DE3546614C2 - Transformer circuit - Google Patents

Transformer circuit

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DE3546614C2 DE19853546614 DE3546614A DE3546614C2 DE 3546614 C2 DE3546614 C2 DE 3546614C2 DE 19853546614 DE19853546614 DE 19853546614 DE 3546614 A DE3546614 A DE 3546614A DE 3546614 C2 DE3546614 C2 DE 3546614C2
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Abstract

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Description

Die Erfindung betrifft eine Transformatorschaltung gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.The invention relates to a transformer circuit according to the preamble of claim 1.

Solche Transformatorschaltungen finden überall dort Ver­ wendung, wo eine von der Spannungsquelle abgegebene Ver­ sorgungsspannung einer Last zumindest zeitweise nicht unverändert, sondern nur mit veränderter Amplitude zuge­ führt werden kann.Such transformer circuits are everywhere Ver where an output from the voltage source is Ver Supply voltage of a load, at least temporarily not unchanged but only with changed amplitude can be led.

Eine bekannte Transformatorschaltung dieser Art, wie sie beispielsweise der CH-PS 1 18 811 entnehmbar ist, weist eine Stelleinheit auf, die einen Transformator mit einer mit der Last in Reihe liegenden ersten Wicklung und wenig­ stens einer weiteren Wicklung umfaßt, deren Windungsver­ hältnis zur ersten Wicklung größer 1 ist. Weiterhin sind Schalter vorgesehen, mit deren Hilfe durch Anlegen von Steuer-Wechselspannungen an die wenigstens eine weitere Wicklung die Stelleinheit in wenigstens zwei verschiedene Schaltzustände bringbar ist: A known transformer circuit of this kind, as they For example, the CH-PS 1 18 811 can be removed, points an actuator on which a transformer with a with the load in series first winding and little Stens another winding comprises whose Windungsver ratio to the first winding is greater than 1. Furthermore are Switch provided with their help by applying Control AC voltages to the at least one more Winding the actuator in at least two different Switching states can be brought:  

In einem ersten Schaltzustand wird in der ersten Wicklung des Transformators eine Spannung Δ U₁ induziert, die sich durch entsprechende Wahl des Wicklungssinnes der weiteren Wicklung bezüglich der ersten Wicklung zur Eingangsspannung addiert, so daß für die gegenüber der Eingangsspannung ver­ änderte Ausgangsspannung U A gilt:In a first switching state, a voltage Δ U ₁ is induced in the first winding of the transformer, which adds by appropriate choice of the winding sense of the other winding with respect to the first winding to the input voltage, so that applies to the ver compared to the input voltage ver changed output voltage U A :

U A = U E + Δ U₁. (1) U A = U E + Δ U ₁. (1)

Dabei ist die relative Größe von Δ U₁ bezüglich der Steuer­ spannung U S durch das Windungsverhältnis w₁/w w der ersten Wicklung des Transformators zur weiteren Wicklung gegeben:The relative size of Δ U ₁ with respect to the control voltage U S by the turns ratio w ₁ / w w of the first winding of the transformer for further winding is given:

Das Windungsverhältnis w₁/w w ist kleiner als 1.The turns ratio w ₁ / w w is less than 1.

In einem zweiten Schaltzustand wird an die weitere Wicklung eine Steuerspannung mit einem solchen Wicklungssinn gelegt, daß sich der hierdurch in der ersten Wicklung induzierte weitere Spannungsabfall Δ U₂ von der Eingangsspannung sub­ trahiert. In diesem Fall gilt für die Ausgangsspannung:In a second switching state, a control voltage is applied to the further winding with such a winding sense that the thus induced in the first winding further voltage drop Δ U ₂ of the input voltage sub trahiert. In this case, the following applies to the output voltage:

U A = U E - Δ U₂ (3) U A = U E - Δ U ₂ (3)

Dabei hängt Δ U₂ von der Steuerspannung U S ebenfalls gemäß der obigen Gleichung (2) ab. In this case, Δ U ₂ depends on the control voltage U S also according to the above equation (2).

Diese bekannte Anordnung kann darüber hinaus noch in einen dritten Schaltzustand gebracht werden, in dem die weitere Wicklung kurzgeschlossen wird, um zu erreichen, daß in der mit der Last in Reihe liegenden ersten Wicklung keine Spannung induziert wird und somit die Ausgangsspannung U A der Stelleinheit in etwa gleich der Eingangsspannung U E ist.This known arrangement can also be brought into a third switching state, in which the further winding is short-circuited, in order to achieve that no voltage is induced in the first winding in series with the load, and thus the output voltage U A of the actuating unit in is approximately equal to the input voltage U E.

Diese Art der Erzeugung der drei verschiedenen Schaltzu­ stände hat jedoch den gravierenden Nachteil, daß die Steuersignale für die verschiedenen Schalter voneinander getrennt erzeugt und so gegeneinander abgesichert werden müssen, daß niemals alle Schalter, die die weitere Wicklung an eine der Steuerspannungen legen, geschlossen sein können, wenn der oder die Schalter geschlossen sind, mit deren Hilfe die weitere Wicklung zur Erzeugung des dritten Schaltzustandes kurzgeschlossen wird. Der hierfür erfor­ derliche schaltungstechnische Aufwand ist erheblich und kann doch niemals hundertprozentig ausschließen, daß es zu einer Beschädigung oder gar Zerstörung der Stelleinheit bzw. der gesamten Transformatorschaltung kommt, weil auf­ grund eines Schaltfehlers die oben erwähnten Schaltstrecken gleichzeitig geschlossen wurden. Der einzige Ausweg, der sich hier nach dem Stand der Technik anbietet, ist die Verwendung von Überstrom-Sicherungen, die jedoch ebenfalls einen erhöhten Aufwand an Bauteilen bedeuten und überdies durch ihr Ansprechen den Betrieb der gesamten Anordnung mehr oder weniger lang unterbrechen.This type of generation of the three different Schaltzu Stands, however, has the serious disadvantage that the Control signals for the different switches from each other generated separately and thus secured against each other need that never all switches that the further winding attach to one of the control voltages, can be closed, when the switch or switches are closed, with their Help the other winding to generate the third Switching state is shorted. The required for this The considerable technical complexity is considerable and can never completely exclude that it to damage or even destruction of the actuator or the entire transformer circuit comes because on reason of a switching error, the above-mentioned switching paths closed at the same time. The only way out, the is offered here according to the state of the art, is the Use of overcurrent fuses, however, too an increased amount of components mean and also by their operation the operation of the entire arrangement interrupt more or less long.

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Transformatorschaltung der eingangs genannten Art so weiter­ zubilden, daß mit einem möglichst geringen schaltungstech­ nischen Aufwand sichergestellt ist, daß es beim Umschalten einer Stufe der Transformatorschaltung aus dem ersten oder zweiten in den dritten Schaltzustand oder beim Umschalten aus dem dritten in einer der beiden anderen Schaltzustände nicht durch das Versagen von Sensor-, Verknüpfungs- oder Steuerschaltungen zu gefährlichen Kurzschlüssen kommen kann.In contrast, the invention has the object, a Transformer circuit of the type mentioned so on zubilden that with the lowest possible schstestech niche effort is ensured that it when switching a stage of the transformer circuit from the first or second in the third switching state or when switching from the third in one of the other two switching states not by the failure of sensor, logic or Control circuits can come to dangerous short circuits.

Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung vor, daß die Transformatorschaltung wenigstens eine Stufe umfaßt, die aus wenigstens zwei Stelleinheiten besteht, die so miteinander in Reihe geschaltet sind, daß die Ausgangs­ wechselspannung der vorderen Stelleinheit die Eingangs­ wechselspannung der hinteren Stelleinheit ist, und daß die beiden Stelleinheiten dadurch ein Stelleinheiten-Paar bilden, daß die Windungsverhältnisse der ersten Wicklungen zu den weiteren Wicklungen so aufeinander abgestimmt sind, daß die Ausgangsspannung des Stelleinheiten-Paares gleich der Eingangsspannung des Stelleinheiten-Paares ist, wenn die eine der Stelleinheiten auf ihre Eingangsspannung eine induzierte Spannung additiv und die andere Stelleinheit auf ihre Eingangsspannung eine induzierte Spannung sub­ traktiv aufprägt.To solve this problem, the invention provides that the transformer circuit comprises at least one stage, which consists of at least two actuators, the like connected in series with each other, that the output AC voltage of the front actuator the input is the AC voltage of the rear actuator, and that the two actuators thus a set of actuators form that the winding ratios of the first windings are matched to the other windings so that the output voltage of the actuator units equal the input voltage of the actuator pair is when the one of the actuators on their input voltage one induced voltage additive and the other actuator to their input voltage an induced voltage sub attractively imprinted.

Gemäß der Erfindung wird also eine Stufe der Transformator­ schaltung von zwei Stelleinheiten gebildet, die nicht nur miteinander in Reihe geschaltet, sondern darüber hinaus auch als Stelleinheiten-Paar ausgebildet sind. Darunter ist folgendes zu verstehen: Die beiden Stelleinheiten besitzen unabhängig davon, ob sie mit einer oder zwei weiteren Wick­ lungen aufgebaut sind, lediglich diejenigen Schalter, die erforderlich sind, um jede von ihnen wahlweise in den er­ sten oder zweiten Schaltzustand zu bringen. Dagegen sind keine Schalter vorgesehen, mit deren Hilfe die weitere Wicklung bzw. eine der beiden weiteren Wicklungen kurz­ geschlossen werden könnte. Somit ist es nicht möglich, eine dieser Stelleinheiten für sich allein in den dritten Schaltzustand zu bringen, in dem die Ausgangsspannung gleich der Eingangsspannung ist. Stattdessen sind die Windungsver­ hältnisse der beiden ersten Wicklungen der beiden Transfor­ matoren zu den zugehörigen weiteren Wicklungen in beiden Stelleinheiten derart aufeinander abgestimmt, daß bei gegebener Eingangsspannung U EP für das Stelleinheiten-Paar die fol­ genden Gleichungen gelten:According to the invention, therefore, a stage of the transformer circuit is formed by two actuators, which are not only connected in series with each other, but also formed as an actuator units pair. This is to be understood as meaning that the two actuators, regardless of whether they are constructed with one or two further windings, only those switches which are required to bring each of them selectively in the first or second switching state. By contrast, no switches are provided, with the help of which the further winding or one of the two further windings could be short-circuited. Thus, it is not possible to bring one of these actuators alone in the third switching state, in which the output voltage is equal to the input voltage. Instead, the Windungsver ratios of the first two windings of the two transfor mators to the associated further windings in two actuators are coordinated such that at a given input voltage U EP for the actuator units the following equations apply:

U AP ₁ = U EP + Δ U P , (4) U AP ₁ = U EP + Δ U P , (4)

U AP ₂ = U EP - Δ U P und (5) U AP ₂ = U EP - Δ U P and (5)

U AP ₃ = U EP . (6) U AP ₃ = U EP . (6)

U AP ₁ ist die Ausgangsspannung des Stelleinheiten-Paares, die sich ergibt, wenn sich beide Stelleinheiten im ersten Schalt­ zustand befinden, so daß sich ihre beiden positiv aufgeprägten Spannungsänderungen +Δ U und +Δ U′ zu einer positiven Paar- Spannungsänderung +Δ U P addieren. U AP ₂ ist die entsprechende Ausgangsspannung, wenn sich beide Stelleinheiten im zweiten Schaltzustand befinden, so daß sich ihre beiden negativ auf­ geprägten Spannungsänderungen -Δ U und -Δ U′ zu einer ne­ gativen Paar-Spannungsänderung -Δ U P addieren. Die Windungs­ verhältnisse können dabei derart gewählt sein, daß die Paar- Spannungsänderung Δ U P in beiden Fällen in etwa denselben Absolutbetrag besitzt, die beiden Ausgangsspannungen zur Eingangsspannung also symmetrisch liegen. U AP ₁ is the output voltage of the actuator unit pair, which results when both actuators are in the first switching state, so that their two positive impressed voltage changes + Δ U and + Δ U ' to a positive pair voltage change + Δ U Add P U AP ₂ is the corresponding output voltage when both actuating units in the second switching state, so that two negative their on embossed voltage change - add Δ U P - Δ U and - Δ U 'to a ne gativen pair of voltage variation. The Windungs ratios can be chosen such that the pair voltage change Δ U P has in both cases in about the same absolute amount, so the two output voltages to the input voltage are symmetrical.

Wesentlich ist, daß die Windungsverhältnisse darüber hinaus derart gewählt sind, daß sich in einer dritten Schaltzustands- Kombination, in der sich z. B. die erste Stelleinheit im ersten und die zweite Stelleinheit im zweiten Schaltzu­ stand befindet, die Wirkungen der beiden Stelleinheiten in etwa kompensieren, so daß die vom Stelleinheiten-Paar abgegebene Ausgangsspannung U AP ₃ gleich der zugeführten Eingangsspannung U EP ist.It is essential that the Windungsverhältnisse are also chosen such that in a third switching state combination in which z. B. the first actuator in the first and the second actuator in the second Schaltzu was, compensate for the effects of the two actuators approximately, so that the output from the actuator pair output voltage U AP ₃ equal to the input voltage U EP supplied.

Diese dritte Schaltzustands-Kombination entspricht also in ihrer Wirkung auf die Ausgangsspannung des Paares dem dritten Schaltzustand einer einzelnen Stelleinheit, deren weitere Wicklung kurzgeschlossen ist.This third switching state combination thus corresponds in their effect on the output voltage of the pair third switching state of a single actuator, whose further winding is shorted.

Wenn ein solches Stelleinheiten-Paar beispielsweise aus der ersten Schaltzustands-Kombination, in der sich beide Stelleinheiten im ersten Schaltzustand befin­ den, in die dritte Schaltzustands-Kombination umgeschal­ tet werden muß, ist es lediglich erforderlich, eine der beiden Stelleinheiten aus dem ersten in den zweiten Schaltzustand überzuführen. Dies kann im allgemeinen da­ durch erfolgen, daß ein Schalter bzw. Schalterpaar geöffnet und ein anderer Schalter bzw. ein anderes Schalterpaar geschlossen wird. Die Steuerung dieser Schalter bzw. dieser Schalterpaare kann mit einem einzigen Steuersignal erfolgen, das dem einen Schalter bzw. Schalterpaar direkt und dem anderen Schalter bzw. Schalterpaar beispielsweise über einen Inverter zugeführt wird. Da es keine zusätzlichen Schalter gibt, mit deren Hilfe die weitere Wicklung bzw. eine der weiteren Wicklungen kurzgeschlossen werden kann, besteht auch keine Gefahr, daß beim Schließen eines sol­ chen Schalters die Schalterstrecke, mit der die betreffende weitere Wicklung an eine Steuerspannung gelegt wird, noch nicht geöffnet ist. Somit besteht keine Gefahr, daß es zu entsprechenden Kurzschlüssen mit der hieraus resultieren­ den Beschädigungs- bzw. Zerstörungsgefahr der Transformator­ schaltung kommt.For example, if such an entity pair out the first switching state combination in which Both actuators are in the first switching state the, in the third switching state combination Umgeschal It is only necessary to have one of the two actuators from the first to the second Transfer switching state. This can generally be there done by that a switch or switch pair opened and another switch or switch pair is closed. The control of this switch or this Switch pairs can be done with a single control signal, the one switch or switch pair directly and the other switch or switch pair, for example via an inverter is supplied. Because there is no additional  Switches, with the help of the further winding or one of the other windings can be short-circuited, there is no danger that when closing a sol switch the switch path with which the relevant another winding is applied to a control voltage, nor not open. Thus there is no danger of it to corresponding short circuits with the result the risk of damage or destruction of the transformer circuit is coming.

Zwar werden gemäß der Erfindung statt eines großen Trans­ formators zwei kleine Transformatoren mit den entsprechenden Wicklungen verwendet, doch stellt dies keinen Nachteil dar, da jeder der beiden kleinen Transformatoren nur die halbe Leistung des entsprechenden großen Transformators verarbeiten muß. Dies hat zur Folge, daß sich auch die Größe des Kerns und der Querschnitt der für die Wicklungen verwendeten Drähte in entsprechender Weise verringert, so daß insgesamt hier kein Mehrbedarf an Material entsteht.Although according to the invention instead of a large trans formators two small transformers with the corresponding ones Windings used, but this is not a disadvantage, because each of the two small transformers only half Process the power of the corresponding large transformer got to. This has the consequence that also the size of the core and the cross section of the wires used for the windings reduced accordingly, so that here in total no additional need for material arises.

Darüber hinaus bietet die erfindungsgemäße Anordnung folgende Vorteile:
Sie besitzt eine wesentlich höhere Störsicherheit, da dann, wenn in einer Stufe beispielsweise die Ansteuerung für einen Transformator ausfällt, nicht der gesamte, sondern nur der halbe Regelbereich dieser Stufe verlorengeht, da ja mit dem verbleibenden Transformator immer noch die halbe Stufen- Spannungsänderung additiv oder subtraktiv auf die Eingangs­ spannung des Paares aufgeprägt werden kann.
In addition, the arrangement according to the invention offers the following advantages:
It has a much higher immunity to interference, because then, if in one stage, for example, the control fails for a transformer, not the entire, but only half the control range of this stage is lost, since with the remaining transformer still half the step voltage change additive or subtractive to the input voltage of the pair can be impressed.

Weiterhin brauchen die elektronischen Schalter, mit deren Hilfe die weiteren Wicklungen umgeschaltet werden, für eine wesentlich geringere Schaltleistung ausgelegt zu sein. Furthermore, the electronic switches, with their Help the other windings are switched, for a much lower switching capacity to be designed.  

Darüber hinaus ergibt sich auch noch der Vorteil, daß sich die Lagerhaltung vereinfacht, weil für ein und die­ selbe Transformatorschaltung mehr gleiche Transformatoren verwendet werden können, als dies der Fall ist, wenn für jede Stufe ein einziger Transformator verwendet wird, der von den Transformatoren der anderen Stufe verschieden ist.In addition, there is also the advantage that Warehousing is simplified, because for one and the same transformer circuit more equal transformers can be used as this is the case when for every stage a single transformer is used different from the other stage transformers is.

Zwar ist es aus der GB-PS 9 61 289 bekannt, zur Erzielung einer größeren Anzahl von verschiedenen Ausgangsspannungen mehrere umschaltbare Transformatoranordnungen in Reihe zu schalten. Diese Transformatoranordnungen sind jedoch anders aufgebaut als die beim Erfindungsgegenstand verwen­ deten Stelleinheiten, und die erfindungsgemäße Ausbildung von Stelleinheiten-Paaren wird durch diese Druckschrift weder vorweggenommen noch nahegelegt.Although it is known from GB-PS 9 61 289, to achieve a greater number of different output voltages several switchable transformer assemblies in series to switch. However, these transformer arrangements are differently constructed than the verwen in the subject invention Deten actuators, and the inventive training of actuators pairs is by this document neither anticipated nor suggested.

Die beiden Schaltzustände einer jeden Stelleinheit können jeweils mit Hilfe derselben weiteren Wicklung realisiert werden, die mit Hilfe der Schalter entweder an die eine oder an die andere Steuerspannung gelegt werden kann. The two switching states of each actuator can each realized by means of the same further winding be with the help of the switch either to the one or to the other control voltage can be placed.  

Alternativ hierzu können aber auch zwei weitere Wicklungen vorgesehen sein, an die alternierend eine Steuerspannung angelegt wird, so daß sich die Stelleinheit mit Ausnahme von kurzen Schalt- oder Übergangszeiten entweder im ersten Schaltzustand, in dem nur an die erste weitere Wicklung eine Steuerspannung angelegt ist, oder im zweiten Schaltzustand befindet, in dem nur an die zweite weitere Wicklung eine Steuerspannung angelegt ist. Vorzugsweise werden dabei die Windungszahlen, die Steuerspannungen und der Wicklungssinn der beiden wei­ teren Wicklungen bezüglich der ersten Wicklung so ge­ wählt, daß die Amplituden der beiden induzierbaren Spannungen Δ U₁ und Δ U₂ in etwa gleich groß sind, die beiden induzierbaren Spannungen aber mit entgegenge­ setzten Vorzeichen auf die Eingangsspannung U E aufpräg­ bar sind. Somit gilt für die Ausgangsspannung U A im ersten SchaltzustandAlternatively, however, two further windings may be provided, to which a control voltage is alternately applied, so that the actuating unit with the exception of short switching or transition times either in the first switching state, in which only a control voltage is applied to the first further winding, or in the second switching state, in which only at the second further winding, a control voltage is applied. Preferably, the number of turns, the control voltages and the sense of winding of the two white windings with respect to the first winding are so selected that the amplitudes of the two inducible voltages Δ U ₁ and Δ U ₂ are approximately equal, but the two inducible voltages with opposite sign to the input voltage U E are imprint bar. Thus applies to the output voltage U A in the first switching state

U A ₁ = U E + Δ U₁ (7) U A ₁ = U E + Δ U ₁ (7)

im zweiten Schaltzustandin the second switching state

U A ₂ = U E - Δ U₂. (8) U A ₂ = U E - Δ U ₂. (8th)

Zwar können die Steuerspannungen auf verschiedene Weise erzeugt und an die weiteren Wicklungen angelegt werden. Vorzugsweise wird jedoch im ersten Schaltzu­ stand die erste weitere Wicklung mit Hilfe der Schalter unmittelbar galvanisch mit der Eingangsspannung U E der Stelleinheit verbunden, während im zweiten Schalt­ zustand die zweite weitere Wicklung unmittelbar galva­ nisch mit der Ausgangsspannung U A der Stelleinheit verbunden wird, so daß man in beiden Schaltzuständen eine Spartransformator-Anordnung erhält.Although the control voltages can be generated in various ways and applied to the other windings. Preferably, however, in the first Schaltzu was the first further winding with the help of the switch directly galvanically connected to the input voltage U E of the actuator, while in the second switching state, the second further winding is directly connected galvanic nically with the output voltage U A of the actuator, so that one obtains an autotransformer arrangement in both switching states.

Auch wenn der zweite Schaltzustand dadurch realisiert wird, daß eine einzige weitere Wicklung alternativ an zwei verschiedene Steuerspannungen gelegt wird, können die Eingangsspannung U E und die Ausgangsspannung U A der Stelleinheit als Steuerspannungen Verwendung finden, an die die weitere Wicklung unter Beachtung des Wicklungssinnes mit Hilfe der Schalter galvanisch unmittelbar so angeschlossen werden kann, daß sich die eine induzierte Spannung Δ U₁ gemäß der obigen Gleichung (7) zur Eingangsspannung addiert und sich die andere induzierte Spannung Δ U₂ gemäß obiger Gleichung (8) von der Eingangsspannung U E subtrahiert. Allerdings können diese beiden induzierbaren Spannungen Δ U₁ und Δ U₂ nicht voneinander unabhängig gewählt wer­ den. Sie sind vielmehr gemäß den GleichungenEven if the second switching state is realized in that a single further winding is alternatively applied to two different control voltages, the input voltage U E and the output voltage U A of the control unit can be used as control voltages to which the further winding under consideration of the winding sense with the help the switch can be galvanically connected directly so that the one induced voltage Δ U ₁ according to the above equation (7) adds to the input voltage and subtracts the other induced voltage Δ U ₂ according to the above equation (8) from the input voltage U E. However, these two inducible voltages Δ U ₁ and Δ U ₂ can not be independently selected who the. They are rather according to the equations

undand

miteinander verknüpft, wenn w₁ die Windungszahl der ersten Wicklung und w w die Windungszahl der weiteren Wicklung des Transformators ist. linked together when w ₁ the number of turns of the first winding and w w is the number of turns of the further winding of the transformer.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform sind jedoch zwei weitere Wicklungen des Transformators vorgesehen, von denen die eine aus­ schließlich als addierende Wicklung und die andere ausschließlich als subtrahierende Wicklung Verwendung findet. Damit stehen eine additive induzierte Spannung +Δ U₁ und eine subtraktive indu­ zierte Spannung -Δ U₂ zur Verfügung, die voneinander unabhängig sind, da für jede der beiden weiteren Wicklungen eine eigene Windungszahl w w ₁ bzw. w w ₂ gewählt werden kann. Für die aufprägbaren induzierten Spannungen gelten die Gleichungen:In a preferred embodiment, however, two more windings of the transformer are provided, one of which finally finds use as an adding winding and the other exclusively as a subtractive winding use. Thus, there are an additive induced voltage + Δ U ₁ and a subtractive inductive voltage - Δ U ₂ available, which are independent of each other, since for each of the two other windings a separate number of turns w w ₁ and w w ₂ can be selected. For the impressed induced voltages, the equations apply:

undand

Wählt man w w ₁ und w w ₂ beispielsweise so, daßIf you choose w w ₁ and w w ₂, for example, so that

w w ₁ = w₁ + w w w w ₁ = w ₁ + w w

gilt, so lassen sich zur Eingangsspannung U E genau symmetrisch liegende Ausgangsspannungen U A + und U A - erzielen. Alternativ hierzu kann aber auch gewünschten­ falls die aus den Gleichungen (7) und (8) ersichtliche Asymmetrie zwischen +Δ U₁ und -Δ U₂ noch verstärkt werden.applies, so can the input voltage U E exactly symmetrical output voltages U A + and U A - achieve. Alternatively, but also desired if the from the equations (7) and (8) apparent asymmetry between + Δ U ₁ and - Δ U ₂ be further enhanced.

