DE2233020A1

DE2233020A1 - Netz-wechselspannungsregler mit mehrfachumschaltungen ihrer anzapfungen der transformator-primaerwicklung

Info

Publication number: DE2233020A1
Application number: DE19722233020
Authority: DE
Inventors: Edward Cooper
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1971-07-06
Filing date: 1972-07-05
Publication date: 1973-01-25
Also published as: JPS5636442B1

Description

Netz-Wechselspannungsregler mit Mehrfachumschaltungen Ihrer Anzapfungen der Transformator-Primärwicklung.
Die Erfindung betrifft einen Netz-Wechselspannungsregler und ein Verfahren zur Reglung der Wechsel-Ausgangsspannungen durch Änderung des Obersetzungsverhältnisses zwischen den Primär- und Sekundärwicklungen eines vornehmlich als Autotransformator geschalteten Regeltranfonnators.
Netzspannungsregler finden sowohl bei Starkstrom- als auch bei Schwachstromanlagen viele Anwendungen. Diese Regler können erheb-@@@@@ @@@@@@@@@ungen im @@@@ungsg@@u @@@ @@@@@ung @@@@@@@un@ou, @@@ können die Wärmeverluste der Anlage herabsetzen und auch die elektrischen und Umgebungsbelastungen der Bauelemente verringern. Es sind verschiedene Arten van Netz-Wechselspannungsreglern in G-brach. Vergleichbare Netz-Gleichspannungsregler werden im allgeeinen als Stromversorgungen eingestuft. Von den bekannten Netzspannungsreglern sind die vier Hauptarten die begrenzenden Spannung -regler, magnetische Konstanthalter, elektronische Spannungskonstant halter sowie elektromecnanische motorbetriebene Regeltransformatoren.
Gegen begrenzende Spannungsregler läßt sich vorbringen, daß das sinusförmige Eingangssignal häufig so stark rechteckig abgeschnitten wird, daß sich Störfaktor- und Strgeräuschprobleme bilden.
Ferner weisen sie keine Verbesserung des Wirkungsgrades auf, da die begrenzenden Spannungs re gier überschüssige Leistung in Form von Wärmeverlusten absorbieren. Die magnetischen Spannungskonstant halter besitzen verschiedene Nachteile. Sie sind empfindlich für Änderungen der Netzfrequenz, streuen beim Anschalten schwere Ververringen in die Netzleitung und sind sehr voluminös, schwer und teuer, Die elektronischen Spannungskonstanthalter sind hochentwickelte Geräte, die nicht nur die Netzspannung regeln, sondern auch den faktor bei den meisten kritischen Anwendungen herabsetzen. Diese Regler sind sehr kostspielig, voluminös und unökonomisch. Die elektromechanischen motorbetriebenen Regeltransformatoren enthalten gewöhnlich Geräte zum Abgreifen von Xnderungen der Eingangsspannung, die dann die Stellung des motorbetriebenen Regel transformators steuern. Eine mit normaler Spannung arbeitende Servoanlage dient zum Vergleich der geregelten Stellung des Rigeltransformators und seiner Ausgangsspannung mit den Änderungen der Netz-Eingangsspannung über eine Vergleichsspannung. Diese Anlagen sind teuer, voluminös und arbeiten @langsam. Eine verbesserte Art von spannungsregelndem Transformator verwendet eine elektronische Umschaltung zwischen den Anzapfungen @um eine Regelung durch Steuerung des Stromfiußwinkels der Schalter zu orreichen, die an die Transformatoranzapfungen angeschlossen sind. Obwohl diese Einriclltungen den Vorteil der elektronischen Schaltung onne bewegliche mechanische Teile besitzen, erzeugt ihre Regelung scharfe Stufen in der Ausgangsspannungskurve an bestinimten Phasenwinkeln wállrend einer jeden Halbperiode. Dies bewirkt wiederum schwere naciiteilhafte Störgeräuschprobleme. Eine weitere Einschränkung für die Regler mit Anzapfungsumschaltung besteht darin, daß die Halbleiterschalter an die Transformatoranzapfungen angeschlossen sind, über welche der volle Laststrom läuft. Somit erzeugt der Leistung verlust bei den Halbleiterschaltern genügend Wärme, um der maximalen zur Verfügung stehenden Ausgangsleistung praktische Grenzen zu setzen. Außer den Leistungsverlusten bei I.albleiterscllaltern entstehen noch weitere Verluste in den anderen Wirkbauteilen wie bei Meiirfacjitrans formator- und Ausgangsfilteranordnungen.
Somit bezweckt die Erfindung einen neuen und verbesserten Wechselspannungsregler zu schaffen.
Bei den Ausführungsbeispielen des erfindungsgemäßen Netzspannungsreglers wird eine geregelte Netzwechselspannung über einen Spannungsregeltransformator einem Ausgangskreis eingespeist. Der Regeltransformator besitzt verschiedene Primärwicklungen auf einem gemeinsamen I;ern, die zur Spannungsregelung ein- oder ausgeschaltet werden. Parallel zum Eingang für die Netzwechselspannung ist ein Abtastkreis geschaltet, der die Amplitudenänderungen der Netzeingangsspannung gegenüber einer Soll-Ausgangsspannung abgreift. In A@hängigkeit von der Differenz zwischen der Eingangs- und der Soll ausgangsspannung gibt der Abtastkreis Ausgangssignale ab, welche

