DE2717148B2

DE2717148B2 - Transducer

Info

Publication number: DE2717148B2
Application number: DE19772717148
Authority: DE
Inventors: Eugen Brittnau Hofer-Brunner (Schweiz)
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1977-03-25
Filing date: 1977-04-19
Publication date: 1980-07-10
Also published as: CH613820A5; DE2717148A1; DE2717148C3

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf einen Transduktor mit auf einem Eisenkern aufgebrachter Sieuerwicklung und Arbeitswicklung, der über ein Steuergerät mit sich ·»"> subtrahierenden steuerbaren Teildurchflutungen betreibbar ist.The invention relates to a transducer with a sieve winding and attached to an iron core Work winding, which has a control unit with it · »"> subtracting controllable partial flow is operable.

Ein Transduktor der vorausgehend aufgeführten Art ist aus »Magnetische Verstärker« von M. Gabler, J. Haskover und E. Tomanek, 1960, Seiten 146, 147 w bekannt. Die bekannte Anordnung betrifft einen Magnetverstärker, bei welcher die Subtraktion von Steuerteildurchflutungen erreicht wird, ohne daß eine galvanische Verbindung zwischen den hierzu verwendeten Wicklungen besteht. «A transducer of the type listed above is taken from "Magnetic Amplifiers" by M. Gabler, J. Haskover and E. Tomanek, 1960, pp. 146, 147 w known. The known arrangement relates to a magnetic amplifier in which the subtraction of Control part flow is achieved without a there is a galvanic connection between the windings used for this purpose. «

Transduktorschaltungen dieser Bauart sind im einzelnen aus »Transduktortechnik« der Fa. AEG, 1960, Seiten 1 bis 24 bekannt; dabei wird auf Seite 2 ausgeführt, daß die Steuerung im allgemeinen mit Gleichstrom, Gleichspannung oder mit Widerständen «> erfolgt, während die gesteuerte Ausgangsgröße Wechselstrom, Drehstrom, Gleichstrom oder eine Reaktanz ist.Transductor circuits of this type are in detail from "Transduktortechnik" from AEG, 1960, Pages 1 to 24 known; it is stated on page 2 that the control is in general with Direct current, direct voltage or with resistors «> occurs, while the controlled output variable is alternating current, three-phase current, direct current or a reactance is.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Transduktor der eingangs genannten Bauart zu ^h'< schaffen, welcher keinen Steuergleichstrom benötigt, so daß sein Aufbau infolge des Wegfalls einer Gleichrichteranorclnung besonders einfach wird und dennochThe invention is based on the object <create a transducer of the aforementioned type to ^h ', which does not control direct current required so that its structure is particularly easy due to the absence of a Gleichrichteranorclnung yet

eine günstige Leistungsverstärkung aufweist.has a favorable power gain.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einem Transduktor der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß die Steuerwicklung mit dem dazu in Reihe liegenden Steuergerät zu einer auf den Eisenkern aufgebrachten Drosselwicklung entgegengesetzter Durchflutung elektrisch parallel geschaltet liegt und diese Parallelschaltung in Reihe mit einer bezüglich der Durchflutung subtraktiv hierzu angeordneten Arbeitswicklung verbunden ist und ferner die Gesamtanordnung in Reihe mit einer Last an einer Wechselspannung liegt und das Steuergerät ein einstellbares R-, L- oder C-GIied aufweistAccording to the invention, this object is achieved in a transducer of the type mentioned in that the control winding with the control device in series is connected electrically in parallel to a choke winding with opposite flow and this parallel connection is arranged in series with a subtractive with respect to the flow Working winding is connected and furthermore the overall arrangement is connected to an AC voltage in series with a load and the control unit has an adjustable R, L or C element