Außerdem erlaubt es diese Ausführungsform, jeweils ein Ende der beiden weiteren Wicklungen fest anzuschließen und nur das jeweils andere Ende mit Hilfe eines Schalters entweder elektrisch leitend an die Eingangs- bzw. Aus­ gangsspannung zu legen oder von dieser abzutrennen. Es werden also statt vier nur zwei Schalter je Stelleinheit benötigt.In addition, this embodiment allows one each Connect the end of the two further windings firmly  and only the other end with the help of a switch either electrically conductive to the input or off To put voltage or separate from this. It So instead of four only two switches per actuator are needed.

Wie bereits erwähnt, ist die erfindungsgemäße Trans­ formatorschaltung vor allem dann von Vorteil, wenn die zu induzierenden Spannungen +Δ U₁ und -Δ U₂ nur einen vergleichsweise kleinen Prozentsatz der Eingangsspannung U E ausmachen. Die Windungsverhältnisse w₁/w w bzw. w₁/w w ₁ und w₁/w w ₂ sind daher grundsätzlich kleiner 1 und liegen vorzugsweise in einem Bereich von 1 : 3 bis 1 : 200.As already mentioned, the inventive Trans formatorschaltung is especially advantageous if the voltages to be induced + Δ U ₁ and - Δ U ₂ account for only a relatively small percentage of the input voltage U E. The turns ratios w ₁ / w w or w ₁ / w w ₁ and w ₁ / w w ₂ are therefore generally less than 1 and are preferably in the range from 1: 3 to 1: 200.

Um den Transformator nicht zu überlasten, sind besondere Maßnahmen vorgesehen, die sicher­ stellen, daß nur für eine der mehreren weiteren Wick­ lungen der oder die zugehörigen Schalter geschlossen sind. Für die bevorzugte Ausführungsform mit zwei wei­ teren Wicklungen, von denen die eine fest als addierende Wicklung und die andere fest als subtrahierende Wicklung verdrahtet ist, bedeutet dies, daß die beiden Schalter nicht überlappend betrieben werden.To not overload the transformer are special measures are provided that are safe put that only for one of the several further Wick The associated switch or switches is closed are. For the preferred embodiment with two white windings, of which one fixed as adding Winding and the other fixed as a subtractive winding wired, it means that the two switches are not operated overlapping.

Um ein gleichzeitiges Schließen der betreffenden Schalter unmöglich zu machen, wird der Schaltzustand eines jeden Schalters mit Hilfe einer zugehörigen Sensoreinheit überwacht und ein Schließbefehl für einen bisher offenen Schalter durch eine Sperrschaltung unterdrückt, wenn das Ausgangssignal der Sensoreinheit der anderen Schalter anzeigt, daß einer dieser anderen Schalter noch geschlossen ist. Eine entsprechende Schutzschaltung kann auch für die Ausführungsformen von Stelleinheiten vorgesehen werden, bei denen mehr als zwei Schalter vorgesehen sind, um eine einzige weitere Wicklung oder mehrere weitere Wicklungen in die ver­ schiedenen Schaltzustände zu bringen.To simultaneously close the relevant switch impossible to do is the switching state of each Switch with the help of an associated sensor unit monitored and a closing order for one so far open switch suppressed by a blocking circuit, if the output signal of the sensor unit of the other Switch indicates that one of these other switches is still closed is. A corresponding protection circuit can  also for the embodiments of Units where more than two switches are provided to one more one Winding or several other windings in the ver to bring different switching states.

Es ist wünschenswert, daß beim Umschalten von einem Schalt­ zustand in den anderen die Ausgangsspannung U A der Stell­ einheit möglichst schnell und möglichst "glatt", d. h. ohne starke Schwankungen des Amplituden-Absolutbetrages der Ausgangswechselspannung nach oben oder nach unten von ihrem alten zum neuen Amplitudenwert übergeht.It is desirable that when switching from one switching state to the other, the output voltage U A of the control unit as fast as possible and "smooth", ie without strong fluctuations in the amplitude absolute value of the AC output voltage up or down from their old to the new amplitude value passes.

Damit beim Umschalten von einem Schaltzustand in den anderen möglichst geringe Energieverluste und möglichst kleine Schaltspitzen entstehen, ist es erforderlich, die Schalter bei bestimmten Phasenwinkeln bzw. in bestimmten Phasenwinkelbereichen des magnetischen Flusses, der die erste Wicklung des Transformators durchsetzt, zu öffnen bzw. zu schließen. Diese Phasenwinkel bzw. Phasen­ winkelbereiche werden dabei so gewählt, daß sich dieser magnetische Fluß durch den Öffnungs- bzw. Schließvor­ gang wenig ändert.So when switching from a switching state in the other as low energy losses and possible small switching points arise, it is necessary to Switch at certain phase angles or in certain Phase angle ranges of magnetic flux, the the first winding of the transformer interspersed, too open or close. These phase angles or phases angular ranges are chosen so that this magnetic flux through the opening or closing little changes.

Als Schalter finden vorzugsweise Triacs Verwendung, die nach einem Nulldurchgang des sie durchfließenden Stroms in einen Sperrzustand übergehen, der dem "offenen" Schaltzustand eines Schalters entspricht. Für das Öffnen eines bisher geschlossenen Triac-Schalters genügt es also, nach einem Nulldurchgang des diesen Schalter durchfließenden Stroms ein erneutes Zünden des Triacs bei der nächsten Stromhalbwelle zu verhindern.As switches are preferably used triacs, the after a zero crossing of the current flowing through it go into a locked state, which is the "open" Switching state of a switch corresponds. For opening It is sufficient for a hitherto closed triac switch So, after a zero crossing of this switch  flowing current re-ignite the triac to prevent at the next half-wave.

Beim unmittelbaren Über­ gang vom ersten in den zweiten Schaltzustand oder um­ gekehrt, werden zwar die Triac-Schalter vor­ zugsweise bei einem Nulldurchgang des sie durchfließen­ den Stroms geöffnet, doch kann der jeweils zu schließende Schalter nicht gleichzeitig mit dem Öffnen des bisher geschlossenen Schalters betätigt werden, wenn die Be­ dingung einer möglichst geringen Änderung des Magnet­ flusses eingehalten werden soll.In the immediate over from the first to the second switching state or to swept, although the triac switch before preferably at a zero crossing of they flow through the current is open, but can each be closed Switch not simultaneously with the opening of the previously closed switch are actuated when the Be Condition of the smallest possible change of the magnet flow is to be respected.

Das Kriterium für die Zeitpunkte zum Schließen der Schalter ist für den Übergang vom zweiten in den ersten Schaltzustand (Erzeugung einer additiven induzierten Spannung) ein anderes als das für den Übergang vom ersten in den zweiten Schaltzustand (Erzeugung einer subtraktiven induzierten Spannung). Im ersten Fall ist es zweckmäßig, den oder die Schalter zu schließen, wenn der Magnetfluß einen Nulldurchgang aufweist, während im zweiten Fall der oder die Schalter geschlossen werden, wenn der Absolutwert des Magnetflusses ein Maximum durchläuft. Da in beiden Fällen der optimale Schaltzeitpunkt gegen die beiden eben erwähnten Phasen­ winkel in Abhängigkeit von der Größe des Laststromes etwas verschoben sein kann, muß der Schließvorgang je­ weils in einem die genannten Phasenwinkel umgebenden Phasenwinkelbereich erfolgen. Um dieses Schließkriterium für die Schalter einhalten zu können, ist eine Sensoreinrichtung zum Erfassen des Phasen­ verlaufes des Magnetflusses in der ersten Wicklung vor­ gesehen. Vorzugsweise ist diese Sensoreinrichtung eine Sensorwicklung des Transformators, deren Ausgangsspan­ nung mit einer Verschiebung um 90° die Phasenlage des Magnetflusses wiedergibt. Die Ausgangsspannung wird der elektronischen Schaltersteuerung zugeführt, die hieraus gemäß den oben genannten Kriterien selbsttätig die richtigen Schaltzeitpunkte ermittelt.The criterion for the times to close the Switch is for the transition from the second to the first Switching state (generation of an additive induced Tension) other than that for the transition from first in the second switching state (generating a subtractive induced voltage). In the first case is it is expedient to close the switch (s) when the magnetic flux has a zero crossing while in the second case, the switch or switches closed when the absolute value of the magnetic flux is on Maximum goes through. Because in both cases the optimal Switching time against the two phases just mentioned angle as a function of the size of the load current something can be shifted, the closing process must ever because in one of the mentioned phase angles surrounding Phase angle range done. To this closing criterion for the switches to be able to comply is a sensor device for detecting the phases History of the magnetic flux in the first winding before seen. Preferably, this sensor device is a  Sensor winding of the transformer whose output chip With a shift of 90 ° the phase angle of the Magnetic flux reproduces. The output voltage is the supplied electronic switch control, the result according to the above criteria, automatically correct switching times determined.

Wie bereits erwähnt, ergibt sich in Zeitspannen, in denen keine der weiteren Wicklungen an die Eingangs­ spannung oder an die Ausgangsspannung der Stelleinheit angeschlossen ist, an der ersten Wicklung des Transfor­ mators ein vergleichsweise hoher Spannungsabfall, dessen Größe vom Laststrom abhängt. Allerdings benötigt dieser Spannungsabfall nach dem ersatzlosen Abschalten einer bisher angeschlossenen weiteren Wicklung eine ganze Reihe von Wechselspannungsperioden, bis er sich zu seiner vollen Größe aufgebaut hat. Wenn daher beim direkten Umschalten vom ersten in den zweiten Schaltzustand (oder umgekehrt) nach dem Öffnen des oder der bisher geschlosse­ nen Schalter der oder die bisher offenen Schalter inner­ halb einiger weniger Wechselspannungsperioden geschlossen werden, so bleibt der Einbruch der Ausgangsspannung, der aufgrund des oben erwähnten erhöhten Spannungsabfalls an der ersten Wicklung auftritt, so gering, daß er sich nicht nachteilig auswirkt. Es wird vorzugsweise eine elektronische Schaltersteuerung verwendet, die beispiels­ weise einen Mikroprozessor umfassen kann, um die Umschalt­ vorgänge möglichst rasch durchführen zu können.As already mentioned, results in periods, in which none of the other windings to the input voltage or to the output voltage of the actuator connected to the first winding of the transfor mators a comparatively high voltage drop, whose Size depends on the load current. However, this requires Voltage drop after the replacement of a previously connected another winding a whole Row of alternating voltage periods, until it turns to its has built up full size. Therefore, if the direct Switching from the first to the second switching state (or vice versa) after opening the or so far closed NEN switch or the previously open switch inside half of a few alternating voltage periods closed be, so the break in the output voltage, due to the above-mentioned increased voltage drop at the first winding occurs, so small that he himself does not adversely affect. It is preferably a electronic switch control uses the example example may include a microprocessor to the switching operations as quickly as possible.

Will man jedoch diesen Einbruch der Ausgangsspannung der Stelleinheit vollkommen vermeiden, der ohne weitere Maß­ nahmen in den Zeiträumen auftritt, in denen beim Um­ schalten von einem Schaltzustand in den anderen vorüber­ gehend an keine der weiteren Wicklungen eine Steuerspannung angelegt ist, so kann man am Transformator eine Kurzschlußwicklung vorsehen, deren Enden durch das Schließen eines steuerbaren Schalters direkt miteinander verbunden werden können. Dieser Kurzschluß-Schalter wird ebenfalls von der Schalter­ steuerung betätigt. Er ist normalerweise geöffnet und wird nur beim Übergang von einem Schaltzustand in den anderen kurzzeitig geschlossen. Dieses Schließen er­ folgt gleichzeitig mit dem Öffnen des oder der bisher geschlossenen Schalter der weiteren Wicklung; der Kurz­ schluß-Schalter bleibt so lange geschlossen, bis der oder die bisher geöffneten Schalter der weiteren Wick­ lungen geschlossen werden, und wird gleichzeitig mit diesem Schließvorgang wieder geöffnet.However, if one wants this break in the output voltage of Completely avoid setting unit, without further measure took place during the periods in which the Um switch from one switching state to the other going to none of the other windings Control voltage is applied, so you can on  Transformer provide a short-circuit winding whose Ends by closing a controllable switch can be connected directly to each other. This Short circuit switch is also from the switch control operated. He is usually open and is only at the transition from a switching state in the other closed for a short time. This closing he follows at the same time as opening the one or the other closed switch of the further winding; the short Close switch remains closed until the or the previously open switch the other Wick be closed, and at the same time as opened again this closing process.

Vorzugsweise wird ein Triac als Schalter für die Kurz­ schlußwicklung verwendet, der bei einem beliebigen Nulldurchgang des ihn durchfließenden Stromes problem­ los geöffnet werden kann.Preferably, a triac as a switch for the short used in any case Zero crossing of the current flowing through it problem can be opened.

Will man bei gegebener Versorgungsspannung U V mehr als drei verschiedene Lastspannungen nacheinander zur Ver­ fügung stellen, so ist es vorteilhaft, eine Transformatorschaltung vorzusehen, bei der zwei oder mehr Stufen derart miteinander in Reihe geschaltet sind, daß an der ersten Stufe die Versorgungs­ spannung U V als Eingangsspannung U E anliegt, die Aus­ gangsspannung U A dieser ersten Stufe als Eingangsspannung U E an die zweite Stufe angelegt ist, usw. und daß die Ausgangsspannung der letzten Stufe der Last als Last­ spannung U L zugeführt wird. Dabei liegen dann von der Spannungsquelle her gesehen die ersten Wicklungen der Transformatoren aller Stufen miteinander und mit der Last in Reihe. If one wants to provide more than three different load voltages successively for a given supply voltage U V , it is advantageous to provide a transformer circuit in which two or more stages are connected in series with one another in such a way that the supply voltage U V at the first stage As input voltage U E is applied, the output voltage U A of this first stage is applied as input voltage U E to the second stage, etc. and that the output voltage of the last stage of the load as a load voltage U L is supplied. In this case, the first windings of the transformers of all stages are then in line with each other and with the load in series from the voltage source.

Im allgemeinen bleibt für ein Stelleinheiten-Paar die vierte Schaltzustands-Kombination ungenutzt, bei der sich die erste Stelleinheit im zweiten Schaltzustand und die zweite Stelleinheit im ersten Schaltzustand befindet. Die eben gemachten Angaben lassen sich in folgender Tabelle 1 zusammenfassen:In general, for a pair of actuaries remains the fourth switching state combination unused, in which the first actuator in the second switching state and the second actuator is in the first switching state. The above information can be in the following Summarize Table 1:

Tabelle 1 Table 1

Um einen größeren Bereich von Ausgangsspannungswerten in kleinen Spannungsschritten überdecken zu können, ist es vorteilhaft, mehrere Stufen, die entweder aus einzelnen Stelleinheiten mit Kurzschlußmöglichkeit für wenigstens eine der weiteren Wicklungen oder aus den oben beschriebenen Stelleinheiten-Paaren bestehen können (wobei in einer Anordnung auch beide Arten gemischt werden können), seriell hintereinander zu schal­ ten und die Spannungsdifferenzen +Δ U₁, . . ., ±Δ U n , die n solcher Stufen erzeugen können, voneinander ver­ schieden zu wählen. Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Prozentwerte, die sich ergeben, wenn man jede dieser Spannungsdifferenzen durch die durch 100 geteilte Ver­ sorgungsspannung dividiert, zueinander im Verhältnis ganzzahliger Dreierpotenzen stehen. Gilt also für die kleinste, durch eine der Stufen erzeugbare Spannungs­ differenz ±Δ U min :In order to be able to cover a larger range of output voltage values in small voltage steps, it is advantageous to have a plurality of stages which can either consist of individual actuator units with short-circuit capability for at least one of the further windings or of the actuator unit pairs described above Types can be mixed), serially in succession to scarf th and the voltage differences + Δ U ₁,. , ., ± Δ U n , which can generate n of such stages, to choose different from each other. It is particularly advantageous if the percentages that result when dividing each of these voltage differences by the supply voltage divided by 100 are in the ratio of integer powers of three. So applies for the smallest, by one of the stages producible voltage difference ± Δ U min :

so werden die Spannungsdifferenzen der anderen Stufen derart gewählt, daß sie in etwa gleich ±3 A%, ±9 A% usw. der Versorgungsspannung U V sind.Thus, the voltage differences of the other stages are chosen such that they are approximately equal to ± 3 A %, ± 9 A %, etc. of the supply voltage U V.

Sind beispielsweise in einer Transformatorschaltung drei Stufen hintereinander geschaltet, und werden für jede Stufe nur die drei oben genannten Schaltzustände bzw. Schaltzustands-Kombinationen verwendet, so sind für die gesamte Transformatorschaltung siebenundzwanzig Kombinationen von Schaltzuständen möglich, von denen eine die von der Spannungsquelle abgegebene Versorgungs­ spannung mit nahezu unveränderter Amplitude an die Last gelangen läßt, während dreizehn Kombinationen die Amplitude der Versorgungsspannung in etwa um ganzzahlige Vielfache von A% erhöhen und dreizehn Kombinationen diese Amplitude in etwa um ganzzahlige Vielfache von A% erniedrigen. Dies ist in Tabelle 2 genauer darge­ stellt.For example, if three stages are connected in series in a transformer circuit, and only the three above-mentioned switching states or switching state combinations are used for each stage, twenty-seven combinations of switching states are possible for the entire transformer circuit, one of which voltage supplied by the voltage source with nearly unchanged amplitude to the load, while thirteen combinations increase the amplitude of the supply voltage by an integral multiple of A % and thirteen combinations lower this amplitude by an integral multiple of A %. This is shown in more detail in Table 2 Darge.

In dieser Tabelle ist in der linken Spalte die laufende Nummer n der jeweiligen Kombination von Schaltzuständen wiedergegeben, wobei durch das hochgestellte Vorzeichen "+" oder "-" angedeutet wird, ob es sich um eine Kom­ bination handelt, die zu einer Vergrößerung ("+") der Amplitude der Versorgungsspannung führt oder um eine Kombination, die die Versorgungsspannung erniedrigt ("-"). In this table, the sequence number n of the respective combination of switching states is reproduced in the left-hand column, wherein the superscript "+" or "-" indicates whether it is a combination which leads to an enlargement ("+ ") leads to the amplitude of the supply voltage or a combination that lowers the supply voltage (" - ").

Tabelle 2 Table 2

In der mittleren Spalte bedeutet ein "+", daß sich in der betreffenden Stufe die eine Stelleinheit bzw. beide Stelleinheiten eines Paares im ersten Schaltzustand befinden, so daß die Amplitude der Versorgungsspannung um 9 A%, 3 A% oder A% vergrößert wird, während ein "-" eine entsprechende Verkleinerung bedeutet und "0" den dritten Schaltzustand einer einzelnen Stelleinheit bzw. die Schaltzustands-Kombination 3 (siehe Tabelle 1) des betreffenden Stelleinheiten-Paares symbolisiert, in dem bzw. in der die Amplitude der Eingangs-Wechsel­ spannung unverändert weitergegeben wird. In der rechten Spalte sind die durch die jeweilige Kombination der Schaltzustände aller Stufen erzielbaren Gesamtänderungen der Amplitude wiedergegeben. Dabei sind nur gerundete Werte angegeben, die nicht berücksichtigen, daß sich die Eingangsspannung der näher bei der Last angeordneten Stufen in Abhängigkeit vom Schaltzustand der voraus­ gehenden Stufen ändern kann.In the middle column, a "+" means that in the relevant stage, the one or both actuators of a pair are in the first switching state, so that the amplitude of the supply voltage by 9 A %, 3 A % or A % is increased, while a "-" means a corresponding reduction and "0" symbolizes the third switching state of an individual actuating unit or the switching state combination 3 (see Table 1) of the relevant actuator unit pair, in which the amplitude of the input changes voltage is passed unchanged. In the right column, the achievable by the respective combination of the switching states of all stages total changes in amplitude are reproduced. Only rounded values are given which do not take into account that the input voltage of the stages arranged closer to the load may change depending on the switching state of the preceding stages.

Man sieht, daß die Amplitudenänderung mit Hilfe einer solchen Transformatorschaltung in diskreten Schritten erfolgt, wobei die Schrittweite von einer Schaltzustands-Kombination zur nächsten immer in etwa gleich A% der jeweiligen Versorgungsspannung ist.It can be seen that the amplitude change with the aid of such a transformer circuit takes place in discrete steps, wherein the step size from one switching state combination to the next is always approximately equal to A % of the respective supply voltage.

Alternativ zu der eben erläuterten Anordnung können von jedem Stelleinheiten- Paar nur zwei Schaltzustands- Kombinationen Verwendung finden, beispielsweise die Schalt­ zustands-Kombination 0, in der die Ausgangsspannung gleich der Eingangsspannung ist, und die Kombination "-", in der die Ausgangsspannung um n · A% niedriger als die Eingangs­ spannung ist, wobei n für jedes Stelleinheiten-Paar einen anderen ganzzahligen Wert annimmt. Für diesen Ver­ wendungsfall ist es möglich, die Stelleinheiten-Paare so zu konstruieren, daß sie nur diese beiden Schaltzu­ stands-Kombinationen einnehmen können. Dies kann in der Weise geschehen, daß z. B. die vordere Stelleinheit eines jeden Paares eine fest verdrahtete, nicht schaltbare weitere Wicklung aufweist, die permanent beispielsweise eine negativ aufgeprägte Spannung -(n/2) · A% induziert, während die zweite Stelleinheit eine addierende und eine subtrahierende weitere Wicklung besitzt, die alternativ so geschaltet werden können, daß sie entweder eine Spannung von +(n/2) · A% oder von -(n/2) · A% induzieren, was in Ver­ bindung mit der induzierten Spannung -(n/2) · A% der vorde­ ren Stelleinheit entweder eine Spannungsänderung 0 oder -n · A% ergibt. Entsprechend können auch Stelleinheiten- Paare vorgesehen werden, die nur die beiden Schaltzustands- Kombinationen 0 und +n · A% annehmen können.As an alternative to the arrangement just described, only two switching state combinations of each actuator pair can be used, for example, the switching state combination 0, in which the output voltage is equal to the input voltage, and the combination "-", in which the output voltage is n · A % is lower than the input voltage, where n takes a different integer value for each actuator unit pair. For this case of application, it is possible to construct the actuator units pairs so that they can take only these two Schaltzu stands combinations. This can be done in such a way that z. B. the front actuator of each pair has a hardwired, non-switchable further winding, the permanent example, a negatively applied voltage - (n / 2) · A % induced, while the second actuator has an adding and subtracting another winding, the Alternatively, they can be switched to induce either a voltage of + (n / 2) * A % or - (n / 2) * A %, which in combination with the induced voltage - (n / 2) * A % of the front actuator either a voltage change 0 or - n · A % results. Correspondingly, actuator unit pairs can also be provided which can only assume the two switching state combinations 0 and + n * A %.

In allen diesen Fällen erfolgt die Änderung der Ausgangs­ spannung der gesamten Transformatorschaltung gegenüber der Eingangsspannung nicht nach dem in Fig. 2 wieder­ gegebenen Ternär-Kode, sondern nach einem Binär-Kode. Zwar werden hier zur Überdeckung desselben Spannungsänderungs­ bereiches mehr Stelleinheiten-Paare als beim Ternär-Kode benötigt; es gibt jedoch Anwendungsfälle, in denen ohnehin die Eingangsspannung ausgehend von einer Gesamtänderung 0 nur in einer Richtung verändert werden soll und/oder der Spannungsänderungsbereich nicht groß ist. Dann kann der Vorteil einer rein binären Ansteuerung den erhöhten Bedarf an Stelleinheiten unter Umständen überwiegen.In all these cases, the change in the output voltage of the entire transformer circuit with respect to the input voltage does not occur after the in Fig. 2 given again ternary code, but according to a binary code. Although here more coverage unit pairs than the ternary code are required to cover the same voltage change range; However, there are applications in which anyway the input voltage is to be changed starting from an overall change 0 in only one direction and / or the voltage change range is not large. Then the advantage of a purely binary control may outweigh the increased demand for actuators.

Unabhängig davon, wieviele Stufen hinter­ einander geschaltet werden und ob ein Binär- oder ein Ternär- oder ein anderer Kode Verwendung findet, ist es ein hervorstechendes Merkmal einer derart aufgebauten Transformatorschaltung, daß sie eine stufenweise bzw. digitale Beeinflussung auch von sehr großen Leistungen erlaubt. Im Gegensatz zu analog arbeiten­ den Systemen besitzt sie eine außerordentlich hohe Regel- bzw. Steuerungsgeschwindigkeit. Die jeweils er­ zielte Genauigkeit hängt dabei im wesentlichen nur von der Zahl der verwendeten Stelleinheiten bzw. Stufen ab.Regardless of how many steps behind be switched to each other and whether a binary or a Ternary or another code is used, it is a salient feature of such a structure Transformer circuit that they have a gradual or digital influence also from very great achievements allowed. Unlike analog work It has an extremely high level of systems Control or control speed. The he each aimed accuracy depends essentially only on the number of actuators or stages used from.