en;Lsprechenden

die # Schalter schließen. Die Schalter steuern die Umschaltung der Transformatorwicklungen.
Die Transformatorwicklungen sind im allgemeinen als hinauf-transformierte oder hinunter-transformierte Autotransformatoranordnung -oaer als Kombination beider geschaltet. Die Primärwicklungen werden direkt durch Sciialter im Primärwicklungskreis ;geschaltet, wodurch die Schalter nur den Strom in der Primärwicklung und nicht den vollen Laststrom durchschalten. Die Sekundärwicklung wird praktisch durch Kurzschließen einer nicht im Laststromkreis befindlicher.
Primärwicklung ein- und ausgeschaltet. Somit weruen die Schalter, und damit auch der Schaltvorgang, mit einer erheblichen herabsetzun@ der Lcistungsverluste und der Wärmeerzeugung in den Schaltern betätigt.
Die Umschaltung wird auch mit in niederspannungsgesattigtem Zustand arbeitenden Halbleiterschaltern durchgeführt und zu Zeitpunkten, wenn die Netzwechselspannung die Nullachse durchläuft, wodurch sowohl die Leistungsverluste als auch die Erzeugung von niederfrequenten und hoc@frequenten Störgeräuschen weiter verringert wird.
Die Aufgabe der Erfindung besteht somit darin, ein neues und verbessertes Verfahren zur Regelung von Netzspannungen zu schaffen.
Ferner soll erfindungsgemäß ein neuer und verbesserter Netzspannungsregler dadurch geschaffen werden, daß Mehrfachprimärwicklungen eilles Regel transformators umgeschaltet werden. Weiter bezweckt die Erfindung einen neuen und verbesserten Netzspannungsregler mit verbessertem Virkungsgrad, kleinen Abmessungen und geringen Kosten zu schaffen, der keine nachteilhaften Störgeräusche und Klirrfaktoren erzeugt. In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist ein neuer und verbesserter Netzspannungsregler mit stark verringerten Wärme- und Leistungsverlusten vorgesçilen.
Die Erfindung ist nachstehend näher erläutert. Alle in der eschreibung enthaltenen Merkmale und Maßnahmen können von erfindungswesentlicner Bedeutung sein. In den Zeichnungen ist: Fig. 1 dar Stromlaufplan mit blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels der Erfindung.
Fig. 2 der Stromlaufplan der AUtast- oder Fühlerschaltung sowie der Schaltersteuerung der Fig. 1.
Fig. 3 üas Blockschaltbild der Abtast- oder Fühlerschaltung sowie Schaltersteuerung der. Fig. 2.
Fig. 4 der Stromlaufplan mit Blockschaltbild eines abgeänderten Ausführungsbeispiels der Erfindung, wobei die Wicklungen des Autotransformators in Hochtransformieranordaung geschaltet sind.
Fig. 5 der Stromlaufplan mit Blockschaltbild eines weiteren abgeänderten Ausführungsbeispiels der Erfindung, wobei die Wicklungen des Autotransformators in- fieruntertransformieranordnung geschaltet sind.
Fig. 6 der Stromlaufplan mit Blockschaltbild eines weiteren abgeänderten Ausführungsfleispiels der Erfindung.
Fig. 7 ein xurvenbild mit Darstellung der Zeitfolge der Taktimpulse.
Nach den Figuren.1, 2 und 3 liegt an den Eingangsleitungen 10 und 12 eine gegebene Netzeingangswechselspannung an, um eine geregelte Ausgangswechselspannung an die Ausgangsleitungen 25 und 12 abzugeben. Diese Spannung gelangt dann an einen entsprechenden Verbraucher oder an die Last 9. Der Netztransformator 46 mit der Sekundäre wicklung 15 und den in Autotransformatoranordnung auf den gleichen Kern gewickelten Primärwicklungen tl, 13 und 14 sorgt für die Spannungsregelung. Dadurch den Abschluß der entsprechenden Primärwicklungen 11, 13 und 14 mit den Schaltern A, B und C wird die Eingangswechselspannung entweder hochtransformiert und dann. direkt zum Verbraucher geführt, oder heruntertransformiert. Die Fühlerschalter und Schaltersteuerung 15 ist durch die Leitungen 20 und 21 zu den Leitungen 10 und 12 parallel geschaltet und greift die Eingangswechselspannung ab. Die Fühlerschaltung und Schaltersteuerung 18 gibt Ausgangssignale an die Schaltergruppe 22 ab, die wahlweise die Schalter A, B oder C in Abhängigkeit von Größenänderungen.der Netzeingangsspannung, schließen. Die Schalter A, B und C schließen die Primärwicklungen einerseits durch den Anschluß an die Eingangsleitung 12 sowie als Ergebnis der Autotransformatoranordnung (wie nachstehend näher erläutert wird) an einem Punkt in der Scnaltung ab, an welchem der Strom gegenüber dem Netzstrou durch die Transformaterwirkung sehr verringert ist. Somit wird der Leistungsverlust in der Schaltergruppe 22 stark herabgesetzt.
Der Spannungsregeltransformator 46 besitzt eine Sekundärwicklung 15 und drei Primärwicklungen 11, 13 und 14. Die Sekundärwicklung 15 stellt die direkte Verbindung zwischen dem Eingang 10 für die Netzwechselspannung und dem Ausgang 25 her. Die Schalter A, B und G verbinden, wie vorstehend beschrieben, die Primärwicklungen 11, 13 und 14 mit der Wechselspannungseingangsleitung 12. Diese Schalter werden durch entsprechende Steuerschaltungen betätigt, wie nachstehend näher erläutert wird, und in der Praxis ist stets einer der Schalter A, i3 und C geschlossen, während die weiden übrigen Schalter geöffnet sind.
Angenommen, der Schalter A sei geschlossen und die Schalter B und C geoffst, dann wird die Primärwicklung 11 beaufschlagt und induziert eine hochtransformierte Spannung in der Sekundärwicklung 15 bei dcr hochtransformierten Autotransformatoranordnung. Die geregelte fivusgangswechselspannung" die jetzt zwischen den Klemmen 12 und 25 anliegt, ist größer als die Netzeingangswechselspannung, wobei die Ist-Größe der Spannungserhöhung eine Funktion des Windungsverhältnisses zwischen den Wicklungen 11 und 15 ist Eine Spannung wird auch in den Wicklungen 13 und 14 induziert , da jedoch jett die Scnalter 3 und C geöffnet sind, beeinflussen die Wicklungen 13 und 14 die Ausgangsspannung nicht.
Jetzt sei angenommen, daß der Schalter C geschlossen und die beiden Schalter A und B geöffnet sind, wobei jetzt die Wicklungen 15 und 14 in Reihe geschaltet sind und eine heruntertransformierte Autotransformatoranordnung bilden. Die jetzt an den Klemmen 12 und 25 anliegende Ausgangsspannung ist kleiner als die Netzeingangswechselspannung, wobei diese Verkleinerung eine Funktion des Windungsverhältnisses der Wicklungen 15 und 14 ist. Unter dieser Be-Eingang wird eine Spannung in den Wicklungen 11 und 13 induziert, da aber jetzt die beiden Schalter A und B geöffnet sind, beeinflussen die Wicklungen 11 und 13 die Ausgangsspannung nicht.