Das Steuergerät kann einen einstellbaren Widerstand, eine einstellbare Drossel, eine einstellbare Kapazität oder Kombinationen hiervon aufweisen. Bei einer bevorzugten Ausführungsform des Magnetverstärkers sind die Wicklungen gleichsinnig gewickelte Normspulen, bei welchen die Windungszahl der Arbeitswicklung ein Drittel und die Windungszahl der Steuerwicklung zwei Drittel der Windungszahl der Drossclwicklung beträgt Dabei kann eine mindestens annähernd lineare Beziehung zwischen der Ausgangsleistung und der Steuerleistung erzielt werden.The control unit can have an adjustable resistance, an adjustable throttle, an adjustable Have capacity or combinations thereof. In a preferred embodiment of the magnetic amplifier, the windings are wound in the same direction Standard coils in which the number of turns of the working winding is one third and the number of turns of the Control winding is two thirds of the number of turns of the choke winding approximately linear relationship between the output power and the control power can be achieved.

Ein Verwendungsgebiet des erfindungsgemäßen Transduktor sind Regelungen von Dosieranlagen in der chemischen Industrie, Regelungen for Temperatur, Luftfeuchtigkeit und Frischluft bei Klimaanlagen und automatische Maschinensteuerungen, z. B. Werkzeugmaschinensteuerungen. Weitere Verwendungsmöglichkeiten liegen im Apparatebau der elektrischen Leistungssteuerung, der Licht- und Wärmeregelung und der Compuiersteuerung.One area of application of the transducer according to the invention is the regulation of metering systems in the chemical industry, regulations for temperature, humidity and fresh air in air conditioning systems and automatic machine controls, e.g. B. Machine tool controls. Other possible uses are in apparatus engineering for electrical power control, light and heat control and the computer control.

Die Erfindung wird anschließend anhand der Zeichnung erläutert Der Transduktor liegt in Reihenschaltung mit einer Last L an den Klemmen 6, 7 eines Wechselstromnetzes. Der Transduktor besteht aus einem Eisenkern 1, auf dem eine Drosselwicklung 2, eine Steuerwicklung 4 und eine Arbeitswicklung 3 aufgewikkelt sind. Die Drosselwicklung 2 is' bezüglich der Steuerwicklung 4 derart angeordnet, daß diese beiden Wicklungen entgegengesetzte Durchflutungen im Eisenkern I erzeugen, wobei die Steuerwicklung 4 mit dem dazu in Reihe liegenden Steuergerät 5 elektrisch parallel zur Drosselwicklung 2 angeordnet ist. Die entgegengesetzt gerichteten Durchflutungen der Wicklungen 2,4 können erhalten werden, indem bei gleichen Wicklungssinn der Wicklungen 2, 4 das Ende Edr der Drosselwicklung mit dem Anfang As der Steuerwicklung 4 verbunden wird. Die Reihenschaltung aus Drosselwicklung und Steuerwicklung liegt in Serie mit der Arbeitswicklung 3, die so angeordnet ist, daß sich ihre Durchflutung von jener der Drosselwicklung 2 subtrahiert, d. h., daß bei gleichem Wicklungssinn der Wicklungen 2 und 3 das Ende Edr der Drosselwicklung mit dem Ende Fodder Arbeitswicklung 3 verbunden ist, während das andere Wicklungsende der Arbeitswicklung 3 an die Last L angeschlossen ist.The invention will then be explained with reference to the drawing. The transducer is connected in series with a load L at the terminals 6, 7 of an alternating current network. The transducer consists of an iron core 1 on which a choke winding 2, a control winding 4 and a working winding 3 are wound. The choke winding 2 is arranged with respect to the control winding 4 in such a way that these two windings generate opposite fluxes in the iron core I, the control winding 4 with the control unit 5 in series being arranged electrically parallel to the choke winding 2. The oppositely directed fluxes through the windings 2, 4 can be obtained by connecting the end Edr of the choke winding to the beginning As of the control winding 4 with the winding direction of the windings 2, 4 in the same direction. The series connection of the choke winding and control winding is in series with the working winding 3, which is arranged so that its flow is subtracted from that of the choke winding 2, that is, with the same winding sense of the windings 2 and 3, the end Edr of the choke winding with the end Fodder Working winding 3 is connected, while the other winding end of the working winding 3 is connected to the load L.