Der typische und bevorzugte Anwendungsfall einer aus zwei, drei oder mehr Stufen bestehenden erfindungsgemäßen Transformatorschaltung besteht je­ doch nicht darin, daß ausgehend von einer festen, von einer Spannungsquelle stammenden Versorgungsspannung neun, siebenundzwanzig oder mehr Ausgangsspannungen nacheinander wahlweise erzeugbar sein sollen.The typical and preferred use of a two, three or more stages existing inventive transformer circuit is ever but not in that starting from a fixed, from a voltage source derived supply voltage nine, twenty-seven or more output voltages one after the other should be selectively generated.

Vielmehr ist in einem besonders bevorzugten Anwendungs­ fall der Einsatz einer solchen Transformatorschaltung als Spannungskonstanter und/oder Spannungsregler vor­ gesehen. Das bedeutet, daß als Sollwert S L für die der Last zugeführte Spannung entweder der Nennwert der von der Spannungsquelle abgegebenen Versorgungsspannung U V oder ein anderer Spannungswert gewählt werden können. Allerdings muß ein solcher anderer Sollwert innerhalb des Änderungsbereichs der erfindungsgemäßen Transformator­ schaltung liegen. Liegt er sehr nahe an der Grenze dieses Änderungsbereiches, so ist eine Regelung der Lastspannung U L nur bei Abweichungen vom Sollwert S L in einer Richtung möglich. Dies ist aber in Fällen, in denen Abweichungen in der anderen Richtung nicht auftreten, völlig aus­ reichend.Rather, in a particularly preferred application, the use of such a transformer circuit as voltage stabilizer and / or voltage regulator seen before. This means that as the setpoint S L for the voltage supplied to the load, either the nominal value of the supply voltage U V delivered by the voltage source or another voltage value can be selected. However, such other setpoint must be within the range of change of the transformer circuit according to the invention. If it is very close to the limit of this range of change, a control of the load voltage U L is possible only in the case of deviations from the setpoint value S L in one direction. But this is completely sufficient in cases where deviations in the other direction do not occur.

Im folgenden wird die Anwendung als symmetrischer Spannungs­ regler genauer erläutert, mit dessen Hilfe verhindert wird, daß die Amplitude der einer Last zugeführten Last­ spannung von einem vorgegebenen Sollwert S L um mehr als ±δ% abweicht, der gleich dem Nennwert der Versorgungs­ spannung U V ist, die in einem wesentlich größeren Bereich, beispielsweise um maximal ±Δ% des Nennwertes schwanken kann.In the following, the application as a symmetrical voltage regulator is explained in more detail, with the help of which prevents the amplitude of the load voltage supplied to a load of a predetermined setpoint S L by more than ± δ % deviates, equal to the nominal value of the supply voltage U V is, which can vary in a much larger range, for example by a maximum of ± Δ % of the nominal value.

Zu diesem Zweck umfaßt ein solcher Spannungsregler neben einer Transformatorschaltung mit ent­ sprechend vielen Stufen eine Meßfühler­ anordnung, die die Amplitude der Versorgungsspannung und/oder die Amplitude der Lastspannung mißt, eine Kom­ paratoranordnung, die das oder die Meßfühlersignale mit einem oder mehreren Referenzwerten vergleicht und bei Abweichungen entsprechende Differenzsignale erzeugt, sowie eine Schaltersteuerung, die diese Differenzsig­ nale beispielsweise mit einer fest einprogrammierten Tabelle von Differenzsignalwerten vergleicht. Aus die­ sem Vergleich ermittelt die Schaltersteuerung diejenige Kombination n⁺ oder n - von Schaltzuständen (siehe Tabelle 2), die für eine Kompensation der aufgetretenen Abwei­ chung der Versorgungsspannung vom Nennwert erforderlich ist, so daß die Lastspannung innerhalb des vorgegebenen Bereiches S L ±δ% bleibt.For this purpose, such a voltage regulator comprises, in addition to a transformer circuit with accordingly many stages, a sensor arrangement which measures the amplitude of the supply voltage and / or the amplitude of the load voltage, a comparator arrangement which compares the one or more reference signals with one or more reference values Deviations corresponding differential signals generated, as well as a switch control, which compares these Differenzsig signals, for example, with a permanently programmed table of difference signal values. The switch controller determines that combination n ⁺ or n of the sem comparison - of switching states (see Table 2), which is a compensation of the occurred deviate the supply voltage from the nominal value monitoring is required so that the load voltage within the predetermined range S L ± δ% remains.

Es sei nun angenommen, daß die Amplitude der Versorgungs­ spannung zunächst dem Nennwert und damit auch dem Sollwert S L entspricht, dann aber im Laufe der Zeit von diesem Nennwert in zunehmendem Maße beispielsweise nach oben abweicht: In diesem Fall muß die Schaltersteuerung von der zunächst vorhandenen Schaltzustands-Kombination n=0 (siehe Tabelle 2), bei der die Lastspannung U L gleich der Versorgungs­ spannung U V ist, rechtzeitig zur Schaltzustands-Kombi­ nation n=1-, bei weiterem Ansteigen zur Kombination n=2- usw. übergehen. Dadurch wird ein entsprechendes ganzzahliges Vielfaches von A% von der Versorgungs­ spannung subtrahiert und somit die Lastspannung im ge­ wünschten Bereich S L ±δ% gehalten.It is now assumed that the amplitude of the supply voltage initially corresponds to the nominal value and thus also the setpoint S L , but then deviates in the course of time from this nominal value increasingly, for example upwards: In this case, the switch control of the first existing Switching state combination n = 0 (see Table 2), in which the load voltage U L is equal to the supply voltage U V , in time for the switching state combi nation n = 1 - on further increase to the combination n = 2 - etc. go over. As a result, a corresponding integer multiple of A % is subtracted from the supply voltage and thus the load voltage in the desired ge range S L ± δ % held.

Bei stetig zunehmender positiver Abweichung erfolgt der Übergang von der n --ten Kombination zur (n+1)--ten Kombination jeweils bei einer bestimmten Schaltschwelle SW n -/(n+1)-, d.h. einem festgelegten Amplitudenwert der Versorgungsspannung. Nimmt die positive Abweichung wie­ der stetig ab, so erfolgt in etwa bei derselben Schalt­ schwelle in umgekehrter Richtung der Übergang von der (n+1)--ten Kombination zur n --ten Kombination von Schalt­ zuständen. Es ist vorteilhaft, die beiden zuletzt genann­ ten Schaltschwellen durch eine kleine Spannungsdifferenz voneinander zu trennen. Durch die so erzielte "Hysterese" wird ein zu häufiges Schaltspiel in den Fällen verhin­ dert, in denen die Versorgungsspannung U V längere Zeit einen Wert besitzt, der gleich einer Schaltschwelle ist, und um diesen Wert geringfügig schwankt. (+1 n) / - - at steadily increasing positive deviation of the transition from the n takes place - th combination for the (n +1) - th combination each at a specific switching threshold SW n, ie a fixed amplitude value of the supply voltage. Takes the positive deviation as the steadily from, it takes place at about the same switching threshold in the reverse direction, the transition from the (n + 1) - th combination to the n - th combination of switching states. It is advantageous to separate the two last-mentioned switching thresholds by a small voltage difference from each other. By thus obtained "hysteresis" too frequent a switching cycle in the cases verhin changed, in which the supply voltage U V for a long time has a value which is equal to a switching threshold, and slightly fluctuates by this value.

Entsprechendes gilt auch für negative Abweichungen der Amplitude der Versorgungsspannung vom Nennwert nur daß hier die Schaltschwellen mit SW n+/(n+1)+ be­ zeichnet werden, weil in diesem Fall bei zunehmender Abweichung nach unten von der additiven Aufprägung des n-fachen der minimalen Amplitudenänderung A% zur additiven Aufprägung des (n+1)-fachen von A% über­ gegangen werden muß, um die gewünschte Konstanz der Amplitude der Lastspannung zu erzielen.The same applies to negative deviations of the amplitude of the supply voltage from the nominal value only that here the switching thresholds with SW n + / (n +1) + be distinguished, because in this case with increasing deviation down from the additive imprint of n times the minimum amplitude change A % to the additive imprint of the (n +1) -fold of A % must be gone over in order to achieve the desired constancy of the amplitude of the load voltage.

Bei jedem Übergang von einer Kombination von Schaltzu­ ständen zu einer benachbarten Kombination ändert sich die Amplitude der Lastspannung sprungartig etwa um A%. Vorzugsweise werden die Schaltschwellen so festgelegt, daß dann, wenn die Amplitude der Versorgungsspannung den Wert der betreffenden Schaltschwelle ohne sprung­ artige Änderung durchläuft, die Amplitudenwerte U Lvor und U Lnach symmetrisch zum Sollwert liegen. Dabei ist U Lvor die Amplitude der Lastspannung vor dem Umschalt­ vorgang und U Lnach die Amplitude der Lastspannung nach dem Umschaltvorgang. Es soll also mit möglichst guter Näherung gelten:Each transition from a combination of Schaltzu states to an adjacent combination, the amplitude of the load voltage changes abruptly by about A %. Preferably, the switching thresholds are set so that when the amplitude of the supply voltage passes through the value of the relevant switching threshold without sudden change, the amplitude values U Lvor and U Lnach are symmetrical to the desired value. In this case, U Lvor is the amplitude of the load voltage before the switching operation and U Lnach the amplitude of the load voltage after the switching operation. It should therefore apply with the best possible approximation:

|S L - U Lvor | = |S L - U Lnach | (13)| S L - U Lvor | = | S L - U Lnach | (13)

weiterhin giltcontinues to apply

Der Prozent­ wert A ist zwar konstant, ist aber nicht auf den Soll­ wert S L , sondern auf die Amplitude der Eingangsspannung der jeweiligen Stufe bezogen. Somit ist die Größe von U Lvor und U Lnach davon abhängig, von welcher Kombination von Schaltzuständen ein Übergang zu einer benachbarten Kombination erfolgt.The percent value A is constant, but is not related to the setpoint S L , but relative to the amplitude of the input voltage of the respective stage. Thus, the size of U Lvor and U Lnach depends on which combination of switching states a transition to an adjacent combination occurs.

Die obige Gleichung (13) kann durch geeignete Wahl der Schaltschwellen SW in jedem Fall eingehalten werden. Auch ist es erfindungsgemäß möglich, durch eine ent­ sprechende Wahl von A sicherzustellen, daß U Lvor und U Lnach innerhalb des durch die gewünschte Regelgenauig­ keit S L ±δ% vorgegebenen Amplitudenbereiches liegen, wobei der Prozentwert auf den Sollwert S L =100% be­ zogen ist. The above equation (13) can be maintained in any case by suitably selecting the switching thresholds SW . It is also possible according to the invention to ensure, by an appropriate choice of A , that U Lvor and U Lnach lie within the amplitude range predetermined by the desired control accuracy S L ± δ%, the percentage being based on the desired value S L = 100% is.

Bei der Festlegung des Wertes von A ist zu berücksich­ tigen, daß einerseits A möglichst groß sein sollte, damit möglichst wenig Stelleinheiten zur Abdeckung eines gegebenen Schwankungsbereiches Δ erforderlich sind, daß aber andererseits A nicht zu groß gewählt werden darf, weil sonst die gewünschte Regelgenauig­ keit δ nicht eingehalten werden kann. Erfindungsgemäß wird A vorzugsweise so gewählt, daß es zwischen 1,6 · δ und 1,8 · δ liegt.When determining the value of A is to take into account that on the one hand A should be as large as possible, as little actuators to cover a given range of fluctuation Δ are required, but that on the other hand A may not be too large, because otherwise the desired Regelgenauig speed δ can not be met. In the present invention, A is preferably selected to be between 1.6 x δ and 1.8 x δ .

Es sei hier nochmals darauf hingewiesen, daß die Schalt­ schwellen unabhängig davon verwendet werden können, ob die Schaltungsanordnung als Spannungskonstanter oder als Spannungsregler arbeitet, ob also die Lastspannung U L auf einem Sollwert S L gehalten wird, der gleich dem Nennwert der von der Spannungsquelle abgegebenen Ver­ sorgungsspannung ist, oder auf einem Sollwert, der sich von diesem Nennwert unterscheidet.It should be noted again that the switching thresholds can be used regardless of whether the circuit operates as a voltage stabilizer or as a voltage regulator, that is, whether the load voltage U L is maintained at a setpoint S L, which is equal to the nominal value of the output from the voltage source Supply voltage is or at a setpoint that differs from this nominal value.

Auch ist die Verwendung dieser Schaltschwellen unab­ hängig davon, ob mit der Meßfühleranordnung die Ver­ sorgungsspannung oder die Lastspannung gemessen wird. Im ersten Fall kann die Differenz der obigen Schalt­ schwellen zum Sollwert S L unmittelbar in der von der Schal­ tersteuerung benutzten Tabelle enthalten sein, mit wel­ cher das vom Komparator gelieferte Differenzsignal ver­ glichen wird. Im zweiten Fall muß die Schaltersteuerung aus der Annäherung der Amplitude der Lastspannung an einen der Werte U Lvor und U Lnach und/oder der Kenntnis der momentan gültigen Kombination von Schaltzuständen ermitteln, an welche Schaltschwelle sich die Versorgungs­ spannung gerade annähert, und welche Umschaltung daher vorgenommen werden muß. Also, the use of these switching thresholds is inde pendent of whether the Ver sorgungsspannung or the load voltage is measured with the probe assembly. In the first case, the difference of the above switching thresholds to the setpoint S L may be included directly in the table used by the scarf tersteuerung, with wel cher the difference signal supplied by the comparator is similar. In the second case, the switch control must determine from the approximation of the amplitude of the load voltage to one of the values U Lvor and U Lnach and / or the knowledge of the currently valid combination of switching states to which switching threshold, the supply voltage is just approaching, and which switching therefore made must become.

Eine weitere Möglichkeit besteht darin, daß die Meß­ fühleranordnung die Amplitude der Wechselspannungen vor und hinter der Transformatorschaltung mißt. Es werden dann also die Änderungen sowohl der Versor­ gungsspannung U V als auch der Lastspannung U L er­ faßt und so ausgewertet, daß die Schalter der Stellein­ heiten so gesteuert werden, daß sich eine möglichst gute Konstanz der Amplitude der der Last zugeführten Spannung ergibt.Another possibility is that the measuring sensor arrangement measures the amplitude of the AC voltages in front of and behind the transformer circuit. It will then be the changes of both the versor supply voltage U V and the load voltage U L he summarizes and evaluated so that the switches of Stellein units are controlled so as to give the best possible constancy of the amplitude of the load voltage supplied.

Eine weitere Möglichkeit, am Ausgang einer Stelleinheit nacheinander mehr als drei verschiedene Ausgangsspannungen wahlweise zur Verfügung zu stellen, besteht darin, an die wenigstens eine weitere Wicklung mit Hilfe von Schaltern alternativ eine von mehreren Steuerspannungen U S ₁, . . . U S q an­ zulegen, die sich zumindest teilweise in ihrer Ampli­ tude voneinander unterscheiden. Dabei ist q irgendeine ganze Zahl größer 1.Another possibility, at the output of an actuator successively more than three different output voltages to provide available, is to the at least one further winding by means of switches alternatively one of several control voltages U S ₁,. , , U S q increase, at least partially differ in their Ampli tude from each other. Where q is any integer greater than 1.

Zur Erzeugung dieser Steuerspannung U S ₁, . . ., U S q findet vorzugsweise eine Wechselspannungsquelle Ver­ wendung, die mehrere Abgriffe aufweist, zwischenn denen verschiedene Abgriffsspannungen U X ₁, . . ., U Xp ständig zur Verfügung stehen und abgreifbar sind. p ist ebenfalls eine ganze Zahl größer 1 und vorzugsweise kleiner als q. Mit Hilfe von Schaltern können diese Abgriffsspannungen entweder einzeln oder gruppenweise addiert als Steuer­ spannungen an die weitere Wicklung des Transformators angelegt werden.To generate this control voltage U S ₁,. , ., U S q is preferably an AC voltage source use Ver, which has a plurality of taps, between which different tap voltages U X ₁,. , ., U Xp are constantly available and can be tapped. p is also an integer greater than 1 and preferably less than q . With the help of switches, these tap voltages can be added either individually or in groups as control voltages are applied to the further winding of the transformer.

Es ist ein wesentlicher Gesichtspunkt der Erfindung, eine Transformatorschaltung zu schaffen, die in einem vorgebbaren Änderungsbereich +Δ U max eine digitale Änderung der an eine Last angelegten Spannung und damit auch der an die Last abgegebenen Leistung ermöglicht. Dabei kann in Sonderfällen der Änderungsbereich auch nur positiv oder nur negativ sein; d. h. es kann nur die additive oder nur die subtraktive Aufprägung von induzierten Spannungen Δ U auf die Eingangs- bzw. Ver­ sorgungsspannung erforderlich sein. Im folgenden wird jedoch der allgemeine Fall eines zur Änderung Null (Eingangsspannung gleich Ausgangsspannung) symmetrischen Änderungsbereiches ±Δ U max erläutert.It is an essential aspect of the invention to provide a transformer circuit which allows a digital change of the voltage applied to a load and thus also the power delivered to the load in a predeterminable range of change + Δ U max . In special cases, the range of change can only be positive or negative; ie, only the additive or only the subtractive imprint of induced voltages Δ U on the input or supply voltage can be required. In the following, however, the general case of changing to zero (input voltage equal to output voltage) symmetric change range ± Δ U max is explained.

Unter einer digitalen Änderung der Ausgangsspannung in diesem Bereich ±Δ U max wird dabei verstanden, daß es sowohl zur positiven als auch zur negativen Seite hin eine kleinste aufprägbare Spannungsänderung +Δ U min bzw. -Δ U min gibt, und daß im positiven Teil des Ände­ rungsbereiches q positiv aufprägbare Spannungen +Δ U ν (ν=1, . . ., q) und im negativen Teil des Änderungs­ bereiches q negative aufprägbare Spannungen -Δ U ν (ν=1, . . ., q) zur Verfügung stehen, wobei jeweils gilt:Under a digital change in the output voltage in this range ± Δ U max is understood to mean that both the positive and to the negative side has a smallest aufprägbare voltage change + Δ U min and - are Δ U min, and that of the positive part of amendments range q positively aufprägbare voltages + Δ U ν = 1,, q...) and in the negative part of the change area q negative aufprägbare voltage - Δ U ν are available = 1,, q...) where:

+Δ U ν = ν · (+Δ U min )+ Δ U ν = ν · (+ Δ U min)

undand

-Δ U ν = ν · (-Δ U min ).- Δ U ν = ν · (- Δ U min ).

D. h., daß sowohl im positiven als auch im negativen Teil des Änderungsbereiches jede beliebige aufprägbare Spannung ±Δ U ν ein ganzzahliges Vielfaches der zuge­ hörigen kleinsten aufprägbaren Spannung ±Δ U min ist, und daß ν alle ganzen Zahlen zwischen 1 und q annehmen kann. Die in jeder Richtung größtmögliche induzierbare Spannung ist gleichzeitig die Grenze des Änderungsbe­ reiches:That is., That both in the positive and in the negative part of the variation range, any aufprägbare voltage ± Δ U ν is an integer multiple of the supplied hearing smallest aufprägbaren voltage ± Δ U min, and in that ν accept all integers between 1 and q can. The maximum possible inducible voltage in each direction is at the same time the limit of the range of change:

± q Δ U min = ± Δ U max .± q Δ U min = ± Δ U max .

Man sieht, daß der Änderungsbereich sowohl durch Wahl der kleinsten Änderung ±Δ U min und damit der Schritt­ weite, als auch durch Wahl der Anzahl q der Schritte variiert werden kann. Eine Vergrößerung der Schrittweite führt allerdings zu einer Verringerung der Genauigkeit, mit der z. B. bei Verwendung der erfindungsgemäßen Trans­ formatorschaltung als Regelvorrichtung die Lastspannung U L auf einem vorgegebenen Wert konstant gehalten werden kann. Andererseits bedeutet eine Vergrößerung von q eine Vergrößerung des technischen Aufwandes. Es muß also bei der Festlegung der Größen q und ±Δ U min eine auf den jeweiligen Anwendungsfall abgestimmte Optimierung vor­ genommen werden.It is seen that the range of variation both wide by selecting the smallest change ± Δ U min, and thus the step as well as by choice of the number q of the steps may be varied. An increase in the step size, however, leads to a reduction in accuracy, with the z. B. when using the Trans formatorschaltung invention as a control device, the load voltage U L can be kept constant at a predetermined value. On the other hand, an increase of q means an increase in the technical complexity. It must therefore be taken in the determination of the sizes q and ± Δ U min matched to the particular application optimization.

Vorzugsweise sind die Amplituden von +Δ U min und -Δ U min zumindest annähernd gleich groß, so daß also auch für die übrigen induzierbaren Spannungen zumindest näherungs­ weise gilt:Preferably, the amplitudes of + Δ U min and - Δ U min are at least approximately equal, so that therefore applies to the other inducible voltages, at least approximately:

|+Δ U ν | = |-Δ U ν |.| + Δ U ν | = | - Δ U ν |.

In entsprechender Weise sind auch die an die weitere Wicklung anzulegenden Steuerspannungen U S ν gemäß der Erfindung digital strukturiert, d. h. es gibt eine kleinste Steuerspannung U Smin , die zur Aufprägung der kleinsten induzierten Spannung Δ U min führt, und die übrigen Steuerspannungen sind ganzzahlige Vielfache dieser kleinsten Steuerspannung:In a similar way are the other to the other Winding to be applied control voltagesU S ν according to the Digitally structured invention, d. H. there is a smallest control voltageU Smin , which are to imprint the smallest induced voltageΔ U min  leads, and the remaining control voltages are integer multiples this smallest control voltage:

U S ν = ν · U Smin , U S ν = ν · U Smin ,

wobei ν wieder alle Werte von 1 bis q durchläuft. Um den oben angegebenen symmetrischen Änderungsbereich ±Δ U max mit 2q Schritten überdecken zu können, müssen nur q Steuerspannungen U S ν vorgesehen werden, da mit Hilfe der Schalter jede von der Wechselspannungsquelle abgegriffene Spannung auf zwei verschiedene Weisen so an die weitere Wicklung angelegt werden kann, daß in dem einen der beiden Fälle der Wicklungssinn der weiteren Wicklung bezüglich der ersten Wicklung des Transformators dem Wicklungssinn im anderen Falle gerade entgegengesetzt ist. Hierdurch wird dann die induzierte Spannung Δ U ν im einen Fall additiv und im anderen Fall subtraktiv auf die Eingangsspannung der Stelleinheit aufgeprägt. Auch hier besteht wieder die Möglichkeit, den Stromkreis der weiteren Wicklung zu unterbrechen, um durch die hieraus resultierende Drosselwirkung der ersten Wicklung den Laststrom zu begrenzen.where ν again goes through all values from 1 to q . To be able to cover the above-mentioned symmetrical variation range of ± Δ U max 2 q steps, just need q control voltages U S will ν provided because each tapped from the AC power source voltage can be so applied in two different ways to the further winding by means of the switch can that in one of the two cases, the winding sense of the other winding with respect to the first winding of the transformer to the winding sense in the other case is just opposite. Thereby, the induced voltage U Δ ν is then in a case additive and in the other case subtractively impressed on the input voltage of the actuator. Again, it is again possible to interrupt the circuit of the other winding to limit the load current by the resulting throttling effect of the first winding.

Zur Erzeugung der q Steuerspannung U S ν ist es erfin­ dungsgemäß nicht erforderlich, an der Wechselspannungs­ quelle q+1 Abgriffe so vorzusehen, daß zwischen allen jeweils unmittelbar benachbarten Abgriffen eine der kleinsten Steuerspannung U Smin entsprechende Abgriffs­ spannung U Xmin abfällt.To generate the q control voltage U S ν it is inven tion not required to provide q + taps at the AC voltage source so that between each immediately adjacent taps one of the smallest control voltage U Smin corresponding tap voltage U Xmin drops.

