DE2527342C2 - Transduktor-Schaltungsanordnung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Transduktor-Schaltungsanordnung, bestehend aus zwei Transduktordrosseln mit je einer Arbeits- und Steuerwicklung, deren verbraucherseitiger Ausgang von einer Wechselspannungsquelle am Eingang der Transduktor-Schaltungsanordnung galvanisch getrennt ist.

Gemäß dem Hauptpatent 23 43 815 wird der Aufwand für die Durchführung einer galvanischen Trennung zwischen Eingang und Ausgang von Transduktorschaltungen dadurch vereinfacht, daß die Transduktordrosseln und ein zur galvanischen Trennung zwischen Eingang und Ausgang verwendeter Übertrager zu einer Transduktor-Übertrager-Einheit zusammengefaßt sind, derart, daß eine als Transduktor-Arbeitswicklung und als Übertrager-Primärwicklung wirkende gemeinsame Eingangswicklung (Primärwicklung) über wenigstens drei geschlossene Eisenkerne gewik keil ist, von denen zwei als Sättigungskerne ausgebildete Eisenkerne je eine Transduktor-Steuerwicklung und wenigstens ein weiterer Eisenkern eine Ausgangswicklung (Sekundärwicklung) für den Verbraucherstrom aufweisen.

Eine derartige Transdukior-Schaltungsanordnung kann zur Vermeidung einer eigenen Versorgungsquelle für die Lieferung eines Steuerstromes für die Steuerwicklungen der Transduktor-Übertrager-Einheit auch in Selbsterregerschaltung ausgebildet werden, wenn das Ampere-Windungszahlverhältnis der Steuerwicklungen zu den Arbeitswicklungen der Transduktor-Drosseln während des Aufbufens größer als Eins bemessen ist und die Steuerwicklungen über einen Gleichrichter am Ausgang der Transduktor-Übertrager-Einheit mit einem Lastwidersland in Reihe geschaltet sind. Da in einer solchen Selbsterregerschaltung die Steuerwicklungen im stationären Zustand nahezu vom gesamten Ausgangsitrom (Laststrom) durchflossen ist. kann das Windungszahlverhältnis von Primärwicklung zu Steuerwicklung der Transduktor-Übertrager-Einheit nicht mehr frei gewählt werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Abhängigkeit zu beheben.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die Transduktor-Schaltungsanordnung unabhängig von der Größe ihres Ausgangsgleichstromes in Selbstcrregerschaltung betrieben ist. derart, daß der Steuerstrom für die Transduktor -Steuerwicklungen mittels eines Übertragers in Verbindung mit einer Gleichrichterschaltung vom Ausgangswechselstrom der Transduktor-Schallungsanordnung abgeleitet und durch eine Regelschaltung konstant gehalten ist. Die Primärwicklung des als Stromwandler ausgebildeten Übertragers ist mit der Ausgangswicklung (Sekundärwicklung) der Transduktor-Übertrager-Einheit in Reihe geschaltet und die Sekundärwicklung des Übertragers über die Gleichrichterschaltung an die Reihenschaltung dei Steuerwicklungen angeschlossen.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung kann der Übertrager, der den Steuerstrom liefert, in die Transduktor-Übertrager-Einheit mit einbezogen werden, derart, daß ein weiterer, mit der Primärwicklung der Transduktor-Übertrager-Einheit magnetisch gekoppelter geschlossener Eisenkern mit einer Wicklung als Stromversorgungsquelle für die Transduktor-Steuerwicklungen vorgesehen ist.

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

In Fig. 1 ist eine stromsteuernde Transduktor-Scliuitungsanordnung für konstanten Ausgangsstrom unter Verwendung einer Transduktor-Übertrager-Einheit und eines als Stromwandler ausgebildeten Übertragers für die Selbsterregung der Schaltung dargestellt.

In der Schaltung nach F i g. 2 ist der Stromwandler in die Transduktor-Übertrager-Einheit mit einbezogen.

Die Transduktor-Übertrager-Einheit Γ in der Schaltung nach Fig. 1 besteht aus einer an eine Wechselspannungsquelle U]L anzuschließende Primärwicklung I, in der die Arbeitswicklungen der Transduktoren und die Primärwicklung des Transformators zur galvanischen Trennung von Eingang und Ausgang der Transduktor-Schaltungsanordnung vereinigt sind, der auf einen eigenen Eisenkern gewickelten Ausgangswicklung Il und den auf je einen Sättigungskern gewickeilen

Trunsduktor-Steuerwicklungem Hl und IV. Ein Verbraucherwider stand Ra ist über einen Ladekondensator Cl und eine Gleichrichter-Biückenschalturtg GIX an die Ausgangswicklung Il des Transdukior-Übenragers angeschlossen. In den Weehseistromteil /wischen der Ausgangswicklung des Transduktor-Übertragers und der Gleichrichterschaltung GH ist die Primärwicklung eines Stromwandlers Üeingeschaltet, dessen Sekundärwicklung über eine weitere Gleichrichterschaltung G72 urrt einen Ladekontlensator C2 die Steuerstromquelle für den Steuerkreis mit den Transduktor-Steuerwk-klungen 111, IV bildet. Die Spannung am Ladekondensator C2 ist durch eine Zenerdiode Z stabilisiert. Mit den beiden Steuerwicklungen III und IV des Transduktor-Übertragers sind im Steuerkreis eine Sperrdrossel Dr und ein Widerstand zur Kompensation der Temperaturabhängigkci' der Steuerwicklurigen in Reihe geschaltet. Bei stromsteuernden Transduktoren für konstanten Ausgangsstrom treten sowohl an den beiden Steuerwicklungen III. IV als auch an der im Steuerkreis liegenden Sperrdrossel Drerhebliche Spannungsspitz.cn auf. Diese prinzipiell unvermeidlichen Spannungsspit-/en stellen sich als Amplituden einer exponentiell abklingenden der Rechteckspannung überlagerten Schwingung dar. Sie sind vom Verhältnis der Windungszahlen der Steuer- zur Arbeitswicklung abhängig und können den vielfachen Wert der übersetzten Eingangsspannung annehmen.