Vorausgehend wurden die Wicklungen als gleichsinnig gewickelte Normspulen angenommen, deren Innenende dem Spulenanfang und deren Außenende dem Spulenende entspricht.Previously, the windings were assumed to be standard coils wound in the same direction, the inner end of the coil beginning and the outer end of the End of the coil.

Selbstverständlich können auch nicht gleichsinnig gewickelte Spulen verwendet werden, solange die erfindungsgemäß benötigten Durchflutunsrichtungen vorhanden sind.Of course, coils that are not wound in the same direction can also be used as long as the Flow directions required according to the invention are present.

Das Steuergerät 5 kann einen einstellbaren Widerstand, eine einstellbare Drossel, eine einstellbareThe control unit 5 can have an adjustable resistance, an adjustable throttle, an adjustable

Kapazität oder eine Kombination hiervon aufweisen, Bei einer Ausfübrungsform des Magnetverstärker sind die Windungszahlverbältnisse der Wicklungen so gewählt, daß die Windungszahl der Arbeitswicklung ein Drittel und die Windungszahl der Steuerwicklung zwei 5 Drittel der Windungszahl der Drosselwicklung beträgt Der dargestellte, mit einem Widerstand als Steuergerät ausgerüstete Transduktor wurde in einem Wechselstromkreis zur Leistungssteuerung verwendet und es wurde eine lineal e Beziehung zwischen der Ausgangsleistung und der Steuerleistung erzielt Bei Eingangswerten an den Klemmen 6, 7 von 220 Volt, 400 mA, 50 Hz wurde bei einem Steuerverlust von 8 W in der Gesamtanordnung des Transduktor^ Ausgangswerte an der Last von 200 V, 400 mA, 50 Hz erzielt was einem Leistungsverhältnis von 10:1 zwischen der Ausgangsleistung an der Last und der Steuerleistung, d. h. einer Verstärkung von 10 entsprichtHave capacity or a combination thereof, In one embodiment of the magnetic amplifier are the number of turns ratios of the windings as follows chosen that the number of turns of the working winding one third and the number of turns of the control winding two 5 Third of the number of turns of the choke winding is the one shown, with a resistor as the control unit equipped transducer was used in an AC circuit for power control and it A linear relationship between the output power and the control power was achieved with input values at terminals 6, 7 of 220 volts, 400 mA, 50 Hz was at a control loss of 8 W in the overall arrangement of the transductor ^ output values the load of 200 V, 400 mA, 50 Hz which achieves a power ratio of 10: 1 between the output power at the load and the control power, i.e. H. one Gain of 10 corresponds

Wenn auch durch den Stand der Technik eine Steuerung einer Transduktordrossel durch Wechselstrom nicht völlig ausgeschlossen wird, so wird dadurch folgende Merkmaiskombination, die erfindungsgemäß verwirklicht ist nicht nahegelegt:Even if the state of the art is a control of a transductor choke by alternating current is not completely ruled out, the following combination of features becomes the one according to the invention realized is not suggested:

1, Drosselwicklung 2 und Last L werden in ihrer Kombination als Spannungsteiler eingesetzt um eine kle'ne Steuerspannung und damit eine geringe Steuerleistung zu erhalten,1, inductor winding 2 and load L are used in their combination as a voltage divider in order to obtain a small control voltage and thus a low control power,

2, Durch einander entgegengerichtete Durchflutungen der Drosselwicklung 2 und der Arbeitswicklung 3 wird die Gefahr einer Sättigung erheblich verringert2, Through opposing currents through the inductor winding 2 and the working winding 3 the risk of saturation is considerably reduced