Vielmehr werden die Amplituden der Abgriffsspannungen nach einem geeigneten Kode so gestuft, daß sich bei minimaler Anzahl von Abgriffen (und damit auch minimaler Anzahl von Schaltern) alle benötigten Steuerspannungen U S ν durch additive Kombination von mehreren Abgriffs­ spannungen zusammensetzen lassen, soweit sie nicht direkt einer der Spannungen entsprechen, die zwischen zwei be­ nachbarten Abgriffen zur Verfügung stehen. Damit die kleinste Steuerspannung U Smin zur Verfügung steht, muß wenigstens ein Paar von benachbarten Abgriffen vorgesehen sein, zwischen denen eine Abgriffsspannung U Xmin =U Smin abfällt. Zwischen den übrigen Paaren von benachbarten Abgriffen können dann zumindest teilweise Abgriffsspan­ nungen vorgesehen werden, die gemäß dem oben erwähnten Kode festzulegende, von 1 verschiedene, ganzzahlige Viel­ fache der kleinsten Abgriffsspannung U Xmin sind. Der günstigste Kode ist hier der reine Binärkode, bei dem jede Abgriffsspannung nur einmal vorkommt und zwischen aufeinanderfolgenden Abgriffspaaren der Reihe nach die Abgriffsspannungen 1 · U Xmin , 2 · U Xmin , 4 · U Xmin , 8 · U Xmin usw. abfallen.Rather, the amplitudes of the tap voltages are classified according to a suitable code so that at minimum number of taps (and thus minimum number of switches) all required control voltages U S ν can be composed by additive combination of multiple tap voltages, unless they are directly one correspond to the voltages available between two adjacent taps. So that the smallest control voltage U Smin is available, at least one pair of adjacent taps must be provided, between which a tap voltage U Xmin = U Smin drops. Between the remaining pairs of adjacent taps then at least partially Abgriffsspan voltages can be provided, which are determined according to the above-mentioned code, different from 1, integer multiples times the smallest tap voltage U Xmin . The cheapest code here is the pure binary code, where each tap voltage occurs only once and between successive tap pairs in turn the tap voltages 1 · U Xmin , 2 · U Xmin , 4 · U Xmin , 8 · U Xmin , etc. fall.

Die Verwendung dieses Kodes setzt jedoch voraus, daß Abgriffspaare, die für die additive Zusammensetzung einer gerade erforderlichen Steuerspannung U S n nicht benötigt werden, ohne weiteres kurzgeschlossen werden können.However, the use of this code requires that tap pairs, which are not needed for the additive composition of a control voltage U S n just required, can be easily short-circuited.

Bei einer bevorzugten Wechselspannungs­ quelle, die aus einer Zusatz-Transformatoranordnung mit einer Wicklung besteht, an die eine Wechselspannung an­ gelegt ist und die in eine Vielzahl von Wicklungsab­ schnitten unterteilt ist, zwischen denen die Abgriffe zum Abgreifen der Abgriffsspannungen U X ₁, . . . , U Xp herausgeführt sind, ist die oben erwähnte Bedingung für die Verwendung eines reinen Binärkodes nicht gegeben. Daher wird hier vorzugsweise ein Kode verwendet, der es erlaubt, jede benötigte Steuerspannung von einer Gruppe von unmittelbar aufeinanderfolgenden Abgriffs­ paaren abzugreifen, soweit sie nicht direkt von einem einzigen Abgriffspaar abgegriffen werden kann. Im all­ gemeinen bedeutet dies, daß zumindest die kleinste Ab­ griffsspannung U Xmin , in manchen Fällen aber auch einige der ganzzahligen Vielfachen hiervon, mehrfach abgreifbar sein müssen. So können z. B. für die Erzeugung von acht SteuerspannungenIn a preferred AC voltage source, which consists of an additional transformer arrangement with a winding to which an AC voltage is applied to and which is divided into a plurality of Wicklungsab sections, between which the taps for picking up the tap voltages U X ₁,. , , , U Xp are brought out, the above-mentioned condition for the use of a pure binary code is not given. Therefore, a code is preferably used here, which allows each required control voltage from a group of immediately consecutive tap pairs tap, as far as they can not be tapped directly from a single tap pair. In general terms , this means that at least the smallest handle voltage U Xmin , in some cases, but also some of the integer multiples thereof, must be repeatedly tapped off. So z. B. for the generation of eight control voltages

1 · U Smin , 2 · U Smin , . . . 8 · U Smin 1 · U Smin , 2 · U Smin,. , , 8 · U Smin

an der Wicklung der Zusatz-Transformatoranordnung vier Wicklungsabschnitte vorgesehen sein, deren Windungs­ zahlen so gewählt sind, daß an den Abgriffen der Reihe nach die Abgriffsspannungenon the winding of the auxiliary transformer assembly be provided four winding sections, the winding numbers are chosen so that at the taps of the series after the tap voltages

1 · U Xmin , 2 · U Xmin , 4 · U Xmin , 1 · U Xmin 1 x U Xmin , 2 x U Xmin , 4 x U Xmin , 1 x U Xmin

abfallen, wobei U Xmin =U Smin ist. Man sieht, daß die Steuerspannungen 1 · U Smin , 2 · U Smin und 4 · U Smin direkt am ersten bzw. zweiten bzw. dritten Wicklungs­ abschnitt (in der obigen Reihe von links gezählt) ab­ gegriffen werden können, während die Steuerspannung 3 · U Smin über einer Kombination aus dem ersten und zweiten Wicklungsabschnitt, die Steuerspannung 5 · U Smin über einer Kombination aus dem dritten und vierten Wicklungsabschnitt, die Steuerspannung 6 · U Smin über einer Kombination aus dem zweiten und dritten Wicklungs­ abschnitt, die Steuerspannung 7 · U Smin über einer Kom­ bination aus dem ersten, zweiten und dritten Wicklungs­ abschnitt und die Steuerspannung 8 · U Smin über der Kombination aus allen vier Wicklungsabschnitten abge­ griffen werden können. Der eben als Beispiel angegebene Kode ist aber bei dieser Zahl von benötigten Steuerspan­ nungen und vier zur Verfügung gestellten Wicklungsab­ schnitten nicht der einzig mögliche. Beispielsweise können alle acht Steuerspannungen auch dann abgegriffen werden, wenn die ganzzahligen Vielfachen der kleinsten Abgriffsspannung dem Kode 1, 3, 2, 2 entsprechen.fall off, where U is Xmin = U Smin . It can be seen that the control voltages 1 × U Smin , 2 × U Smin and 4 × U Smin can be used directly at the first or second or third winding section (in the above row counted from the left), while the control voltage 3 U Smin via a combination of the first and second winding section, the control voltage 5 · U Smin via a combination of the third and fourth winding section, the control voltage 6 · U Smin via a combination of the second and third winding section, the control voltage 7 · U Smin over a com bination of the first, second and third winding section and the control voltage 8 · U Smin on the combination of all four winding sections can be accessed abge. However, the code just given as an example is not the only one possible with this number of required control voltages and four provided coil sections. For example, all eight control voltages can also be tapped if the integer multiples of the smallest tap voltage correspond to the code 1, 3, 2, 2.

Vorzugsweise sind die Windungszahlen der Wicklungsab­ schnitte derart gewählt, daß an dem Abschnitt, der an dem einen der beiden Enden der Wicklungsabschnitts-Reihe liegt, die Abgriffsspannung 1 · U Xmin und an dem Ab­ schnitt, der am gegenüberliegenden Ende liegt, die Abgriffsspannung 1 · U Xmin direkt abgreifbar sind, wie dies auch beim ersten der beiden obigen Beispiele der Fall ist.Preferably, the number of turns of the Windlungsab sections are chosen such that at the portion which is located at the one of the two ends of the winding section series, the tap voltage 1 · U Xmin and at the Ab section, which lies at the opposite end, the tap voltage 1 · U Xmin are directly accessible, as is the case with the first of the two examples above.

Wesentlich ist, daß der Kode immer so gewählt wird, daß bei minimaler Zahl von Wicklungsabschnitten bzw. Ab­ griffen alle benötigten Steuerspannungen U S ν zur Ver­ fügung stehen. Außerdem soll nach Möglichkeit die über der Kombination aller Wicklungsabschnitte abgreifbare maximale Wechselspannung gleich oder zumindest nicht wesentlich größer als die maximale benötigte Steuerspannung U Smax sein.It is essential that the code is always chosen so that with minimal number of winding sections or from all the necessary control voltages U S ν are available. In addition, if possible, the maximum AC voltage which can be tapped off via the combination of all winding sections should be equal to or at least not significantly greater than the maximum required control voltage U Smax .

Vorzugsweise besteht die Zusatz-Transformatoranordnung nur aus einer einzigen, in die verschiedenen Abschnitte unterteilten Wicklung, an deren äußerste Enden eine ent­ sprechende Wechselspannung angelegt ist. Hierzu kann beispielsweise die Eingangs- oder die Ausgangsspannung der Stelleinheit selbst dienen.Preferably, there is the additional transformer arrangement only from one single, into the different sections divided winding, at the extreme ends of an ent speaking alternating voltage is applied. For this purpose can for example, the input or output voltage serve the actuator itself.

Um eine Transformatorschaltung, die eine Stelleinheit umfaßt, an deren weitere Wicklung mit Hilfe von Schaltern in der eben beschriebenen Weise verschiedene Steuerspannungen anlegbar sind, als Spannungskonstanter und/oder Spannungsregler verwenden zu können, ist weiterhin vorgesehen, daß die an die Last angelegte Spannung U L mit Hilfe einer Meßfühleranordnung gemessen wird, daß ein Komparator das Ausgangssignal der Meßfühleranordnung mit einem Referenzwert U ref ver­ gleicht, der den Sollwert S L der Lastspannung repräsen­ tiert, und daß eine Schaltersteuerung vorgesehen ist, die anhand des Differenzsignals, das von der Komparator­ anordnung abgegeben wird, die Schalter derart steuert, daß die in der ersten Wicklung des Transformators induzierten Spannungsänderungen Δ U ν eventuell auftretenden Schwankungen der Lastspannung U L entgegenwirken und diese Schwankungen kompensieren.In order to be able to use as a voltage stabilizer and / or voltage regulator to a transformer circuit comprising an actuator, at the further winding by means of switches in the manner just described different control voltages can be applied, is further provided that the voltage applied to the load U L measured by means of a probe arrangement, that a comparator the output signal of the sensor arrangement with a reference value U ref equalizes ver, the set value S L of the load voltage Represents animal benefits, and that a switch control is provided, the basis of the difference signal output from the comparator arrangement is, controls the switch such that the voltage induced in the first winding of the transformer voltage changes Δ ν U counteract fluctuations may occur the load voltage U L and compensate for these fluctuations.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungs­ beispielen und unter Bezugnahme auf die Zeichnung be­ schrieben; in dieser zeigt The invention is described below with reference to execution Examples and with reference to the drawing be wrote; in this shows  

Fig. 1 zwei miteinander in Reihe geschaltete Stell­ einheiten, die ein Stelleinheiten-Paar bilden, Fig. 1 two units to each other in series actuator constituting an actuator unit pair,

Fig. 2 einen Ausschnitt aus Fig. 1, der die Einzel­ heiten einer Sensoreinheit wiedergibt, Fig. 2 shows a detail from Fig. 1, the single units of the one sensor unit reproduces,

Fig. 3 eine als einphasiger Spannungskonstanter auf­ gebaute Transformatorschaltung mit drei in Reihe geschalteten Stufen, Fig. 3 is a a single-phase voltage stabilizer connected to built transformer circuit with three stages in series,

Fig. 4 eine weitere Ausführungsform eines Spannungs­ konstanters für ein 3-Phasen-System, und Fig. 4 shows another embodiment of a voltage constant for a 3-phase system, and

Fig. 5 eine Ausführungsform, bei der eine Stellein­ heit in eine Vielzahl von Schaltzuständen ge­ bracht werden kann und als Spannungsregler Ver­ wendung findet. Fig. 5 shows an embodiment in which a Stellein unit in a variety of switching states can be ge introduced and used as a voltage regulator Ver.

Fig. 1 zeigt eine Wechselspannungsquelle 1, die eine Ver­ sorgungsspannung U V abgibt, die den Eingangsanschlüssen 2, 3 einer ersten Stelleinheit 54 als Eingangsspannung U E zugeführt wird. An den Ausgangsanschlüssen 5, 6 der Stell­ einheit 54 erscheint eine Ausgangsspannung U A , die den Ein­ gangsanschlüssen 2′, 3′ einer zweiten Stelleinheit 54′ als Eingangsspannung U E ′ zugeführt wird, die denselben Aufbau wie die erste Stelleinheit 54 besitzt. Die an den Ausgangsanschlüssen 5′, 6′ der Stelleinheit 54′ abgegebene Ausgangsspannung U AP wird als Lastspannung U L an die Last 7 angelegt. Fig. 1 shows an AC voltage source 1 , the Ver supply voltage U V outputs, which is the input terminals 2 , 3 of a first actuator 54 as input voltage U E is supplied. At the output terminals 5 , 6 of the actuating unit 54 appears an output voltage U A , the A input terminals 2 ' , 3' a second actuator 54 ' as input voltage U E ' is supplied, which has the same structure as the first actuator 54 . The output voltage U AP output at the output terminals 5 ' , 6' of the actuator 54 ' is applied to the load 7 as the load voltage U L.

Mit Hilfe jeder der beiden Stelleinheiten 54, 54′ ist die Amplitude der jeweiligen Ausgangsspannung U A bzw. U AP gegen­ über der Amplitude der zugehörigen Eingangsspannung U E , U E ′ veränderbar. Zu diesem Zweck umfaßt jede Stelleinheit 54, 54′ einen Transformator 8, 8′, dessen erste Wicklung 9, 9′ zwischen den Eingangsanschluß 2, 2′ und den Ausgangsanschluß 5, 5′ geschaltet ist, während jeweils der Eingangs­ anschluß 3, 3′ mit dem Ausgangsanschluß 6, 6′ vermittels einer Leitung 10, 10′ direkt galvanisch leitend verbunden ist. Auf diese Weise sind von der Spannungsquelle 1 her gesehen die beiden ersten Wicklungen 9, 9′ miteinander und mit der Last 7 in Reihe geschaltet.With the aid of each of the two actuation units 54 , 54 ' , the amplitude of the respective output voltage U A or U AP can be varied with respect to the amplitude of the associated input voltage U E , U E '. For this purpose, each actuator 54 , 54 ' comprises a transformer 8 , 8' , the first winding 9 , 9 ' between the input terminal 2 , 2' and the output terminal 5 , 5 'is connected, while each of the input terminal 3 , 3' with the output terminal 6 , 6 ' by means of a line 10 , 10' is connected directly electrically conductive. In this way, viewed from the voltage source 1 , the two first windings 9 , 9 ' are connected to one another and to the load 7 in series.

Jeder der beiden Transformatoren 8, 8′ besitzt zwei wei­ tere Wicklungen 35, 36 bzw. 35′, 36′, von denen die eine als addierende weitere Wicklung 35, 35′ mit ihrem einen Ende fest mit dem Ende der ersten Wicklung 9, 9′ galvanisch leitend verbunden ist, das mit dem Eingangsanschluß 2, 2′ direkt galvanisch leitend verbunden ist, während das andere Ende der addierenden Wicklung 35, 35′ mit Hilfe eines Schal­ ters 37, 37′ mit der Leitung 10, 10′ verbunden oder von dieser getrennt werden kann. Die andere der beiden weiteren Wicklungen ist als subtrahierende weitere Wicklung 36, 36′ mit ihrem einen Ende fest und direkt galvanisch leitend mit dem Ende der ersten Wicklung 9, 9′ verbunden, das di­ rekt galvanisch leitend mit dem Ausgangsanschluß 5, 5′ der jeweiligen Stelleinheit 54, 54′ verbunden ist, während das andere Ende der subtrahierenden weiteren Wicklung 36, 36′ mit Hilfe eines Schalters 38, 38′ mit der Leitung 10, 10′ verbunden bzw. von dieser getrennt werden kann. Die Schal­ ter einer jeden Stelleinheit 54, 54′ werden derart angesteuert, daß immer nur einer von ihnen geschlossen ist. Damit kann jede der beiden Stelleinheiten 54, 54′ unabhängig vom Schaltzustand der jeweils anderen Stelleinheit in einen der beiden folgenden Schaltzustände gebracht werden: Each of the two transformers 8 , 8 ' has two white tere windings 35 , 36 and 35' , 36 ' , of which one as adding additional winding 35 , 35' with its one end fixed to the end of the first winding 9 , the 9th ' Is electrically connected, which is connected directly to the input terminal 2 , 2' galvanically conductive, while the other end of the adding winding 35 , 35 ' by means of a scarf age 37 , 37' to the line 10 , 10 ' or from this can be separated. The other of the two other windings is as subtracting further winding 36 , 36 ' with its one end firmly and directly galvanically connected to the end of the first winding 9 , 9' , which di rectly galvanically conductive to the output terminal 5 , 5 'of the respective Actuator 54 , 54 'is connected, while the other end of the subtracting further winding 36 , 36' by means of a switch 38 , 38 ' with the line 10 , 10' can be connected or disconnected. The scarf ter of each actuator 54 , 54 ' are driven so that only one of them is closed. In this way, each of the two actuating units 54 , 54 ' can be brought into one of the following two switching states independently of the switching state of the respective other actuating unit:

In einem ersten Schaltzustand, in welchem der Schalter 37 bzw. 37′ geschlossen und der Schalter 38 bzw. 38′ geöff­ net ist, wird an die weitere Wicklung 35 bzw. 35′ die Ein­ gangsspannung U E bzw. U E ′ angelegt. Der durch die Punkte 19, 20 bzw. 19′, 20′ definierte Wicklungssinn der Wicklun­ gen 9, 11 bzw. 9′, 11′ ist dabei derart gewählt, daß sich die Spannung Δ U₁ bzw. Δ U₁′, die in diesem ersten Schaltzu­ stand in der ersten Wicklung 9, 9′ induziert wird, zur Ein­ gangsspannung U E bzw. U E ′ addiert.In a first switching state in which the switches 'closed and the switch 38 or 38' 37 and 37 is geöff net, is applied to the other winding 35 or 35 ', the output voltage U A and U E E' applied. The space defined by the points 19, 20 and 19 ', 20' winding direction of the Wicklun gen 9, 11 or 9 ', 11' is selected such that the voltage Δ U ₁ and Δ U ₁ ', which in This first Schaltzu was in the first winding 9 , 9 'is induced, added to a input voltage U E and U E '.

In einem zweiten Schaltzustand sind der Schalter 37 bzw. 37′ geöffnet und der Schalter 38 bzw. 38′ geschlossen, wodurch an die weitere Wicklung 36 bzw. 36′ die Ausgangsspannung U A bzw. U AP der Stelleinheit 54 bzw. 54′ gelegt wird. Gleichzeitig ist der Wicklungssinn der weiteren Wicklung 36, 36′ gegenüber dem ersten Schaltzustand umgekehrt. Da­ durch substrahiert sich die Spannung Δ U₂ bzw. Δ U₂′, die in diesem Schaltzustand in der ersten Wicklung 9, 9′ induziert wird, von der Eingangsspannung U E bzw. U E ′.In a second switching state, the switches 37 and 37 'are opened and the switches 38 and 38' are closed, whereby the output voltage U A or U AP of the actuating unit 54 or 54 ' is applied to the further winding 36 or 36' , At the same time, the winding sense of the further winding 36 , 36 'is reversed relative to the first switching state. Since subtracted by the voltage Δ U ₂ or Δ U ₂ ', which is induced in this switching state in the first winding 9 , 9' , of the input voltage U E and U E '.

Da die in diesen beiden Schaltzuständen in der Stelleinheit 54 bzw. 54′ auftretenden Verluste weit unter 1% der Last­ leistung liegen, bildet eine solche Transformatorschaltung eine außerordentlich vorteilhafte Möglichkeit, ausgehend von einer gegebenen Eingangsspannung U E digital verschiedene Ausgangsspannungen U AP zur Verfügung zu stellen.Since the occurring in these two switching states in the actuator 54 and 54 ' losses are well below 1% of the load power, such a transformer circuit forms an extremely advantageous way, starting from a given input voltage U E digitally different output voltages U AP available ,

In einem weiteren Schaltzustand sind beide Schalter 37, 38 bzw. 37′, 38′ geöffnet. Der Stromkreis der weiteren Wick­ lungen 35, 36 bzw. 35′, 36′ besitzt dann einen nahezu un­ endlich hohen Widerstandswert, der auch nach Heruntertrans­ formation auf der Seite der ersten Wicklung 9, 9′ einen hohen Widerstandswert liefert, so daß an der ersten Wicklung ein von der Größe des Laststroms abhängiger Spannungsabfall auftritt. Diese Drosselwirkung der ersten Wicklung 9, 9′ in diesem weiteren Schaltzustand kann dazu verwendet werden, beim Auftreten eines Kurzschlusses an der Last die der Last zugeführte Leistung zumindest so lange auf ein ungefährli­ ches Maß zu begrenzen, bis weitere Abschaltmaßnahmen ge­ troffen worden sind.In a further switching state, both switches 37 , 38 and 37 ' , 38' are opened. The circuit of the other Wick lungs 35 , 36 and 35 ' , 36' then has a nearly un finally high resistance, the formation even after Heruntertrans formation on the side of the first winding 9 , 9 ' provides a high resistance value, so that at the first Winding occurs depending on the size of the load current voltage drop occurs. This throttling effect of the first winding 9 , 9 ' in this further switching state can be used to limit the power supplied to the load at least as long as an unsuccessful measure until a further short-circuit occurs on the load until further shutdown measures have been taken.

Weiterhin ist eine Schaltersteuerung 23 vorgesehen, die über die Leitungen 26, 27 bzw. 26′, 27′ die Ansteuersig­ nale für die Schalter 37, 38 bzw. 37′, 38′ abgibt. Aller­ dings sind die Leitungen 26, 27 und 26′, 27′ nicht direkt mit den zugehörigen Schaltern verbunden, sondern jeweils an einen Eingang eines UND-Gatters 39, 40 bzw. 39′, 40′ gelegt, dessen anderer Eingang von einer Sensoreinheit 42 bzw. 42′ angesteuert wird. Jede der Sensoreinheiten 42, 42′ besitzt zwei Eingangsanschlüsse, mit deren Hilfe sie die über dem zugehörigen Schalter 37, 38 bzw. 37′, 38′ abfal­ lende Spannung abfragt. Sinn dieser Sensoreinheiten 42, 42′ und der UND-Gatter 39, 40 bzw. 39′, 40′ ist es, sicher­ zustellen, daß jeder der beiden Schalter 37, 38 bzw. 37′, 38′ nur dann durch ein entsprechendes Signal der Schalter­ steuerung 23 geschlossen werden kann, wenn der jeweils an­ dere Schalter vorher geöffnet worden ist.Furthermore, a switch control 23 is provided, which via the lines 26 , 27 and 26 ' , 27' the Ansteuersig signals for the switches 37 , 38 and 37 ' , 38' emits. All recently, the lines 26 , 27 and 26 ' , 27' are not directly connected to the associated switches, but each to an input of an AND gate 39 , 40 and 39 ' , 40' placed, the other input from a sensor unit 42nd or 42 'is controlled. Each of the sensor units 42 , 42 ' has two input terminals, with the help of which they interrogate about the associated switch 37 , 38 and 37' , 38 ' lapping voltage. The purpose of these sensor units 42 , 42 ' and the AND gates 39 , 40 and 39' , 40 ' is to ensure that each of the two switches 37 , 38 and 37' , 38 ' only by a corresponding signal of Switch control 23 can be closed when the respective switch has been previously opened.

Ist beispielsweise so, wie es für die Stelleinheit 54 dar­ gestellt ist, der Schalter 37 geschlossen, so fällt über diesem Schalter 37 keine Spannung ab. Daher erzeugt die zugehörige Sensoreinheit 42 an ihrem Ausgang ein logisches 0-Signal, das das UND-Gatter 40 blockiert und verhindert, daß von der Schaltersteuerung 23 ein Schließ-Signal an den Schalter 38 gelangen kann. Dieser Schalter kann also erst dann geschlossen werden, wenn der Schalter 37 geöffnet worden ist, was die Sensoreinheit 42 dadurch anzeigt, daß sie dem UND-Gatter 40 eine logische 1 zuführt. Gleiches gilt umge­ kehrt auch für die Abfrage des Schließzustandes des Schal­ ters 38 durch die zugehörige Sensoreinheit 42 und eine ent­ sprechende Blockierung bzw. Freigabe des UND-Gatters 39 sowie für die entsprechenden Schalter und Gatter der Sen­ soreinheit 54′.If, for example, as it is posed for the actuator 54 , the switch 37 is closed, then falls over this switch 37 no voltage. Therefore, the associated sensor unit 42 generates at its output a logical 0 signal which blocks the AND gate 40 and prevents the switch controller 23 from receiving a closing signal to the switch 38 . This switch can therefore only be closed when the switch 37 has been opened, which indicates the sensor unit 42 by supplying a logic 1 to the AND gate 40 . The same applies vice versa also for the query of the closed state of the scarf age 38 by the associated sensor unit 42 and a ent speaking blocking or release of the AND gate 39 and for the corresponding switches and gates of Sen sor unit 54 ' .

