DE2530925C2 - Regeltransformator mit veränderbarer Gleichstrom-Vormagnetisierung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieh* sich auf einen Regeltransformator mit veränderbarer Gleichstrom-Vormagnetisierung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Ein solcher Regeltransformator ist aus der DE-PS 08 893 bekannt

Bei dieser bekannten Ausbildung sind die beiden nicht mit der Primärwicklung verketteten Joche durch je eine Gleichstrom-Vormagnetisierungswicklung gesteuert, wobei diese alternativ von einer Gleichstromquelle unter Zwischenschaltung eines Einstellwiderstahdes gespeist werden.

Mit einem Regeltransformator der betrachteten Art ist eine stufenlose Steuerung bzw. Regelung der Ausgangsspannung in der Weise möglich, daß wegen des durch gesteuerte Speisung der Gleichstrom-Vormagnetisierungswicklung erzeugten Flußsperren-Magnetflusses der von der Primärwicklung erzeugte Magnetfluß den zusätzlichen Windungsteil der Sekundärwicklung in einem zwischen Null und der vollen Stärke wählbaren Maße beaufschlagt

Bei der bekannten Ausbildung muß als Nachteil angesehen werden der verhältnismäßig große Leistungsbedarf für die Vormagnetisierungswicklungen, insbesondere an den Grenzen des Regelbereichs.

Aufgabe der Erfindung ist die Weiterbildung eines Regeltransformators der betrachteten Bauart in der Weise, daß die zur Regelung erforderlichen Steuerleistungen geringer sein können, sowie die Erzielung einer empfindlichen Regelung.

Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 genannten Merkmale gelöst

Bei dieser erfindungsgemäßen Ausbildung wird durch die Rückköpplüngswirkung zwischen den nicht mit der Primärwicklung verketteten Jochen die Installation großer Steuerleistungen entbehrlich, und es wird eine empfindliche Regelung erreicht

Die Erfindung kann entweder dadurch verwirklicht werden, daß beide nicht mit der Primärwicklung verketteten Joche durch je eine Vormagnetisierungswicklung gesteuert werden, sowie zwei zusätzliche Leistungswicklungen und zwei Rückkopplungswicklungen vorgesehen sind; es genügt jedoch in einer zweckmäßigen Weiterbildung des Grundgedankens der Erfindung gemäß Anspruch 2 auch schon, wenn nur eines der anderen Joche durch eine Vormagnetisierungswicklung gesteuert wird, so daß auch nur eine zusätzliche Leistungswicklung auf diesem erforderlich ist, welche dann die Rückkopplungswicklung auf dem anderen der nicht mit der Primärwicklung verketteten Joche beaufschlagt, so daß dieses einer Regeleinwirkung unterworfen ist

Die Erfindung wird nachfolgend durch die Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnungen weiter erläutert Es zeigt

F i g. 1 einen Regeltransformator mit zwei gesteuerten Jochen;

F i g. 2 einen Regeltransformator niii einem gesteuerten Joch, wobei der Magnetfluß im anderen nicht mit der Primärwicklung verketteten Joch einer Rückkopplungs-Regeleinwirkung unterworfen ist

Der vorgeschlagene Regeltransformator hat einen geschichteten Kern 1 aus zwei Schenkeln 2 und drei Jochen 4,5 und 6. Die Primärwicklung des Transformators ist auf dem Joch 4 bzw, wie gemäß Fig. 1, auf einem unmittelbar an dieses angrenzenden Abschnitt eines Schenkel 2 angeordnet, so daß der von ihr erzeugte Magnetfluß in voller Große durch das Joch 4 geht Der den Kreis schließende Magnetleiter 3 besteht aus den anderen Jochen 5 und 6, die insoweit parallel geschaltet sind, und auf die sich der Magnetfluß verteilt

Die Sekundärwicklung des Transformators besteht aus einem Hauptwindungsteil 8, der auf einem den vollen Magnetfluß führenden Abschnitt angeordnet ist und aus einem zusätzlicher. Windungsteil 9, der auf einem das zwischen den Jochen 5 und 6 gebildeten Transformatorfenster 10 berandenden Abschnitt angeordnet ist, in dem nur der das Joch 5 durchsetzende Magnetfluß geführt ist Beide Windungsteile 8 und 9 sind in Reihe geschaltet