Aus die or Abhängigkeit folgt, dali a.^- Windungszahl /Vl. Λ/2 der Steuerwicklungen möglichst niedrig sein muß, um die Spannungsspitzen klein zu halten. Für eine vorgegebene Durchflutung bedeutet dies einen entsprechend großen Steuerstrom /.<,. Diese Forderung läßt sich beim fremdgesteuerten Transduktor leicht erfüllen, da Ausgangs- und Steuerkreis voneinander unabhängig dimensioniert werden können. Die Verwendung des Stromwandler Ll gestattet mit Hilfe seines Übersetzungsverhältnisses die freie Wählbarkeil des Steuerstromes /i bzw. der Windungszahl der Steuerwicklungen. Sollen Spannungsspitzen an den .Steuerwicklungen um einen bestimmten Faktor reduziert werden, so sind lediglich das Übersetzungsverhältnis von Sekundär- /u Primärwicklung des Stromwandlers LJ und die Zenerspannung einer den Ladekondensator überbrückenden Zetierdionc zu verringern.

Mit der Zenerdiode. die auch durch einen Querregler ersetzt werden kann, und dem Widerstand Ri des Stromkreises wird der in den gegeneinandergeschalteten Steuerwicklungen fließende Steuerstrom J_s festgelegt, «η dessen Konstanz die des Ausgangsstromes abhängt. Die Größe des Ausgangsstromes wird durch die Gleichsiromdurchflutung dieser Drosseln bestimmt.

Mit der Einführung des Stromwandlers ergibt sich eine galvanische Trennung von Steuerkreis und Arbeitskreis. Damit ist gleichzeitig eine Forderung für diejenigen Schaltungen erfüllt, bei denen die Zenerdiode durch eine Regelschaltung oder integrierte Schaltungen ersetzt wird.

Die Wirkungsweise der Schaltung nach F i g. 2 ist praktisch die gleiche wie die der vorstehend beschriebenen Schaltung nach Fi g. 1. Schaltungsmäßig unterscheiden sich die Ausführungsbeispiele dadurch, daß in der Schallung nach Fig. 2 ein selbständiger Stromwandler für den Steuerkreis eingespart ist und durch seine Einbeziehung in die Transduktor-Übertrager-Einheit nur als eine zusätzliche Ausgangswicklung V der Transduktor-Übertrager-Einheit 7Ί mit eigenem Eisenkern in Erscheinung tritt. Auch hier wird die Spannung der Ausgangswicklung V gleichgerichtet und mittels einer Zenerdiode Z stabilisiert. Alle mit der Schaltung in Fig. 1 übereinstimmenden Schaltungsteile sind mit den gleichen Bezugs/eichen versehen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

25 342 Patentansprüche:

1. Transduktor-Schaltungsanordnung. bestehend aus zwei Transduktordrosseln mit je einer Arbeits- und Steuerwicklung, deren verbraucherseitiger Ausgang von einer Wechselspannungsquelle am Eingang der Transduktor-Schaltungsanordnung galvanisch getrennt ist, wobei die Transduktordrosseln und ein zur galvanischen Trennung zwischen Eingang und Ausgang verwendeter Übertrager zu einer Transduktor-Übertrager-Einheit zusammengefaßt sind, derart, daß eine als Transduktor-Arbeitswicklung und als Übertrager-Primärwicklung wirkende gemeinsame Eingangswicklung (Primärwicklung) über wenigstens drei geschlossene Eisenkerne gewickelt ist, von denen zwei als Sättigungskerne ausgebildete Eisenkerne je eine Transduktor-Steuerwicklung und wenigstens ein weiterer Eisenkern eine Ausgangswicklung (Sekundärwicklung) für den Verbraucherstromkreis aufweisen, nach Patent 23 43 815.5, dadurch gekennzeichnet, daß die Transduktor-Schaltungsanordnung unabhängig von der Größe ihres Ausgangsgleichstromes in Selbsterregerschaltung betrieben ist, derart, daß der Steuerstrom für die Transduktor-Steuerwicklungen (III, IV) mittels eines Übertragers (Ü) in Verbindung mit einer Gleichrichterschaltung (G-12) vom Ausgangswechselstrom der Transduktor-Schaltungsanordnung abgeleitet und durch eine Regelschaltung ^konstant gehalten :st.

2. Transduktor-Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Primärwicklung des als Stromwandler ausgebildeten Übertragers (L)) mit der Ausgangswicklung (Sekundiirwicklung) (II) der Transduktor-Übertrager-Einheit (T) in Reine geschaltet und die Sekundärwicklung des Übertragers (Ll) über die Gleichrichterschaltung (G \2) an die Reihenschaltung der Transduktor-Steuerwicklungen (III, IV) angeschlossen ist.

3. Transduktor-Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Übertrager in die Transduktor-Übertrager-Einheit (T\)m\\ einbezogen ist, derart, daß ein weiterer, mit der Primärwicklung der Transdukior-Überirager-Einheit magnetisch gekoppelter geschlossener Eisenkern mit einer Wicklung (V) a\s Stromversorgungsquelle für die Transduktor-Steuerwicklungen (111, IV) vorgesehen ist.