und Teleskopmaste. Nahezu in gleichem Maße steigt die benötigte elektrische Leistung, was zusätzliche Stromkosten mit sich bringt und wegen des hAren Wärmeanfalls eine entsprechende Steigerung der Leistung der Klimaanlagen erfordert, deren Betriebskosten sich damit gleichfalls beträchtlich erhöhen.
• Bei Schwarz-Weiß-Aufnahmen kann ein Spannungsabfall von 5 A wie er im günstigsten Falle auftritt, noch hingenommen werden. Bei Parb-Aufnahmen und größeren Leitungslängen zwischen den Lichtsteuergeräten und den Scheinwerfern sind jedoch besondere Maßnahmen erforderlich, um den Spannungsabfall in den nötigen Grenzen zu halten.

  Die einfachste £&&0 ist die, den Querschnitt der

  Zuleitungen zu erhöhen. Statt des belastungsmäßig zulässigen Querschnitts von 2,5mm2 wurden z. B. in einem Fall Leitungen mit einem Querschnitt bis zu 25mm2 verlegt. Üblicherweise wird bei Lichtsteuergeräten in einem Regelkreis ein Vergleich zwischen dem Istwert der Ausgangsspannung an den Geräteklemmen und dem vom Steller vorgegebenen Sollwert durchgeführt und zur Regelung ausgewertet. Wenn der Istwert der Spannung nicht unmittelbar an den Ausgangsklemmen den Lichtsteuergerätes, sondern kn den Anschlußklemmen der Scheinwerfer abgegriffen wird, erhält man auf diese Weise eine Scheinwerferbetriebsspannung, die unabhängig von der Größe des Spannungsabfalls auf der Leitung ist, vorausgesetzt, daß das Lichtsteuergerät eine mindestens um den Spannungsabfall höhere Spannung abgeben kann.
• Auch diese Lösung vermag nicht restlos zu befriedigen, da die Leitungen zwischen Lichtsteuergerät und Scheinwerfer für die Rückübertragung des Spannungs-Istwertes zwei zusätzliche Adern erhalten müssen. Den VDE-Bestimmungen entsprechend sind diese Adern mit dem gleichen Querschnitt wie die Lastleitungen auszuführen, so daß sich die Kosten für die Installation erheblich erhöhten. Außerdem können in den Verteilern und an den Schein- werfern nicht mehr die üblichen Stecker und Kupplungen verwendet werden.
• Die Erfindung zeigt einen Weg, der es ermöglicht, den Spannungsabfall in den Leitungen zwischen Liohtsteuergerät und Scheinwerfer ohne Vergrößerung des Leitungs- querschnittes und ohne Erhöhung der Zahl der Leitungen zu kompensieren. Der Vorschlag der Erfindung geht dahin, dem Istwert der am Ausgang des Lichtsteuergerätes anstehen- . den Spannung eine dem Strom in den Leitungen zum Ver- braucher proportionale Spannung entgegenzusahalten, mit der der Regelstrecke des Reglers, in der der Sollwert Gier Spannung mit dem Istwert verglichen wird, ein zu niedriger Spannungs-Istwert vorgetäuscht-wird, der eine dem Spannungsabfall auf den Leitungen entsprechende Er- höhung des Sollwertes zur Folge hat. Voraussetzung ist. natürlich auch hier, daß am Lichtsteuergerät eine Spannungs- reserve zur Kompensation des Spannungsabfalls zu Verfügung steht. Diese Voraussetzung Ist in der Regel durch die Übertragungseigenschaften des im Lichtsteuergerät einge- bauten Filters gegeben. Sie kann notfalls aber auch durch Wahl einer höheren Eingangsspannung oder Zusatztransfor- matoren auf der Ausgangsseite der Lichtsteuergeräte er- füllt werden. Schaltungsmäßig läßt sich das Verfahren der Erfindung z. B. in der Weise realisieren, daß im Zuge der zum Verbraucher führenden Leitung ein Widerstand angeordnet wird, an dem eine dem Verbraucherstrom proportionale Spannung abfällt, die einem Transformator zugeführt wird, dessen Sekundärwicklung mit der Sekundärwicklung eines zweiten, mit den Ausgangsklemmen des Lichtsteuergerätes verbundenen Transformators in der Weise in Reihe geschaltet ist, daß eine um den transformierten Spannungsabfall am Widerstand verminderte Wechselspannung entsteht, mit der nach Gleichrichtung die Regelstrecke des Reglers angesteuert wird, da der Sollwert im allgemeinen als Gleichspannungswert vorgegeben ist.
• Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung für zwei Schaltungsbeispiele näher 'erläutert.
• In der Fig. i ist mit L der Steuerteil des Lichtsteuergerätes bezeichnet, dessen Eingang an eine Wechselspannungaquelle angeschlossen ist und dessen Ausgang zu einem oder mehreren Verbrauchern - Scheinwerfern oder Leuchten -führt. Im Zuge der zu dem oder den Verbrauchern führenden Leitung ist ein Widerstand W angeordnet, an dem eine dem Verbraucherstrom proportionale Spannung abfällt. Diese Spannung wird einem Transformator T1 zugeführt, dessen Sekundärwicklung mit der Sekundärwicklung eines zweiten, mit den Ausgangsklemmen des Lichtsteuergerätes verbundenen Transformators T2 in der Weise in Reihe geschaltet ist, daß eine um den transformierten Spannungsabfall am Wider- stand W verminderte Wechselspannung entsteht. Diese Wechselspannung wird in einem Gleichrichter t11 gleich- gerichtet und der Regelstrecke einen Regler R zugeführt, in der diese mit dem am Steller S eingestellten Spannungs-Sollwert verglichen wird. Sie täuscht der Regelstrecke infolgedessen einen zu niedrigen Spannungs-Istwert vor, der eine dem Spannungsabfall auf den Leitungen zum Ver- braucher entsprechende Erhöhung des Sollwertes zur Folge hat und daher den Spannungsabfall auf den Leitungen kompen- siert.
• Von dem Ausführungsbeispiel der-Fig.:1 unterscheidet sich das nach Fig. 2 dadurch, daß jeder der Transformatoren T1, T2 einen eigenen Gleichrichter 0129 Q13 besitzt. Die Ausgangsspannung den einen Gleichrichtern ist der des anderen entgegengeschaltet. Es entsteht also auch hier wiederum eine um den transformierten Spannungsabfall im Widerstand W verminderte Spannung, die zum Vergleich in der Regelstrecke .' des Reglers R benutzt werden kann. Dieser Schaltur ist dann der Vorzug zu geben, wenn bei Belastung mit verhältnis- mäßig großen Blindstromanteil ein entsprechender Phasenwinkel , i zwischen Ström und Spannung gegeben ist.

