DE2343535A1

DE2343535A1 - Stromsteuernde transduktor-regelschaltung

Info

Publication number: DE2343535A1
Application number: DE19732343535
Authority: DE
Inventors: Walter Haberzeth
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1973-08-29
Filing date: 1973-08-29
Publication date: 1975-07-17
Also published as: NL165585C; NL165585B; NL7411537A; DE2343535B2

Description

Stromsteuernde Transduktor-Regelschaltung

Die Erfindung bezieht sich auf eine stromsteuernde Transduktor-Regelschaltung mit zwei Transduktordrosseln, deren Steuerwicklungen in Reihe geschaltet sind, zur Erzeugung eines konstanten Ausgangsgleichstromes.

Bei der Verwendung von Transduktordrosseln in spannungssteuernden Magnetverstärkerschaltungen ist es bekannt, einen Teil des Laststromes am Ausgang abzuzweigen und nach Art einer positiven Rückkopplung einer Hilfswicklung zuzuführen. Der abgezweigte Laststrom übernimmt einen Teil der erforderlichen Vormagnetisierung, wobei der Steuerstrom entsprechend vermindert wird (Handbuch für Hochfrequenz- und Elektrotechniker, 6.. Band, I96I, Seite 532, Bild 22a). Aus der gleichen Literaturstelle ist es bekannt, den ganzen Laststrom durch eine Hilfswicklung (Bild 22b) und einen Teillaststrom durch die Steuerwicklung (Bild 22c) fließen zu lassen. Alle diese Schaltungen erfordern einen zusätzlichen Aufwand, da es in allen Fällen erforderlich bleibt, eine Stromquelle für die Steuerwicklung vorzusehen. Die Anwendung dieser bekannten Maßnahmen bei stromsteuernden Transduktorschaltungen ist ohne weiteres nicht möglich, weil im Gegensatz zu den spannungssteuernden Magnetverstärkern, bei denen die maximale Steuerdurchflutung nur in der Größe des Magnetisierungsstromes liegt, bei den stromsteuernden Transduktorschaltungen aber gleich der Arbeitsdurchflutung sein muß.

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Ein anderer Nachteil der bekannten Schaltungen "besteht darin, daß auch die Stromversorgung für die Steuerwicklungen einen besonders ausgebildeten Übertrager aufweisen muß, wenn eine hochspannungsfeste galvanische Trennung zwischen Steuer- und Arbeitswicklung der Transduktor schaltung verlangt wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Nachteile der bekannten Schaltungen zu vermeiden. Die Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß der gesamte, die Steuerwicklungen der Transduktordrosseln durchfließende Steuerstrom vom gleichgerichteten konstanten Ausgangsstrom abgeleitet ist ,und daß das Ampere-Windungszahlverhältnis der Steuerwicklungen zu den Arbeitswicklungen der Transduktordrosseln größer als 1 bemessen ist.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der. Erfindung ist den Steuerwicklungen ein als Nebenschluß wirkender Konstantstromregler parallel geschaltet, der in Abhängigkeit von der in einem Meßwiderstand gemessenen Regelabweichung gesteuert ist.

Die neue Transduktor schaltung arbeitet als Selbsterregungsschaltung und kann daher auf eine eigene Konstantstrom— quelle für die Steuerwieklungen vollständig verzichten.

Weitere Einzelheiten der Erfindung werden anhand der Fig. 1 und 2 näher erläutert.

Fig. 1 zeigt eine stromsteuernde Transduktorschaltung zur Erzeugung eines konstanten Gleichstromes mit Fremderregung.

In Fig. 2 ist ein Prinzipschaltbild eines selbsterregten stromsteuernden Transduktors gemäß der Erfindung dargestellt.

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Die Transduktoren Tr1 und Tr2 sind in Seriensehaltung angeordnet. Ihre Arbeitswieklungen I sind über die Primärwicklung eines Ausgangsübertragers Ü1 an eine nicht dargestellte Wechselspannungsquelle mit der Spannung TJ1 angeschlossen. Die Steuervvieklungen II werden aus einem eigenen Stromversorgungsgerät, bestehend aus einem Übertrager Ü2, einer Gleichrichterbrücke Gl und einer Drossel Dr mit Steuergleichstrom versorgt. An die Sekundärwicklung des Ausgangsübertragers Ü1 ist über eine Gleichrichterbrücke ein Rastwiderstand Ry angeschlossen. Zur Erzielung einer hohen Konstanz des Ausgleichsstromes ist in den Steuerkreis zusätzlich ein Konstantstromregier Jk1 eingeschaltet, der vom Spannungsabfall an einem im lastStromkreis liegenden Meßwiderstand R™ gesteuert wird.

