DE2058715A1 - Abfuehlschaltung fuer Spannung gegenueber Strom - Google Patents

Description

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Äbfühlschaltung für Spannung gegenüber Strom*

Die Erfindung bezieht sich allgemein auf eine selbsttätige Ab*- fühlschaltung für Spannung gegenüber Strom zur Verwendung in Verbindung mit einem Netzgerät„ und insbesondere auf eine Schaltung zur Ermittlung eines Lichtbogens oder von Funken für ein System zur elektrochemischen Bearbeitung oder auf eine Widerstandsmeßschaltung für ein Verfahren zum elektrochemischen *

Farbauftragen oder ein anderes Verfahren, bei dem ein veränderlicher Widerstand vorhanden ist. Im ersteren Fall wird der Beginn einer Lichtbogen- oder Funkenentladung abgefühlt und dazu verwendet, sofort die Stromaufnahme der Last zu begrenzen und schließlich das Netzgerät abzuschalten, oder im letzteren Fall dazu verwendet, für Steuerungszwecke ein Maß für den Lastwiderstand zu erhalten.

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Bei bestimmten elektrülytischen Verfahren, insbesondere bei den Verfahren, bei denen ein Zwischenraum zwischen einer We 'rib aeugelektrode und einem Werkstück belassen wird, kann es zu einem Zustand kommen, der sieh äußerst schädlich auf das Werk* stück, an dem die Bearbeitung erfolgt, und auf die dazu verwendete Vorrichtung auswirkt. Bei elektrochemischen Bearbeitungsverfahren wird insbesondere eine Werkzeugelektrode in die Nähe eines Werkstücks gebracht, und ein Elektrolyt wird zwischen Werkstück und Werkzeugelektrode gerichtet. Während zwischen Werkstück und Werkzeugelektrode eine elektrische Energie zugeführt wird, findet eine Materialabtragung an dem Werkstück statt. Dieser Vorgang der Materialabtragung ist zwar noch nicht in allen Einzelheiten erforscht, es hat sich jedoch gezeigt, daß in dem Zwischenraum bestimmte Bedingungen auftreten können, durch welche der Zwischenraum zur Lichtbogen- oder Funkenbildung gebracht wird, wodurch Einfressungen und eine Beschädigung der Werkzeugelektrode und außerdem eine Beschädigung der bearbeiteten Werkstückoberfläche hervorgerufen werden können.

Eine Theorie erklärt die vorstehend beschriebenen Bedingungen in dem Zwischenraum durch den Durchgang von Verunreinigungen, die in dem Zwischenraum in dem durchgeführten Elektrolyt suspendiert sind, unabhängig davon, ob die Verunreinigungen isolierende oder leitfähige Eigenschaften haben. Wenn es sich um eine isolierende Verunreinigung handelt, wird ein Teil der dem Werkstück gegenüberliegenden

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Werkzeugelektrodenfläche maskiert, wodurch die für den Stromdurchgang bestimmte leitfähige Fläche verringert wird»» Daher neigt der Strom dazu, rasch abzufallen und eine schnell abnehmende Stromwellenfront zu bilden. Aufgrund der isolierenden Eigenschaft der Verunreinigung wird gleichzeitig das Werkstück maskiert und infolge der geringeren Materialabtragung an der durch die Verunreinigung maskierten Stelle ein Hügel auf dem Werk- ä stück ausgebildet.

In manchen Fällen wird die Verunreinigung weggewaschen, so daß der Hügel zurückbleibt, an welchem ein kleinerer Zwischenraum zur Werkzeugelektrode besteht. Ein anschließend erfolgender Stromdurchgang zentriert sich daher um den Hügel, wodurch der Stromdurehgang noch weiter verändert wird. Wenn jedoch die Verunreinigung leitfähig ist, wird der Zwischenraum durch die Verunreinigung praktisch kurzgeschlossen, so daß sich ein scharfer Stromanstieg ergibt. J In entsprechender Weise ergibt sich durch den Stromanstieg eine steil ansteigende Stromfront an der elektrischen Energiequelle und ein entsprechender Spannungsabfall an dem Werkstück. Eine entsprechende Situation tritt beim elektrochemischen Polieren und in anderen elektrochemischen Verfahren dieser Art auf.

Um sowohl die Werkzeugelektrode als auch das Werkstück zu schützen, ist es erforderlich, daß der Beginn einer Funken-

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oder Lichtbogenbildung so schnell wie möglich nach ihrem Auftreten abgefühlt und die Arbeitsweise des Netzgerätes in einer solchen Weise gesteuert wird, daß die Stromaufnahme der Last wesentlich herabgesetzt wird. Je früher die Funkenbildung abgefühlt und eine entsprechende Einstellung vorgenommen wird, wobei es sogar zum Abschalten des Netzgerätes kommen kann, desto größer ist der Schutz des Werkstücks und der Werkzeugelektrode. Die in Verbindung mit derartigen Netzgeräten normalerweise verwendeten Schaltungsschutzvorrichtungen arbeiten jedoch nicht schnell genug, um Schäden dieser Art zu verhindern.

Es hat sich weiterhin als wünschenswert erwiesen, eine Steuerschaltung zu schaffen, die auf die vorstehend beschriebenen Bedingungen an der Last ansprechbar, jedoch nicht für andere Bedingungen in der elektrischen Schaltung ansprechbar ist, wie z.B. innerhalb des Netzgerätes. In diesem Zusammenhang ist ein System entwickelt worden, welches den Stromdurchgang durch den Zwischenraum auf einem Maximalwert hält, um die größtmögliche Materialabtragung von dem Werkstück zu erhalten. In manchen Fällen ruft jedoch dieser hohe Strom in dem Zwischenraum die bereits beschriebene Funken- oder Lichtbogenbildung hervor. Das erfindungsgemäß vorgeschlagene System ist in der Lage, diesen Maximalstrom aufrecht zu erhalten und dabei einen gleichzeitigen Schutz des Werkstücks und der Werkzeugelektrode zu bewirken, falls eine Funken- oder Lichtbogenbildung auftritt.

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Außerdem wurde gefunden, daß in elektrochemischen Parbauftrageverfahren die Dichte oder Dicke der aufgebrachten Farbschicht eine Funktion des Lastwiderstandes ist. Daher läßt sich das erfindungsgemäße System dazu verwenden, ein Maß für den Lastwiderstand und damit ein Maß für den Farbauftrag auf das Werkstück zu erhalten, wobei dieses Signal zur Steuerung für das Netzgerät verwendet werden kann. Die Steuerung kann entweder in der

Weise erfolgen, daß die aufeinanderfolgend aufgebrachten Farbschichten linear vermehrt werden oder die Enddicke der aufgebrachten Farbschicht bestimmt wird. Bei Systemen dieses Typs ist es üblich, daß die Farbe beim ersten Eintauchen des Werkstücks und Anlegen des Stroms schnell aufgebracht wird, da der Widerstand der Last äußerst gering ist und sich somit ein hoher Stromdurchgang ergibt. Während die Farbe auf dem Werkstück abgelagert wird, verringert sich dieser Stromdurchgang nicht linear. Daher läßt sich das erfindungsgemäße System auch dazu verwenden, das Auf- \ bringen von Farbe auf die Oberfläche linear zu machen, indem eine linear zunehmende Widerstandskennlinie aufrechterhalten wird.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein verbessertes Steuersystem für ein Netzgerät zu schaffen, das nach einer Strom-Spannungs-Kennlinie arbeitet, sich insbesondere zur Steuerung von elektrolytischen Bearbeitungsvorrichtungen eignet, ein Ausgangssignal als Funktion des

