DE2166454C3 - Sättigungsdrossel - Google Patents

Description

Wechselspannung von Quelle 1 mit t_o und das Ende derselben mit ti bezeichnet wird, so wird zu einem bestimmten Zeitpunkt, der fi genannt werden soll, und der in Abhängigkeit von der Vormagretisierung der Sättigungsdrossel durch die Steuerwicklungen 8 und 9 S an einer beliebigen Stelle zwischen t_o und h liegen kann, der eine der Kerne, im vorliegenden Fall der Kern 11, :n die Sättigung geraten. Dadurch steigt augenblicklich der in dem Belastungskreis und somit auch in der Steuerelektrode des Ventils 20 fließende Strom an, so daß dieses eingeschaltet wird. Hierdurch werden die Wicklungen 3 und 5, deren Innenwiderstand zur Sicherung einer guten Stromstabilisierung groß sein muß, überbrückt Der Strom von der Quelle 1 zum Steuertransformator 25 fließt jetzt nur noch über das leitende Ventil 20.

Durch den primärseitigen plötzlichen Stt omanstieg gibt der Steuertransformator sekundärseitig ein Ansteuersignal an den Leistungsschalter 24. der öffnet und den in F i g. 2 mit 28 bezeichneten Gleichstrom von Quelle 27 zum Verbraucher 26 fließen läßt Dieser Verbrauciierstrom fließt gleichzeitig über die zusätzliche Wicklung 2 von Kern 12 und ändert dessen Magnetfluß entsprechend der Größe des Belastungsstroms im Zustand der Sättigung aufgrund der Si.euerwicklungen. Dieser Zustand bleibt aufrechterhalten bis zum Ende der positiven Halbwelle der Wechselspannung von Quelle 1 zum Zeitpunkt t₂.

Zum Zeitpunkt ti ändert die Spannung der Quelle 1 ihr Vorzeichen und die Kerne 11, 12 werden während der negativen Halbwelle ummagnetisiert-

Bezeichnet man das Ende der negativen Halbwelle mit ι«, so wird der Kern 12 zu einem Zeitpunkt ty, der zwischen fc und U, liegt, in die Sättigung geraten, wodurch analog dem oben Beschriebenen der Schalter 19 eingeschaltet wird und die Wicklungen 3 und 5 überbrückt werden. Es entsteht in entsprechender Weise ein Stromfluß 29 im Verbraucher 26.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Sättigungsdrossel mit freier Magnetisierung, deren Wechselstromwicklungen mit einer angeschlossen Belastung in Reihe liegen, dadurch gekennzeichnet, daß zu den Wechselstromwicklungen (3,5) Schaltelemente (19,20) parallelgeschaltet sind, die derart selbsttätig gesteuert sind, daß beim Obergang der Drossel vom Erregungszeitintervall zum Leitungszeitintervall diese Wechselstromwicklungen durch jeweils eines der Schaltelemente überbrückt werden und beim umgekehrten Übergang eine Widereinschaltung der Wechselstromwicklungen in den Belastungskreis stattfindet, wobei die Belastung ein Steuertransformator (25) ist, der sekundärseitig Leistungsschalter (23,24) steuert welche den Stromdurchgang durch einen Verbraucher (26) von einer Gleichstromquelle (27) schalten, und wobei zusätzliche Wicklungen (2, 6) auf den Kernen (12, 11) der Sättigungsdrossel vorgesehen sind, die in den Kreis Gleichstromquelle (27) — Verbraucher (26) geschaltet sind.

   führen, während des Leitungsze.üntervalls aber kurzge-

   w„««.n sind und den Belastungsstrom somit njcht

   ^TmüSen. Der magnetische Ruß in dem gerade

   ⁶^SJSTSm wirf dabei durch die Steuerwicklun-

   ^Shterhahen, während der magnetische Ruß in gen aufrechterhaiKa, ^ ^ _{aufgnjnd des durch die}

   ung fließenden Verbraucherstroms Wegen der guten Flankensteilheit beim leen des den Steuenransformator beaufschla-Stroms bei Erreichen der Sättigung ergeben sich Voraussetzungen für das Ansteuern der

   io achheit der Schaltung, die keine Einstellung bedingt eine hohe Zuverlässigkeit und ■ f ι,» R^Hienune bei hoher Regel- und Stabilisie^erungSJ^DeT Anwendungsbereich ist hinreichend Knd umfaßt Lichtbogenprozesse beim Schweißen. Schneiden, Aufdampfen u. a„ sow.e Elektrolyse. Galva-

   wird die Erfindung anhand eines AuXhmngsi/eispiels mit Bezug auf die Zeichnungen

   F,g 1 ein e._CKu,^...i Schaltbild der Sättigungsdrossel mit abschalibarcn Wechselstromw,cklungen gemäß ^Eg^fl2 derfverlauf des dem Verbraucher zugeführten

   Die Erfindung bezieht sich auf eine Sättigungsdrossel mit freier Magnetisierung, deren Wechselstromwicklungen mit einer angeschlossenen Belastung sn Reihe liegen.