Jetzt sei angenommen, daß der Schalter 13 geschlossen und die Scnalter A und C geöffnet sind, dann wird die Wicklung 13 über den Schalter 13 und die parallel zur Leitung 12 liegende Leitung 45 kurzgeschlossen und überträgt diesen Kurzschluß auf die Sekundärwicklung 15. I)er Kurzschluß erscheint auch auf den Wicklungen 11 und 14, da aber die beiden Schalter A und C geöffnet sind, üben die Wicklungen 14 und 11 keinen Einfluß auf die Ausgangs-Spannung aus. Der auf die Sekundärwicklung 15 iibertragene Kurzschluß besitzt eine so niedrige Impedanz, daß fast keine Verluste in der Wicklung 15 auftreten. Die geregelte Ausgangswechselspannung auf den Leitungen 12 und 25 ist jetzt gleich der Netzeingangswechselspannung auf den Leitungen 10 und 12. Somit wird unter diesen bedingungen keine Spannung in den Wicklungen 11 und 14 induziert, und der Transformator wirkt wie ein niederohmiger Schalter, der die Last 9 direkt mit der @ingangsspannungsquelle verbindet. Der jetzt durch die Sekundärwicklung 15 fließende Laststrom induziert einen Kurzschlußstrom in die Primärwicklung 13, doch wird die Größe des Stroms in dieser Wicklung durch die Tranformatorwirkung herabgesetzt, die eine Funktion des Windungsverhältnisses zwischen den Wicklungen 15 und 13 ist. Da der Strom in der Primärwicklung 13 viel kleiner ist als der eigentliche Laststrom, werden die Verluste im Schalter B stark verringert. Der den Schalter B durchfließende Strom erzeugt eine kleine Verlagerungsspannung an diesem Schalter, die normalerweise einen Wert von etwa 1 Volt besitzt.
Diese Verlagerungsspannung gelangt zur Sekundärwicklung 15, wird jedoch durch die Transformatorwicklung als Funktion des ;Windungsverhältnisses verkleinert. Da das Windungsverhältnis der Wicklungen 13 und 15 in der Größenordnung von 20:1 liegt, kann diese Verlagerungsspannung bis auf einen Spannungsabfall von wenigen Millivolt an der Sekundärwicklung 15 verringert werden, wodurch sich ein Betrieb mit sehr hohem Wirkungsgrad ergibt. Somit kann dieser ziegler mit billigen Schwachstrom-Iialbleiterschaltern von kleineren Abmessungen und Gewicht gebaut werden und trotzdem für eine hochwirksame Spannungsregelung sorgen.
Bei der Beschreibung der Fühlerschaltung und Schaltersteuerung 18 sowie ihrer Arbeitsweise bei der Umschaltung der Schalter A, B und C für die gewünschte Spannungsregelung durch den Regeltransformator 46 wird angenonunen, daß die geregelte Soll-AusgangswechselspaIInung 115 Volt + 3% bei einer Gesamteingangsnetzspannungsänderung von 105 bis 125 Volt beträgt. Wenn somit die Eingangsspannung an den Eingangsleitungen 10 und 12 115 Volt beträgt, schließt der Schalter B und schließt damit die Primärwicklung 13 kurz, wodurch eine geregelte Ausgangswechselspannung von 115 Volt auf die Leitungen 25 und 12 für den Verbraucher 9 abgegeben wird. Jetzt sei angenommen, daß die Eingangswechselspannung eine Amplitudener@öhung auf 118 Volt erfährt, wobei dies noch immer im @ahmen der 115 Volt + 3% liegt, und daher wird der Schalter ß nicht durch die Fühlerschaltung und Schaltersteuerung 18 geöffnet. Wenn sich die Amplitude der Eingangs spannung auf 119 Volt erhöht, dann greift die Fühlerschaltung und Schaltersteuerung 18 ab, daß die Erhöhung über 115 Volt mehr als 3% beträgt und öffnet somit den Schalter B und schließt den Schalter C. Jetzt sind die Wicklungen 14 und 15 in Reihe geschaltet und bilden einen herabtransformierenden Autotransformator, sodaß die an den Leitungen 25 und 12 anliegende Ausgangsspannung auf 112 Volt oder 115 Volt - 3% herabgesetzt wirdt Auf diese t'eise kann sic:i die Eingangsspannung bis auf 125 Volt erhöhen, bevor die Regelmöglichkeit des Netzspannungsreglers überschritten wird. Man erkennt ferner, daß auch die Netzeingangsspannung bis auf 105 Volt abfallen kann, und noch iiiimcr durch die Fühlerschaltung und die Schaltersteuerung durch Schließen des Schalters A und ()fnen der Schalter ß und C geregelt werden kann.
Somit hält die Regelmöglichkeit der in Fig. 1 gezeigten Schaltung die Ausgangsleitungen 25 und 12 auf 115 Volt # 3% konstant.
Die Fiihlerschaltung und Schaltersteuerung 18 in der Fig. d ist als Stroinlaufplan in Fig. 2 und als @ockschaltbild in Fig. 3 gezeigt. Das Blockschaltbild der Fig. 3 ist ein Blockschaltbild der Schaltung der Fig. 2. Die Fühlerschaltung und Schaltersteuerung 18 enthält den kleinen Trenntransformator T2, der über die Leitungen 20 und 21 zu den Eingangsleitungen 10 und 12 parallel geschlossen ist. Von den Wechselspannungseingangsleitungen 10 und 12 führt die Leitung 10 Netzspannung und die Leitung 12 ist neutral. Die Mittelabzapfung der Sekundärwicklung 30 des Transformators T2 ist mit der Leitung 33 verwunden, die als Sammelschiene die Fühler- und Steuerschaltung mit der Leitung 12 verbindet. Der Transforniator T2 liefert die Spannung zum Betrieb der Fühlerschaltung und Schaltersteuerung und stellt gleichzeitig auch eine Fühlerschaltung zu Abgreifen des Spannungspegels der an den Leitungen 10 und 12 anliegenden Eingangswechselspannung dar.
Die Gleichrichter CR3 und CR4 riciiten die Wechselspannung auf den Leitungen 29 und 31 gleicil und geben an die Leitung 32 Gleichspannungsimpulse ab. Diese Gleichspannung bewirkt eine Vorspannung des Transistors Q1 über den \Yiderstand R1, und R2 steuert den Transistor Q1 dadurch. Nur der sehr geringe Teil 308 (siche Fig. 7) der gleichgerichteten Spannungsimpulse 302 wird für die Sättigung des Transistors Q1 gebraucht, wodurcn dieser Transistor normalerweise gesättigt oder durchgesteuert ist. Splange der Transistor Q1 durchsteuert, wird die Sammelsciiiene 33 mit der Leitung 35 verbun-Gen, sodaß der Strom durch den Widerstand R3 zur Leitung 60 fließt. @er Transistor Q2 nat keinen steuernden Basisgleichstrom, sodaß cr normalerweise niciit angesteuert oder ausgesciialtet ist.