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Lastwiderstandes erzeugt, und gestattet, die Leistungsabgabe von einem Netzgerät an eine elektrolytische Last zu steuern. Das vorgeschlagene Steuersystem soll sich zur Steuerung eines Netzgerätes oder des der Last zugeführten Stroms eignen, wenn die Last hochohmisch ist, und Vorrichtungen zum Ausgleich in den Ausgangsleitungen vorhandener induktiver oder kapazitiver Widerstände aufweisen, und eine verbesserte Vorrichtung zum Abfühlen und Steuern von Lichtbogen- oder Funkenentladungen darstellen, die in der Lage ist, Spannungshöhe und Stromstärke in Korrelation zu bringen. Das zur Steuerung des Netzgerätes dienende System soll die Leistungsaufnahme der Last steuern, eine selbsttätige Verstärkerregelung für die-Steuerung der Arbeitspunkte der verschiedenen Untersysteme innerhalb des Systems aufweisen, ein Signal erzeugen, das eine Punktion des Lastwiderstandes ist und eine sehr hohe Ansprechgeschwindigkeit und Zuverlässigkeit besitzen.

Weitere Merkmale, sowie die Vorteile der Erfindung werden aus der nachstehenden Besehreibung, den Ansprüchen und den Zeichnungen ersichtlich.

Fig. 1 ist ein schematisches Blockschaltbild und zeigt ein bevorzugtes System, das einige Merkmale der Erfindung aufweist. Fig. 2 ist ein schematischer Schaltplan und zeigt

einen Ausschnitt des in Fig. 1 dargestellten Systems, insbesondere den Quadrantenmulti-

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plikator und die Induktivitätskorrektionsschleife. "

Fig« 3 ist ein schematischer Schaltplan eines anderen Ausschnittes des in Fig. 1 dargestellten Systems und zeigt insbesondere die Spannungs- und Stromgleichrichter und die Ausgangs-Triggerschaltung.

Fig. H ist ein schematischer Schaltplan eines* ^

Endabschnitts des in Fig. 1 dargestellten Systems und'zeigt insbesondere die Ausgangsgleichrichterschaltung der Brechstange.

Vermittels des erfindungsgemäßen Systems werden Strom- und Spannungssignale von AusgangesammeIschienen erhalten, wobei das Spannungssignal genau die Spannungshöhe an der Ausgangssammelschiene ist, während das Stromsignal ein vorbestimmtes Verhältnis zu dem Ausgangsstrom hat.

Das Stromsignal wird durch eine Reihe von Verstärkern auf eine der Größe des Spannungssignals entsprechende Größe verstärkt. Das System weist eine selbsttätige Verstärkerrege Is chaltung auf, die sowohl den Strom als auch die Spannung abfthlt, diese beiden Signale miteinander vergleicht und ein Ausgangssignal liefert, das als Multi-

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ρlikationsfaktor zur Verstärkung des Stromsignals cdent. Somit gewährleistet die selbsttätige Verstärkerregelschaltung, daß der Strompegel dem Spannungspegel äquivalent

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ist« Die Spannungs- und Sfcroesignale-werden dann miteinander ¥erglieiien und subtrahiert * um ein^:Äus'gangssignal für ' eine Triggers^haltung- zu erhalten» die sich bei normalen Bedingungen auf einem Nullpegel befindet. Wenn jedoch ein abnormaler Zustand wie z.B. ein Funke oder ein Lichtbogen auftritt, steigt das Stromsignal scharf an, während das Spannungssignal abfällt und einen instabilen Zustand in dem System hervorruft, wodurch ein Ausgangs-Triggerimpuls abgegeben wird. Dieser Triggerimpuls wird dazu verwendet, den Ausgangsstrom im Nebenstrom umzuleiten, das Netzgerät abzuschalten und diesen Vorgang durch ein Signal der Bedienungsperson anzuzeigen.

Wie bereits ausgeführt, ist es erforderlich, daß die Last aus einem ohmsehen Widerstand besteht. Zum Ausgleich einer im Lastkreis einschließlich der Sammelleitungen etwa auft retenden geringen Induktivität oder Kapazität ist eine selbsttätige Induktivitätskorrektions- oder di/dt-Korrektionsschaltung vorgesehen. Diese Korrektionsschaltung fühlt den Eingangsstrom ab und liefert ein Signal, das vorgeschoben und nach stattgefundener Multiplikation in den Stromverstärkungskreis eingeführt wird. Auf diese Weise ist das Stromsignal selbsttätig für jede etwa im Lastkreis vorhandene Induktivität abgeglichen. Außerdem wurde gefunden, daß die selbsttätige Verstärkerregelschaltung ein Maß für den Lastwiderstand liefert, da der Eingangsstrom durch den Rückkopplungsfaktor multipliziert"wird und

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das Stromsignal genau gleich macht dem Spannungssignal. Somit liefert der MuItipIikationsfaktor ein Maß für den Widerstand entsprechend dem ohmschen Gesetz.

In Fig. 1 ist ein Blockschaltbild eines bevorzugten Steuersystems Io dargestellt, das die erfindungsgemäßen Merkmale aufweist und mit den Ausgangssammeischienen

eines Netzgerätes verbindbar ist. Das System ist insbe- *

sondere mit einem Nebenschlußwiderstand verbindbar, der ein Stromsignal liefert, das proportional ist dem in der Sammelschiene fließenden Laststrom. Der Nebenstromwiderstand besteht vorzugsweise aus einem nicht induktiven Widerstand, wobei sich der von der Firma T & M Research Company hergestellte Widerstand des Modells Nr. K-10,000-20 als besonders geeignet erwiesen hat. Der Ausgang des Widerstandes wird einer Eingangsklemme 12 zugeführt, die vermittels eines Kondensators 16

in Wechselstromkopplung mit einem Vorverstärker 14 steht. ^

Der Vorverstärker hat vorzugsweise einen Verstärkungsgrad von angenähert 5o.