In beiden Jochen 5 und 6 ist jeweils ein Fenster ausgeführt so daß auf die verbleibenden Stege Wicklungen aufgebracht werden können, deren Magnetfluß sich dann innerhalb des jeweiligen Jochs schließt ohne ?uf die Schenkel 2 hinauszugreifen. In dieser Weise ist auf dem Joch 5 eine Vormagnetisierungswicklung 11 und auf dem Joch 6 eine Vormagnetisierungswicklung 12 angebracht Diese v/erden von Steuerschaltungen 27 bzw. 28 mit Gleichstrom gespeist

Auf einem der das Jochfenster bildenden Stege des Jochs 5 ist außer der Vormagnetisierungswicklung 11 eine Rückkopplungswicklung 18 und in entsprechender Weise am Joch 6 eine Rückkopplungswicklung 17 angeordnet Darüber hinaus ist das Joch 5 insgesamt von einer zusätzlichen Leistungswicklung 20 und das Joch 6 von einer zusätzlichen Leistungswicklung 19 umfaßt

Die Rückkopplungswicklung 17 wird über eine aus einem Gleichrichter 22 und einem Einstellwiderstand 23 bestehende Steuerschaltung 21 von eier zusätzlichen Leistungswicklung 20 gespeist und die Rückkopplungswicklung 18 wird über eine entsprechende, aus einem Gleichrichter 25 und einem Regelwiderstand 26 bestehende Steuerschaltung 24 von der zusätzlichen

Leistungswicklung 19 gespeist. Die Steuerschaltungen 21 und 24 stellen Gleichrichter einstellbaren Übertragungsverhältnisses dar.

Die sich innerhalb des jeweiligen Jochs 5 oder 6 schließenden Magnetflüsse, die von der Vormagnetisierungswicklung und der Rückkopplungswicklung erzeugt werden, wirken als Flußsperre für den von der Primärwicklung 7 erzeugten Magnetfluß, wobei die Größe dieser Sperre von der Stärke der geschlossenen Magnetflüsse abhängt Auf diese Weise kann die Verteilung des. Hauptmagnetflusses der Primärwicklung 7 auf die Joche 5 und 6 geändert werden und damit auch die im zusätzlichen Sekundärwindungsteil 9 induzierte Spannung.

Durch die beschriebene Anordnung kommt dabei eine innere Rückkopplung zur Anwendung, die durch die Speisung der Rückkopplungswicklungen 17 und 18 von den zusätzlichen Leistungiwicklungen 19 und 20 verwirklicht ist Wenn z. B. eine Erhöhung der Ausgangsspannung des Transformators, d. h. eine stärkere Durchflutung des zusätzlichen Windungsteils 9 der Sekundärwicklung gewünscht ist und zu diesem Zweck die Speisung der VonTiagnetiSierungSvricklung 11 verringert wird, so wird der im Joch 5 hierdurch anwachsende Magnetfluß eine größere Leistung in der zusätzlichen Leistungswicklung 20 induzieren, die über den Gleichrichter 22 auf die Rückkopplungswicklung 17 gelangt, so daß hier die Flußsperre verstärkt wird und der Magnetfluß durch das Joch 6 sich verringert, was im Sinne der erwünschten Regelung ist. Durch den Einstellwiderstand 23 kann die Rückkopplungswirkung verändert werden.

Die die Vormagnetisierungswicklungen 11 und 12 speisenden Schaltungen 27 bzw. 28 können bekannte automatische Steuerschaltungen sein, deren Ausgangssignale auch ihre Polarität von Plus auf Minus und umgekehrt ändern können.

Der in Fig.2 dargestellte Regeltransformator hat ebenfalls einen Kern 1 aus zwei Schenkeln 2 und drei Jochen 4, 5 und 6. Die Primärwicklung 7 sowie die geteilte Sekundärwicklung 8—9 sind in gleicher Weise angeordnet vvie bei der Ausbildung gemäß Fig. 1. Hier ist jedoch nur das Joch 5 durch eine VormagnetisierungswickJung 30 positiv gesteuert, welche den einen Steg eines Jochfensters umfaßt.

