DE2343535C3 - Strom steuernde Transduktor-Regelschaltung - Google Patents

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 Magnetverstärker^!, 1960).

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 spannungssieuerndcn Magnetverstärkerschallungen 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, Bild 22a). Aus i>5 der gleichen Litcraturstclle ist es bekannt, den ganzen Lastsirom durch eine I iilfswickiung(5i!d 22b) und einen Teillastslrom durch die Steuerwicklung (Bild 22c) fließen zu lassen. All« diese .Schallungen erfordern einen zusilulichen Aufwand, da es in allen FillL-n erforderlich bleibt, eine .Stromquelle für die Steucrwickliing voivnsc· heu. Die Anwendung dieser bekannten Maßnahmen bei sira'msieuernden Trnnscltik«orschiiIlungen ist ohne weiteres nicht möglich, weil die bei spannungssicuernden Magnelvcrsiarkeni nur in der Größe des Miigneiisierungsstromes liegende maximale Steiienlurchflutung bei den stromsleiienidcn Transdukiorschaltungen gleich der Arbcitsdiirchflulung sein muß.

Ein anderer Nachieil der bckannlen Schaltungen besieht darin, daß auch die Stromversorgung für die Steuerwicklungen einen besonders ausgebildeten Übertrager aufweisen muß. wenn eine hochspannungsfesie galvanische Trennung zwischen Steuer- und Arbeitswicklung derTransdukiorschaltung verlangt wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine eigene SteuerstiOinquellc 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 Selbslerregerschallung arbeiten, derart, daß der gesamte die Steuerwicklungen der Transduktoren durchfliegende Steuerstrom vom gleichgerichteten konstanten Aus· gangsgleichslrom abgeleitet ist und daß das Ampere-Windungs >.ahlverhältnis der Steuerwicklungen /u den Arbeitswicklungen der Transduktoren größer als 1 bemessen ist.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist den Steuerwickiungen 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 Fig. 1 und 2 näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine stroinsteuerndeTransduktor-Regelschaltung zur Erzeugung eines konstanten Ausgangsgleichstromes mit Fremderregung,

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

Die Transduktoren Tr ( und Tr2 sind in Reihenschaltung angeordnet. Ihre Arbeitswicklungen I sind über die Primärwicklung eines Ausgangsübertrager Ü1 an eine nicht dargestellte Wechselspannungsquelle mil der Spannung U\ angeschlossen. Die Steuerwicklungen Il werden aus einem eigenen Stromyersorgungsgcrät, bestehend aus einem Übertrager Ü2, einer Gleichrichterbrücke C/und einer Drossel Drm'ii Steuerglcichstrom versorgt. An die Sekundärwicklung des Ausgangsübertragers Ü1 ist über eine Gleichrichlerbrücke ein Lastwiderstand Ri angeschlossen. Zur Erzielung einer hohen Konstanz des Ausgangsgleichstromes ist in den Sleuerkreis zusätzlich ein Konstanistromregler /*i eingeschaltet, der vom Spannungsabfall an einem im Laststromkreis liegenden Meßwiderstand /?λ> gesteuert wird.

In der Schaltung nach F i g. 2, in der die Transduktoren Tr 3, Tr4 in Selbsterregung arbeilen, >st ein eigenes Stromversorgungsgeräl für die Steuerwickiungen II nicht erforderlich. Die in Reihe geschalteten Stcuerwicklunger !! der Transduklorers Tr3, Tr4 und ein Lastwiderstand Ri bilden den Ausgangskreis, ttn

Konsiantstromregler hi bildei einen Nebenschluß zur Reihcn.selrillung der Sieuerwicklungun II, Sujnc Steuerung erfolgt miliels des Mcßwidersuindcs IUi, der vom l.astsirom durchflossen wird.

l^;iir den stationären Zustand des idealen siromMeiiernden Transdukiors gilt, daß die Ampere-Windungs-/nhl der Arbeitswicklung I (/*»«w ■ m) gleich ist t'.-:r cingcstelltcn Ampere-Windungszahl der Steucrwicklung Il [hvuer ■ m). Aus der Schaltung nach Fig. 2 isl ersichtlich, daß nach Anlegen der Spannung lh scktindilrseitig kein Si rom fließen kann, veil der SiLuerslmm Iu fur den Transduktor fehlt. Es wird jedoch in einem nicht idealen Transduktor ein kleiner Magnetisicrungsslrom in den Arbeitswicklungen I fließen, der dann auch im Sekundarkrcis einen kleinen Strom zur Folge hai. Dieser Sekundiirstrom durchfließt auch die Steucrwicklungen Il und kann bei richtiger Dimensionierung derselben eine Verstärkung des Lasisiromes ^l hervorrufen. ^; _;UnT* ein Hochlau/cn des Sekundärst'romes auf den konstaru zu haltenden Nennstrom zu gewährleisten, muß die Ämpere-Windungszahl der Steuerwieklungen Il größer sein als die Anipcrc-Windungszahl der Arbe'itswicklungcn I {Λ Ww > 1,2 · AW\). Hierdurch ist die Selbsterregung des siromsieiicrnden Transdukiors gewiihrleisiet.

Nachdem der Ausgangsgleichslrom /*«;« erreicht is', muß durch die Kanstiintstromregelung ein weiteres Ansteigen vermieden werden. An einem Meßwidersland Rm wird der konstant zu haltende Sckundilrslrom gemessen und je nach Regelabweichung ein Nebenschluß zum Sleuerkreis des Transdukiors gebildet. Es iließlso viel Strom /wüber den Konstantsiromreglerub,

ίο daß der noch verbleibende Steuerstrom In gerade jene StcuerdurchflutLing erzeugt, die dem konstanten Ausgangsgleichstrom hwM entspricht. Wegen der nicht idealen Transduklorkcnnlinie würde sich im gesamten Arbeitsbereich bei einer maximal zulässigen Änderung der Spannung U\ und des luftwiderstandes Ri. bei konstantem Steuerstrom A/ eine Abweichung des Sek""''!irstiOmes von ciwa ±5% ergeben. Der Konstantstromregler Ικ2 muß diesen Bereich durch Verändern des Stromes /wmit-ausregcln. Sejii Regelbereich ist 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 (4)

Patentansprüche:

1. Slromstcuerndc Transduklor-Rcgelschaltung zur Erzeugung eines konstanten Ausgangsgleichstromes mil zwei Transduktoren, deren Steucrwicklungen in Reihe geschaltet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Transduktoren (Tr3, 77-4) in einer Selbslerregerschallung arbeiten, derart, daß der gesamte die SieucrwL'klungen (II) der Transduktoren (Tr3, Tr4) durchfließende Steuerstrom {lsi) vom gleichgerichteten konstanten Ausgangsgleichstrom {honst) abgeleitet ist und daß das Ampere-Windungszahlverhällnh der Steuerwickiungen (II) zu den Arbeitswicklungen (I) der Transduktoren (Tr 3, 7>4) größer als I bemessen ist.

2. Transduktor-Regelschaltung nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß den Steuerwicklungen (II) ein als Nebenschluß wirkender KonstaniMromreglcr (Ικτ) 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 (II), dem Meßwiderstand (Rm) und einem Laslwiderstand (Ru)\n Reihe geschaltet ist.

4. Transduktor-Regelschaltung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Arbeitswicklungen der Transduktoren (Tr3, Tr4) parallel oder in Reihe geschaltet sind.