Der Ausgang des Vorverstärkers 14 wird einer Eingangsklemme einer Vierquadrant-Multiplikatorschaltung 2o über eine Leitung 22 zugdUhrt. Die Vierquadrant-Multiplikators chaltung 2o ist beispielsweise von einer Ausführung wie·sie durch die Firma Motorola Corporation, Semiconductor Division unter der Bezeichnung Modell Nr,

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- Io -

MC1595L oder Modell Nr. MC1495L hergestellt wird. Bei dem hier beschriebenen System ist die Multiplikatorschaltung 2o in einer solchen Weise angeschlossen, daß sie eine Ausgangsspannung erzeugt, die ein lineares Produkt der beiden Eingangsspannungen ist, wobei ihre Wirkungsweise sehr genau und linear ist. Die Vierquadrant-Multiplikatorschaltung 2o weist wenigstens zwei Eingänge

P X und Y auf, von denen der Eingang Y mit einer Eingangsleitung oder einer Eingangsklemme 2k von einer selbsttätigen Verstärkerregelschaltung verbunden ist, die weiter unten beschrieben wird. Dementsprechend liefert die Vierquadrant-Multiplikatorschaltung 2o in einer Ausgangsleitung 28 ein Ausgangssignal j dessen Größe bestimmt ist durch das Produkt aus einer Konstante multipliziert mit den Eingangsspannungen in den Leitungen 22 und 24. Im Normalfall beträgt die Konstante O₃I₉ und dieses Signal

fe der Größe o,l XY wird vermittels eines Widerstandes an den Verstärker 3o angelegt. Der Verstärker ist bei der bevorzugten Ausführungsform so ausgewählt, daß er einen Verstärkungsgrad Io aufweist, welcher die durch die Vierquadrant-Multiplikatorschaltung 2o von Haus aus bewirkte Verringerung des Produktsignals ausgleicht. Das Aus gangs sisn al I des Verstärkers 3o_s das in der Leitung 36 erscheint, ist daher das Produkt aus den Signalen X und Y in den Leitungen 22 und 2k,

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Der Ausgang des Verstlricers Jo tdxel vermittels eines stromkopplungiselementes in der Warm, eines Kondensators k2 einer Subtraktionsschaltung 4o zügeführt* Die Spannung», «siehe sich bereits auf einem Pegel befindet» der pit dem -verstärkten Strompegel vergleichbar ist, wird vermittels einer Eingangsklemme 44 und eines Kondensators 46 unmittelbar .in die Subtraktionssehaltung 4o eingespeist»

Um zu gewährleistenj daß der Strom auf einer Höhe gehalten wird, die während des normalen Betriebes ein im wesentlichen null betragendes Ausgarigssignal am Ausgang des Systems Io liefert, wird vermittels einer Leitung 52 ein Spannungssignal einer Rückkopplungsschaltung 5o für automatische Verstärkungsregelung zugeführt, und ein multipliziertes Stromsignal wird vermittels einer Leitung 5^ der Rüokkopplungsschaltung zugeführt. Das Spannüngssignal durchläuft eine Gleichrichtersehaltung 56, welche die bei 58" dargestellte Ausgangswellenform erzeugt, wobei es sich A

bei diesem Signal um das durch Vollweggleichrichtung erhaltene Spannungssignal mit der Amplitude a handelt. In entsprechender Weise wird das Stromsignäl in eine Gleichrichters ehaltung 6o eingespeist, durch welche ein Ausgangssignal in einer Ausgangsleitung 62 erhalten wird, das die bei 64 dargestellte Wellenform und einen Aus gangs pe geIb aufweist. Im normalen Betrieb der Schaltung haben a und b im allgemeinen infolge der vorstehend beschriebenen Multiplikation des Stromsignals die gleiche Höhe. Die Ausgänge

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beider Gleichrichter 56 und 60 werden jeweils über einen Widerstand 68 bzw. 7 ο einem Summierknotenpunkt 66 zugeführt. Um jedoch an dem Knotenpunkt 66 ein Stromsignal null zu erhalten, wenn die Amplituden a und b gleich groß sind, wird das Spannungssignal vermittels einer Inverterschaltung 7k umgekehrt, so daß bei gleichen Spannungsund Stromsignalamplituden am Knotenpunkt 66 ein Strom

null erscheint.
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Das Signal am Knotenpunkt 66 wird einer Treiberschaltung 78 hoher Verstärkung zugeführt, welche in Abhängigkeit von einem von dem Knotenpunkt 66 abgegebenen Eingangsstrom null einen kleinen Antriebsstrom in der Ausgangsleitung 80 liefert. Wenn jedoch der Knotenpunkt 66 leicht positiv oder negativ wird, wobei das Stromsignal größer als das Spannungssignal werden kann oder umgekehrt, liefert die Treiberschaltung 78 hoher Verstärkung ein sehr _ großes Ausgangssignal in der Leitung 80. Das in der Leitung 80 erscheinende große Ausgangssignal durchläuft einen einpoligen Dämpfungskreis 82, der aus einem Widerstand Qk und einem Kondensator 86 besteht, und gelangt zu der Leitung 2k, welche die Eingangsklemme Y oder die Klemme für den selbsttätigen Verstärkungseingang der Vierquadrant-Multiplikatorschaltung 2o bildet. Der Dämpfungskreis 82 ist ausreichend bemessen, um zu gewährleisten, daß der einpolige Dämpfungspunkt (single roll-off point) im Rückkopplungskreis erhalten wird und somit

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Schwingungen oder gedämpfte Schwingungen und andere unerwünschte Eigenschaften eines Rückkopplungskreises vermieden werden.

Das in der Leitung 24 erscheinende selbsttätige Verstärkungsregelsignal wird als Eingang Y für die Vierquadrant-Multiplikatorschaltung 2o verwendet, wobei der Eingang

als
Y/ein Paktor zur Multiplikation des in der Leitung 22 erscheinenden Stromsignals verwendet wird. Damit ist das in der Leitung 28 erscheinende Ausgangssignal ein multiplizierter Paktor des Stromsignals in der Leitung 22, und der multiplizierte Paktor wird durch den Unterschied zwischen dem Spannungs- und multiplizierten Stromsignal bestimmt. Es zeigt sich, daß das-Signal in der Leitung 22 ein Stromsignal und das Ausgangssignal in der Leitung 28 nach Verstärkung durch den Verstärker 3o gleich ist dem Spannungssignalj das an die Spannungseingangsleitung der Subtraktionsschaltung 4o angelegt wird. Das Signal in der Leitung 24 ist daher erforderlieh, um zu gewährleisten, daß das Stromsignal in der Leitung 28 proportional ist dem Spannungssignal.

Nach dem ohmschen Gesetz wird daher das Signal in der Leitung 22 mit einem selbsttätigen Verstärkungsregelsignal in der Leitung 24 multipliziert, das eine Punktion des Widerstandes des Lastkreises ist. Das Signal in der Leitung 24 liefert somit eine Anzeige für den ohmschen Widerstand

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des Lastkreises und läßt sich als Steuersignal zur Steuerung eines Netzgerätes oder einer anderen ähnlichen Vorrichtung verwenden, welche einem elektrochemischen Parbauftragesystem elektrische Leistung zuführt. Das Signal in der Leitung kann beispielsweise mit einem Bezugswertpegel verglichen werden, um die Parbauftragung nach Erreichen eines vorbestimmten Widerstandswertes zu unterbrechen, wobei das Signal eine vorbestimmte Parbdicke auf dem Werkstück anzeigt. Das Signal in der Leitung 24 kann auch zur Steuerung der Energiezufuhr zu der Parbauftragungslast verwendet werden. Beispielsweise kann durch das Signal in der Leitung 24 der Laststrom zu der Parbauftragungslast nicht linear gesteigert werden, um eine lineare Zunahme des Widerstandes an der Last aufrecht zu erhalten.