3, Durch die Aufteilung der Wicklung in Drosselwicklung und Arbeitswicklung bleibt eine Wicklung, nämlich die Arbeitswicklung, wirksam, selbst wsnn sich die Durchflutungen der beiden Zweige der Parallelschaltung völlig aufheben. Damit wird auch ein Kurzschluß der Drosselwicklung möglich, wobei eine Durchflutung = / χ '/3 Windungszahl Drosselspule für das dargestellte Beispiel erhalten wird, während für R = <» allein Arbeitswicklung und Drosselwicklung wirksam sind, wobei eine Durchflutung = / χ (Windungszahl der Drosselspule - Windungszahl der Arbeitsspule) erhalten wird, was im dargestellten Beispi* · = / χ ²Iz Windungszahl der Drosselspule ist3, By dividing the winding into a choke winding and a working winding, one winding, namely the working winding, remains effective, even if the fluxes in the two branches of the parallel connection are completely canceled. This also makes a short circuit of the inductor winding possible, whereby a flow rate = / χ '/ 3 number of turns of the inductor coil is obtained for the example shown, while for R = <»only the working winding and the inductor winding are effective, with a flow rate of = / χ (number of turns of the inductor coil - Number of turns of the work coil) is obtained, which in the example shown is * · = / χ ² Iz number of turns of the choke coil

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Patentansprüche;Claims;

t. Transduktor mit auf einem Eisenkern aufgebrachter Steuerwicklung und Arbeitswicklung, der Ober ein Steuergerät mit sich subtrahierenden steuerbaren Tefldurchflutungen betreibbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerwicklung (4) mit dem dazu in Reihe liegenden Steuergerät (5) zu einer auf den Eisenkern aufgebrachten ι ο Drosselwicklung (2) entgegengesetzter Durchflutung elektrisch parallel geschaltet liegt und diese Parallelschaltung in Reihe mit einer bezüglich der Durchflutung subtraktiv hierzu angeordneten Arbeitswicklung (3) verbunden ist, ferner die Gesamt- anordnung in Reihe mit einer Last (L) an einer Wechselspannung liegt, und das Steuergerät ein einstellbares R-, L- oder CGHed aufweistt. Transductor with control winding and working winding applied to an iron core, which can be operated via a control device with subtracting controllable Tefldurchflutungen, characterized in that the control winding (4) with the control device (5) in series with it to a ι ο choke winding applied to the iron core (2) opposite flow is electrically connected in parallel and this parallel connection is connected in series with a working winding (3) arranged subtractively with respect to the flow, furthermore the overall arrangement is connected in series with a load (L) to an alternating voltage, and the control unit has an adjustable R-, L- or CGHed

2. Transduktor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Steuerwicklung (4), Drosselwickrung2. Transductor according to claim 1, characterized in that the control winding (4), inductor winding

(2) und Arbeitswicklung (3) durch gleichsinnig gewickelte Normspulen gebildet werden und daß der Anfang £4$) der Steuerwicklung (4) mit dem Ende (Edr) der Drosselwicklung verbunden ist und das Steuergerät (5) zwischen dem Ende (Es) der Steuerwicklung (4) und dem Anfang (A_Dr) der Drosselwicklung (2) geschaltet ist, und daß das Ende (Edf)· der Arbeitswicklung (3) mit dem Ende (E_Or) der Drossclwicklung (2) und dem Anfang (As) der Steuerwicklung (4) verbunden ist jo(2) and working winding (3) are formed by standard coils wound in the same direction and that the beginning £ 4 $) of the control winding (4) is connected to the end (Edr) of the inductor winding and the control unit (5) between the end (Es) of the Control winding (4) and the beginning (A _D r) of the choke winding (2) is connected, and that the end (Edf) of the working winding (3) with the end (E _O r) of the choke winding (2) and the beginning ( As) the control winding (4) is connected to jo

3. Transduktor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß <<ie Windungszahl der Arbeitswicklung3. Transductor according to claim 2, characterized in that << ie the number of turns of the working winding

(3) ein Drittel und die Windungszahl der Steuerwicklung (4) zwei Drittel der Windungszahl der Drosselwicklung (2) beträgt. is(3) one third and the number of turns of the control winding (4) two thirds of the number of turns Choke winding (2) is. is

4. Transduktor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß Steuerwicklung und Arbeitswicklung gleiche Durchflutung haben.4. Transductor according to claim 1, characterized in that the control winding and working winding have the same flow.