Wenn die Eingangswechselspannung 300 (Hg. 7) die Nulltachse am Punkt 304 durchläuft, dann werden die Cleichspannungsimpulse 302 am Punkt 306 zu Null wodurch der Transistor Ql kurzfristig abgeschaltet wird und bewirkt, daß ein negativer Impuls über den Kondensator C4 zur Basis des Transistors Q2 gelangt, diesen damit ansteuert und einen Tastimpuls auf die Leitung 40 der Fühlerschaltung abgibt. Die Leitungen 62 und 38 mit den Kondensatoren C1, C2 und C3 sowie den Gleichrichtern. CR1, CR2, CR5 und CR6 geben die Spannungen V1 und VZ an die Leitungen 34 und &O ab. Beispielsweise kann V1 +11 Volt und V2 -8 Volt betragen. Damit entsteht die Spannung für die Fühler- und Steuerschaltung, und; diese Spannung entspricht auch der Netzeingangswechselspannung.
Die Leitung 34 führt die Spannung V1 über die Transistoren Q4, Q5 ud Q6, die als Emitter-Basisschaltung angeordnet sind und somit als Zenerdiode arbeiten und eine für die Charakteristik der Fühlerschaltung temperaturk@mpensierte Bezugsspannung abgeben. Die Transistoren Q4, Q5 und Q6 werden stets durch V1 und V2 angesteuert, und der die Leitung 36, den Widerstand RS, Jie Leitung 48, den Widerstand R9 und die Leitung 51 durchfließende Strom ist der Netzeingangsspannung und dem Spannungsabfall zwischen V1 und V2 proportional.
Wenn der Transistor Q2 kurzfristig durch die die Nullachse durchlaufende Eingangsspannung angeschaltet wird, dann wird die Fühlerschaltung durch einen Tastimpuls auf der Leitung 40 abgetastet.
beispielsweise sei angenommen, daß sich die .Netzeingangsspannung auf einem niedrigen Pegel befindet, d.h. daß die Spannung auf den Leitungen 10 und 12 unter 112 Volt liegt, dann soll die Fühler-und Steuerschaltung den Schalter 22 über die Leitung 28 fließen, um den Schalterkontakt mit der Abzapfung A zu verbinden. Bei diesem niedrigen Spannungspegel ist der die Transistoren Q4, Q5 und Q6 durchfließende Strom auf der Leitung 36 so klein, daß die Widerstände R6 und R8 ein Basissteuerstrom durchfließt, der nicht ausreicht, die Transistoren Q3 und Q7 anzusteuern. Somit schalten die Transistoren Q3 und Q7 ab. Der Tastimpuls auf der Leitung 40 durch läuft die Leitu1n"g42 zu 4 2 und den Basissteuerwiderstand R7 zur Basis des Transistors Q8, der dadurch angesteuert wird. Der Tastimpuls liefert auch über den Widerstand R5, die Leitung 44, den Basissteuerwiderstand R14 den steuernden Basisstrom für den Transister Q13, wodurch dieser angeschaltet wird. Die Abschaltung des Transistors Q3 öffnet den Stromkreis zur Leitung 60, wodurch der steuernde Basisstrom über die Leitung 44 zum Transistor Q13 gelangen kann. Die Durchsteuerung.der Transistoren Q8 und Q13 schließt den Stromkreis über die leitungen 52 und 58 bis zur Basis des Transistors Q21 ünd bewirkt, daß diese Basis an die Spannung V2 angeklammert wird, die den Transistor Q21 abschaltet.
Es ist zu beachten, daß bei den Transistorkreisen Q 14, Q19 und Q21 die Basen von jeweils zwei Transistoren mit dem Kollektor des dritten Transistors verbunden sind. Wenn somit der Transistor Q21 abgeschaltet wird, dann ist der Kollektor von Q21 mit den Basen der Transistoren Q14 und Q19 kreuzgekoppelt und liefert damit über die Leitung 70, den Widerstand 30 und die Leitung 71 den Basissteuerstrom für die Transistoren 014 und 119. Damit werden die Transistoren Q14 und Q19 durchgesteuert. Der Strom durchläuft auch die Leitung 70, den Widerstand 30 und den Basissteuerwiderstand R31 bis zur Basis des Transistors Q20. Dadurch wird der Transistor Q20 durchgesteuert und die Transistoren Q18 und Q15 schalten ab. Damit wird ein Stromkreis aufgebaut, der die Spannung V2 über den gesättigten Transistor Q20, die Leitung 60, den Gleichrichter CR9, die Leitung 64, den Transistor Q20, den Widerstand R29 und die Leitung 80 zum flalbleiterwechselspannungsschalter Q9 führt. Dadurch wird der Schalter Q9 geschlossen und verbindet die Wicklung 11 über die Leitung A und die Leitung 45 mit der Eingangsleitung 12. Da die Transistoren Q15 und Q18 abgeschaltet sind, sind die Schalter Q10 und Qil geöffnet. Der Gleichrichter CR9 bewirkt einen leichten Spannungsabfall auf der Leitung 64 und liefert damit die Spannung V3 von etwa -7 Volt, die; zur Steuerung der Wechselspannungsschalter über die entsprechenden Transistoren wie den durchgesteuerten Transistor Q20 geleitet wird.
Der den Betrieb der Fühlerschaltung zur Prüfung des Bezugsstroms auf der Leitung 36 auslösende Tastimpuls ist lediglich ein kurzzeitiger Impuls. Somit wird die vorstehend beschriebene Fühlerschaltung nur für die Dauer des Tastimpulses wegen des S£lannungsverlustes und des Fesllens eines ilalteKreises angesteuert und dann ieder abgeschaltet. Jedoch die Dreifachschaltung der Transistoren Q 14, Q19 und Q21 hält ihren Zustand wegen der dauernden Volt spannung von 3 auf der Leitung 64, die nicht durch das Ende des Tastimpulses unterbrochen wird mit bleibt der Transistor Q20 und der Schalter Q9 für die volle Halbperiode der Wechseleingangsspannung 300 durchgesteuert und geschlossen. Die Wechselstromschalter wie der Schalter Q9 sind Triacs, die durch einen kontinuierlichen Steuergleichstrom jeder. Polarität angeschaltet werden können. Selbst wenn der den Wechselstromschalter durchfließende Laststrom kleiner als der minimale Haltestrom wird, bleibt der Schalter solange angesteuert, wie Steuerstrom eingespeist wird, und zwar in ähnlicher Weise wie ein Silizium-Gleichrichter Der Steuergleichstrom wird durch die Dreifachschaltung geliefert, die ihren Schaitzustand nur während der Dauer des Tastimpulses ändern kann. Somit können die Wechselstromschalter Q9, Q10 und Q11 nicht während kurzfrttiger Arderungen der Lastströme abschalten' Wenn sich die Eingangswechselspannung erhöht und wieder ihren Normalwert von 115 Volt annimmt, dann besteht das Verhältnis von 11 Volt : -8 Volt zwischen V1 und V2 an den Widerständen R8 und R9. Dadurch liegt am Widerstand R6 von der Leitung 36 her ein genügend hoher Basissteuerstrom an, um den Transistor Q3 durchzusteuern. Die Sättigung des Transistors Q3 bewirkt einen Kurzschluß des Basissteuerstroms für den Transistor Q13 über die Leitung 44 und den Widerstand R14, wodurch die Basis von Q13 angeklammert und der Transistor abgeschaltet wird. Der Emitter des Transistors Q12 ist jedoch über die Leitung 44 und den Transistor (J3 an die Spannung V2 geklammert, und auf diese Weise erhält der Transistor Q 12 seinen Basissteuerstrom vom Tastimpuls über den Widerstand R10, den Gleichrichter CR7 und den Widerstand 13, Somit schaltet der Transistor (12 an, und klammert die Basis der Dreifachschaltung, nämlich den Transistor Q19 an, wodurch dieser abschaltet und die Transistoren Q14 und Q21 über die Kollektor-Basis-Kreuzkopplung der Leitungen 73 und 77 angesteuert werden. Der Strom durchläuft jetzt die Widerstände R24 und R22 und steuert des Basis des Transistors Q18 an, wodurch dieser gesättigt wird und die Steuerspannung V3 über den Widerstand R23 und die Leitung 78 an den Triac, d.h. den Wechselstromschalter Q10 abgibt und damit diesen Schalter schließt und die Wicklung 13 über die Leitungen B und 45 mit der Eingangsleitung 12 verDindet und dadurch die Wicklung 13 an der Leitung 12 kurzschließt.