Wie bereits erwähnt, subtrahiert die Subtraktionsschaltung 4o die an ihren Eingang angelegten augenblicklichen Spannungsund Stromsignale und liefert in einer Ausgangsleitung 9o ein Ausgangssignal, wenn in der Spannungs- und Stromschaltung eine plötzliche und entgegengesetzt gerichtete Veränderung auftritt. Eine derartige Veränderung kann wie vorstehend beschrieben auf eine plötzliche Funkenbildung oder Lichtbogenentladung zurückzuführen sein, wobei der Strom innerhalb einer kurzen Zeitspanne auf einen verhältnismäßig großen Wert anwächst, während die Spannung gleichzeitig abfällt. Normalerweise sind die Eingangssignale zu der Subtraktionsschaltung 4o gleich groß, und ein Signal null erscheint in der

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Leitung 9o. Der in der Leitung 9o vorhandene Signalpegel wird vermittels einer Verstärkerschaltung 92 verstärkt und über einen Gleichrichter 9β einer Ausgangs-Triggerschaltung 94 zugeführt. Wenn eine Funken- oder Lichtbogenentladung auftritt j liefert die Triggerschaltung 3k ein Triggersignal₃ so daß sich in einer Ausgangsleitung 98 ein Zündimpuls ergibt. Wie aus der weiteren Beschreibung ersichtlich ist, dient das Zündsignal in der Ausgangs- J

leitung 98 zur Steuerung einer Brechstangenschaltung (crowbar circuit) mit einem'gesteuerten Gleichrichter und als Signal zum Abschalten des Gleichrichters.

Wie aus den vorstehenden Ausführungen zu entnehmen, ist es im wesentlichen unzweckmäßig, einen Lastkreis von rein ohmschem Widerstand vorzugeben, da stets ein bestimmter Betrag von induktivem oder kapazitivem Widerstand durch die AusgangsSammelleitungen und andere Leitungen innerhalb der Schaltung erzeugt wird. Aus diesem Grunde ist J es wünschenswert, eine Korrektur für das Vorhandensein eines geringen Blindwiderstandes in der Last vorzunehmen. Wie aus der vorstehenden Beschreibung ersichtlich, müssen das Spannungs- und Stromsignal genau phasengleich sein, damit sich die relativen Größen von Spannungs- und Stromsignal abfühlen lassen. Zu diesem Zweck ist eine Blind-Widerstandskorrektionsschaltung loo vorgesehen und dient dazu, in Abhängigkeit von einer im Eingangskreis abgefühlten Stromänderungsgeschwindigkeit in bezug auf die

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Zeit einen Kompensationsstrom in den Ausgangsverstärker einzuführen. Die Schaltung loo weist eine Punktionsverstärkerschaltung Io2 auf, der über eine Leitung Io4 ein Eingangssignal von dem Stromeingang zugeführt wird und die das Ausgangssignal der Korrektionsschaltung Io2 über einen Widerstand I06 und eine Leitung I08 in den Verstärker 3o einführt.

Die Schaltung Io2 besteht grundsätzlich aus einer Differenzierschaltung, die ein zur Stromänderungsgeschwindigkeit in bezug auf die Zeit proportioniertes Ausgangssignal liefert. Dabei muß daran erinnert werden, daß die infolge des induktiven Blindwiderstandes einer Schaltung erzeugte Spannung gleich ist der Induktivität multipliziert mit der Stromänderung in bezug auf die Zeit. Sobald eine Schaltung fertig verdrahtet ist, ist ihre Induktivität konstant, da sie eine Punktion der mechanischen Eigenschaften der Schaltung wie z.B. der Länge und Formgebung der Leitungen ist. Somit ist die Erzeugung einer Spannung, die proportional ist zu der Stromänderungsgeschwindigkeit in bezug auf die Zeit ein direktes Maß für die Induktivität der Schaltung. Ein Beispiel für das Ausgangssignal der Diffe-. renzierkorrektionss chaltung Io2 ist bei Ho dargestellt und stellt die Differenzierung des bei 112 dargestellten Eingangssignals dar, das aus einem gleichgerichteten Halbwellenstrom besteht, wenn die Steuerung für die Ausgangsleistung zu Ende einer Periode gezündet worden ist.

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Die Wellenzüge in den übrigen Figuren der Zeichnung zeigen jedoch die Arbeitsweise des Systems, wenn der Last die Vollwelle zugeführt wird.

Während des Betriebes wird das Stromeingangssignal von der Sammelschiene durch den vorstehend, beschriebenen Nebenschlußwiderstand der Eingangsklemme 12 zugeführt. Das Signal durchläuft den Vorverstärker 14 und gelangt zur Vierquadrant-Multiplikatorschaltung 2o, in welcher das Signal "

in der Leitung 22 mit einer Konstante und dem Signal in der Leitung 24 multipliziert wird. Das Ausgangssignal des Vierquadrantenmultiplikators wird einem Verstärker 3o zugeführt , dessen Ausgang an die Subtrakfionsschaltung 4o angelegt ist. An die Eingangsklemme 44 wird ein Spannungssignal angelegt und von dieser.unmittelbar in die Subtraktionsschaltung 4o eingeführt.

Die Vierquadrant-Multiplikatorschaltung 2o dient in Ver-

bindung mit dem Verstärker 3o, welcher den Reziprokwert der Konstante vorgibt, mit welcher der Vierquadrantenmultiplikator arbeitet, dazu, das Stromsignal auf einem Pegelwert zu halten, der gleich ist dem der Spannungs-

schaltung« Ein Spannungssignal wird vermittels einer Leitung 52, eines Gleichrichters 56 und eines Inverters 74 dem Summierknotenpunkt 66 zugeführt. Das Stromsignal wird nach Multiplikation vermittels des Gleichrichters 6o dem Knotenpunkt 66 zugeführt. Wenn daher die beiden Signale

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identisch zueinander sind und das eine in bezug auf das andere umgekehrt ist, wird der Treiberschaltung 78 hoher Verstärkung ein Ausgangssignal null zugeführt. Mit einem Eingangssignal null liefert die Treiberschaltung 78 einen kleinen Antriebsstrom über die Leitung 24 zu dem Vierquadrantenmultiplikator. Das Signal in der Leitung 24 liefert daher der Multiplikatorschaltung den erforderlichen Multiplikationsfaktor, damit diese das Ausgangssignal in der Leitung 36 genau gleich dem Spannungssignal machen kann. Aus diesem Grunde ist das Signal in der Leitung 24 eine Punktion des Widerstandes der Schaltung.

Außerdem wird die natürliche Induktivität der Sammelschienenschaltung vermittels der Induktivitäts- oder Blindwiderstands· korrektionsschaltung Io2 korrigiert, welche den Sammelschienenstrom abfühlt, differenziert und in den Verstärker 3o ein Signal einführt, das proportional ist der Stromänderungsgeschwindigkeit in bezug auf die Zeit.

Der Ausgang der Subtraktionsschaltung ist im Normalfall im wesentlichen gleich null, so daß der Triggerschaltung 94 das Signal null zug^ührt wird. Wenn jedoch der Strom schnell ansteigt und die Spannung abfällt, so daß ein Multiplikationseffekt erzeugt wird, kann das System keine Korrektur mit ausreichend hoher Geschwindigkeit bewirken, um das Zuführen eines Triggerimpulses an die Triggerschaltung 94 zu verhindern. Wenn der Triggerschaltung 94 ein Impuls zugeführt worden ist, wird die Brechstangenschaltung betätigt und der Oleich-

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richter vermittels des Signals in der Leitung 98 abgeschaltet.

