DE2343535B2

DE2343535B2 - Stromsteuernde Transduktor-Regelschaltung

Info

Publication number: DE2343535B2
Application number: DE19732343535
Authority: DE
Inventors: Walter 8000 Muenchen Haberzeth
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1973-08-29
Filing date: 1973-08-29
Publication date: 1975-11-06
Also published as: NL165585C; DE2343535A1; NL165585B; NL7411537A

Description

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

Aus zwei Transduktoren bestehende stromsteuernde Transduktorschaltungen, deren Steuerwicklungen in Reihe geschaltet sind und aus einer eigenen Stromquelle versorgt werden, sind bekannt (BBC-Druckschrift Ind 4047/S [4602 F] »Regelung mit Magnetverstärkern«, i960).

Es sind auch als rückgekoppelte magnetische Verstärker bezeichnete Schaltungen bekannt, die zur Schaltungsart der spannungssteuernden Magnetverstärker gehören und die nur einen sehr kleinen Steuerstrom benötigen. In diesen Schaltungen wird die erforderliche Steuerdurchflutung teilweise oder ganz ersetzt, indem der entsprechende Steuerstrom durch Gleichrichtung des eingangsseitigen Arbeitsstromes gewonnen und auf zwei Rückkopplungswicklungen gegeben wird (ETZ, 62. Jahrgang, Heft 42/43, 1941, S. 850; ETZ-A, 75. Jahrgang, Heft 17,1954, S. 543).

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. B, 1960, S. 532, Biid 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 die bei spannungssteuernden Magnetverstärkern nur in der Größe des Magnetisierungsstromes liegende maximale Steuerdurchflutung bei den stromsteuernden Transduktorschaltungen gleich der Arbeitsdurchflutung sein muß.

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 Transduktorscbaltung verlangt wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine eigene Steuers'romquelle und den damit verbundenen Aufwand für die galvanische Trennung von Eingang und Ausgang der Transduktoren zu vermeiden.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die Transduktoren in einer Selbsterregerschaltung arbeiten, derart, daß der gesamie die Steuerwicklungen der Transduktoren durchfließende Steuerstrom vom gleichgerichteten konstanten Ausgangsgleichstrom abgeleitet ist und daß das Ampere-Windungszahlverhältnis der Steuerwicklungen zu den Arbeitswicklungen der Transduktoren größer als 1 bemessen ist.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestah-"g 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 Transduktorschaltung arbeitet als Selbsterregungsschaltung und kann daher auf eine eigene Konstantstromquelle für die Steuerwicklungen vollständig verzichten.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand der F i g. ί und 2 näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine stromsteuernde Transduktor-Regelschaltung zur Erzeugung eines konstanten Ausgangsgleichstromes mit Fremderregung,

Fig.2 ein Prinzipschaltbild einer selbsterregten stromsteuernden Transduktor-Regelschaltung gemäß der Erfindung.

Die Transduktoren TrI und Tr2sind in Reihenschaltung angeordnet Ihre Arbeitswicklungen I sind über die Primärwicklung eines Ausgangsübertragers Ü\ an eine nicht dargestellte Wechselspannungsquelle mit der Spannung U\ angeschlossen. Die Steuerwicklungen Il werden aus einem eigenen Stromversorgungsgerät, bestehend aus einem Übertrager Ü2, einer Gleichrichterbrücke G/und einer Drossel Drmit Steuergleichstrom versorgt. An die Sekundärwicklung des Ausgangsübertragers Üi ist über eine Gleichrichterbrücke ein Lastwiderstand Rl angeschlossen. Zur Erzielung einer hohen Konstanz des Ausgangsgleichstromes ist in den Steuerkreis zusätzlich ein Konstantstromregler Iu eingeschaltet, der vom Spannungsabfall an einem im Laststromkreis liegenden Meßwiderstand Rm gesteuert wird.