Werden als Schalter 37, 38 bzw. 37′, 38′ Triacs verwendet, so können diese durch die UND-Gatter 39, 40 bzw. 39′, 40′ nicht unmittelbar angesteuert werden, sondern es ist zwi­ schen dem Ausgang dieser UND-Gatter und der Gate-Elektrode des Triacs eine der üblichen Triac-Ansteuerschaltungen vorgesehen, die in Fig. 1 der Deutlichkeit halber jedoch weggelassen sind. Die Sensorschaltungen 42, 42′ werden wei­ ter unten unter Bezugnahme auf die Fig. 2 noch genauer erläutert.Are used as switches 37 , 38 and 37 ' , 38' triacs, they can not be directly controlled by the AND gate 39 , 40 and 39 ' , 40' , but it is between tween the output of these AND gates and the gate of the triac provides one of the usual triac drive circuits, which are omitted in FIG. 1 for the sake of clarity. The sensor circuits 42 , 42 ' are wei ter explained below with reference to FIG. 2 in more detail.

Soll eine der beiden Stelleinheiten 54, 54′ vom ersten Schaltzustand in den zweiten oder vom zweiten Schaltzu­ stand in den ersten übergehen, so muß der bisher geschlos­ sene Schalter 37 oder 38 bzw. 37′ oder 38′ geöffnet und kurze Zeit später der bisher geöffnete Schalter 38 oder 37 bzw. 38′ oder 37′ geschlossen werden. Dabei soll die jeweilige Ausgangsspannung möglichst schnell und ohne das Auftreten von zusätzlichen Spannungsspitzen oder Spannungs­ einbrüchen von dem alten zum neuen Amplitudenwert übergehen.If one of the two actuators 54 , 54 ' from the first switching state to the second or from the second Schaltzu state in the first pass, so far closed-ended switch 37 or 38 or 37' or 38 'must open and a short time later the previously opened Switch 38 or 37 or 38 ' or 37' are closed. The respective output voltage as soon as possible and without the occurrence of additional voltage spikes or voltage drops from the old to the new amplitude value.

Um dies zu erreichen, ist es zweckmäßig, den bisher geschlos­ senen Schalter 37 oder 38 bzw. 37′ oder 38′ dann zu öffnen, wenn der die zugehörige Wicklung 35 oder 36 bzw. 35′ oder 36′ durchfließende Strom einen Nulldurchgang aufweist. Verwen­ det man als Schalter Triacs, so ergibt sich dieses Öffnen zum richtigen Zeitpunkt, d. h. beim Nulldurchgang des Stromes automatisch dadurch, daß man nach der Selbstlöschung des betreffenden Triacs beim Strom-Nulldurchgang ein erneutes Zünden in der anderen Richtung verhindert. Das Schließen eines bisher geöffneten Schalters erfolgt vorzugsweise bei solchen Phasenwinkeln des die Wicklung 9 bzw. 9′ durch­ setzenden Magnetflusses, bei denen die durch das Schließen des jeweiligen Schalters bewirkte Änderng des Magnetflus­ ses möglichst klein ist. Der Phasenwinkel des Magnetflusses, bei dem dieses Kriterium erfüllt ist, hängt vom Laststrom ab, so daß sich für ihn kein exakter Wert, sondern nur ein Bereich angeben läßt. Für den Schalter 37 bzw. 37′ liegt dieser Bereich in der Umgebung des Nulldurchganges des Magnetflusses, während er für den Schalter 38 bzw. 38′ in der Umgebung des Maximums des Absolutbetrags dieses Magnet­ flusses liegt.To achieve this, it is expedient, the previously closed-ended switch 37 or 38 or 37 ' or 38' then open when the associated winding 35 or 36 or 35 ' or 36' flowing through current has a zero crossing. Verwen det you as a switch triacs, this results in this opening at the right time, ie at the zero crossing of the current automatically by the fact that after the self-erasure of the triac concerned at the current zero crossing prevents re-ignition in the other direction. The closing of a previously open switch is preferably carried out at such phase angles of the winding 9 and 9 ' by setting magnetic flux, in which caused by the closing of the respective switch changing the Magnetflus ses is as small as possible. The phase angle of the magnetic flux at which this criterion is met, depends on the load current, so that it can be specified for him no exact value, but only an area. For the switch 37 or 37 ' , this area is in the vicinity of the zero crossing of the magnetic flux, while it is for the switch 38 or 38' in the vicinity of the maximum of the absolute value of this magnetic flux.

Zur Ermittlung der jeweils günstigsten Schließ-Zeitpunkte für den Schalter 37 oder 38 bzw. 37′ oder 38′ besitzt der Transformator 8, 8′ eine vierte Wicklung, die als Sensor­ wicklung 43, 43′ dient. In dieser Sensorwicklung wird bei geöffneten Schaltern 37 und 38 bzw. 37′ und 38′ eine Span­ nung induziert, die eine von der Last unabhängige, konstante Phasenverschiebung gegenüber dem Magnetfluß in der Wicklung 9 bzw. 9′ besitzt. Diese Phasenverschiebung ist konstant gleich 90°, so daß der Schalter 37, 37′ immer im Bereich des Absolutbetrag-Maximums dieser Spannung und der Schalter 38, 38′ im Bereich eines Nulldurchgangs dieser Spannung geschlossen werden muß. Die hierfür erforderliche Informa­ tion wird der Schaltersteuerung 23 von der Wicklung 43 bzw. 43′ über die Leitungen 44 bzw. 44′ zugeführt. To determine the most favorable closing times for the switch 37 or 38 or 37 ' or 38' , the transformer 8 , 8 'has a fourth winding, which serves as a sensor winding 43 , 43' . In this sensor winding is at clamping switches 37 and 38 or 37 ' and 38' induces a clamping voltage, which has independent of the load, a constant phase shift relative to the magnetic flux in the winding 9 and 9 ' has. This phase shift is constant equal to 90 °, so that the switch 37 , 37 ' always in the range of the absolute value maximum of this voltage and the switch 38 , 38' must be closed in the range of a zero crossing of this voltage. The information required for this purpose is the switch control 23 of the winding 43 and 43 ' via the lines 44 and 44', respectively.

Anhand von Fig. 2 wird im folgenden ein Beispiel für die in Fig. 1 nur schematisch dargestellten Sensoreinheiten 42, 42′ erläutert. Dabei sind in Fig. 2 nur die beiden Verbindungsleitungen zur jeweiligen Stelleinheit wieder­ gegeben, die von oben die am zugehörigen Schalter, bei­ spielsweise am Schalter 37 abfallende Spannung zuführen, sowie die Leitung, die nach unten das Ansteuersignal für das UND-Gatter des anderen Schalters, beispielsweise für das UND-Gatter 40 des Schalters 38 abgibt. Die über dem Schalter 37 im geöffneten Zustand abfallende Wechselspan­ nung wird mit Hilfe eines Gleichrichters 46 gleichgerichtet, dessen Gleichspannungsausgänge über einen Widerstand 47 und eine Fotodiode 48 eines Optokopplers 49 miteinander verbunden sind. Ein Fototransistor 50 des Optokopplers 49 ist einerseits über einen Widerstand 51 mit einer Ver­ sorgungsspannung V und andererseits unmittelbar mit Masse verbunden. Die zwischen dem Kollektor des Fototransistors 50 und dem Widerstand 51 gegenüber der Masse abgreifbare Spannung wird über eine Leitung 52 einem Inverter 53 zu­ geführt, dessen Ausgang mit der zum UND-Gatter 40 führen­ den Ausgangsleitung verbunden ist, das die Schließ-Signale, die über die Leitung 27 von der Schaltersteuerung 23 kom­ men, freigeben oder blockieren kann.An example of the sensor units 42 , 42 ' shown only schematically in FIG. 1 will be explained below with reference to FIG. 2. In this case, only the two connecting lines to the respective control unit are given in Fig. 2, the top of the associated switches, for example, the voltage drop at the switch 37 , and the line down the drive signal for the AND gate of the other switch , for example, for the AND gate 40 of the switch 38 outputs. The above the switch 37 in the open state falling AC clamping voltage is rectified by means of a rectifier 46 , the DC voltage outputs via a resistor 47 and a photodiode 48 of an optocoupler 49 are interconnected. A phototransistor 50 of the optocoupler 49 is on the one hand via a resistor 51 with a Ver supply voltage V and on the other hand directly connected to ground. The tapped off between the collector of the phototransistor 50 and the resistor 51 with respect to the ground voltage is fed via a line 52 to an inverter 53 , the output of which is connected to the AND gate 40 leads to the output line, the closing signals over the line 27 from the switch controller 23 can men, release or block.

Ist der Schalter 37 geöffnet, so erzeugt der Gleichrichter 46 aus der dann am Schalter 37 abfallenden Wechselspannung eine Gleichspannung, die die Diode 48 des Optokopplers 49 zum Leuchten bringt. Das daraufhin vom Fototransistor 50 abgegebene "low"-Signal wird vom Inverter 53 in ein "high"- Signal invertiert, das das UND-Gatter 40 freigibt.If the switch 37 is opened, the rectifier 46 generates a DC voltage which then causes the diode 48 of the opto-coupler 49 to light up from the alternating voltage which then drops at the switch 37 . The then output from the phototransistor 50 "low" signal is inverted by the inverter 53 in a "high" - signal that releases the AND gate 40 .

Ist dagegen der Schalter 37 geschlossen, so fällt an ihm keine Wechselspannung ab, und der Gleichrichter 46 erzeugt keine Gleichspannung. Damit leuchtet die Diode 48 des Optokopplers nicht, und der Fototransistor 50 gibt ein "high"-Signal ab, das vom Inverter 53 in ein "low"-Signal zum Sperren des UND-Gatters 40 invertiert wird.If, on the other hand, the switch 37 is closed, then no AC voltage drops across it, and the rectifier 46 does not generate a DC voltage. Thus, the diode 48 of the optocoupler does not light, and the phototransistor 50 outputs a "high" signal, which is inverted by the inverter 53 in a "low" signal to disable the AND gate 40 .

Wie bereits erwähnt, kann jede der beiden Stelleinheiten 54, 54′ in drei verschiedene Schaltzustände gebracht werden. Läßt man den nur für den Notfall eines Lastkurzschlusses in Frage kommenden Schaltzustand, in dem die Schalter 37, 38, 37′, 38′ alle geöffnet sind, beiseite, so bleiben für jede der beiden Stelleinheiten 54, 54′ als Betriebs-Schalt­ zustände nur die beiden ersten Schaltzustände, in die sie voneinander unabhängig gebracht werden können. As already mentioned, each of the two actuating units 54 , 54 'can be brought into three different switching states. If one leaves aside the switching state which is only possible in the case of an emergency of a load short circuit, in which the switches 37 , 38 , 37 ' , 38' are all open, then for each of the two actuating units 54 , 54 ' the operating switching states only remain the first two switching states into which they can be brought independently.

Dadurch ergeben sich für die in Fig. 1 dargestellte Transformatorschaltung insgesamt vier verschiedene Schaltzustands-Kombinationen.This results in a total of four different switching state combinations for the transformer circuit shown in Fig. 1.

Jede der beiden Stelleinheiten 54, 54′ kann die ihr zu­ geführte Eingangsspannung U E bzw. U E ′ nur mit veränder­ ter Amplitude, d. h. entweder mit einer additiv oder einer subtraktiv aufgeprägten Spannungsänderung +Δ U₁ oder -Δ U₂ bzw. +Δ U₁′ oder -Δ U₂′ weiter­ geben. Da die Windungsverhältnisse der weiteren Wick­ lungen 35, 36 und 35′, 36′ zur jeweils zugehörigen ersten Wicklung 9, 9′ prinzipiell voneinander unab­ hängig festgelegt werden können, lassen sich ins 39914 00070 552 001000280000000200012000285913980300040 0002003546614 00004 39795gesamt bei gegebener Versorgungsspannung U V vier verschiedene Lastspannungen U L erzeugen.Each of the two actuators 54 , 54 ' can be guided to their input voltage U E or U E ' only with modi ter amplitude, ie either with an additive or a subtractive voltage change impressed + Δ U ₁ or - Δ U ₂ or + Δ U ₁ 'or - Δ U ₂' continue. Since the turns ratios of the further windings 35 , 36 and 35 ' , 36' to the respectively associated first winding 9 , 9 ' can in principle be determined independently of one another, the 39914 00070 552 001000280000000200012000285913980300040 0002003546614 00004 39795 total can be given four different supply voltages U V Generate load voltages U L.

Vorzugsweise werden jedoch diese Windungsverhältnisse zur Bildung eines Stelleinheiten-Paares so festgelegt, daß die prozentuale Erhöhung der Ausgangsspannung U AP des Paares gegenüber der Eingangsspannung U EP des Paares, die sich bei geschlossenen Schaltern 37, 37′ ergibt, gleich der prozentualen Erniedrigung der Ausgangs­ spannung U AP gegenüber der Eingangsspannung U EP ist, die sich bei geschlossenen Schaltern 38, 38′ ergibt, und daß die Ausgangsspannung U AP mit großer Genauigkeit gleich der Eingangsspannung U EP ist, wenn die Schalter 37 und 38′ geschlossen sind, sich also die vordere, d. h. näher bei der Spannungsquelle 1 befindliche Stell­ einheit 54 im ersten Schaltzustand und die hintere Stelleinheit 54′ im zweiten Schaltzustand befindet. Bei dieser speziellen Schaltzustands-Kombination heben sich also die Wirkungen der beiden Stelleinheiten 54 und 54′ gegenseitig in etwa auf, so daß an der Last 7 die von der Spannungsquelle 1 abgegebene Wechselspannung praktisch unverändert anliegt. Dabei ist von besonderer Bedeutung, daß diese unveränderte Weitergabe der Ein­ gangsspannung des Stelleinheiten-Paares an den Ausgang nahezu verlustfrei erfolgt, so daß sich auch dann, wenn man mehrere solcher Stelleinheiten-Paare hintereinander schaltet, ein Wirkungsgrad von mehr als 99% erzielen läßt.Preferably, however, these Windungsverhältnisse to form a set of actuator pairs are set so that the percentage increase of the output voltage U AP of the pair with respect to the input voltage U EP of the pair, resulting in closed switches 37 , 37 ' , equal to the percentage reduction of the output voltage U AP relative to the input voltage U EP , which results in closed switches 38 , 38 ' , and that the output voltage U AP is equal to the input voltage U EP with great accuracy when the switches 37 and 38' are closed, ie the front , ie closer to the voltage source 1 located actuating unit 54 in the first switching state and the rear actuator 54 'is in the second switching state. In this special switching state combination, therefore, the effects of the two actuators 54 and 54 ' cancel each other out approximately, so that applied to the load 7, the output from the voltage source 1 AC voltage virtually unchanged. It is of particular importance that this unaltered passing of a voltage input of the actuator units to the output is almost lossless, so that even if you turn several such actuator units in a row, an efficiency of more than 99% can be achieved.

Das Stelleinheiten-Paar besitzt also vier Schaltzustands- Kombinationen, von denen drei durch die folgenden Gleichungen beschrieben werden:The actuator unit pair thus has four switching state Combinations, of which three through the following equations to be discribed:

U AP ₁ = U EP + Δ U₁ + Δ U₁′ = U EP + Δ U P , U = U AP + EP Δ U ₁ + Δ U ₁ '= U EP + Δ U P,

U AP ₂ = U EP + Δ U₂ + Δ U₂′ = U EP - Δ U P , U AP ₂ = U EP + Δ U ₂ + Δ U ₂ '= U EP - Δ U P ,

U AP ₃ = U EP + Δ U₁ + Δ U₂′ = U EP . U AP ₃ = U EP + Δ U ₁ + Δ U ₂ '= U EP .

Die vierte Schaltzustands-Kombination bleibt dabei un­ genutzt.The fourth switching state combination remains un used.

Ein solches Stelleinheiten-Paar bietet den Vorteil, daß bei gegebener Größe der aufzuprägenden Spannung und damit der zu schaltenden Leistung jede der beiden Stellein­ heiten nur die Hälfte dieser Schaltleistung bewältigen muß und daher entsprechend kleiner dimensioniert werden kann. Man benötigt zwar einen Transformator mehr, doch sind die beiden Transforma­ toren 8, 8′ des Stelleinheiten-Paares 54, 54′ zusammen nur wenig größer und schwerer als der eine Transformator einer Stelleinheit, die allein die gleiche Schaltleistung erbringen muß. Eine einzelne Stelleinheit 54 oder 54′ ist auf alle Fälle erheblich kleiner und leichter als eine für die Gesamtschaltleistung einer Stufe ausgelegte Stelleinheit, d. h. es ergeben sich kleinere und leichtere Untereinheiten, was bei An­ ordnungen, bei denen eine Vielzahl von solchen Stellein­ heiten bzw. Stelleinheiten-Paaren hintereinander ge­ schaltet wird, erhebliche konstruktive Vorteile bringt. Auch der Transport gestaltet sich viel einfacher, wenn man eine solche Anlage in mehrere jeweils kleinere und leichtere Untereinheiten zerlegen kann. Zwei kleinere Einheiten bieten überdies den Vorteil, daß sie zu kleineren Verlusten führen als eine einzelne Einheit mit gleicher Schaltleistung.Such a pair of actuator units offers the advantage that, given the size of the aufzuprägenden voltage and thus the power to be switched each of the two Stellein units only half of this switching capacity must handle and therefore can be dimensioned correspondingly smaller. Although you need a transformer more, but the two transformers are 8 , 8 'of the actuator unit pair 54 , 54' together only slightly larger and heavier than the one transformer of an actuator, which alone must provide the same switching performance. A single actuator 54 or 54 ' is in any case considerably smaller and lighter than a set for the total switching capacity of a stage actuator, ie there are smaller and lighter subunits, resulting in arrangements in which a plurality of such Stellein units or actuators Pairs in a row ge, significant structural benefits brings. Also, the transport is much easier, if you can disassemble such a system into several smaller and lighter subunits. In addition, two smaller units offer the advantage that they lead to smaller losses than a single unit with the same switching capacity.

In Fig. 3 ist eine Transformatorschaltung dargestellt, die als einphasiger Spannungskonstanter für die der Last 7 zugeführte Spannung U L dient. Dabei wird davon ausgegangen, daß für die Amplitude der der Last 7 zugeführten Wechsel­ spannung ein Sollwert S L vorgegeben ist, der im folgen­ den gleich 100% gesetzt wird, und von dem die tatsäch­ lich an die Last 7 angelegte Spannung um maximal ±δ% abweichen darf. Weiterhin wird angenommen, daß die von der Wechselspannungsquelle 1 gelieferte Versorgungsspan­ nung U V in ihrer Amplitude um ±Δ% vom Nennwert U Vnenn abweichen kann. Dabei kann prinzipiell der Sollwert S L der Lastspannung U L gleich dem Nennwert U Vnenn der Ver­ sorgungsspannung U V oder von diesem Nennwert verschie­ den sein. Es stellt einen besonderen Vorteil der er­ findungsgemäßen Transformatorschaltung dar, daß sie es ohne weiteres ermöglicht, die Lastspannung U L auch auf einen Sollwert S L , einzuregeln, der beispielsweise an oder in der Nähe der Grenze des vorgesehenen Regel­ bereiches liegt. Dies ist allerdings nur dann zweck­ mäßig, wenn Abweichungen der Versorgungsspannung nur in einer Richtung auftreten können. Wird die Versor­ gungsspannung z. B. mit Hilfe eines Wechselrichters aus einer Batterie-Anordnung erzeugt, so ist diese Vor­ aussetzung ohne weiteres gegeben, da die Batterie-Gleich­ spannung und damit auch die Amplitude der hieraus er­ zeugten Wechselspannung bei längerem Betrieb mit fort­ schreitender Entladung der Batterie-Anordnung nur ab- aber nicht zunehmen kann.In Fig. 3, a transformer circuit is shown, which serves as a single-phase voltage constant for the load 7 supplied voltage U L. It is assumed that for the amplitude of the load 7 supplied AC voltage setpoint S L is set, which is set in the following equal to 100%, and of which the actual Lich applied to the load 7 voltage by a maximum of ± δ % may deviate. Furthermore, it is assumed that the voltage supplied by the AC voltage source 1 supply voltage U V may differ in its amplitude by ± Δ % of the nominal value U Vnenn . In principle, the setpoint value S L of the load voltage U L can be equal to the nominal value U Vnenn of the supply voltage U V or of this nominal value. It is a particular advantage of he inventive transformer circuit is that it readily allows the load voltage U L also on a target value S L , regulate, for example, at or near the boundary of the proposed rule range. However, this is only expedient moderate, if deviations of the supply voltage can occur only in one direction. If the versor supply voltage z. B. generated by means of an inverter from a battery assembly, this is prior to suspension readily given, since the battery DC voltage and thus the amplitude of the he testified he AC voltage during prolonged operation with advancing discharge of the battery assembly only but can not increase.

Im folgenden wird jedoch der erste Fall (U Vnenn =S L ) betrachtet und angenommen, daß Δ»δ ist, so daß eine Regelung der Amplitude der Versorgungsspannung U V auf den Sollwert S L erforderlich ist.In the following, however, the first case (U Vnenn = S L ) is considered and it is assumed that Δ » δ , so that a regulation of the amplitude of the supply voltage U V to the desired value S L is required.

Zu diesem Zweck ist zwischen der Spannungsquelle 1 und der Last 7 eine erfindungsgemäße Transformatorschaltung vorgesehen, die aus drei miteinander in Reihe geschal­ teten Stufen 55, 56, 57 besteht, von denen jede von einem Stelleinheiten-Paar 54, 54′ gemäß Fig. 1 gebildet wird. Die Steuerung der Stufen 55, 56, 57 erfolgt mit Hilfe einer Schaltersteuerung 23, die mit jeder Stufe 55, 56, 57 über ein Leitungspaar 61, 62 verbunden ist. Diese Leitungspaare symbolisieren die Leitungen 26, 27, 44, 26′, 27′ und 44′ aus Fig. 1.For this purpose, a transformer circuit according to the invention is provided between the voltage source 1 and the load 7 , which consists of three together geschal ended stages 55 , 56 , 57 , each of which is formed by a pair of actuator units 54 , 54 'shown in FIG becomes. The control of the stages 55 , 56 , 57 by means of a switch control 23 which is connected to each stage 55 , 56 , 57 via a pair of wires 61 , 62 . These pairs of lines symbolize the lines 26 , 27 , 44 , 26 ' , 27' and 44 ' of FIG. 1.

Über die Leitungen 61 gibt die Schaltersteuerung 23 die Schaltbefehle an die Schalter der Stufen 55, 56, 57 ab und erhält über die Leitungen 62 die von den Sensor­ wicklungen 43 erzeugte Information über die Phasenlage des Magnetflusses in den ersten Wicklungen 9 der Trans­ formatoren 8 und damit über die günstigen Schließ-Zeit­ punkte bzw. -Zeiträume für die Schalter. Weiterhin ist ein erster Komparator 63 vorgesehen, der an einem seiner beiden Eingänge eine Referenzspannung U ref ₁ er­ hält, die den Sollwert S L für die Lastspannung U L dar­ stellt. Dem anderen seiner beiden Eingänge wird das Ausgangssignal eines ersten Meßfühlers 64 zugeführt, der die Lastspannung U L mißt. Über die Leitung 65 gibt der Komparator 63 ein Differenzsignal an die Schal­ tersteuerung 23, das anzeigt, ob und wie weit die Last­ spannung U L vom Sollwert S L abweicht. Bevor diese Ab­ weichung aus dem zulässigen Bereich ±δ% herausläuft, ändert die Schaltersteuerung 23 die Schaltzustände der Stufen 55, 56, 57, die daraufhin der Versorgungsspannung U V eine neue Amplitudenänderung aufprägen und somit die Lastspannung U L innerhalb des zulässigen Regelbereichs ±δ% halten. Darüber hinaus ist ein zweiter Komparator 66 vorgesehen, der eine dem Nennwert U Vnenn der Ver­ sorgungsspannung U V entsprechende Referenzspannung U ref ₂ mit dem Ausgangssignal eines zweiten Meßfühlers 67 ver­ gleicht, der eben diese Versorgungsspannung U V mißt. Das vom zweiten Komparator 66 abgegebene Differenzsignal wird über die Leitung 68 ebenfalls der Schaltersteuerung 23 zugeführt, die somit nicht nur im Regelmodus, sondern auch im Steuerungsmodus oder in einer Kombination aus beiden arbeiten kann. Dies bietet den Vorteil, daß bei einem Kurzschluß auf der Lastseite, d. h. bei U L =0, die Schaltersteuerung aus der Tatsache, daß U V nach wie vor von Null verschieden ist, den Störfall erkennen kann und nicht versucht, die Lastspannung U L hochzuregeln; statt dessen kann sie die Stelleinheiten aller Stufen in den oben definierten dritten Schaltzustand bringen, in dem die ersten Wicklungen 9 aller Transformatoren 8 eine starke Drosselwirkung ausüben und somit den Last-Kurz­ schlußstrom begrenzen. Zur Verarbeitung der über die Lei­ tungen 62, 68 und 65 eingehenden Information und zur Umsetzung dieser Information in entsprechende Schalt­ befehle umfaßt die Schaltersteuerung 23 vorzugsweise einen Mikroprozessor.About the lines 61 , the switch control 23 outputs the switching commands to the switches of the stages 55 , 56 , 57 and receives via the lines 62, the information generated by the sensor 43 information about the phase position of the magnetic flux in the first windings 9 of the Trans formators 8 and so over the favorable closing time points or periods for the switch. Furthermore, a first comparator 63 is provided, at one of its two inputs a reference voltage U ref ₁ it holds that provides the desired value S L for the load voltage U L represents. The other of its two inputs, the output of a first sensor 64 is supplied, which measures the load voltage U L. Via the line 65, the comparator 63 outputs a differential signal to the scarf ters control 23, indicating whether and how far the load voltage U L deviates from the target value S L. Before this deviation from the permissible range ± δ % runs out, the switch controller 23 changes the switching states of the stages 55 , 56 , 57 , which then the supply voltage U V impose a new amplitude change and thus the load voltage U L within the allowable control range ± δ % hold. In addition, a second comparator 66 is provided which ver equal to the nominal value U Vnenn the Ver supply voltage U V reference voltage U ref ₂ with the output signal of a second sensor 67 , which measures just this supply voltage U V. The difference signal output by the second comparator 66 is also supplied via the line 68 to the switch controller 23 , which thus can operate not only in the control mode but also in the control mode or in a combination of both. This offers the advantage that when a short circuit on the load side, ie at U L = 0, the switch control from the fact that U V is still different from zero, can detect the accident and does not try to regulate the load voltage U L ; instead, it can bring the actuators of all stages in the above-defined third switching state, in which the first windings 9 of all transformers 8 exert a strong throttle effect and thus limit the load short-circuit current. To process the lines 62 , 68 and 65 via the lines and to convert this information into appropriate switching commands, the switch controller 23 preferably comprises a microprocessor.