In Fig. 2 sind die Einzelheiten um die Vierquadrant-Multiplikatorsehaltung 2o, die induktive Blindwiderstandskorrektionsschaltung Io2 und die Ausgangsverstärkerschaltung 3o für den multiplizierten Strom dargestellt. In den Figuren 2 bis 4 werden für gleichartige Systeme gleiche Bezugszeichen wie in Fig. 1 verwendet. Im einzelnen wird der Eingangsstrom von der Eingangs klemme 12 über ei„nen Kondensator 128 und einen Widerstand 13o dem Umkehreingang oder invertierenden Eingang eines Funktionsverstärkers 132 in der Vorverstärkerschaltung 14 zugeführt. Der Funktionsverstärker weist eine Kombination aus Kondensator 134 und Widerstand I36 zur Frequenzstabilisierung des Eingangssignals und einen Kondensator I38 zur Frequenzstabilisierung des Ausganges auf. Außerdem ist der nicht umkehrende Eingang über einen Widerstand I4o mit Masse verbunden. Sämtliche Elemente 134, I36, 138 und l4o sind |

bei allen nachstehend beschriebenen Funktionsverstärkern vorhanden und werden daher in Verbindung mit diesen nicht erneut beschrieben.

Der Ausgang der Vorverstärkerschaltung 14 wird über die Leitung 22 der vorstehend beschriebenen Vierquadrant-Multiplikatorschaltung 2o zugeführt. Der Ausgang der Vierquadrant-Multiplikatorschaltung wird über mehrere Leitungen, welche der in Verbindung mit Fig. 1 beschriebe-

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- 2ο -

nen Leitung 28 entsprechen, einer Funktionsverstärkerschaltung 14*1 zugeführt. Die Funktionsverstärkerschaltung 144 weist mehrere Eingangswiderstände 146, 148 und einen Rückkopplungswiderstand 15o zur Steuerung eines Funktionsverstärkers 152 auf. Der Funktionsverstärker 1^2 summiert die beiden Ausgänge in den Ausgangsleitungen 28 und wirkt außerdem als Pufferstufe für das der Ausgangsverstärkerschaltung 3o zugeführte Signal.

Der Ausgang des Funktionsverstärkers 152 wird dem Eino;angskreis der Verstärkerschaltung 3o und insbesondere über einen Widerstand I60 dem invertierenden Eingang eines Funktionsverstärkers 158 zugeführt. Der Funktionsverstärker 158 weist ebenfalls einen Rückkopplungswiderstand 162 und die vorstehend beschriebenen anderen Schaltungsverbindungen auf.

Fig. 2 zeigt außerdem die Stromänderungsgeschwindigkeit in bezug auf die Zeit- oder Blindwiderstandskorrektionsschaltung Io2, welche einen Funktionsverstärker I66 aufweist, wobei das an die Eingangsklemme 12 angelegte Eingangssignal über eine Leitung I68 an den invertierenden Eingang dieses Funktionsverstärkers I66 angelegt ist. Wie die Schaltung der Fig. 2 zeigt, ist der Eingang der di/dt-Korrektionsschaltung über die Leitung 168 und einen Kondensator 17o unmittelbar mit der Eingangsklemme verbunden. Die Kondensatoren 128 und 17o lassen sich jedoch auch

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zusammenfassen und entsprechend der Darstellung der Fig. zwischen der Eingangsklemme 12 und der Leitung 168 anordnen. Der Ausgang des PunktionsVerstärkers 166 ist über eine Leitung 17*fj den Widerstand Io6 und die Leitung Io8 mit dem nicht invertierenden Eingang des Punktionsverstärkers I58 verbunden. In der in Pig. I dargestellten Schaltung ist der Ausgang der Stromkorrektionsschaltung mit einem Summierknotenpunkt und über diesen mit dem invertierenden Eingang ™ der Verstärkerschaltung 3o verbunden. Dieses System läßt sich dann verwenden, wenn die richtige Polarität berücksichtigt wird, um das Signal von dem den Widerstand 32 durchlaufenden Signal zu subtrahieren oder wenn die Sammelschienensehaltung kapazitiv ist. In allen anderen Fällen sollte der Ausgang der Korrektionsschaltung mit dem nicht invertierenden Eingang der Verstärkerschaltung 3o verbunden sein. Diese letztere Anordnung ist in Pig. 2 als Abwandlung der Fig. 1 dargestellt. Wenn jedoch bei der in (( Fig. 2 dargestellten Anordnung die Lastschaltung von kapazitiver Natur ist, wird der Ausgang des Punktionsverstärkers 166 einem Summierknotenpunkt zugeführt, der mit dem invertierenden Eingang des PunktionsVerstärkers I58 verbunden ist. Daher handelt es sich lediglich um eine Phasenüberlegung, ob die induktive Last ein Signal in der Leitung 17¹J liefert, das von dem Signal subtrahiert wird, welches dem Eingangskreis für den Verstärker 3o zugeführt wird. Bei einer kapazitiven Last wird das Signal in der

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Leitung 174 so zugeführt, daß es additiv ist mit dem Eingangssignal zu der Verstärkerschaltung 3o.

Die übrigen Anschlüsse des Vierquadrantenmultiplikators einschließlich des Verstärkers 152 entsprechen den Herstellerempfehlungen der vorgenannten Vierquadrant-Multiplikatorschaltung, wobei besonders auf das Schrifttum über diesen Vierquadrantenmultiplikator hingewiesen wird, aus welchem die Arbeitsweise der Multiplikatorschaltung 2o im einzelnen ersichtlich wird. Wie aus der weiter unten folgenden Beschreibung der Fig. 4 ersichtlich wird, steuert das selbsttätige Verstärkerregelungseingangssignal in der Leitung 8o den Eingang Y der Vierquadrant-Multiplikatorschaltung 2o und

liefert den Multiplikationsfaktor für den Strom in der Lei-Signals
tung 22. Der Mittelwert des/m der Leitung oo stellt in jedem Zeitpunkt ein Maß für den Widerstand der Last dar. Die durch den Kondensator 86 und den Widerstand 84 bewirkte einpolige Dämpfung wurde bereits vorstehend beschrieben.

Es soll nun näher auf die Rückkopplungsschaltung für automatische Verstärkungsregelung und insbesondere auf Fig. 3 eingegangen werden, aus der ersichtlich ist, daß das Spannungssignal in der Spannungssammelleitung einen Kondensator 46 durchläuft und dann über eine Leitung I8o der Spannungsgleichrichterschaltung 56 zugeführt wird. Die Gleichrichterschaltung weist einen Funktionsverstärker 182 auf, dessen Eingangsleitungen 184, 186 jeweils mit dem invertierenden bzw. dem nicht

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invertierenden Eingang verbunden sind, wobei der letztere über einen Widerstand 188 mit Masse verbunden ist. Der . PunktionsVerstärker 182 weist einen Eingangswiderstand 19o und einen ersten Rückkopplungswiderstand 192 auf. Die Rückkopplungsschleife enthält den Widerstand 192 und eine Diode 194 für die eine Halbwelle, sowie einen Widerstand 196 und eine Diode 198 für die andere dem Eingangskreis zugeführte Ilalbwelle. Somit wird ein Eingangssignal ä in der Leitung I80 in der Form einer Sinuswelle der Eingangsleitung 184 zugeführt, und der Ausgang an einem Knotenpunkt 2oo stellt eine invertierte Halbwellengleichrichtung der Eingangswelle dar, wobei die negativen Eingangs schleifen an dem Ausgangsknotenpunkt 2oo den Wert null haben. Diese negativen Schleifen werden durch den Widerstand 196 und die Diode 198 erzeugt und nicht verwendet.