ist ist zu beachten, daß die Treibertransistoren Q15 und Q18 durch den den Transistor Q17 durchfließenden Steuerstrom angeschaltet werden, der selbst normalerweise durch den Anschaltstrom für den Transistor Q16 und den Widerstand R21 angesteuert wird. Der Transistor Q16 arbeitet als Zenerdiode. Bei einem normalen Spannung abfall zwischen der Sammelschiene 33 und V2, beispielsweise nier zwischen Null und -8 Volt bleibt Q17 durch den Basissteuerstrom er den Widerstand R21 angesteuert. Wenn die Netzspannung iibermäßig niedrig wird, beispielsweise auf l1nter 5() Volt abfällt und damit bewirken könnte, daß die Dreifachschaltungen durchgesteuert werden, dann schaltet der-Transistor Q16 ab und leitet den Basissteuerstrom zum Transistor Q17, der ebenfalls abschaltet. Bei abgeschaltetem Q17 bleiben die Transistoren Q14 und Q19 infolge des Basisanschlusses der Leitung 71 durchgesteuert.
Wenn sich die Eingangsspannung beispielsweise auf einen Pegel über 118 Volt erhöht, dann stellt der Spannungsabfall an V1 und V2 diesW Erhöhung dar. Dadurch wird der die Transistoren Q4, Q5 und Q6 durchfließende Strom erhöht und erhöht auch den in den Widerständen RB und R9 fließenden Strom und damit aucli den Spannungsabfall an diesen Widerständen. Der Taktimpuls auf der Leitung 40 steuert den, Transistor Q8 in der vorstehend beschriebenen Weise durch Basissteuerstrom an. Für den Transistor Q13 ist jedoch kein Basissteuerq strom vorhanden, da der Strom auf der Leitung 36 genügend groß ist den Transistor Q3 anzuschalten, der den Basissteuerstrom des Transistors Q13 anklammert. Die auf der Leitung 48 anliegende Spannung ist genügend groß, um bei Durchsteueruiigen von Q8 durch den Taktimpuls auf den Leitungen 40 und 42 auch den Transistor Q7 anzuschalten. Dadurch fäLlt der Steuerstrom vom Transistor Q12 ab und klammert ihn an die Spannung V2 an. Daduych wird auch die Basis des Dreifachtransistors Q14 über den Gleichrichter CR8 und die gesättigten Transistoren Q7 und Q8 festgehalten. Mit der Abschaltung des Transistors Q14 werden die Transistoren Q19 und Q21 angesteuert und bauen über R16 und R15 den Basissteuerstrom für dei Transistor 015 auf. Dadurch wird der Transistor Q15 angeschaltet iind liefert eine kontinuierliche Steuerspannung an den Halbleiterschalter Q11, die diesen Schalter schließt. Damit wird die Wicklung 14 über die Leitungen C und 45 an die Lingangsleitung 12 angeschlossen.
Die vorstehend beschriebene Umschaltung wird mit Hilfe von ilalbleiterscnaltern durchgeführt, die in gesättigtem Zustand arbeitnn.
Somit sind die Leistungsverluste der Schalter infolge der geringen Sättigung oder Durchsteuerung verhältnismäßig unbedeutend. Die Umschaltung von einer Transformatorabzapfung zur anderen erfolgt auc wenn die Netzwechselspannung die Nullachse durchläuft und die gleichgerichtete Spannung im wesentlichen auf Null-Potential liegt.
Da die Netzspannung Null ist, werden durch die ilalbleiterschalter keine erheblichen niederfrequenten Störgeräusche erzeugt und ebenso werden keine ilochfrequenxstörurlgen in die Anlage eingeführt. Die Transformator- und Netzspannungsschaltungen werden für. die vollständige Phase vcn 1800 einer jeden Halbperiode abgeschlossen, sodaß keine induktiven Schaltimpulse erzeugt werden. Ferner brauchen keine frequenzempfindlichen Bauteile oder Schaltungen ver wendet zu werden, sodaß der Netzspannimgsregier in einem großen Bereich von Netzspannungen arbeiten kann. Der Netzspannung wird praktisch kein Klirrfaktor überlagert, da die Fühlerschaltung des Netzspannungsreglers als passive Transformatoranpassung arbeitet. 1 Ebenso ist auch die Ansprechzeit sehr schnell. Die Fühlerschaltung greift die Netzspannung aln Scheite@punkt ab und schaltet die Wickllmgsabgriffe beim nächsten Null-Durchgang um. Somit beträgt die Ansprechzeit eine Viertelperiode. Während jedoch die Abtastung der Transistoren Q4, Q5 und 06 bei einer Viertelperiode erfolgt, ist der gleichgerichtete Strom in der Fühlerschaltung eine proportionale Entsprechung der iQetzspannung.
Die in Fig. 3 dargestellten Blöcke und Verbindungsleitungen sind Entsprechungen der in Fig. 2 dargestellten und an hand dieser Fi-(ur beschriebenen einzelnen Stromlaufplcine.
Aus dieser Leschreibung geht hervor, daß stets eine der Primärwicklungen des Transformators an die Schaltung über einen gleicnstrom-gesteuerten -ialbleiterschalter angeschlossen ist und, daß sich die Transformatorverbindung nur dann ändert, wenn sich die Lingangsspannung um bestimmte Grenzwerte erhöht oder verringert, und schließlich, daß eine linderung der Transformatorverbindung nur bei Null-Durchgängen der Spannung auftreten kann.
In Fig. 4 ist ein anderes Ausführungsbeispiel der Erfindung mit einer gegenüber dem Transformator 46 der Fig. 1 abgeänderten Auslegung des Regeltransformators 47 gezeigt. Bei diesem Ausführungsbeispiel besitzt der Regeltransformator 47 zwei in Reihe geschaltete Primärwicklungen 100 und 10-2, die Kurzschlußprimärwicklung 13 und die Sekundärwicklung 15. Die Primärwicklungen 100 und 1Q2 arbeiten mit der Wicklung 15 zusammen und erzeugen in- dieser eine hochtransformierte Spannung, die eine Funktion des Windungsverhältnisses zwischen der Primärwicklung 100 und der Sekundärwicklung 1> für eine Schalterverbindung und eine Funktion des Windungsverhältnisses der Primärwicklungen 100 und 102 zur Sekundärwicklung 15 für die zweite Schalterveibindung ist. Durch Schließen von einem der beiden Schalter A oder B erhält man zwei verschiedene Hochtransformierverhältnisse der Spannung, während ein Schließen des schalters C für den Kurzschluß der Primärwicklung 13 sorgt, die eine elektrische Direktverbindung der Leitungen 10 und 25 herstellt, wie vorstehend näher beschrieben wurde. Somit liefert der Regeltransformator 57 eine direkte Wechselausgangsspannung, die gleich ist der Netzwechseleingangsspannung, wenn der Schalter C geschlossen ist und die Schalter A und B unterbrochen sind, und liefert eine zweistufige Spannungserhöhung der geregelten Ausgangswechselspannung, wenn einer der beiden Schalter A oder B geschlossen sind.