Wie bereits erwähnt, sind die Stufen 55, 56, 57 derart aufge­ baut, daß jede Stufe die ihr zugeführte Eingangsspannung in einer ersten Schalt­ zustands-Kombination um einen vorgegebenen Prozentsatz erhöht, in einer zweiten Schaltzustands-Kombination in etwa um den gleichen Prozentsatz erniedrigt und in einer dritten Schaltzustands-Kombination in etwa unverändert weitergibt.As already mentioned, the stages 55 , 56 , 57 are built up such that each stage increases the input voltage supplied thereto in a first switching state combination by a predetermined percentage, in a second switching state combination is reduced by approximately the same percentage and in a third switching state combination passes approximately unchanged.

Die vorgegebenen Prozentsätze, um die die einzelnen Stufen die jeweils zugeführte Eingangsspannung ändern können, sind von Stufe zu Stufe verschieden und stehen vorzugsweise zueinander in etwa im Verhältnis von ganz­ zahligen Dreierpotenzen. So kann bei dem in Fig. 3 ge­ zeigten Ausführungsbeispiel die letzte Stufe 57, die der Last 7 am nächsten liegt, die ihr zugeführte Eingangs­ spannung beispielsweise um ±A% verändern oder nahezu unverändert weitergeben. Die mittlere Stufe 56 kann die ihr zugeführte Eingangsspannung um ca. ±3A% ändern oder nahezu unverändert weitergeben und die vorderste, der Spannungsquelle 1 am nächsten liegende Stufe 55 kann die ihr zugeführte Eingangsspannung um ca. ±9A% ändern oder nahezu unverändert weitergeben. The predetermined percentages by which the individual stages can change the input voltage supplied in each case are different from stage to stage and are preferably approximately in the ratio of multiply powers of three. Thus, in the ge in Fig. 3 showed embodiment, the last stage 57 , the load 7 is closest to the input voltage supplied to her, for example, change by ± A % or pass almost unchanged. The middle stage 56 can change the input voltage supplied to it by approximately ± 3 A % or pass it on almost unchanged and the foremost stage 55 closest to the voltage source 1 can change the input voltage supplied to it by approximately ± 9 A % or pass it on almost unchanged ,

Tabelle 3 Table 3

Dies ist in Tabelle 3 nochmals genauer für den Fall dargestellt, daß ±A%≈±1% gewählt wird, so daß sich für das Stelleinheiten-Paar der mittleren Stufe 56 eine mögliche Amplitudenänderung von ca. ±3% der diesem Paar zugeführten Eingangsspannung und für das Stell­ einheiten-Paar der vordersten Stufe 55 eine mögliche Amplitudenänderung von ca. ±9% ergibt.This is shown in Table 3 again in more detail for the case that ± A % ≈ ± 1% is selected, so that for the actuator unit of the middle stage 56 a possible amplitude change of about ± 3% of this pair input voltage and for the adjusting unit pair of the foremost stage 55 results in a possible amplitude change of about ± 9%.

Wie man der Tabelle 3 entnimmt, ist es zweckmäßig, zur Erzielung einer möglichst symmetrischen Änderung der jeweiligen Eingangsspannung eines Stelleinheiten-Paares die durch die einzelnen weiteren Wicklungen erzielbaren prozentualen Spannungsänderungen zumindest teilweise unterschiedlich zu wählen.As can be seen from Table 3, it is expedient to Achieving as symmetrical a change as possible respective input voltage of a set of actuator pairs which can be achieved by the individual further windings percentage voltage changes at least partially to choose differently.

So gilt für das Paar der vordersten Stufe 55, daß die addierende Wicklung der Stelleinheit 54 eine Änderung von +4,5% zu bewirken vermag, während die subtrahie­ rende Wicklung eine Änderung von -4,9% bewirken kann, und die addierende bzw. subtrahierende Wicklung der Stelleinheit 54′ eine Änderung von +4,4% bzw. -4,2% auf die Eingangsspannung dieser hinteren Stelleinheit 54′ der Stufe 55 aufprägen können.Thus, for the pair of the foremost stage 55 , it holds that the adding winding of the actuator 54 is capable of causing a change of + 4.5%, while the subtracting winding may cause a change of -4.9%, and the adding or subtracting winding of the actuator 54 'can impose a change of + 4.4% and -4.2%, respectively, on the input voltage of this rear stage 54' of the stage 55 .

Diese Prozentwerte sind durch eine entsprechende Wahl der Windungsverhältnisse so gewählt, daß sich für die drei verwendeten Schaltzustände der ersten Stufe die in Tabelle 3 rechts wiedergegebenen Gesamtänderungen ergeben, die +9,1%, -8,9% und +0,1% betragen. Diese drei Werte sind mit 0,1% höher gewählt als die ange­ strebten +9%, -9% und 0%. Hierdurch wird der Spannungs­ abfall ausgeglichen, der sich beim Fließen des Last­ stromes aufgrund der verbleibenden Drosselwirkung an den betreffenden ersten Windungen dieser beiden Stell­ einheiten 54, 54′ ergibt.These percentages are selected by an appropriate choice of the turns ratios so that the total changes shown in Table 3 on the right, which are + 9.1%, -8.9% and + 0.1% for the three switching states used in the first stage , These three values are 0.1% higher than the targeted + 9%, -9% and 0%. As a result, the voltage is offset waste, the units when flowing the load current due to the remaining throttle effect at the respective first turns of these two adjusting units 54 , 54 ' results.

Entsprechendes gilt auch für die Stufe 56, mit um ca. 0,02% bis 0,03% höheren Werten, wie man der Tabelle 3 ohne weiteres entnehmen kann.The same applies to the step 56 , with about 0.02% to 0.03% higher values, as can be seen from Table 3 readily.

In Tabelle 4 sind, ähnlich wie in Tabelle 2 links noch­ mals die siebenundzwanzig Schaltzustands-Kombinationen aufgelistet, die sich mit einer drei Stelleinheiten- Paare umfassenden Transformatorschaltung gemäß Fig. 3 erzielen lassen, wenn für jedes Stelleinheiten-Paar nur drei Schaltzustands-Kombinationen benützt werden. Da­ neben ist in Tabelle 4 für jede Stelleinheit 54, 54′ der drei Stelleinheiten-Paare wiedergegeben, ob die addierende oder die subtrahierende Wicklung an die zu­ gehörige Eingangs- bzw. Ausgangsspannung angeschlossen ist. Eine "1" bedeutet, daß die betreffende weitere Wick­ lung an die zugehörige Spannung angeschlossen ist, während eine "0" anzeigt, daß die Wicklung durch Öffnen des be­ treffenden Schalters 37, 37′ bzw. 38, 38′ von der Lei­ tung 10 (s. Fig. 1) getrennt und damit nicht an die Ein­ gangs- bzw. Ausgangsspannung angeschlossen ist. Die Zahlenkombination 1001 für ein Stelleinheiten-Paar be­ deutet somit, daß in der vorderen, d. h. näher an der Spannungsquelle 1 liegenden Stelleinheit die addierende Wicklung eingeschaltet und die subtrahierende Wicklung ausgeschaltet ist, während bei der hinteren, näher bei der Last 7 angeordneten Stelleinheit die addierende Wicklung ausgeschaltet und die subtrahierende Wicklung eingeschaltet ist. Ein so gekennzeichnetes Stelleinheiten- Paar befindet sich also in der oben definierten dritten Schaltzustands-Kombination, in der sich die Wirkungen der vorderen und der hinteren Stelleinheit praktisch gegenseitig aufheben, so daß am Ausgang des Stellein­ heiten-Paares die Eingangsspannung mit nahezu unveränder­ ter Amplitude erscheint. In Table 4, similar to Table 2 on the left, the twenty-seven switching state combinations that can be achieved with a three-unit-pair transformer circuit according to Figure 3 are listed, if only three switching state combinations are used for each actuator pair , Since, in addition is shown in Table 4 for each actuator 54, 54 'of the reproduced three actuating unit pairs, whether the adding or subtracting the winding is connected to the corresponding to input and output voltage. A "1" means that the respective further Wick ment is connected to the associated voltage, while a "0" indicates that the winding by opening the be taken switch 37 , 37 ' and 38 , 38' of the Lei device 10th (See Fig. 1) separated and thus not connected to the A input or output voltage. The number combination 1001 for a pair of actuators be thus suggests that in the front, that is closer to the voltage source 1 actuator, the adding winding turned on and the subtracting winding is turned off, while at the rear, closer to the load 7 arranged actuator the adding Winding turned off and the subtractive winding is turned on. Thus, a pair of actuator units marked in this way is located in the above-defined third switching state combination, in which the effects of the front and rear actuating units virtually cancel each other out, so that the input voltage at the output of the actuator unit pair appears with almost unchanged amplitude ,

Tabelle 4 Table 4

Bei der Kombination n=0 befinden sich alle drei Stell­ einheiten-Paare in dem eben geschilderten Zustand und man entnimmt der ganz rechten Spalte der Tabelle 4, daß das Verhältnis von Lastspannung U L zur Versorgungs­ spannung U V in diesem Fall gleich 1,0014 also praktisch gleich 1 ist.In the combination n = 0 are all three Stell units pairs in the state just described and it takes the rightmost column of Table 4, that the ratio of load voltage U L to supply voltage U V in this case equal to 1.0014 is practically equal to 1.

Demgegenüber befinden sich z. B. bei n=13⁺ alle drei Stelleinheiten-Paare in einem Zustand, in dem in beiden Stelleinheiten die addierende Wicklung eingeschaltet ist (erste Schaltzustands-Kombination gekennzeichnet durch 1010). Der rechten Spalte entnimmt man, daß hier die Lastspannung U L um 13,52% größer als die Versorgungs­ spannung U V ist.In contrast, z. B. at n = 13⁺ all three actuator unit pairs in a state in which in both actuators the adding winding is turned on (first switching state combination characterized by 1010). The right column takes one that here the load voltage U L is 13.52% greater than the supply voltage U V.

Die Schaltersteuerung 23 wählt diese Kombination dann, wenn die Versorgungsspannung U V gegenüber dem Sollwert stark abgefallen ist.The switch controller 23 selects this combination when the supply voltage U V has dropped sharply from the setpoint.

Nimmt man an, daß die Abweichung ±δ% der Lastspannung vom Solwert S, der hier gleich 100% gesetzt wird, maximal ±0,5% betragen darf, so kann die Versorgungs­ spannung U V auf 87,65% dieses Sollwerts abfallen, weil die erfindungsgemäße Transformatorschaltung diese ab­ gesunkene Versorgungsspannung U V um 13,52% (bezogen auf U V =100%) anheben kann, der sich ergebende Wert für die Lastspannung vonAssuming that the deviation ± δ % of the load voltage from the sol value S , which is set here equal to 100%, may amount to a maximum of ± 0.5%, the supply voltage U V may drop to 87.65% of this setpoint, because the transformer circuit according to the invention can raise this from 13.52% (based on U V = 100%) from the lowered supply voltage U V , the resulting value for the load voltage of

U L = U V · 1,1352 = 87,65 · 1,1352% = 99,5% (bezogen auf den Sollwert) U L = U V x 1.1352 = 87.65 x 1.1352% = 99.5% (based on the setpoint)

liegt an der unteren Grenze von 99,5% (bezogen auf den Sollwert) und somit innerhalb des zulässigen Bereichs. is at the lower limit of 99.5% (based on the Setpoint) and thus within the permissible range.  

Für die Schaltzustands-Kombination n=13- gilt ent­ sprechend, daß hier die Versorgungsspannung U V auf 114,84% des Sollwerts angestiegen sein kann, ohne daß die LastspannungFor the switching state combination n = 13 - applies accordingly, that here the supply voltage U V can be increased to 114.84% of the setpoint without the load voltage

U L = U V · 0,8751 = 114,84 · 0,8751 = 100, 496% (bezogen auf den Sollwert) U L = U V · 0.8751 = 114.84 · 0.8751 = 100, 496% (relative to the target value)

die obere Grenze 100,5% des zulässigen Bereichs über­ steigt.the upper limit exceeds 100.5% of the permissible range increases.

Entsprechendes läßt sich für alle übrigen Schaltzustands- Kombinationen n erreichen. Dabei wird vorzugsweise immer bei solchen Werten der Versorgungsspannung U V von einer Schaltzustands-Kombination zur nächsten übergegangen, bei denen die Amplitude der Lastspannung U Lvor vor dem Schalten und die Amplitude der Lastspannung U Lnach nach dem Schalten zum Sollwert S L in etwa symmetrisch liegen [siehe obige Gleichung (13)]. Aus den obigen Werten ergibt sich, daß bei diesem Ausführungsbeispiel Schwankungen der Versorgungsspannung U V von +Δ=14,84% (bezogen auf den Sollwert S=100%) bis -Δ=-13,35% (ebenfalls bezogen auf S=100%) so kompensiert werden können, daß die Lastspannung U L nur innerhalb eines Bereiches von S±0,5% schwankt.The same can be achieved for all other switching state combinations n . Preferably, such values of the supply voltage U V are always transferred from one switching state combination to the next, in which the amplitude of the load voltage U Lvor before switching and the amplitude of the load voltage U Lnach are approximately symmetrical after switching to the setpoint value S L [ see above equation (13)]. From the above values it can be seen that, in this exemplary embodiment, fluctuations in the supply voltage U V of + Δ = 14.84% (relative to the setpoint S = 100%) to - Δ = -13.35% (also referred to S = 100 %) can be compensated such that the load voltage U L fluctuates only within a range of S ± 0.5%.

Soll ein größerer Schwankungsbereich ±Δ% erfaßt werden, muß entweder die minimale Amplitudenänderung A vergrößert werden, was auf Kosten der Regelgenauigkeit δ geht, oder es muß die Anzahl der Stufen vergrößert werden. Dabei kann es zweckmäßig sein, eine Stufe hinzuzufügen, deren Änderungsbereich nicht gleich der nächsten ganzzahligen Dreierpotenz von A, hier also nicht gleich ±27A ist, sondern nur ein ganzzahliges Vielfaches kleiner 27 von A beträgt, das so groß ist, daß dann, wenn alle vier Stufen in derselben Richtung, d. h. alle additiv oder alle subtraktiv wirken, der geforderte Schwankungsbe­ reich ±Δ gerade überdeckt werden kann.If a larger fluctuation range ± Δ % to be detected, either the minimum amplitude change A must be increased, which is at the expense of the control accuracy δ , or it must be increased, the number of stages. It may be useful to add a step whose range of change is not equal to the next integer power of three of A , here not equal to ± 27 A , but only an integer multiple less than 27 of A , which is so great that if all four stages in the same direction, ie all act additive or all subtractive, the required fluctuation range ± Δ can just be covered.

Fig. 4 zeigt eine Abwandlung der erfindungsgemäßen Schal­ tungsanordnung, wie sie zur Steuerung der von einem Drei- Phasen-Netz abgegebenen Spannung Verwendung finden kann. Fig. 4 shows a modification of the invention scarf processing arrangement, as they can be used to control the output from a three-phase network voltage use.

Wie man der Fig. 4 entnimmt, ist für jeden der drei Phasenleiter R, S und T eine erfindungsgemäße Trans­ formatorschaltung 75, 76, 77 vorgesehen, die jeweils in gleicher Weise aufgebaut ist wie die Transformator­ schaltung in Fig. 3. Es besteht also jede dieser drei Transformatorschaltungen 75, 76, 77 aus drei in Reihe geschalteten Stufen 55, 56, 57, von denen hier jede aus einem Stelleinheiten-Paar 54, 54′ besteht und vier verschiedene Schaltzustände annehmen kann. Somit können der Wechsel­ spannung auf jedem der drei Phasenleiter R, S und T Änderungsbeträge aufgeprägt werden, die zueinander im Verhältnis 1 : 3 : 9 stehen, oder es kann die Eingangs­ wechselspannung unverändert weitergegeben werden oder es kann der Laststrom gedrosselt werden.As can be seen from Fig. 4, for each of the three phase conductors R , S and T, a Trans formator circuit according to the invention 75 , 76 , 77 is provided, which is constructed in each case in the same manner as the transformer circuit in Fig. 3. So there is each of these three transformer circuits 75 , 76 , 77 of three series-connected stages 55 , 56 , 57 , each of which here consists of a pair of actuator units 54 , 54 ' and can assume four different switching states. Thus, the AC voltage can be impressed on each of the three phase conductors R , S and T change amounts that are related to each other in the ratio 1: 3: 9, or it can be the input AC voltage passed unchanged or it can be throttled, the load current.

Um die Stufen der Transformatorschaltungen 75, 76, 77 in der erforderlichen Weise in die drei verschiedenen Schaltzustände bringen zu können, ist jede der Transfor­ matorschaltungen 75, 76, 77 nicht nur mit ihrem zugehöri­ gen Phasenleiter R, S bzw. T, sondern auch mit dem Null- Leiter N verbunden. Als Spannungsquelle dient hier ein Drei-Phasen-Netz 80. To the steps of the transformer circuits 75, 76, 77 to be moved into the three different switching states in the required manner, each of the Transfor is matorschaltungen 75, 76, 77, not only with their related contractual phase conductors R, S and T, but also with connected to the neutral conductor N. The voltage source used here is a three-phase network 80 .

Die auf den einzelnen Phasenleitern R, S, T vom Netz 80 gelieferten Spannungsamplituden werden mit Hilfe einer Meßfühleranordnung 81 ständig gemessen, die die drei Meß­ signale einer Komparatoranordnung 82 zuführt. Dort werden die Meßsignale mit einem gemeinsamen Referenz­ wert U ref verglichen. Alternativ kann auch für jeden Phasenleiter R, S und T ein eigener Referenzwert vor­ gegeben werden.The supplied on the individual phase conductors R , S , T from the network 80 voltage amplitudes are constantly measured by means of a sensor arrangement 81 which supplies the three measuring signals to a comparator 82 . There, the measured signals are compared with a common reference value U ref . Alternatively, a separate reference value can also be given for each phase conductor R , S and T.

Der Komparator 82 erzeugt für jeden der drei Phasenleiter R, S, T ein eigenes Differenzsignal, das einer Schalter­ steuerung 83 zugeführt wird. Diese steuert über die Leitungsgruppen 85, 86, 87, die Schalter der Stufen 55, 56, 57 in jeder der Transformatorschaltungen 75, 76, 77 in der Weise, wie dies oben ausführlich erläutert wurde. Selbstverständlich ist auch hier jede Stellein­ heit über mehrere Leitungen mit der Schaltersteuerung 83 verbunden, wie dies in Fig. 1 darge­ stellt ist. Der Einfachheit halber wurden in Fig. 4 diese Leitungen jedoch nur als eine einzige bidirektiona­ le Leitung dargestellt.The comparator 82 generates a separate difference signal for each of the three phase conductors R , S , T , which is supplied to a switch control 83 . This controls, via the line groups 85 , 86 , 87 , the switches of the stages 55 , 56 , 57 in each of the transformer circuits 75 , 76 , 77 in the manner explained above in detail. Of course, each Stellein unit is also connected via several lines with the switch control 83 , as shown in Fig. 1 Darge is. For the sake of simplicity, however, these lines have been shown in FIG. 4 only as a single bidirectional line.

Den Ausgang einer jeden Transformatorschaltung 75, 76, 77 bildet ein Phasenleiter R K , S K bzw. T K , wobei der Buchstabe "K" andeutet, daß auf diesen Phasenleitern eine Wechselspannung mit konstant gehaltener Amplitude zur Verfügung steht. Diese Spannungen können entweder gemeinsam einer einzigen, einen Drei-Phasen-Strom be­ nötigenden Last oder verschiedenen Lasten zugeführt werden, die jeweils nur mit einem 1-phasigen Wechsel­ strom betrieben werden müssen.The output of each transformer circuit 75 , 76 , 77 forms a phase conductor R K , S K and T K , wherein the letter "K" indicates that an AC voltage with a constant held amplitude is available on these phase conductors. These voltages can be supplied either together to a single, a three-phase current required load or different loads, each of which must be operated with a single-phase alternating current.

Alternativ kann auch bei einem Mehrphasensystem die Meßfühleranordnung 81 so ausgebildet sein, daß sie die auf den Phasenleitern R K , S K , T K der oder den Lasten zugeführten Wechselspannungen mißt. Alternatively, even in a multi-phase system, the sensor arrangement 81 may be designed such that it measures the AC voltages applied to the phase conductors R K , S K , T K or the loads.

Bei größeren Anforderungen an die Regelgenauigkeit oder bei noch größeren Regelbereichen können auch bei den Transformatorschaltungen 75, 76, 77 mehr als drei Stufen vorgesehen werden. Analog zu Fig. 4 kann die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung auch bei Mehr­ phasen-Systemen eingesetzt werden, die weniger oder mehr als drei Phasen umfassen.For larger demands on the control accuracy or even larger control ranges more than three stages can be provided even in the transformer circuits 75 , 76 , 77 . Analogous to Fig. 4, the circuit arrangement according to the invention can also be used in multi-phase systems comprising less than or more than three phases.

In Fig. 5 ist eine weitere Ausführungsform einer er­ findungsgemäßen Transformatorschaltung dargestellt, die nur eine einzige Stelleinheit 94 umfaßt. Wie bei dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel wird auch hier den Eingangsanschlüssen 2, 3 der Stellein­ heit 94 als Eingangsspannung U E eine Versorgungsspannung U V zugeführt, die von einer Spannungsquelle 1 stammt. An den Ausgangsanschlüssen 5, 6 erscheint eine Ausgangs­ spannung U A , die einer Last 7 als Lastspannung U L zu­ geführt wird. Weiterhin umfaßt die Stelleinheit 94 einen Transformator 8, dessen erste Wicklung 9 zwischen den Eingangsanschluß 2 und den Ausgangsanschluß 5 geschaltet ist, während der andere Eingangsanschluß 3 mit dem zweiten Ausgangsanschluß 6 vermittels der Leitung 10 direkt gal­ vanisch leitend verbunden ist. Auch besitzt der Trans­ formator 8 eine weitere Wicklung 11, die über den Eisen­ kern 12 des Transformators 8 mit der ersten Wicklung 9 magnetisch gekoppelt ist.In Fig. 5, another embodiment of he inventive transformer circuit is shown, which comprises only a single actuator 94 . As in the embodiment shown in FIG. 1, the input terminals 2 , 3 of the Stellein unit 94 is supplied as input voltage U E, a supply voltage U V , which originates from a voltage source 1 here . At the output terminals 5 , 6 appears an output voltage U A , which is performed to a load 7 as a load voltage U L to. Furthermore, the actuator 94 comprises a transformer 8 , whose first winding 9 is connected between the input terminal 2 and the output terminal 5 , while the other input terminal 3 is connected to the second output terminal 6 by means of the line 10 directly galvanically conductive. Also, the transformer Trans 8 has another winding 11 which is magnetically coupled via the iron core 12 of the transformer 8 to the first winding 9 .

Im Gegensatz zum Ausführungsbeispiel in Fig. 1 kann aber die Stelleinheit 94 des vorliegenden Ausführungs­ beispiels nicht nur in drei, sondern in vierunddreißig verschiedene Schaltzustände gebracht werden, so daß es möglich ist, insgesamt zweiunddreißig verschiedene Amplituden-Differenzen zwischen der Eingangsspannung U E und der Ausgangsspannung U A der einen Stelleinheit 94 zu erzeugen, die Eingangsspannung U E unverändert an den Ausgangsanschlüssen 5, 6 zur Verfügung zu stellen bzw. im Fall eines Kurzschlusses an der Last den Last­ strom zu drosseln.However, in contrast to the embodiment in Fig. 1, the actuator 94 of the present embodiment can be brought not only in three, but in thirty four different switching states, so that it is possible, a total of thirty-two different amplitude differences between the input voltage U E and the output voltage U A of an actuating unit 94 to produce the input voltage U E unchanged at the output terminals 5 , 6 available to throttle or in the case of a short circuit to the load load.