Die Widerstände I90, 192 sind so ausgewählt, daß sie genau

gleiche Vierte aufweisen, so daß der Punkt ions verstärker M

den Verstärkungsgrad 1 aufweist. Das Signal in der Leitung I80 wird über einen Widerstand 2o4 vorgeschoben, zu einem zweiten Knotenpunkt 2o2, und das Signal des Knotenpunktes 2oo wird über einen Widerstand 2o6 an den Knotenpunkt 2o2 angelegt. Somit wird das Eingangssignal in der Leitung I8ö ohne Inversion dem Knotenpunkt 2o2 zugeführt und mit dem an dem Knotenpunkt 2oo erscheinenden Signal summiert.

Der Widerstand 2o6 ist so bemessen, daß er genau den halben Wert des Widerstandes 2o4 aufweist. Somit ist das von dem

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Knotenpunkt 2oo zu dem Knotenpunkt 2o2 zugeführte Signal infolge der positiven Halbwelle des Eingangssignals in der Leitung l8o eine negative Halbwelle, die genau die doppelte Amplitude der durch den Widerstand 2o4 vorgeschobenen positiven Halbwelle aufweist. Daher liefert die Summierschaltung an dem Knotenpunkt 2o2 ein Signal, das die negative Wellenform der durch die Leitung l8o zugeführten positiven Halbwelle hat. Während der negativen

ψ Halbwelle des Eingangssignals in der Leitung l8o ist der Knotenpunkt 2oo auf dem Potential null, und die negative Halbwelle wird durch den Widerstand 2o4 lediglich vorwärts verschoben. Infolge des Widerstandes 2o4 ist jedoch ihre Amplitude auf die Hälfte verringert. Somit ist das in der Ausgangsleitung 2o2 erscheinende Signal eine invertierte Vollweggleichrichtung halber Größe des Eingangssignals in der Leitung I8o. Das Signal an dem Knotenpunkt 2o2 wird einem zweiten Puffer-Punktionsverstärker 21o und

m* insbesondere über die Leitung 212 dem invertierenden Eingang desselben zugeführt, um eine Vollweggleichrichtung in positiver Richtung des Eingangssignals in der Leitung I8o zu erhalten. Dieses Signal ist bei 216 dargestellt und erscheint in einer Ausgangsleitung 218. Die Schaltung 216 ist daher eine Absolutwertschaltung.

Die Stromverstärkerschaltung 6o ist identisch der vorstehend beschriebenen Spannungsverstärkerschaltung 56. Insbesondere weist die Stromverstärkerschaltung 6o einen Funktionsver-

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stärker 22o mit einem Eingangswiderstand 222, einem Rückkopplungswiderstand 224 und einer Diode 226 auf. Die entgegengesetzte Halbwelle wird vermittels eines Widerstandes 22 8 und einer Diode 23o erzeugt. Außerdem weist die Schaltung So einen Vorverschiebungswiderstand 234 auf, der mit einem Knotenpunkt 236 verbunden ist, wobei der Ausgang des Punktionsverstärkers 22o außerdem vermittels eines

Widerstandes 24o mit dem Knotenpunkt 236 verbunden ist. f

Das gleichgerichtete Vollwegsignal an dem Knotenpunkt 236 wird dann einem invertierenden Puffer- oder Trennverstärker 242 zugeführt, der einen Rückkopplungswiderstand 244 aufweist. Der Ausgang der Stromverstärkerschaltung wird einem Knotenpunkt 246 zugeführt«

Wie Fig. 4 zeigt, wird das Spannungssignal an der Ausgangsklemme 218 über einen Widerstand 248 der Inverterschaltung 74 zugeführt. Die Inverterschaltung "Jk weist außerdem einen Rückkopplungswiderstand 25o auf, der zwischen dem Eingang ™

und dem Ausgang eines Funktionsverstärkers 252 liegt. Der Ausgang des FunktionsVerstärkers 252 wird durch den Widerstand 68 an den Summierknotenpunkt 66 angelegt, und das gleichgerichtete Stromsignal wird von der Eingangsklemme 246 über den Widerstand Jo unmittelbar an den Summierknotenpunkt 66 angelegt.

Der Summierknotenpunkt 66 ist mit der Treiberschaltung 78 hoher Verstärkung und insbesondere mit dem invertierenden

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Eingang eines Funktionsverstärkers 256 verbunden. Der Funktionsverstärker weist ein Paar gegensinnig miteinander verbundener Zenerdioden 258, 26o auf, welche eine Sättigung des Ausganges verhindern, so daß der Punktionsverstärker 256 ein sehr schnell ansprechender Verstärker hoher Verstärkung ist. Der Ausgang des Funktionsverstärkers 256 ist mit der Leitung 80 für die selbsttätige Ver- ^ Stärkerregelung verbunden, welche ihrerseits mit dem Eingang Y der in Verbindung mit Fig. 2 beschriebenen Vierquadrant-Multiplikatorschaltung 2o verbunden ist. Der Mittelwert des in der Leitung 80 erscheinenden oignals stellt eine Funktion des Widerstandes der Lastschaltung dar und liefert außerdem einen Multiplikationsfaktor für das Stromsignal.

Wie Fig. 3 zeigt, werden die den Leitungen 36 und 44 eingeprägten Strom- und Spannungssignale über die Kondensatoren A 42 bzw. 46 der Subtraktionsschaltung 4o zugeführt. Das Stromausgangssignal wird insbesondere über einen Widerstand und eine Leitung 268 dem invertierenden Eingang eines . Funktionsverstärkers 266 zugeführt. Das Spannungssignal wird dagegen durch einen Widerstand 27o und eine Leitung 272 dem nicht invertierenden Eingang des Funktionsverstärkers 266 zugeführt. -Der Funktionsverstärker 266 führt den Subtraktionsvorgang zwischen den Signalen in den Leitungen 268, 272 aus und liefert in der Ausgangsleitung 9o ein

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Differenzsignal. Dieses Differenzsignal hat einen Minimalwert, wenn die Spannungs- und Stromsignale nach Multiplikation des Stromsignals gleiche Größe und Phase aufweisen. Die Schaltung arbeitet jedoch nicht schnell genug, um Spannungs- und Stromänderungen auszugleichen oder zu korrigieren, besonders bei Auftreten eines Funken- oder Lichtbogenzustandes, so daß ein Ausgangssignal in der Leitung 9o erscheint und der Verstärkerschaltung 92 zugeführt wird.

Die Verstärkerschaltung 92 weist einen Funktionsverstärker 278 auf, der mit einem regelbaren Rückkopplungswiderstand 28o versehen ist, durch den der Verstärkungsgrad des Verstärkers 278 veränderlich einstellbar ist. Der Ausgang des Verstärkers 278 wird der Sieichrichterschaltung zugeführt, die im wesentlichen den bereits beschriebenen Gleichrichterschaltungen 56 und 60 entspricht.