Der Spannungsregeltransformator 47 ist sehr vorteilhaft in Fällen, in denen die Eingangsspannung auf einen äußerst niedrigen Wert abfällt. Dieser Zustand wird häufig als teilweise Verdunkelung bezeichnet. in vielen Gegenden der Welt fällt der Nennwert der Netzspannung von 120 Volt gelegentlich bis au. 80 Volt ab.
Solch ein Spannungsabfall übers@eigt bei weitem die Regelgrenzon der meisten vorhandenen Regler. Der in Fig. 4 gezeigte Regler 47 mit Umschaltung der Primärwicklung kann mit einer solchen teilweisen Verdunkelung fertig werden, bei welcher beispielsweise eine Eingangsspannung im Bereich zwischen 80 und 125 Volt auf eine @ennausgangsspannung von 117 # 7% geregelt werden kann. Sei diesem Ausführungsbeispiel schalt@@ die in Fig 2 beschriebene Fühlerschaltung und Schaltersteuerung 18 bei einer Eingangsspannung von etwa 95 Volt von A auf B und bei etwa 1TO Volt von B auf C un.
Wenn die Fühlerschaltung und Schaltersteuerung 18 der Fig. 4 unter Betriebsbedingungen eine niedrigen Spannungszustand abgreift, der sc nahe der maximalen geregelten Niedrigspannung ist, dann gießt der Schalter B und legt die Wicklungen 100 und 1Q2 über die Leitung 45 parallel zu den Eingangsleitungen 10 und 12 Dadurch wird die geregelte Wechselausgangsspannung auf den Maximalwert des Windungsverhältnisses zwischen den Wicklungen 100 und 102 und der Wicklung 15 hochtransformiert. Wenn die Fühlerschaltung und Schaltersteuerung 18 eine niedrige Spannung mit einem im wesentlichen mittleren niedrigen Wert abgreift, dann schließt der Schalter A und die Schalter B und C bleiben offen, wodurch-sich die geregelte Ausgangswechselspannung an den Leitungen 12 und 25 proportional zum Windungsverhältnis zwischen den Wicklungen 100 und 15 erhöht. Wenn d;e Wechseleingangsspannung innerhalb + 7% von 117 Vlt liegt, dann schließt der Schalter C und die Schalter-A und B sind offen, wodurch die Primärwicklung 13 kurzgeschlossen wird und eine Netzeingangswechselspannung über die Leitungen 25 und 12 zum Verbraucher 9 gelangt.
Fig. 5 zeigt eine andere Anordnung des Regeltransformators. Bei diesen Ausführungsbeispiel besitzt der Regeltransformator 49 mit Umschaltungen der Primärwicklungen die beiden in Reihe geschalteten Primärwicklungen 104 und 108, die als he runtertrans formiercnde Autotransformatoranordnung P'it der Sekundärwicklung 15 und der Kurzschlußprimärwicklung 13 geschaltet sind. In der vorstehend Ibeschriebenen Weise greift die Fünlerschaltung und Schaltert steuerung 18 einen hohen Pegel der Netzeingangswechselspannung ab und schließt entweder den Schalter ì3 oder C, um zwei verschiedene Verhältnisse der Herabtransformierung zu erhalten, während ein Schließen des Schalters A eine direkte Durchgangsverbindung für die Spannung darstellt. Diese Art von Regeltransformator mit Umschaltung der Primärwicklungen ist sehr vorteilhaft für solche Fälle, in denen eine geregelte Ausgangsspannung erzeugt werden soll, die stets niedriger ist als die Nenneingangsspannung und wobei der Regler berücksichtigt, daß der Verbraucher einwandfrei bei bestimmten niedrigeren Spannungsgrenzen arbeiten soll. Durch Anlegen einer geregelten Netzspannung, die stets nahe, jedoch niemals unterhalb einer bestimmten unteren Spannungsgrenze liegt, läßt sich beim Verbraucner eine erhebliche Menge an Leistung und Wärme einsparen.
Die Regler mit Umschaltung der Primärwicklung wie die Regeltransformatoren 46, 47 und 49 sind nicht auf drei Primärwicklungen beschränkt. Die Erfindung kann leicht dahin abgeändert werden, daß die Primärwicklungsanordnung weitere Primärwicklugen besitzt, wie in Fig. 6 gezeigt. Der Regeltransformator 53 besitzt die Primärwicklungen 110 und 112 für eine hochtrans formierende Autotransformatorregelung illit der Sekundärwicklung 15 sowie die Primärwicklungen 114 und 116 für eine herabtransformierende Autotransformatorregelung mit der Sekundärwicklung 15 sowie die Kurzschlußwicklung 13 zur Abgabe einer gerade durchverbundenen und nicht geregelten Ausgangswechselspannung an die Leitungen 25 und 12. Man rkennt, daß die durch die Schalter D und E der llalbleiterschalterkruppe 113 gesteuerten Primärwicklungen 110 und 112 in der gleichen hochtransformierenden Autotransformatorbetriebsart arbeiten, die san hand der Fig. 4 beschrieben wurde, und zwar in Abhängigkeit von dem auf der Leitung 115 anliegenden Signal der Fühlerschaltung und Schaltersteuerung 111. Die durch die Schalter G und il gesteuerten Primärwicklungen 114 und 116 sorgen für eine herabtransformierende Autotransformatorregelung, wie sie an Hand der Fig. 5 beschrieben wurde. Die Kombination dieser beiden hinauf- und heruntertransformierenden Autotransformatoranordnungen ergibt einen sehr weiten Bereich der Spannungsregelung.
Die Steuerung des Regel transformators 33 erfordert nur kleine Änderungen bei der in den Fig. 2 und 3 gezeigten Fühlerschaltung und Schaltersteuerung, um die Fühlerschaltung und Schaltersteuerung 111 zu erhalten. Diese Änderungen sind allgemein bekannt und schließen beispielsweise fünf Fühlerschaltungen anstatt drei Fühlerschaltungen ein, wodurch sich fünf Ausgangsleitungen anstelle der drei Ausgangsleitungen 54, 56 und 58 der Fig. 2 und 3 ergeben würden. Fer@er wären fünf logische Schaltungen anstatt dreier @ogischer Schaltungen in der abgetasteten Dreifachsteuerung vorgesch@n, @@d die Dreifachschaltungen und Tre@@ertransisteren würden durch eine Fünffachschaltung mit fünf an ihre Ausgänge geführten Treibertrans-istoren zur Steuerung der fünf @albleiterschalter D, E, F, G und H ersetzt.