Diese große Variationsmöglichkeit erlaubt es, die in Fig. 5 dargestellte Transformatorschaltung ähnlich wie die Transformatorschaltungen in den Fig. 3 und 4 als Spannungsregler und/oder Spannungskonstanter einzu­ setzen.This large variation possibility makes it possible to set the transformer circuit shown in Fig. 5 similar to the transformer circuits in Figs. 3 and 4 as a voltage regulator and / or Spannungskonstanter einzu.

In Fig. 5 ist der Verwendungsfall als Spannungsregler dargestellt, bei dem wiederum einer Meßfühleranordnung 64 über Leitungen 95, 96 die Ausgangsspannung U A der Stelleinheit 94, die hier gleich der Lastspannung U L ist, zugeführt wird. Der Meßfühler 64 gibt ein Meßsignal an einen Komparator 63 weiter, der dieses Meßsignal mit einer Referenzspannung U ref vergleicht, die dem Sollwert S L der Lastspannung U L entspricht. Über die Leitung 65 gibt der Komparator 63 ein den Unterschied zwischen dem Meßsignal und der Referenzspannung U ref darstellendes Differenzsignal an eine Schaltersteuerung 23 weiter, die über Leitungen 97 eine aus vierzehn Schaltern beste­ hende Schaltergruppe 98 ansteuert, um die Stelleinheit 94 in die verschiedenen Schaltzustände zu bringen, wie dies im folgenden noch genauer erläutert wird.In Fig. 5 the use case is shown as a voltage regulator, in which in turn a Meßfühleranordnung 64 via lines 95 , 96, the output voltage U A of the actuator 94 , which here is equal to the load voltage U L, is supplied. The sensor 64 outputs a detection signal to a comparator 63 further compares this measurement signal with a reference voltage U ref corresponding to the reference value S L of the load voltage U L. Via the line 65 , the comparator 63 is a difference between the measuring signal and the reference voltage U ref representing differential signal to a switch control 23 on lines 97 one of fourteen switches best rising switch group 98 controls to the actuator 94 in the various switching states bring, as will be explained in more detail below.

Um neben den beiden Schaltzuständen, in denen die weitere Wicklung 11 entweder kurzgeschlossen oder völlig offen ist, die Stelleinheit 94 in zweiunddreißig weitere Schaltzustände bringen zu können, müssen an die weitere Wicklung 11 zweiunddreißig Steuerspannungen U S ₁ bis U S ₃₂ angelegt werden, die gemäß der Erfindung mit Hilfe einer einzigen Wechselspannungsquelle 100 erzeugt werden.In addition to the two switching states in which the other winding 11 is either short-circuited or fully open to bring the actuator 94 in thirty-two other switching states must be applied to the other winding 11 thirty-two control voltages U S ₁ to U S ₃₂, according to of the invention using a single AC voltage source 100 are generated.

Die Wechselspannungsquelle 100 wird von einer Zusatz­ transformator-Anordnung 101 gebildet, die im vorliegenden Fall aus sechs elektrisch miteinander in Reihe geschalteten Wicklungsabschnitten 104 bis 109 besteht, die über einen gemeinsamen Transformatorkern 111 magnetisch miteinander gekoppelt sind.The AC voltage source 100 is formed by an additional transformer arrangement 101 , which consists in the present case of six electrically interconnected in series winding sections 104 to 109 , which are magnetically coupled together via a common transformer core 111 .

Das eine Ende der aus den Wicklungsabschnitten 104 bis 109 bestehenden Serienschaltung ist galvanisch direkt leitend mit dem einen Pol der Wechselspannungsquelle 1 verbunden, an den auch der Eingangsanschluß 3 der Stelleinheit 94 angeschlossen ist, der über die Leitung 10 galvanisch direkt leitend mit dem Ausgangsanschluß 6 der Stelleinheit 94 verbunden ist. Das andere Ende der aus den Wicklungsabschnitten 104 bis 109 bestehenden Serienschaltung ist über eine Leitung 114 mit dem zweiten Ausgangsanschluß 5 der Stelleinheit 94 verbunden. Somit liegt an der Serienschaltung der Wicklungsabschnitte 104 bis 109 die Ausgangsspannung U A der Stelleinheit 94 an.The one end of the series consisting of the winding sections 104 to 109 series circuit is electrically directly connected to the one pole of the AC voltage source 1 , to which also the input terminal 3 of the actuator 94 is connected, via the line 10 directly electrically conductively connected to the output terminal 6 of Actuator 94 is connected. The other end of the series circuit consisting of the winding sections 104 to 109 is connected via a line 114 to the second output terminal 5 of the actuator 94 . Thus, the output voltage U A of the actuating unit 94 is applied to the series connection of the winding sections 104 to 109 .

Die Serienschaltung der Wicklungsabschnitte 104 bis 109 weist sieben Abgriffe 121 bis 127 auf, von denen die Abgriffe 121 und 127 mit den beiden äußeren Enden der Serienschaltung verbunden sind, während die Abgriffe 122 bis 126 jeweils zwischen zwei einander benachbarten Wicklungsabschnitten herausgeführt sind.The series connection of the winding sections 104 to 109 has seven taps 121 to 127 , of which the taps 121 and 127 are connected to the two outer ends of the series circuit, while the taps 122 to 126 are led out between each two adjacent winding sections.

Jeder der Abgriffe 121 bis 127 ist mit einem Paar von Ein/Aus-Schaltern aus der Schaltergruppe 98 verbunden. Der eine Schalter eines jeden Schalterpaares verbindet im geschlossenen Zustand den zugehörigen Abgriff mit einer Leitung 129, die mit dem in Fig. 5 unteren Ende der weiteren Wicklung 11 verbunden ist. Der andere Schalter eines jeden Paares verbindet im geschlossenen Zustand den zugehörigen Abgriff mit einer Leitung 130, die mit dem anderen Ende der weiteren Wicklung 11 in Verbindung steht. Sämtliche Schalter der Schaltergruppe 98 werden, wie bereits erwähnt, über die Leitungen 97 von der Schaltersteuerung 23 derart angesteuert, daß an der weiteren Wicklung 11 immer die gerade erforderliche Steuerspannung U S 1 bis U S 32 anliegt, oder daß die beiden Schalter eines beliebigen Paares gleichzeitig geschlossen sind, um die weitere Wicklung 11 kurzzuschließen, oder daß alle Schalter 98 geöffnet sind, um den Laststrom zu drosseln.Each of the taps 121 to 127 is connected to a pair of on / off switches of the switch group 98 . The one switch of each pair of switches connects in the closed state the associated tap with a line 129 which is connected to the lower end of the further winding 11 in FIG . The other switch of each pair connects in the closed state, the associated tap with a line 130 which is in communication with the other end of the other winding 11 . All switches of the switch group 98 are, as already mentioned, driven by the switch control 23 via the lines 97 such that the currently required control voltage U S 1 to U S 32 is applied to the further winding 11 , or that the two switches of an arbitrary pair are closed simultaneously to short circuit the other winding 11 , or that all switches 98 are opened to throttle the load current.

Für eine symmetrische Regelung der Lastspannung U L um den Sollwert S L kann die Stelleinheit in zweiunddreißig verschiedene Schaltzustände gebracht werden, von denen sechzehn zur additiven Aufprägung der jeweils induzierten Spannungen Δ U₁ bis Δ U₃₁ und sechzehn zur negativen Aufprägung der jeweils induzierten Spannung Δ U₂ bis Δ U₃₂ vorgesehen sind. Dabei ist die Amplitude einer jeden positiv aufgeprägten Spannung gleich der Amplitude einer entsprechend negativ aufgeprägten Spannung.For a symmetrical control of the load voltage U L to the setpoint S L , the actuator can be placed in thirty-two different switching states, of which sixteen to the additive impression of each induced voltages Δ U ₁ to Δ U ₃₁ and sixteen to the negative impact of each induced voltage Δ U ₂ to Δ U ₃₂ are provided. The amplitude of each positively impressed voltage is equal to the amplitude of a correspondingly negative impressed voltage.

Da sich das Vorzeichen der Aufprägung aus dem Wicklungssinn ergibt, mit dem die weitere Wicklung 11 an eine Steuerspannung angeschlossen wird, sind also nur sechzehn Steuerspannungen U S 1 bis U S 16 mit verschiedenen Amplituden erforderlich, da die weitere Wicklung 11 mit Hilfe der Schalter 98 mit zwei verschiedenen Richtungen des Wicklungssinns an die verschiedenen Abgriffe 121 bis 127 gelegt werden kann.Since the sign of the imprint results from the winding sense, with which the further winding 11 is connected to a control voltage, so only sixteen control voltages U S 1 to U S 16 with different amplitudes are required because the further winding 11 with the aid of the switch 98th with two different directions of the winding sense to the various taps 121 to 127 can be placed.

Um die sechzehn unterschiedlichen Steuerspannungsamplituden abgreifen zu können, sind die Windungszahlen der Wicklungsabschnitte 104 bis 109 gemäß einem Kode aufeinander abgestimmt, der so optimiert ist, daß einerseits eine möglichst kleine Anzahl von Wicklungsabschnitten 104 bis 109 und damit auch von Abgriffen 121 bis 127 und Schaltern 98 benötigt wird, und daß andererseits die maximale benötigte Steuerspannung U Smax zwischen den am weitesten auseinanderliegenden Abgriffen 121 und 127 abgegriffen werden kann.In order to be able to tap the sixteen different control voltage amplitudes, the numbers of turns of the winding sections 104 to 109 are coordinated according to a code which is optimized so that on the one hand the smallest possible number of winding sections 104 to 109 and thus taps 121 to 127 and switches 98th is needed, and on the other hand, the maximum required control voltage U Smax between the farthest taps 121 and 127 can be tapped.

Gemäß diesem optimierten Kode besitzt der Wicklungsabschnitt 109 eine solche Windungszahl, daß dann, wenn an der Serienschaltung aller Wicklungsabschnitte 104 bis 109 die Ausgangsspannung U A der Stelleinheit 94 anliegt, von diesem Wicklungsabschnitt 109 eine Abgriffsspannung 1 · U Xmin abgreifbar ist, die der kleinsten benötigten Steuerspannung U Smin entspricht.According to this optimized code, the winding section 109 has such a number of turns that, when the output voltage U A of the control unit 94 is applied to the series connection of all winding sections 104 to 109 , a tap voltage 1 * U Xmin can be tapped from this winding section 109 which requires the smallest Control voltage U Smin corresponds.

Durch gleichzeitiges Schließen des in Fig. 5 oberen Schalters des Schalterpaares 130 und des unteren Schalters des Schalterpaares 131 kann also an die weitere Wicklung 11 die kleinste benötigte Steuerspannung U Smin so angelegt werden, daß die hierdurch in der ersten Wicklung 9 des Transformators 8 induzierte Spannung Δ U min auf die Eingangsspannung U E subtraktiv aufgeprägt wird. Werden statt dessen der in Fig. 5 untere Schalter des Paares 130 und der obere Schalter des Paares 131 gleichzeitig geschlossen, so liegt an der weiteren Wicklung 11 dieselbe kleinste Steuerspannung U Smin an, doch ist der Wicklungssinn der weiteren Wicklung 11 gegenüber dem vorausgehenden Fall invertiert, so daß nunmehr die induzierte Spannung Δ U min auf die Eingangsspannung U E additiv aufgeprägt wird. Entsprechendes gilt auch für die zwischen beliebigen anderen Abgriffen 121 bis 127 abgreifbaren Steuerspannungen.By simultaneously closing the in Fig. 5 upper switch of the switch pair 130 and the lower switch of the pair of switches 131 so the smallest required control voltage U Smin can be applied to the further winding 11 so that the thus induced in the first winding 9 of the transformer 8 voltage Δ U min is subtractively impressed on the input voltage U E. If, instead, the lower switch of the pair 130 and the upper switch of the pair 131 are simultaneously closed in FIG. 5, then the same smallest control voltage U Smin is applied to the further winding 11 , but the winding sense of the further winding 11 is inverted with respect to the preceding case , So that now the induced voltage Δ U min is impressed additive to the input voltage U E. The same applies to the tapped between any other taps 121 to 127 control voltages.

Gemäß dem optimierten Kode sind die Windungszahlen der übrigen Wicklungsabschnitte 104 ibs 108 derart gewählt, daß zwischen benachbarten Abgriffen 121 bis 126 jeweils folgende Abgriffsspannungen zur Verfügung stehen:According to the optimized code, the number of turns of the remaining winding sections 104 ibs 108 are selected such that the following tap voltages are available between adjacent taps 121 to 126 :

AbgriffspaarAbgriffspaar UU XX 121, 122121, 122 2 · U Xmin 2 × U Xmin 122, 123122, 123 1 · U Xmin 1 × U Xmin 123, 124123, 124 4 · U Xmin 4 × U Xmin 124, 125124, 125 6 · U Xmin 6 · U Xmin 125, 126125, 126 2 · U Xmin 2 × U Xmin

Zusammen mit der Spannung 1 · U Xmin am Abgriffspaar 126, 127 ergibt dies die Möglichkeit, alle Steuerspannungsamplituden von 1 · U Smin bis 16 · U Smin entweder direkt an unmittelbar benachbarten Abgriffen oder zwischen weiter auseinanderliegenden Abgriffen abzugreifen, wie dies in der folgenden Tabelle 6 dargestellt ist:Together with the voltage 1 · U Xmin at the tap pair 126, 127 , this results in the possibility of tapping all control voltage amplitudes from 1 · U Smin to 16 · U Smin either directly at immediately adjacent taps or between farther apart taps, as shown in Table 6 below is shown:

Steuerspannungcontrol voltage Abgriffetaps 1 · U Smin 1 · U Smin 126, 127126, 127 2 · U Smin 2 · U Smin 125, 126125, 126 3 · U Smin 3 · U Smin 125, 127125, 127 4 · U Smin 4 · U Smin 123, 124123, 124 5 · U Smin 5 · U Smin 122, 124122, 124 6 · U Smin 6 · U Smin 124, 125124, 125 7 · U Smin 7 · U Smin 121, 124121, 124 8 · U Smin 8 · U Smin 124, 126124, 126 9 · U Smin 9 · U Smin 124, 127124, 127 10 · U Smin 10 · U Smin 123, 125123, 125 11 · U Smin 11 · U Smin 122, 125122, 125 12 · U Smin 12 · U Smin 123, 126123, 126 13 · U Smin 13 · U Smin 123, 127123, 127 14 · U Smin 14 · U Smin 122, 127122, 127 15 · U Smin 15 · U Smin 121, 126121, 126 16 · U Smin 16 · U Smin 121, 127121, 127

Man sieht, daß auch hier der optimierte Kode sich dadurch auszeichnet, daß an dem einen am Ende der Serienschaltung liegenden Wicklungsabschnitt 109 das 1fache der minimalen Abgriffsspannung U Xmin und an dem am anderen Ende liegenden Wicklungsabschnitt 104 das 2fache von U Xmin abgreifbar ist.It can be seen that here, too, the optimized code is characterized in that at the one end of the series connection winding section 109 is 1 times the minimum tap voltage U Xmin and at the other end lying winding section 104 can be tapped twice of U Xmin .

Um entsprechende Verhältnisse wie bei dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel zu erhalten, kann bei dem in Fig. 5 dargestellten Ausführungsbeispiel vorgesehen sein, daß die Leitung 114 im Punkt 140 nicht fest mit der Leitung 95 verbunden ist. Statt dessen können hier zwei im Gegentakt betätigbare Schalter angeordnet werden, mit deren Hilfe das von der Serienschaltung der Wicklungen 104 bis 109 entfernt liegende Ende der Leitung 114 über entsprechende Leitungen entweder mit der vom Ausgangsanschluß 5 zur Last 7 führenden Leitung oder mit der von der Spannungsquelle 1 zum Eingangsanschluß 2 führenden Leitung verbunden werden kann. Diese Schalter werden dann ebenfalls von der Schaltersteuerung 23 angesteuert, um an die Serienschaltung der Wicklungen 104 bis 109 entweder die Eingangsspannung U E oder die Ausgangsspannung U A der Stelleinheit 94 anzulegen. Ersteres findet vorzugsweise dann statt, wenn durch eine entsprechende an die weitere Wicklung 11 angelegte Steuerspannung U S 1, . . ., U S 31 in der ersten Wicklung 9 eine Spannung Δ U₁, . . ., Δ U₃₁ induziert werden soll, die sich auf die Eingangsspannung U E additiv aufprägt. An die Ausgangsspannung U A wird die Leitung 114 dagegen vorzugsweise dann angeschlossen, wenn in der ersten Wicklung 9 eine Spannung Δ U₂, . . ., Δ U₃₂ induziert werden soll, die sich auf die Eingangsspannung U E subtraktiv aufprägt.In order to obtain appropriate conditions as in the embodiment shown in FIG. 1, it may be provided in the embodiment shown in FIG. 5 that the line 114 is not firmly connected to the line 95 at the point 140 . Instead, here two push-pull actuated switches can be arranged, with the help of which the series circuit of the windings 104 to 109 remote end of the line 114 via corresponding lines either with the output terminal 5 to the load 7 line leading or with the voltage source 1 to the input terminal 2 leading line can be connected. These switches are then also driven by the switch controller 23 to apply to the series circuit of the windings 104 to 109, either the input voltage U E or the output voltage U A of the actuator 94 . The former preferably takes place when, by a corresponding to the further winding 11 applied control voltage U S 1 ,. , ., U S 31 in the first winding 9, a voltage Δ U ₁,. , ., Δ U ₃₁ to be induced, which impresses itself on the input voltage U E additive. On the other hand, the line 114 is preferably connected to the output voltage U A when, in the first winding 9, a voltage Δ U ₂,. , ., Δ U ₃₂ is to be induced, which subtractively impresses on the input voltage U E.

Claims (28)