Die Gleichrichterschaltung 96 weist insbesondere einen Funktionsverstärker 284 mit einem Eingangswiderstand 286, % einem Rückkopplungswiderstand 288, einer Gleichrichterdiode 290, einem VorverseÜebungswiderstand (feed forward resistor) 296, einem Summierknotenpunkt 294 und einem Eingangswiderstand 296 für den Summierknotenpunkt 294 auf. Somit ist das Ausgangssignal an dem Knotenpunkt 294 der Absolutwert des von dem B'unktionsverstärker 278 zugeführten Eingangssignals, und das Signal an dem Knotenpunkt 294 wird ver- , mittels eines Inversions- und Puffer-Funktionsverstärkers

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298 invertiert. Das Ausgangssignal des Punktionsverstärkers 298 wird einer Ausgangs-Triggerschaltung und insbesondere dem invertierenden Eingang eines Punktionsverstärkers 3oo zugeführt. Der Punktionsverstärker 300 weist außerdem einen zweiten Eingang auf, der mit einem Empfindlichkeitseinstellkreis 3o2 verbunden ist, welcher ein Potentiometer 3o4 enthält, das zwischen einem positiven Potential von 15 Volt und Masse und einem Strombegrenzungswiderstand 3οβ geschaltet ist. Somit wird an einer Ausgangsklemme 3I0 ein Ausgangs-Triggerimpuls erzeugt, wenn das Ausgangssignal des Funktionsverstärkers 298 größer ist als die Einstellung an dem Potentiometer 3o4.

In Fig. 4 ist eine bevorzugte Ausführungs form einer Brechstangenschaltung (crowbar circuit) dargestellt, welcher der Ausgangstriggerimpuls von der Klemme 31o zugeführt wird. Insbesondere wird das an die Eingangsklemme 3I0 angelegte Eingangssignal über einen Widerstand 314 einem Puffer-Impulsübertrager 316 zugeführt, der eine Primärwicklung 318 und eine magnetisch mit dieser gekoppelte Sekundärwicklung 32o aufweist. Der Ausgang des Impulsübertragers 316 wird über eine Diode 324 dem Steuerelektrodenkreis eines gesteuerten Gleichrichters 322 zugeführt. Der gesteuerte Gleichrichter 322 ist über einen Widerstand 326 mit einer Gleichstrompotentialquelle verbunden, und es ist eine Rückstelltaste 328 vorgesehen, vermittels welcher die Bedienungsperson die

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Leitfähigkeit des gesteuerten Gleichrichters 322 von Hand unterbrechen kann, nachdem der die Funken- oder Lichtbogenbildung hervorrufende Zustand beseitigt worden ist. Durch die Leitfähigkeit des gesteuerten Gleichrichters 322 wird durch den Impulsübertrager 33o ein Ausgangsimpulssignal erzeugt, wobei die Sekundärwicklung des Übertragers in den Steuerelektroden-Kathoden-Kreis eines gesteuerten Gleichrichters 33^ der Brechstange geschaltet ist. Der g

gesteuerte Gleichrichter 33^ der Brechstange ist seinerseits zwischen einer Klemme 336 der positiven Sammelleitung und einer Klemme 338 der negativen Sammelleitung geschaltet.

Die Ausgangsschaltung weist außerdem einen Kondensator auf, der im nicht leitfähigen Zustand des gesteuerten Gleichrichters 322 von positiv zu negativ über eine Schaltung aufgeladen wird, welche aus dem Widerstand 326, einer Diode 3^2, dem Kondensator 3^o und einer mit Masse verbundenen Diode 3^4 besteht. Wenn der gesteuerte Gleichrichter 322 leitfähig ist, entlädt sich der Kondensator 3^o durch eine Schaltung, welche aus der Primärwicklung des Impulsübertragers 33o, einem Widerstand 3^6, einer Diode 3^8, dem Kondensator 3^o und dem gesteuerten Gleichrichter 322 besteht, wodurch ein Impuls mit steiler Anstiegsflanke für den Ausgangsimpulsübertrager 33o erzeugt wird.

Wenngleich sich die vorstehend beschriebenen Ausführungs-

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- 3ο -

formen der Erfindung sehr gut zur Lösung der gestellten Aufgabe eignen, läßt sich die Erfindung innerhalb des gesteckten Rahmens weitgehend abändern, weiter ausgestalten oder in entsprechender Weise ausführen.

- Patentansprüche 10 9 8 2 4/1225·

Claims (25)

1. Mil "ϊ! fill·!"

   - 31 Patentansprüche

   fl.J Schaltung zum Abfühlen einer plötzlichen Veränderung des Stroms in bezug auf die Spannung in einem Lastkreis und zum Erzeugen eines Ausgangssignals in Abhängigkeit von der Veränderung, gekennzeichnet durch eine Fühlvorrichtung zum Abfühlen einer Eigenschaft des Laststroms und der Lastspannung, eine zum Verändern der Eigenschaft des abgefühlten μ Stroms oder der abgefühlten Spannung in Abhängigkeit von dem jeweils anderen von abgefühltem Strom oder abgefühlter Spannung und zum Ausgleich der abgefühlten Eigenschaften von Strom und Spannung dienende Multiplikatorschaltung (2o) und durch eine Ausgangsschaltung (4o, 92, 96, 9*0 > die in einer solchen Weise geschaltet ist, daß sie auf die ausgeglichene Eigenschaft und die andere Strom- und Spannungseigeiischaft ansprechbar ist, um das Ausgangssignal zu erzeugen, wenn diese Eigenschaften ungleich werden.
2. 2. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Multiplikatorschaltung (2o) dazu dient, die Eigenschaft des abgefühlten Stroms in einer solchen Weise zu verändern, daß die Größe des Stroms gleich gemacht wird der Größe der .Spannung.
3. 3. Schaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Multiplikatorschaltung aus einer Quadrant-Multiplikator-

   ■4

   schaltung mit einem ersten und einem zweiten Eingangskreis

   10 9-^2-47: 12-2 5:.:-. .'^

   (loo, 5o) besteht, und dem ersten Eingangskreis ein Stromsignal von der Fühlvorrichtung zuführbar ist.
4. 4. Schaltung nach Anspruch 3₅ dadurch gekennzeichnet, daß eine zum Abfühlen der Spannungseigenschaft und zum Abgeben eines Eingangssignals in Abhängigkeit von dieser an den zweiten Eingangskreis (Y) der Quadrant-Multiplikatorschal-

   _. tung (2o) dienende Rückkopplungsschaltung (5ο) vorgesehen

   ist.
5. 5. Schaltung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückkopplungsschaltung außerdem eine Vorrichtung (6o) zum Abfühlen der Stromeigenschaft und eine Schaltung zur Korrelation der Spannungs- und Stromeigenschaften aufweist.
6. 6. Schaltung nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß die Rückkopplungsschaltung einen Summierknotenpunkt (66) zum Summieren der Strom- und Spannungseigenschaften aufweist.
7. 7. Schaltung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückkopplungsschaltung einen mit der Spannungsabfühlschaltung verbundenen Gleichrichter (56), einen zum Abfühlen der veränderten Eigenschaften des Stroms dienenden zweiten Gleichrichter (6o) und eine mit dem einen Gleichrichter verbundene Inverterschaltung (74) aufweist, wobei der Ausgang der Gleichrichter dem Summierknotenpunkt zuführbar ist.