Claims

Patentansprüche

)Wechselspannungsregler mit einem Regeltransformator, dessen Primär- und Sekundärwicklungskreise elektrisch zur Wechselspannungsregelung geschaltet sind, dadurch gekennzeichnet, daß eine der Primär- (11,13,14) und die Sekundärwicklung (15) elektrisch als Autotransformator geschaltet ist und eine hoch- sowie herabtransformierende Spannungsregelung in Abhängigkeit von einer Eingangswechselspannung abgibt, daß eine Fühlerschaltung (18) zum Abgreifen der Größe der Wechseleingangsspannung vorgesehen | ist, und daß eine Schaltersteuerung (18) in den Primärwicklungen (11,15,14) in Abhängigkeit uon der Fühlerschaltung (18) die Primärwicklungen (11,13,14) mit der Sekundärwicklung (15) als Autotransformatorschaltung zur Regelung einer Wechselausgangsspannung elektrisch verbindet.

Wechselspannungsregler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, 1 daß die Schaltersteuerung (18) Schalter (22A,B,C) enthält, um zu einem bestimmten Zeitpunkt nur eine bestimmte Primärwicklung (11,1D,14) mit der Sekundärwicklung (15) elektrisch zu verbinden.

D. Wechselspannungsregler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltersteuerung (18) mit einem Schalter (22B) zum Kurz-; schließen einer Primärwicklung (13) versehen ist, sowie dadurch, da der Kurzschluß durch das Kurzschließen der Primärwicklung (13) ) auf die Sekundärwicklung (15) übertragen wird.

Wechselspannungsregler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltersteuerung (18) an jeder Primärwicklung (11,13,14) eine Schalteinrichtung (22A,B,C) besitzt, um die Primärwicklungen (11,1D,14) einzeln anzuschließen.

Wechselspannungsregler nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Primärwicklungen (11,13,14) und die Sekundärwicklung (15) auf einen gemeinsamen Kern gewickelt sind und daß ein Schalter (22B) die Primärwicklung (13) kurzschließt und dadurch den Kurzschluß auf die Sekundärwicklung (15) überträgt.

Wechselspannungsregler nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Sekundärwicklungskreis eine mit einer Leitung (10) für die Netzwechselspannung in Reihe geschaltete Sekundärwicklung (15) besitzt, und, daß die Primärwicklungskreise mit mindestens drei getrennten Primärwicklungen (11,13,14) bestückt sind, von denen eine Primärwicklung (11) über den Schalter (22A) auf der Eingangsseite der Sekundärwicklung (15) parallel zur Wechselspannungsleitung (12) geschaltet wird und die zweite Primärwicklung (14) über den Schalter (22C) parallel zur Wechselspannungsleitung (25) auf der Ausgangsseite der Sekundärwicklung (15) geschaltet wird und deren dritte Primärwicklung (13) auf denselben Kern wie die Sekundärwicklung (15) gewickelt ist und wahlweise durch den Schalter (22B) kurzgeschlossen werden kann.

t. Wechselspannungsregler nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die erste (11) und die zweite Primärwicklung (14) auf denselben Kern wie die Sekundärwicklung (15) gewickelt sind.

8. Wechselspannungsregler nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Sekundärwicklungskreis eine mit einer Leitung (10) der Netzwechselspannung in Reihe geschaltete Sekundärwicklung (15) besitzt und, daß die Primärwicklungskreise mit mindestens drei getrennten Primärwicklungen (11,13,14) bestückt sind, von denen eine Primärwicklung (11) über den Schalter (22A) auf der Eingang seite der Sekundärwicklung (15) zur Wechselspannungsleitung (12) parallelgeschaltet werden kann und die zweite mit der ersten (11) in Reihe geschaltete Primärwicklung (14) durch den Schalter (22C) parallel zur Wechselspannungsleitung (25) geschaltet werden kann und die dritte, a.uf denselben Kern wie die Sekundärwicklung (15) gewickelte Primärwicklung (13) durch den Schalter (22B) wahlweise kurzgeschlossen werden kann.

Wechselspannungsregler nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß daß der Sekundärwicklungskreis eine mit einer Leitung (10) für die Netzwechselspannung in Reihe geschaltete Sekundärwicklung-(15) enthält und, daß die Primärwicklungskreise mit mindestens drei getrennten Primärwicklungen (11,13,14) bestückt sind, von denen eine Primärwicklung (11) über den Schalter (22A) parallel zur Wechselspannungsleitung (25) auf der Ausgangseite der Sekundärwicklung (15) geschaltet werden kann und die zweite mit der ersten Primärwicklung (11) in Reihe geschaltete Primärwicklung (14) durch den Schalter (22C) parallel zur Wechselspannungsleitung (25) geschaltet werden kann und schließlich, daß die dritte auf denselben Kern wie die Sekundärwicklung (15) gewickelte Primärwicklung (13) durch den Schalter (22 wahlweise kurzgeschlossen werden kann.