Claims (3)

1. Patentansprüohe 1 Verfahren zur Kompensation des Spannungsabfallszwischen Lichtsteuergerät und Scheinwerfer bei Beleuchtungsanlagen beispielsweise für Film- und Fernsehzwecke, dadurch ge- kennzeichnet, daß dem Istwert der am Ausgang des Licht- eteuergerätes anstehenden Spannung eine dem Strom in den Leitungen zum Verbraucher proportionale Spannung entgegengesehaltet wird, mit der der Regelstrecke des Reglers, in der der Sollwert der Spannung mit dem lstwert ver- glichen wird, ein zu niedriger Spannungs-Istwert vorge- täuscht wird, der eine dem Spannungsabfall auf den Leitungen entsprechende Erhöhung des Sollwertes zu Folge hat.
2. 2. Schaltungsanordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Im Zuge der zum Verbraucher führenden Leitung ein Widerstand angeordnet ist, an dem eine dem Verbraucherstrom proportionale Spannung abfällt, die einem Transformator zugeführt wird, dessen Sekundärwicklung mit der Sekundärwicklung eines zweiten, mit den Ausgangsklemmen des Lichtsteuergerätes verbundenen Transformators in der Weise In Reihe geschaltet ist, daß eine um den transformierten Spannungsabfall am Widerstand verminderte Wechselspannung entsteht, mit der nach Gleichrichtung die Regelstrecke des Reglers angesteuert wird.
3. 3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß jedem Transformator ein eigener ßleichrIchter zugeordnet ist, deren Ausgangsspannungen einander entgegengeschaltet sind, um die zur Ansteuerung der Regeletrecke erforderliche verminderte Spannung zu erhalten.