In der Schaltung nach Fig. 2,in der die Transduktoren Tr3, Tr4 in Selbsterregung arbeiten, ist ein eigenes Stromversorgungsgerät für die Steuerwicklungen nicht mehr erforderlich. Die in Reihe geschalteten Steuerwicklungen der Transduktoren und ein Lastwiderstand Ry bilden den Ausgangskreis. Ein Konstantstromregler Jk2 bildet einen Nebenschluß zur Reihenschaltung der Steuerwicklungen. Seine Steuerung erfolgt mittels des Meßwiderstandes R^-, der vom laststrom durchflossen wird.

Für den stationären Zustand des idealen stromsteuernden Transduktors gilt, daß die Ampere-Windungszahl der Lastwicklung I (l_konst · ^₁) gleich ist der eingestellten Ampere-Windungszahl der Steuerwicklung II (!_s-t_euer · ⁿ2^· Aus der Schaltung nach Fig. 2 ist ersichtlich, daß nach Anlegen der Eingangsspannung U1 sekundärseitig kein Strom fließen kann, weil der Steuerstrom I . für den Transduktor fehlt. Es wird jedoch in einem nicht idealen Transduktor ein kleiner Magnetisierungsstrom in den Lastwicklungen I

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fließen, der dann auch im Sekundärkreis einen kleinen Strom zur Folge hat. Dieser Sekundärstrom durchfließt auch die Steuerwicklungen II und kann bei richtiger Dimensionierung derselben eine Verstärkung des Laststromes hervorrufen. Um ein Hochlaufen des Sekundärstromes auf den konstant zu haltenden Nennstrom zu gewährleisten, muß die Ampere-Windungszahl der Steuerwicklungen II größer sein als die Ampe Windungszahl der lastwicklungen 1(AWj-T ^ 1,2 . AW-J-). Hierdurch ist die Selbsterregung des stromsteuernden Transduktors gewährleistet.

Nachdem der Nennstrom I]£_Ong-{; erreicht ist, muß durch die Konstantstromregelung ein weiteres Ansteigen vermieden werden. An einem Meßwiderstand E^. wird der konstant zu haltende Sekundärstrom gemessen und je nach Regelabweichung ein Nebenschluß zum Steuerkreis des Transduktors gebildet. Es fließt soviel Strom I^ über den Konstantstromregler ab, daß der noch verbleibende Steuerstrom I . gerade jene Steuerampere-Windungszahl erzeugt, die dem konstanten Sekundärstrom I, . entspricht. Wegen der nicht idealen

Transduktorkennlinie würde sich im gesamten Arbeitsbereich bei einer maximal zulässigen Änderung der Eingangsspannung TJI und des Lastwiderstandes Rt bei konstantem Steuerstrom

1 . eine Abweichung des Sekundärstromes von ca. - 5 $ ergeben. Der I^-Regler muß diesen Bereich durch Verändern des ÜTebenschlußstromes Ij, mit ausregeln. Sein Regelbereich ist jedoch wesentlich kleiner als bei Erzeugung des Steuerstromes aus der Eingangsspannung, so daß auch der Aufwand für die Regelschaltung geringer wird.

4 Patentansprüche

2 Figuren

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Claims

-5- 23A3535 Patentansprü ehe

1. Stromsteuernde Transduktor-Regelschaltung mit zwei Transduktordrosseln, deren Steuerwicklungen in Reihe geschaltet sind, zur Erzeugung eines konstanten Ausgangsgleichstromes, dadurch gekennzeichnet, daß der gesamte die Steuerwicklungen der Transduktordrosseln durchfließende Steuerstrom vom gleichgerichteten konstanten Ausgangsstrom abgeleitet ist, und daß das Ampere-WindungsZahlverhältnis der Steuerwicklungen zu den Arbeitswicklungen der Transduktordrosseln größer als 1 bemessen ist.

2. Transduktor-Regelschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß den

Steuerwicklungen ein als Nebenschluß wirkender Konstantstromregler parallel geschaltet ist, der in Abhängigkeit von der in einem Meßwiderstand gemessenen Regelabweichung gesteuert ist.

3. Transduktor-Regel schaltung nach einem der Ansprüche

1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgang der Transduktorschaltung über einen Gleichrichter mit den Steuerwicklungen dem Meßwiderstand und einem Lastwiderstand in Reihe geschaltet sind.

4. Transduktor-Regelschaltung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Arbeitswicklungen der Transduktordrosseln parallel oder seriengeschaltet sind.

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