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   ~ 33 ~
8. 8. Schaltung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem ersten oder dem zweiten Gleichrichter eine zum Umkehren des Spannungs- bzw. des Stromsignals dienende Inverterschaltung (7²O verbunden ist und der Summierknotenpunkt (66) ein Ausgangssignal von im wesentlichen gleich null liefert, wenn das gleichgerichtete und umgekehrte Signal gleich ist dem gleichgerichteten Signal.
9. 9. Schaltung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgang des Summierknotenpunkts dem zweiten Eingang (Y) der Quadrant-Multiplikatorschaltung (2o) zuführbar ist und der Ausgang der Quadrant-Multiplikatorschaltung eine Funktion des Produkts von Stromsignal und Summierknotenpunktsignal ist.
10. 10. Schaltung nach Anspruch 9> dadurch gekennzeichnet, daß durch die Quadrant-Multiplikatorschaltung in Abhängigkeit von dem Stromsignal und dem Signal des Summierknotenpunkts ein zur Multiplikation des Stromsignals auf einen der Größe des Spannungssignals gleichen Wert dienendes Ausgangssignal erzeugbar ist.
11. 11. Schaltung nach Anspruch Io, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangsschaltung eine Subtraktionsschaltung (4o) aufweist, deren Eingang auf das multiplizierte Stromsignal und das Spannungssignal ansprechbar, und deren Ausgang im wesent lichen gleich null ist, wenn die multiplizierten Strom- und Spannungseigenschaften gleich sind.

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    _ 34 -
12. 12. Schaltung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleichrichterschaltung (56) einen Funktionsverstärker (182) mit einem Rückkopplungskreis (192, 194; 196, 19 8) aufweist, der Punktionsverstärker auf ein Wechselstromeingangssignal ansprechbar ist und außerdem einen Summierknotenpunkt (2o2) und einen Vorverschiebungskreis (2o4) aufweist, und durch den Rückkopplungs- und den Vorverschiebungskreis in Abhängigkeit von einem angelegten Wechselstromsignal ein gleichgerichtetes Vollwegausgangssignal erzeugbar ist, sowie der Rückkopplungskreis eine Treiberschaltung (78) hoher Verstärkung aufweist, durch die ein hochverstärktes Ausgangssignal für den zweiten Eingang an der Quadrant-Multiplikationsschaltung erzeugbar ist, wobei der Ausgang der Treiberschaltung eine Punktion des Widerstandes des Lastkreises ist.
13. 13. Schaltung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß durch den Rückkopplungskreis ein Signal für den zweiten Eingang in Abhängigkeit von den Spannungs- und Stromeigenschaften entsprechend einer durch die durch den Strom dividierte Spannung vorgegebenen Funktion erzeugbar ist.
14. 14. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Multiplikatorschaltung einen ersten und einen zweiten Eingang (X, Y) aufweist, der erste Eingang eine Funktion des abgefühlten Stromsignals und der aweite Eingang eine Punktion der durch den Strom dividierten Spannung ist.

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15. 15. Schaltung nach Anspruch 1, insbesondere für ein elektrochemisches Farbauftragsverfahren, dadurch gekennzeichnet, daß der Widerstand des Lastkreises durch die Dicke der aufgebrach ten Farbschicht bestimmbar und die Schwankung dieser Eigenschaft eine Funktion des Widerstandes des Lastkreises ist.
16. 16. Schaltung nach Anspruch 15» dadurch gekennzeichnet, daß durch.die Multiplikatorschaltung die Eigenschaft des abgefühlten Stroms veränderlich und die Größe des Stroms so einstellbar ist, daß sie gleich ist der Größe der Spannung.
17. 17. Schaltung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Multiplikatorsehaltung aus einer Quadrant-Multiplikatorschaltung mit einem ersten und einem zweiten Eingangskreis besteht, dem ersten Eingangskreis ein Stromsignal durch die Abfühlvorrichtung zuführbar, und eine Rückkopplungsschaltung (5o) zum Abfühlen der Eigenschaft der Spannung und des Stroms und zum Abgeben eines von diesen abhängigen Eingangssignals an den zweiten Eingangskreis der Quadrant-Multiplikatorschaltung vorgesehen ist.
18. 18. Schaltung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückkopplungsschaltung einen zur Korrelation der ■Spannungs- und Stromeigenschaften und bei Abweichung der Eigenschaften voneinander zum Erzeugen eines Ausgangssignals dienenden Summierknotenpunkt (66) aufweist.

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19. 19· Schaltung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgang des .Summierknotenpunkts dein Eingangskreis der Quadrant-rlultiplikatorschaltung zuführbar ist, der Ausgang der Quadrant-Multiplikatorschaltung eine Funktion aus dein Produkt des Eingangsstromsignals und des Ausgangssignals von dein Gunimierknotenpunkt ist, und das Summierknotenpunktsignal wiederum eine Funktion des Widerstandes der Last ist.
20. 20. Verfahren zum Fühlen der zweiten Abweichung eines Stroms in bezug auf die Spannung in einem Lastkreis vermittels der Schaltung nach einem der Ansprüche 1-19 ₃ dadurch gekennzeichnet, daß in Abhängigkeit von der zweiten Abweichung ein Ausgangssignal erzeugt wird, indem die Eigenschaft des Laststroms und der Lastspannung abgefühlt wird, die Eigenschaft des abgefühlten Stroms oder der abgefühlten Spannung in Abhängigkeit von der jeweils anderen Eigenschaft von abgefühltem Strom oder Spannung verändert und die abgefühlten Eigenschaften von Strom und Spannung gleich gemacht werden und ein Ausgangssignal erzeugt wird, wenn diese Eigenschaften in Abhängigkeit von der zweiten Abweichung ungleich werden,
21. 21. Verfahren nach Anspruch 2o, dadurch gekennzeichnet, daß die Veränderung der Eigenschaft darin besteht, daß ein Ausgangssignal, das eine Funktion des Stromsignals ist, und ein Multiplikationsfaktorsignal erzeugt v/erden,

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    und das Stromsignal so eingestellt wird, daß es die gleiche Größe hat wie das Spannungssignal.
22. 22. Verfahren nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß das Multiplikationssignal als Punktion von Spannungs- und Strornsignal entsprechend einer durch das durch das Strorcsignal dividierte Spannungssignal vorgegebenen Punktion gewählt wird.
23. 23· Verfahren nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß das Multiplikationssignal als Maß für den Widerstand des Lastkreises verwendet wird.
24. 24. Verfahren nach Anspruch 23> dadurch"gekennzeichnet, daß das Stromsignal vermittels einer Blindwiderstands-Korrektionsschaltung (loo, Io2) abgefühlt und das Stromsignal entsprechend einer Punktion der Stromänderungsgeschwindigkeit in bezug auf die Zeit im Lastkreis eingestellt wird. H
25. 25. Verfahren nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß das Multiplikationssignal zur Steuerung des Widerstandes der Last eingesetzt wird.

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    L e e r s e i \ e