Darüber hinaus ist das Joch 5 in seiner Gesamtheit von einer zusätzlichen Leistungswicklung 31 umfaßt und auf dem joch 6 ist eine Rückkopplungswicklung 29 angebracht, die nur einen Steg eines Fensters dieses Jochs umfaßt. Die zusätzliche Leistungswicklung 31 speist die Rückkopplungswicklung 29 über einen Gleichrichter 35.

Die Vormagnetisierungswicklung 30 ibt über eine aus einem Gleichrichter 33 und einem Einstellwiderstand 34 bestehende Steuerschaltung 32 parallel zur Primärwicklung 7 an die Speisequelle des Transformators angeschlossen.

Im Betrieb der Ausbildung gemäß F i g. 2 erfolgt eine positive Steuereinwirkung nur auf den Magnetsperrenfluß im Joch 5 und nur der insgesamt dieses Joch durchsetzende Magnetfluß wird auf den von der Rückkopplungswicklung 29 erzeugten Sperrenfluß im Joch 6 rückgekoppelt Dabei kommt es zu einer Stabilisierung der Ausgangsspannung der Sekundärwicklung im Falle von Schwankungen der der Primärwicklung zugeführten Spannung des Netzes bzw. der Speisequelle.

Bei einer Erhöhung der Netzspannung steigt der Strom in der Vormagnetisierungswicklung 30 an und der magnetische Widerstand des jochs 5 nimmt zu. Die Wechselspannung an der zusätzlic' .n Leistungswicklung 31 und der Strom in der Rückkjp-.iungswicklung 29 nehmen ab.

Der das Joch 5 durchsetzende magnetische Fluß des Leerlaufes nimmt ab und der den Magnetleiter 6 durchsetzende Fluß nimmt zu. Die in den Windungen 9 induzierte EMK una die Spannung am Ausgang des Transformators nehmen ab, d. h. der Spannungsanstieg an der Primärwicklung wird kompensiert

Beim Absinken der Netzspannung nimmt der Strom in der Vormagnetisierungswicklung 30 ab. Der magnetische Fluß im Joch 5 und damit auch die Wechselspannung an der Wicklung 31 nimmt zu. In der Rückkopplungswicklung 29 fließt ein größerer Strom, so daß die Stege des Jochfensters des Jochs 6 stärker in die Sättigung getrieben werden und der magnetische Widerstand des Jochs 6 wächst Der die Windungen 9 durchsetzende Magnetfluß wächst dabei an und die Spannung am Ausgang des Transformators nir.'mt zu, was dem Absinken der Netzspannung entgegenwirkt.

Auf solche Weise erfolgt eine Konstantregelung der Sei undärspannung des Transformators bei Schwankungen seine Speisespannung. Die Stabilisierung ist um so wirkungsvoller, je größer der Antei! des zusätzlichen Windungsteils 9 an den Gesamtwindungen der Sekundärwicklung ist Der erforderliche Wert der Sekundärspannung wird durch den Widerstand 34 eingestellt

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Regeltransformator mit einem Kam aus wenigstens zwei Schenkeln und drei magnetisch parallelgeschalteten Jochen, deren eines mit der Primärwicklung verkettet ist, und mit einer Sekundärwicklung, die aus einem Hauptwindungsteil und einem zusätzlichen Windungsteil besteht, der mit dem Hauptwindungsteil in Reihe geschaltet ist, sowie mit wenistens einer eines der anderen Joche beaufschlagenden Gleichstrom-Vormagnetisierungswicklung, deren Joch in Form eines in sich geschlossenen Magnetleiters ausgebildet ist, in dem der von der wenigstens einen Vormagnetisierungswicklung erzeugte Magnetfluß als Flußsperre umläuft, wobei der zusätzliche Sekundärwindungsteil mit dem Magnetfluß in einem dieser beiden anderen Joche zusammenwirkt, dadurch gekennzeichnet, daß auf jedem gesteuerten Joch (5, 6) eine zusätzliche Leistungswicklung (20, 19) angeordnet ist, die jeweils Ober einen Gleichrichter (22, 25} uuf eine das andere gesteuerte Joch (6, 5) beaufschlagende Rückkopplungswicklung (17, 18) wirkt (F ig. 1).

2. Regeltransformator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Joch (5) durch eine Vormagnetisierungswicklung (30) gesteuert ist, die über einen Gleichrichter (33) parallel zur Primärwicklung (7) an die Wechselstromspeisequelle angeschlossen ist (F i g. 2).