10.Wechselspannungsregler nach Anspruch 4, dadurch gkennzeichnet, daß der Sekundärwicklungskrais eine mit einer Leitung (10) der Netzwechselspannung in Reihe geschaltete Sekundärwicklung (15) besitzt, daß die Primärwicklungskreise mit mindestens fünf getrennten Primärwicklungen (110,112,114,116,13) bestückt sind, von denen die erste Primärwicklung (110) über den Schalter (113D) parallel zur Wechselspannungsleitung (12) auf der Eingangseite der Sekundärwicklung (15) geschlossen ist und die zweite mit der ersten (110) in Reihe geschaltete Primärwicklung (112) zur Wechselspannungsleitung (12) durch den Schalter (113E) parallelgei schaltet ist und die dritte Primärwicklung (114) durch den Schalter (113H) parallel zur Wechselspannungsleitung (25) auf der 1Ausgangseite der Sekundärwicklung (15) geschaltet ist und die vierte mit der dritten (114) in Reihe geschaltete Primawicklung (116) durch den Schalter (113G) parallel zur Wechselspannungsleitung (25) geschaltet ist und schließlich, daß die fünfte auf denselben Kern wie die Sekundärwicklung, (15) gewickelte Primärwicklung (led) durch den Schalter (113F) wahlweise kurzgeschlossen werden kann.

11.Wechselspannungsregler nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltersteuerung (18) mit einem Schalter (A) zur elektrischen Verbindung einer der Primärwicklungen (11) mit der Sekundärwicklung ( als Autotransformatorschaltung versehen ist, die die Wechselausgangsspannung gegenüber der Wechseleingangsspannung in Abhängigkeit davon erhöht, daß die FUhlerschaltung (18) eine Erhöhung der Netzspannung um eine gegebene Größe abgreift, sowie dadurch, daß die Schaltersteuerung (18) mit einem Schalter (22C) zur elektrischen Verbindung der zweiten Primärwicklung (14) mit der Sekundärwicklung (15) als Autotransformatorschaltung versehen ist, die die Wechselausgangsspannung gegenber der Weohseleingangsspannung in Abhängigkeit davon her-I absetzt, daß die Fühlerschaltung (18) eine Verringerung der Netzspannung um eine gegebene Größe abgreift.

12.Wechselspannungsregler nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltersteuerung (18) mit einem Schalter (22B) versehen ist, um die dritte Primärwioklung (13) in Abhängigkeit davon kurzzuschließen, daß die Fühlerschaltung (18) eine Anderung der Netzspannung abgreift, die eine gegebene Größe nicht überschreitet.

13.Wechselspannungsregler nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Trenntransformator (T2) zur elektrischen Parallelschaltung der Fühlerschaltung (18) mit dem Netzkreis (10,12).

14. Wechselspannungsregler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Fühlerschaltung (18) Detektoren (Q1,Q2,C4) zum Abgreifen des Null-Durchgangs (304) der Wechselspannung besitzt und ein Durchgangssignal abgibt sowie dadurch, daß die Schaltersteuerung (18) in Abhängigkeit von diesem Durchgangssignal die Primärwicklungen (11,13,14) während des Null-Durchgangs der Spannung umschaltet.

15. Wechselspannungsregler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Fühlerschaltung (18) Detektoren (Q1,Q2,C4) zum Abgreifen des Null-Durchgangs (304) der Wechselspannung besitzt und ein Ausgangstastsignal (40) abgibt, sowie dadurch, daß Einrichtungen für den Spannungsbezugspegel (Q4,Q5,Q6) zum Abgreifen des Pegels der Netzspannung vorgesehen sind, die Bezugsausgangssignale entsprechend den unterschiedlichen gegebenen Spannungspegeln abgeben und schließlich, daß eine Abtastschaltung (Q5, R7,Q8) in Abhängigkeit vom Ausgangstastimpuls und dem Bezugsausgangssignal die Schaltersteuerung (18) beaufschlagt.

16. Wechselspannungsregler nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Sehaltersteuerung (18) mit einer Anzahl von Schaltersteuerkreisen (22A,B,c) versehen ist und jeder Schaltersteuerkreis einen Schalter in einem bestimmten Schaltzustand hält, um eine bestimmte Primärwicklung (11,13,14) mit der Sekundärwicklung (15) in den Zeiträumen zwischen den Ausgangstastimpulsen elektrisch zu verbinden.

17. Wechselspannungsregler nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltereinrichtung eine Anzahl von signalabhängig arbeitenden Schaltern umfaßt, wobei mindestens ein Schalter an jeder Primärwicklung angeordnet ist.

18. Wechselspannungsregler nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung vorgesehen ist, um einen bestimmten der Schalter während erheblichen Verringerungen der Netzspannung geschlossen zu halten, die zwischen den Null-Durchgängen der Spannung auftreten.

19. Verfahren zur Regelung von Wechselspannungen mit einem mit Mehrfachwindungen bestückten Transformator, gekennzeichnet durch die folgenden Verfahrensschritte: Abgreifen der Größe einer Eingangswechselspannung und Abgabe von Ausgangssignalen entsprechend Größenänderungen der Wechselspannung im Rahmen gegebener Bereichsgruppen, sowie durch die elektrische Verbindung gewählter Primärwicklungen mit der Sekundärwicklung, um eine hoch- und herabtransformierende Spannungsregelung der Wechselspannung im Autotransformator-betrieb durch Umschaltung der Wicklungen in Abhängigkeit von den Ausgangssignalen der Primärwicklungen zu erreichen, in denen der Strom kleinerhst als der Laststrom.

20. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß ein Kurzschluß dadurch das Kurzschließen einer der auf denselben Kern wie die Sekundärwicklung gewickelten Primär-wicklungen zu einem Zeitpunkt auf die Sekundärwicklung übertra,genMird, wenn alle anderen Primärwicklungen an der Sekundärwicklung elektrisch getrennt sind.

21. Verfahren nach Anspruch 20, gekennzeichnet durch das periodisch wiederholte Abgreifen der Größe der Eingangswechselspannung und durch das wiederholte Anschließen der Primärwicklungen an die Sekundärwicklung und das Kurzschließen einer der Primärwicklungen in Abhängigkeit von Löschausgangssignalen.

22. Verfahren nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Primärwicklungen nur dann wieder mit der Sekundärwicklung verbunden werden, wenn sich die Wechselspannung im Bereich des Spannungsnulldurchgangs befindet.

23. Verfahren nach Anspruch 22, gekennzeichnet durch Abgreifen der Größe einer Eingangswechselspannung durch einen Trenntransformator.

L e e r s e i t e