In der Schaltung nach F i g. 2, in der die Transduktoren Tr 3, Tr 4 in Selbsterregung arbeiten, ist ein eigenes Stromversorgungsgeräl für die Steuerwicklungen II nicht erforderlich. Die in Reihe geschalteten Steuerwicklungen II der Transduktoren TrX TrA und ein Lastwiderstand Rl bilden den Ausgangskreis. Ein

Konstantstromregler la bildet einen Nebenschluß zur Reihenschaltung der Steuerwicklungen 11. Seine Steuerung erfolgt mittels des Meßwiderstandes Rm, der vom Laststrom durchflossen wird.

Für den stationären Zustand d-.;s idealen stromsteuernden Transduktor gilt, daß die Ampere-Windungs zahl der Arbeitswicklung 1 {hont ■ m) gleich ist der eingestellten Ampere-Windungszahl der Steuerwicklung Il (/«euer· /72). Aus der Schaltung nach Fig.2 ist ersichtlich, daß nach Anlegen der Spannung U\ sekuiidärseitig kein Strom fließen kann, weil der Steuerstrom la für den Transduktor fehlt. Es wird jedoch in einem nicht idealen Transduktor ein kleiner Magnetisierungsstrom in den Arbeitswicklungen I 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 .-in Hochlaufen des Sekundärstromes auf den konstant zu haltenden Nennstrom zu gewährleisten, muß die Ampere-Windungszahl der Steuerwicklungen H größer sein als die Ampere-Windup.gszahl der Arbeitswicklungen I (A Wu > 1,2 · A Wi). Hierdurch ist die Selbsterregung des stromsteuernden Transduktor gewährleistet.

Nachdem der Ausgangsgleichstrom hon, erreicht ist, muß durch die Konstantstromregelung ein weiteres Ansteigen vermieden werden. An einem Meßwiderstand Rm wird der konstant zu haltende Sekundärstrom gemessen und je nach Regelabweichung ein Nebenschluß zum Steuerkreis des Transduktors gebildet. Es fließt so viel Strom /wüber dtn Konstantstromregler ab,

ίο daß der noch verbleibende Steuerstrom Lt gerade jene Steuerdurchflutung erzeugt, die dem konstanten Ausgangsgleichstrom honsi entspricht. Wegen der nicht idealen Transduktorkennlinie würde sich im gesamten Arbeitsbereich bei einer maximal zulässigtn Änderung der Spannung Ui und des Lastwiderstandes Rl bei konstantem Steuerstrom hi eine Abweichung des Sekundärstromes von etwa ±5% ergeben. Der Konstantstromregler Ικ2 muß diesen Bereich durch Verändern des Stromes In mit ausregeln. Sein Regelbereich isi jedoch wesentlich kleiner als bei Erzeugung des Steuerstromes aus der Eingangsspannung, so daß auch der Aufwand für die Regelschaltung geringer wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Stromsteuernde Transduktor-Regelschaltung zur Erzeugung eines konstanten Ausgangsgleichstromes mit zwei Transduktoren, deren Steuerwicklungen in Reihe geschaltet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Transduktoren (TrZ, Tr 4) in einer Selbsterregerschaltung arbeiten, derart, daß der gesamte die Steuerwicklungen (II) der Transduktoren (TrX Tr4) durchfließende Steuerstrom (la) vom gleichgerichteten konstanten Ausgangsgieichstrom (honst) abgeleitet ist und daß das Ampere-Windungszahlverhältnis der Steuerwicklungen (II) zu den Arbeitswicklungen (I) der Transduktoren (Tr3, Tr 4) größer als 1 bemessen ist

2. Transduktor-Regelschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß den Steuerwicklungen (II) ein als Nebenschluß wirkender Konstantstromregler (im) parallel geschaltet ist, der in Abhängigkeit von der in einem Meßwiderstand (Rm) gemessenen Regelabweichung gesteuert ist.

3. Transduktor-Regelschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgang der Transduktorschaltung über Gleichrichter mit den Steuerwicklungen (U), dem Meßwiderstand (am) und einem Lastwiderstand (Rl)Iu Reihe geschaltet ist.

4. Transduktor-Regelschaltung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Arbeitswicklungen der Transduktoren (Tr 3, Tr 4) parallel oder in Reihe geschaltet sind.