   Eine solche Sättigungsdrossel ist bekannt (AEG-Mitteilungen 49,1959, Heft 8/9, S. 346).

   Derartige bekannte Sättigungsdrosseln benötigen eine beträchtliche Steuerleistung und haben großes Gewicht und große Abmessungen, niedrige .Ansprechgeschwindigkeit sowie einen geringen Strom uabilisierungsgrad bei großen Leistungen.

   Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Sättigungsdrossel der eingangs genannten Art zu schaffen bei der die Ansprechgeschwindigkeit bei gleichem Steuerleistungswert um einige Größenordnungen höher ist bzw. die faeuerleistung bei gleicher Ansprechgeschwindigkeit im gleichen Verhältnis herabgesetzt ist, das Gewicht und die Abmessungen um 2 bis 3 Größenordnungen bei gleicher Belastbarkeit kleiner sind, wobei gleichzeitig der Stromstabilisierungsgrad um das Mehrfache höher sein soll.

   Die gestellte Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß zu den Wechselstromwicklungen Schaltelemente parallelgeschaltet sind, die derart selbsttätig gesteuert sind, daß beim Übergang der Drossel vom Erregungszeitintervall zum Leitungszeitintervall diese Wechselstromwicklungen durch jeweils eines der Schaltelemente überbrückt werden und beim umgekehrten Übergang eine Wiedereinschaltung der Wechselstromwicklungen in den Belastungskreis stattfindet, wobei die Belastung ein Steuertransformator ist, der sekundärseiüg Leistungsschalter steuert, welche den Durchgang des Stroms einer Gleichstromquelle durch einen Verbraucher schalten. Dabei sind zusätzliche Wicklungen auf den Kernen der Sättigungsdrossel vorhanden, die in den Kreis Gleichstromquelle — Verbraucher geschaltet sind.

   Durch die Verwirklichung dieses Vorschlags wird erreicht, daß die Wechselstromwicklungen während des Erregungszeitintervalls, also bis der eine der Kerne die Si erreicht hat, nur den geringen Leerlaufstrom Die Spannung uc, „...—..-....-- - « hegt an dem als Belastung wirkenden Steuertransformator 25. und v, zwar über die Wechselstromwicklungen 3 und 5 der slt«drossel, zu denen die steuerbaren Ventile 19, M zB Thyristoren, parallelgeschaliet sind Die Wicklungen 3 und 5 sind in Reihe geschaltet wöbe, der Anfang der Wicklung 3 an die Steuerelektrode des iS und das Ende der Wicklung 5 an die

   sfe'uerlektrode des Ventils 20 gelegt ist Die Stromkreise Steuerelektrode-Katode dieser Ventile sind durch die Dioden 21 und 22 überbrückt. _,_.... , .

   Die Steu^wicklungen 8 und 9 der Sättigungsdrossel sind gegensinnig hintereinandergesch; het und an d.e * gleiche Spannungsquelle 10 angeschlossen, wöbe, der Anfang der Wicklung 8 mit der Plusklemme der Quelle Vo verbunden ist. Die Wicklungen 5 und 8 sind auf dem Kern 11 und die Wicklungen 3 und 9 auf dem Kern 12 ä^^^^^jfo^ator 25 wirkt sekundärseitig auf die Steuereingänge der schnellwirkenden Leistungsschalter 23 und 24. z. B. Transistoren. Der Verbraucher 26 ist in Reihe mit den Schaltern 23 und 24 an die Gleichspannungsquelle 27 angeschlossen und zwar über zusätzliche Wicklungen 2 und 6, d.e auf den Kernen und 11 der Sättigungsdrossel aufgebracht sind.

   Die Wirkungsweise der erfmdungsgemaßen Schaltung ist folgende:

   « Zu Beginn der positiven Halbwelle der Spannung der Quelle 1 sind die Ventile 19 und 20 nichtleitend. Die Spannung ist über die Diode 21, die Wicklungen 3 und und den Stromkreis Steuerelektrode-Katode des Ventils 20 an den Steuertransformator 25 gelegt. Da keiner der 6o Kerne 11. 12 gesättigt ist. befindet sich die Sättigungsdrossel im Zustand des Aufbaus des magnetischen Flusses, d. h. im Erregungszeitintcrvall. Ihr Widerstand ist groß und in dem genannten Kreis fließt der Leerlaufstrom, der nicht zum L.nschalten des steuerba-65 ren Ventils 20 ausreicht.

   An den Steuerwicklungen 8 und 9 liegt die Steuerspannung der Quelle 10.

   Wenn der Beginn der positiven Halbwelle der