1. Transformatorschaltung, die zur Erzeugung einer einstellbaren, an einer Last liegenden Lastspannung aus einer von einer Spannungsquelle gelieferten Versorgungsspannung wenigstens eine Stelleinheit aufweist, die folgende Bestandteile umfaßt:
  • - Einen Transformator mit einer mit der Last in Reihe liegenden ersten Wicklung und wenigstens einer weiteren Wicklung, deren Windungsverhältnis zur ersten Wicklung größer 1 ist, und
  • - Schalter, mit deren Hilfe durch Anlegen von Steuer-Wechselspannungen an die wenigstens eine weitere Wicklung die Stelleinheit in wenigstens zwei verschiedene Schaltzustände bringbar ist, wobei in einem ersten Schaltzustand in der ersten Wicklung eine erste Spannung induziert wird, die sich auf die Eingangswechselspannung additiv aufprägt, und in einem zweiten Schaltzustand, in der ersten Wicklung eine zweite Spannung induziert wird, die sich auf die Eingangswechselspannung subtraktiv aufprägt,
A transformer circuit comprising at least one actuator unit for generating an adjustable load voltage applied to a load from a supply voltage supplied by a voltage source, comprising:
  • A transformer having a first winding in series with the load and at least one further winding whose turns ratio to the first winding is greater than one, and
  • - Switch, by means of which by applying control AC voltages to the at least one further winding, the actuating unit can be brought into at least two different switching states, wherein in a first switching state in the first winding, a first voltage is induced, which impressively impresses on the input AC voltage , and in a second switching state, in the first winding, a second voltage is induced, which subtractively impresses on the input AC voltage,
dadurch gekennzeichnet, daß die Transformatorschaltung wenigstens eine Stufe (55, 56, 57) umfaßt, die aus wenigstens zwei Stelleinheiten (54, 54′) besteht, die derart miteinander in Reihe geschaltet sind, daß die Ausgangswechselspannung (U A ) der vorderen Stelleinheit (54) die Eingangswechselspannung (U E ′) der hinteren Stelleinheit (54′) ist, und daß die beiden Stelleinheiten (54, 54′) dadurch ein Stelleinheiten-Paar bilden, daß die Windungsverhältnisse der ersten Wicklungen (9, 9′) zu den weiteren Wicklungen (35, 36, 35′, 36′) derart aufeinander abgestimmt sind, daß die Ausgangsspannung (U AP ) des Stelleinheiten-Paares (54, 54′) dann gleich der Eingangsspannung (U EP ) des Stelleinheiten- Paares (54, 54′) ist, wenn die eine (54) der Stelleinheiten auf ihre Eingangsspannung (U EP ) eine induzierte Spannung ( Δ U₁) additiv und die andere Stelleinheit (54′) auf ihre Eingangsspannung (U E ′) eine induzierte Spannung ( Δ U₂′) subtraktiv aufprägt. characterized in that the transformer circuit comprises at least one stage ( 55, 56, 57 ) consisting of at least two actuators ( 54, 54 ' ) connected in series with each other so that the output AC voltage (U A ) of the front actuator ( 54 ) is the AC input voltage (U E ') of the rear actuator ( 54' ), and in that the two actuators ( 54, 54 ' ) form a pair of actuator units in that the winding ratios of the first windings ( 9, 9' ) to the further windings ( 35, 36, 35 ', 36' ) are matched to one another in such a way that the output voltage (U AP ) of the actuator unit pair ( 54, 54 ' ) is then equal to the input voltage (U EP ) of the actuator unit pair ( 54, 54 ' ) is, if the one ( 54 ) of the actuators to their input voltage (U EP ) an induced voltage ( Δ U ₁) additive and the other actuator ( 54' ) to its input voltage (U E ') an induced voltage ( Δ U ₂ ') subtractively imprinted. 2. Transformatorschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die wenigstens zwei ersten Wicklungen (9, 9′) der Transformatoren (8, 8′) der wenigstens zwei Stelleinheiten (54, 54′) direkt miteinander in Reihe liegen.2. Transformer circuit according to claim 1, characterized in that the at least two first windings ( 9, 9 ' ) of the transformers ( 8, 8' ) of the at least two actuating units ( 54, 54 ' ) are directly in series with each other. 3. Transformatorschaltung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie mehrere Stufen (55, 56, 57) umfaßt, und daß durch wenigstens eine Stufe (55, 56, 57) eine Amplitudendifferenz zwischen ihrer Eingangsspannung und ihrer Ausgangsspannung erzeugbar ist, die von den entsprechenden Amplitudendifferenzen aller anderen Stufen verschieden ist.3. Transformer circuit according to claim 1 or 2, characterized in that it comprises a plurality of stages ( 55, 56, 57 ), and in that by at least one stage ( 55, 56, 57 ) an amplitude difference between its input voltage and its output voltage can be generated is different from the corresponding amplitude differences of all other stages. 4. Transformatorschaltung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Absolutwerte der durch die verschiedenen Stufen (55, 56, 57) erzeugbaren Amplitudendifferenzen zueinander im Verhältnis ganzzahliger Dreierpotenzen 1 : 3 : 9 usw. stehen. 4. Transformer circuit according to claim 3, characterized in that the absolute values of the amplitude differences which can be generated by the different stages ( 55, 56, 57 ) relative to each other are in the ratio of integer triplicates 1: 3: 9 and so on. 5. Transformatorschaltung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine weitere Stufe vorgesehen ist, durch die eine Amplitudendifferenz erzeugbar ist, die ein von einer ganzzahligen Dreierpotenz verschiedenes ganzzahliges Vielfaches der kleinsten, durch eine der übrigen Stufen erzeugbaren Amplitudendifferenz ist.5. Transformer circuit according to claim 4, characterized that at least one more Stage is provided, through which an amplitude difference which is one of an integer power of three different integer multiple of the smallest, by an amplitude difference producible by the remaining stages is. 6. Transformatorschaltung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Transformator (8) wenigstens zwei weitere Wicklungen (35, 36) aufweist, an die mit Hilfe der Schalter (37, 38) alternierend jeweils eine Steuer-Wechselspannung anlegbar ist, um die erste Wicklung (9) in den ersten bzw. zweiten Schaltzustand zu bringen.6. Transformer circuit according to one of the preceding claims, characterized in that the transformer ( 8 ) has at least two further windings ( 35, 36 ) to which by means of the switches ( 37, 38 ) alternately one control alternating voltage can be applied to bring the first winding ( 9 ) in the first and second switching state. 7. Transformatorschaltung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die durch Anlegen einer Steuerspannung an die eine weitere Wicklung (35) in der ersten Wicklung (9) induzierte erste Spannung ( Δ U₁) eine Amplitude aufweist, deren Absolutbetrag in etwa gleich dem Absolutbetrag der Amplitude der durch Anlegen einer Steuerspannung an die andere weitere Wicklung (36) in der ersten Wicklung (9) induzierten zweiten Spannung ( Δ U₂) ist. 7. Transformer circuit according to claim 6, characterized in that by applying a control voltage to the one further winding ( 35 ) in the first winding ( 9 ) induced first voltage ( Δ U ₁) has an amplitude whose absolute value is approximately equal to the absolute value the amplitude of the voltage induced by applying a control voltage to the other further winding ( 36 ) in the first winding ( 9 ) second voltage ( Δ U ₂). 8. Transformatorschaltung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zum additiven Aufprägen einer induzierten Spannung ( Δ U₁) die Eingangswechselspannung (U E ) der jeweiligen Stelleinheit (54, 54′) und zum subtraktiven Aufprägen einer induzierten Spannung ( Δ U₂) die Ausgangswechselspannung (U A ) der jeweiligen Stelleinheit (54, 54′) als die jeweilige Steuer-Wechselspannung Verwendung findet.8. Transformer circuit according to one of the preceding claims, characterized in that for the additive impressing an induced voltage ( Δ U ₁), the input AC voltage ( U E ) of the respective actuating unit ( 54, 54 ' ) and for subtractive imposition of an induced voltage ( Δ U ₂ ) the output AC voltage (U A ) of the respective actuator ( 54, 54 ' ) is used as the respective control AC voltage. 9. Transformatorschaltung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Transformator (8) einer jeden Stelleinheit (54, 54′) zwei weitere Wicklungen (35, 35′, 36, 36′) umfaßt, von denen eine nur als addierende Wicklung (35, 35′) Verwendung findet, die mit ihrem einen Ende ständig mit einem (2) der beiden Eingangsanschlüsse (2, 3) der Stelleinheit (54, 54′) direkt galvanisch verbunden ist, und deren anderes Ende mit Hilfe eines Schalters (37, 37′) mit dem anderen Eingangsanschluß (3) direkt galvanisch leitend verbindbar bzw. von diesem trennbar ist, und von denen die andere nur als subtrahierende Wicklung (36, 36′) Verwendung findet, die mit ihrem einen Ende ständig mit einem (5) der beiden Ausgangsanschlüsse (5, 6) der Stelleinheit (54, 54′) direkt galvanisch leitend verbunden ist, während ihr anderes Ende mit Hilfe eines Schalters (38, 38′) mit dem anderen Ausgangsanschluß (6) direkt galvanisch leitend verbindbar bzw. von diesem trennbar ist, und daß die beiden Schalter (37, 37′, 38, 38′) exklusiv betätigbar sind.9. Transformer circuit according to claim 8, characterized in that the transformer ( 8 ) of each adjusting unit ( 54, 54 ' ) comprises two further windings ( 35, 35', 36, 36 ' ), one of which only as an adding winding ( 35 , 35 ' ) is used, which is directly galvanically connected at one end to one ( 2 ) of the two input terminals ( 2, 3 ) of the actuator ( 54, 54' ), and the other end by means of a switch ( 37, 37 ' ) with the other input terminal ( 3 ) directly galvanically conductively connected or is separable from this, and of which the other only as a subtractive winding ( 36, 36' ) is used, with one end constantly with a ( 5 ) the two output terminals ( 5, 6 ) of the adjusting unit ( 54, 54 ' ) is directly electrically conductively connected, while the other end by means of a switch ( 38, 38' ) with the other output terminal ( 6 ) directly galvanically connected or from the sem separable, and that the two switches ( 37, 37 ', 38, 38' ) are exclusively actuated. 10. Transformatorschaltung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Schalter (37, 37′, 38, 38′) zwischen dem Leiter (10), der den einen Eingangsanschluß (3) mit dem einen Ausgangsanschluß (6) direkt verbindet, und dem betreffenden Ende der zugehörigen weiteren Wicklung (35, 35′, 36, 36′) angeordnet sind, daß an jedem der beiden Schalter (37, 37′, 38, 38′) eine Sensoreinheit (42, 42′) angeordnet ist, die ein Signal abgibt, das den Schaltzustand des zugehörigen Schalters (37, 37′, 38, 38′) kennzeichnet, und daß jedem der beiden Schalter (37, 37′, 38, 38′) eine Sperrschaltung (39, 39′, 40, 40′) zugeordnet ist, die in Abhängigkeit von dem Signal, das von der Sensoreinheit des jeweils anderen Schalters (39, 39′, 40, 40′) abgegeben wird, das Schließen des ihr zugeordneten Schalters (39, 39′, 40, 40′) verhindert, so lange der jeweils andere Schalter (39, 39′, 40, 40′) geschlossen ist.10. Transformer circuit according to claim 9, characterized in that the two switches ( 37, 37 ', 38, 38' ) between the conductor ( 10 ) which connects the one input terminal ( 3 ) to the one output terminal ( 6 ) directly, and the respective end of the associated further winding ( 35, 35 ', 36, 36' ) are arranged, that at each of the two switches ( 37, 37 ', 38, 38' ) a sensor unit ( 42, 42 ' ) is arranged, the emits a signal which indicates the switching state of the associated switch ( 37, 37 ', 38, 38' ), and in that each of the two switches ( 37, 37 ', 38, 38' ) has a blocking circuit ( 39, 39 ', 40, 40 ' ) which, depending on the signal which is output by the sensor unit of the respective other switch ( 39, 39', 40, 40 ' ), closes the switch ( 39, 39', 40, 40 ' ), As long as the other switch ( 39, 39', 40, 40 ' ) is closed. 11. Transformatorschaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Schalter (98) an die weitere Wicklung wahlweise eine von mehreren Steuerspannungen (U S 1, . . ., U S 32) anlegbar ist, die derart in zwei Gruppen (U S 1, U S 3, . . ., U S 31 und U S 2, U S 4, . . ., U S 32) unterteilt sind, daß die Steuerspannungen, die zur gleichen Gruppe gehören, alle voneinander verschiedene Amplituden besitzen, während jede Steuerspannung (U S 1, U S 3, . . ., U S 31) aus der einen Gruppe einer Steuerspannung (U S 2, U S 4, . . ., U S 32) aus der anderen Gruppe hinsichtlich der Amplitude zumindest näherungsweise gleich ist, daß die Steuerspannungen (U S 1, U S 3, . . ., U S 31) der einen Gruppe derart an die wenigstens eine weitere Wicklung (11) anlegbar sind, daß sich die dabei induzierten Spannungen ( Δ U₁, Δ U₃, . . ., Δ U₃₁) additiv auf die Eingangsspannung (U E ) der Stelleinheit (4; 94) aufprägen und daß die Steuerspannungen (U S 2, . . ., U S 32) der anderen Gruppe derart an die wenigstens eine weitere Wicklung (11) anlegbar sind, daß sich die dabei induzierten Spannungen ( Δ U₂, Δ U₄, . . ., Δ U₃₂) subtraktiv auf die Eingangsspannung (U E ) aufprägen. 11. Transformer circuit according to one of claims 1 to 5, characterized in that by the switch ( 98 ) to the further winding optionally one of a plurality of control voltages (U S 1 ,..., U S 32 ) can be applied, which in two Groups (U S 1 , U S 3 , ... , U S 31 and U S 2 , U S 4 , ..., U S 32 ) are divided, that the control voltages belonging to the same group, all different from each other Amplitudes have, while each control voltage (U S 1 , U S 3 , ..., U S 31 ) from the one group of a control voltage (U S 2 , U S 4 , .., .., U S 32 ) from the other group with respect to the amplitude is at least approximately equal that the control voltages (U S 1 , U S 3 ,..., U S 31 ) of one group to the at least one further winding ( 11 ) can be applied, that the thereby induced voltages ( Δ U ₁, Δ U ₃, ..., Δ U ₃₁) additively impress on the input voltage (U E ) of the actuator ( 4, 94 ) and that the control tensions (U S 2 ,. , ., U S 32 ) of the other group in such a way that at least one further winding ( 11 ) can be applied, that thereby induced voltages ( Δ U ₂, Δ U ₄,..., Δ U ₃₂) subtractive to the input voltage ( U E ). 12. Transformatorschaltung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß eine Wechselspannungsquelle (100) vorgesehen ist, die mehrere Abgriffe (121, . . ., 127) aufweist, an denen gleichzeitig mehrere Abgriffswechselspannungen (U X 1, . . ., U X 6) zur Verfügung stehen, deren Amplituden derart gewählt sind, daß jede der Steuerspannungen (U S 1, . . ., U S 32) entweder gleich einer oder gleich der Summe von mehreren dieser Abgriffswechselspannungen (U X 1, . . ., U X 6) ist, und daß wenigstens eines der beiden Enden der weiteren Wicklung (11) mit Hilfe von Schaltern (98) wahlweise mit verschiedenen dieser Abgriffe (121, . . ., 127) verbindbar ist.12. Transformer circuit according to claim 11, characterized in that an AC voltage source ( 100 ) is provided, which has a plurality of taps ( 121 ,..., 127 ), at which at the same time several Abgriffswechselspannungen (U X 1 ,..., U X ) whose amplitudes are selected such that each of the control voltages (U S 1 , ..., U S 32 ) is either equal to or equal to the sum of a plurality of these tap AC voltages (U X 1 , ..., U X 6 ), and that at least one of the two ends of the further winding ( 11 ) by means of switches ( 98 ) optionally with different of these taps ( 121 ,..., 127 ) is connectable. 13. Transformatorschaltung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die zur Induzierung der kleinsten gewünschten von Null verschiedenen Spannung ( Δ U min ) in der ersten Wicklung (9) des Transformators (8) erforderliche Steuerspannung (U Smin ) als kleinste Abgriffswechselspannung (U Xmin ) an wenigstens einem Paar von einander direkt benachbarten Abgriffen (126, 127) der Wechselspannungsquelle (100) abgreifbar ist, und daß die zwischen den anderen Paaren einander direkt benachbarter Abgriffe (121, . . ., 126) abgreifbaren Abgriffswechselspannungen (U X 1, . . ., U X 5) entweder gleich dieser kleinsten Abgriffswechselspannung (U Xmin ) oder gleich einem ganzzahligen Vielfachen dieser kleinsten Abgriffswechselspannung (U Xmin ) sind.13. Transformer circuit according to claim 12, characterized in that the for inducing the smallest desired non-zero voltage ( Δ U min ) in the first winding ( 9 ) of the transformer ( 8 ) required control voltage (U Smin ) as the smallest Abgriffswechselspannung (U Xmin ) (at least one pair of mutually directly adjacent taps 126, 127) of the AC voltage source (100) can be tapped, and that the mutually directly adjacent between the other pairs of taps (121..., 126) can be tapped Abgriffswechselspannungen (U X 1, , U X 5 ) are either equal to this smallest tap AC voltage (U Xmin ) or equal to an integer multiple of this smallest tap AC voltage (U Xmin ). 14. Transformatorschaltung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzahl der Abgriffe (121,, . . ., 127), die Anzahl der Abgriffspaare (126, 127; 122, 123), zwischen denen die kleinste Abgriffswechselspannung (U Xmin ) abgreifbar ist, und die Größen der ganzzahligen Vielfachen der kleinsten Abgriffswechselspannung (U Xmin ), die zwischen den übrigen Paaren zueinander unmittelbar benachbarter Abgriffe (121, 122; 123, 124; 124, 125; 125, 126) abgreifbar sind, derart gewählt sind, daß bei minimaler Anzahl von Abgriffen (121,, . . ., 127) ein vorgebbarer maximaler Steuerspannungsbereich (U Smax ) in Einheitsschritten der kleinsten Abgriffswechselspannung (U Xmin ) überdeckbar ist.14. Transformer circuit according to claim 13, characterized in that the number of taps ( 121 ,,..., 127 ), the number of Abgriffspaare ( 126, 127, 122, 123 ), between which the smallest Abgriffs AC voltage (U Xmin ) can be tapped and the magnitudes of the integer multiples of the smallest tap AC voltage (U Xmin ) that can be tapped between the remaining pairs of mutually immediately adjacent taps ( 121, 122, 123, 124, 124, 125, 125, 126 ) are selected such that with a minimum number of taps ( 121, ., ... , 127 ) a predefinable maximum control voltage range (U Smax ) in unit steps of the smallest tap AC voltage (U Xmin ) can be covered. 15. Transformatorschaltung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzahl der Abgriffe (121, . . ., 127), die Anzahl der Abgriffspaare (126, 127; 122, 123), zwischen denen die kleinste Abgriffswechselspannung (U Xmin ) abgreifbar ist, und die Größen der ganzzahligen Vielfachen der kleinsten Abgriffswechselspannung (U Xmin ), die zwischen den übrigen Paaren zueinander unmittelbar benachbarter Abgriffe abgreifbar sind, derart gewählt sind, daß überdies die maximale Spannung, die an der Wechselspannungsquelle (100) abgreifbar ist, gleich der für die Induzierung der gewünschten maximalen Spannung ( Δ U max ) in der ersten Wicklung (9) des Transformators (8) erforderlichen maximalen Steuerspannung (U Smax ) ist.15. Transformer circuit according to claim 14, characterized in that the number of taps ( 121 , ..., 127 ), the number of Abgriffspaare ( 126, 127, 122, 123 ), between which the smallest tap AC voltage (U Xmin ) can be tapped , and the magnitudes of the integer multiples of the smallest Abgriffs AC voltage (U Xmin ), which can be tapped between the other pairs of mutually immediately adjacent taps, are selected such that, moreover, the maximum voltage that can be tapped at the AC voltage source ( 100 ), the same is to induce the desired maximum voltage U max) in the first winding (9) of the transformer (8) required maximum control voltage (U Smax). 16. Transformatorschaltung nach einem der Ansprüche 12 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Wechselspannungsquelle (100) eine Wicklung einer Zusatz-Transformatoranordnung (101) ist, an die eine Wechselspannung angelegt ist und die in mehrere Wicklungsabschnitte (104,, . . ., 109) unterteilt ist, zwischen denen die Abgriffe (121,, . . ., 127) zum Abgreifen der Abgriffswechselspannungen (U X 1, . . ., U X 6) herausgeführt sind.16. Transformer circuit according to one of claims 12 to 15, characterized in that the AC voltage source ( 100 ) is a winding of an additional transformer arrangement ( 101 ), to which an AC voltage is applied and in a plurality of winding sections ( 104,, . 109 ) between which the taps ( 121, ..., 127 ) are led out to pick up the tap AC voltages (U X 1 , ..., U X 6 ). 17. Transformatorschaltung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Wechselspannung, die an die Wicklung der Zusatz-Transformatoranordnung (101) anlegbar ist, die Eingangsspannung (U E ) oder die Ausgangsspannung (U A ) der Stelleinheit (94) ist.17. Transformer circuit according to claim 16, characterized in that the AC voltage which can be applied to the winding of the additional transformer arrangement ( 101 ), the input voltage (U E ) or the output voltage (U A ) of the actuating unit ( 94 ). 18. Transformatorschaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Windungsverhältnis der weiteren Wicklung (11; 35, 36; 35′, 36′) des Transformators (8) zur ersten Wicklung (9) in einem Bereich von 3 : 1 bis 200 : 1 liegt.18. Transformer circuit according to one of claims 1 to 10, characterized in that the turns ratio of the further winding ( 11; 35, 36, 35 ', 36' ) of the transformer ( 8 ) to the first winding ( 9 ) in a range of 3: 1 to 200: 1. 19. Transformatorschaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß eine Sensoreinrichtung zum Erfassen des Phasenverlaufes des Magnetflusses in der ersten Wicklung (9) vorhanden ist, daß die Schalter (37, 38, 37′, 38′), die jeweils zum Anlegen einer Steuerspannung an die weitere Wicklung (35, 36, 35′, 36′) dienen, in Abhängigkeit vom Meßsignal der Sensoreinrichtung nur bei solchen Phasenwinkeln des Magnetflusses in der ersten Wicklung (9) schließbar sind, bei denen dieses Schließen zu einer möglichst kleinen Änderung dieses Magnetflusses führt, und daß diese Schalter (37, 38, 37′, 38′) nur beim Nulldurchgang des durch die weitere Wicklung (35, 36, 35′, 36′) fließenden Stroms geöffnet werden.19. Transformer circuit according to one of claims 1 to 18, characterized in that a sensor device for detecting the phase characteristic of the magnetic flux in the first winding ( 9 ) is present, that the switches ( 37, 38, 37 ', 38' ), respectively for applying a control voltage to the further winding ( 35, 36, 35 ', 36' ) serve, depending on the measuring signal of the sensor device only at such phase angles of the magnetic flux in the first winding ( 9 ) are closable, in which this closing to a possible small change of this magnetic flux leads, and that these switches ( 37, 38, 37 ', 38' ) are opened only at the zero crossing of the current flowing through the further winding ( 35, 36, 35 ', 36' ). 20. Transformatorschaltung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensoreinrichtung eine Sensorwicklung (43) des Transformators (8) ist. 20. Transformer circuit according to claim 19, characterized in that the sensor device is a sensor winding ( 43 ) of the transformer ( 8 ). 21. Transformatorschaltung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Eingangsspannung (U E ) bzw. eine von der Eingangsspannung (U E ) abgeleitete Steuerspannung an die weitere Wicklung (35, 35′) nur dann angelegt wird, wenn sich der Betrag der Amplitude der von der Sensorwicklung (43) abgegebenen Spannung im Bereich seines Maximums befindet, und daß die Ausgangsspannung (U A ) bzw. eine von der Ausgangsspannung (U A ) abgeleitete Steuerspannung an die weitere Wicklung (36, 36′) nur dann angelegt wird, wenn die von der Sensorwicklung (43) abgegebene Spannung sich im Bereich eines Nulldurchgangs befindet.21. Transformer circuit according to claim 20, characterized in that the input voltage (U E ) or one of the input voltage (U E ) derived control voltage to the further winding ( 35, 35 ' ) is applied only when the magnitude of the amplitude the voltage emitted by the sensor winding ( 43 ) is in the range of its maximum, and that the output voltage (U A ) or a control voltage derived from the output voltage (U A ) is applied to the further winding ( 36, 36 ' ) only when the voltage delivered by the sensor winding ( 43 ) is in the range of a zero crossing. 22. Transformatorschaltung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß der Transformator (8) eine mit Hilfe eines Schalters (29) kurzschließbare Kurzschlußwicklung (28) aufweist, und daß der Schalter (29) für die Kurzschlußwicklung (28) während der Zeitspannen geschlossen ist, in denen beim Umschalten von einer Steuerspannung auf eine andere Steuerspannung vorübergehend keine Steuerspannung an einer weiteren Wicklung (11) anliegt.22. Transformer circuit according to claim 19, characterized in that the transformer ( 8 ) by means of a switch ( 29 ) kurzschließbare short-circuit winding ( 28 ), and that the switch ( 29 ) for the short-circuit winding ( 28 ) is closed during the periods, in which when switching from one control voltage to another control voltage temporarily no control voltage to another winding ( 11 ) is applied. 23. Transformatorschaltung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß der Schalter (29) für die Kurzschlußwicklung (28) nur bei solchen Phasenwinkeln des Magnetflusses durch die erste Wicklung (9) geschlossen wird, bei denen dieses Schließen zu einer möglichst kleinen Änderung dieses Magnetflusses führt, und daß dieser Schalter (29) nur beim Nulldurchgang des durch die Kurzschlußwicklung (28) fließenden Stroms geöffnet wird. 23. Transformer circuit according to claim 22, characterized in that the switch ( 29 ) for the short-circuit winding ( 28 ) only at such phase angles of the magnetic flux through the first winding ( 9 ) is closed, in which this closing leads to the smallest possible change in this magnetic flux , and that this switch ( 29 ) is opened only at the zero crossing of the current flowing through the short-circuit winding ( 28 ). 24. Schaltungsanordnung mit einer Transformatorschaltung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Wechselspannungs- Meßfühleranordnung vorgesehen ist, die einen Meßfühler (67; 81) umfaßt, der die von der Spannungsquelle (1; 80) abgegebene Versorgungsspannung (U V ) mißt, daß eine Komparatoranordnung (63, 66; 82) die Ausgangssignale der Meßfühleranordnung mit Referenzwerten (U ref 1, U ref 2; U ref ) vergleicht, und daß durch eine Schaltersteuerung (23; 83) die Schalter der Stufen (55, 56, 57) selektiv derart betätigbar sind, daß der Last (7) die Lastspannung (U L ) mit möglichst konstanter Amplitude zugeführt wird. 24. Circuit arrangement with a transformer circuit according to one of the preceding claims, characterized in that an alternating voltage sensor arrangement is provided which comprises a measuring sensor ( 67, 81 ) which measures the supply voltage (U V ) delivered by the voltage source ( 1; that a comparator (63, 66; 82) the output signals of the measuring sensor arrangement with reference values (U ref 1, U ref2, U ref), and that by a switch controller (23; 83), the switches of the stages (55, 56, 57 ) are selectively operable so that the load ( 7 ), the load voltage (U L ) is supplied with a constant amplitude as possible. 25. Schaltungsanordnung mit einer Transformatorschaltung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Wechselspannungs- Meßfühleranordnung vorgesehen ist, die einen Meßfühler (64) umfaßt, der die Lastspannung (U L ) mißt, daß eine Komparatoranordnung (63, 66; 82) die Ausgangssignale der Meßfühleranordnung mit Referenzwerten (U ref 1, U ref 2; U ref ) vergleicht, und daß durch eine Schaltersteuerung (23; 83) die Schalter der Stufen (55, 56, 57) selektiv derart betätigbar sind, daß der Last (7) die Lastspannung (U L ) mit möglichst konstanter Amplitude zugeführt wird.25. Circuit arrangement with a transformer circuit according to one of the preceding claims, characterized in that an alternating voltage sensor arrangement is provided, which comprises a measuring sensor ( 64 ) which measures the load voltage (U L ) that a comparator arrangement ( 63, 66, 82 ) the output signals of the sensor arrangement are compared with reference values (U ref 1 , U ref 2 , U ref ), and in that the switches of the stages ( 55, 56, 57 ) can be selectively actuated by a switch control ( 23; 7 ) the load voltage (U L ) is supplied with a constant amplitude as possible. 26. Schaltungsanordnung nach Anspruch 24 oder 25, dadurch gekennzeichnet, daß für jeden der Phasenleiter (R, S, T) eines Mehrphasensystems eine Transformatorschaltung (75, 76, 77) mit einer oder mehreren Stufen (55, 56, 57), eine die Spannung auf jedem der Phasenleiter (R, S, T oder R K , S K , T K ) messende Meßfühleranordnung (81), eine die Ausgangssignale der Meßfühleranordnung (81) mit wenigstens einem Referenzwert (U ref ) vergleichende Komparatoranordnung (82) sowie eine Schaltersteuerung (83) vorhanden sind, die aufgrund der von der Komparatoranordnung (82) abgegebenen Differenzsignale die Schalter der Stufen (55, 56, 57) aller Transformatorschaltungen (75, 76, 77) steuert.26. Circuit arrangement according to claim 24 or 25, characterized in that for each of the phase conductors (R, S, T) of a polyphase system, a transformer circuit ( 75, 76, 77 ) having one or more stages ( 55, 56, 57 ), one Voltage on each of the phase conductors (R, S, T or R K , S K , T K ) measuring sensor arrangement ( 81 ), a comparison of the output signals of the sensor arrangement ( 81 ) with at least one reference value (U ref ) comparator arrangement ( 82 ) and a Switch controller ( 83 ) are present, which controls the switches of the stages ( 55, 56, 57 ) of all the transformer circuits ( 75, 76, 77 ) due to the output from the comparator arrangement ( 82 ) differential signals. 27. Verfahren zur Regelung der Amplitude einer Wechselspannung unter Verwendung einer Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 24 bis 26, dadurch gekennzeichnet, daß der Absolutwert der kleinstmöglichen Amplitudenänderung (A) zwischen dem 1,0fachen und dem 2,0fachen des Absolutwertes der zulässigen Abweichung ( δ ) der Lastspannung (U L ) dem Sollwert (S L ) liegt, und daß die Schaltschwellen, bei denen bei zunehmender Abweichung der von der Spannungsquelle abgegebenen Versorgungsspannung (U V ) von der Nennwechselspannung die aufgeprägte Amplitudendifferenz von n-fachen der kleinstmöglichen Amplitudenänderung (A) auf das (n+1)-fache und bei abnehmender Abweichung vom (n+1)-fachen auf das n- fache umgeschaltet wird, derart gewählt sind, daß die Amplitudenwerte der Lastspannung (U L ) bei stetigem Durchlauf der Versorgungsspannung (U V ) durch die jeweilige Schaltwelle vor und nach dem Umschalten symmetrisch zum Sollwert (S L ) liegen.27. A method for controlling the amplitude of an AC voltage using a circuit arrangement according to one of claims 24 to 26, characterized in that the absolute value of the smallest possible amplitude change (A) between 1.0 times and 2.0 times the absolute value of the allowable deviation ( δ ) of the load voltage (U L ) the setpoint (S L ), and that the switching thresholds, in which with increasing deviation of the output from the voltage source supply voltage (U V ) of the nominal AC voltage, the impressed amplitude difference of n times the smallest possible amplitude change (A ) is switched to the ( n + 1) -fold and with decreasing deviation from the (n + 1) -fold to the n -fold, are chosen such that the amplitude values of the load voltage (U L ) during continuous passage of the supply voltage (U V ) are symmetrical to the setpoint (S L ) by the respective switching shaft before and after switching.
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