DE637266C - Anordnung zur elektrischen Regelung von technisch-physikalischen Betriebsgroessen - Google Patents

Description

• Anordnung zur elektrischen Regelung von technisch-physikalischen Betriebsgrößen Zum Beispiel für Anordnungen, bei denen die Verstärkereigenschaften von Elektronenröhren ausgenutzt werden, ist es erforderlich, ein genaues Vergleichsmaß für Spannungen oder Ströme zu finden, wenn man die außerordentliche Empfindlichkeit der heutigen Verstärkeranordnungen und die damit erzielbare Genauigkeit ausnutzen will. Die Schwierigkeit beruht vorwiegend darauf, daß die meisten Vergleichsgrößen, wie Batteriespannung, Zündspannung von Glimmlampen und ähnliche, von Temperatur, Alter, Benutzungsdauer usw. abhängig sind und- Genauigkeiten von wesentlich weniger als i % Fehler sich nur selten erreichen lassen.
• Gegenstand der Erfindung ist eine Anordnung zur elektrischen Regelung von technischphysikalischen Betriebsgrößen, bei der diese Nachteile vermieden sind. Gemäß der Erfindung dient eine der Betriebsgröße proportionale elektrische Spannung als Heizspannung und vorzugsweise zugleich als Anodenspannung für eine im Sättigungsbereich" arbeitende Elektronenröhre, und als Steuerspannung wird die Differenz aus einer dem Sättigungsstrom der Elektronenröhre proportionalen Spannung und der der Betriebsgröße proportionalen Spannung verwendet.
• In der Zeichnung sind verschiedene Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Fig. i zeigt die Anwendung der Erfindung zur Regelung der Spannung einer Gleichstrommaschine i. Die Feldwicklung der Maschine, die von einer Batterie oder einer Erregermaschine gespeist wird, liegt in Reihe mit einer Verstärkerröhre 3. Gemäß der Erfindung speist die konstant zu haltende Spannung U der Gleichstrommaschine i den Heizfaden einer Röhre 4. Zu diesem Zweck ist der Heizdraht über einen Widerstand 6 mit der Spannung U verbunden. Die Anode der Röhre 4 liegt über einen Widerstand 5 am Netz, der so bemessen ist, daß die Röhre im Sättigungsbereich arbeitet.
• In Fig. a ist in Abhängigkeit von der Heizspannung u, welche der zu regelnden Spannung U proportional ist, der Sättigungsstrom J aufgetragen. Man sieht, daß sich dieser bei kleinen Änderungen der Spannung u außerordentlich stark ändert. Als Steuerspannung dient nun die Differenz aus einer von dem Sättigungsstrom abhängigen Spannung und einer der Betriebsspannung proportionalen Spannung. Zu diesem Zweck ist die Anode der Röhre 4 mit dem Heizfaden der Röhre 3 und das Gitter der Röhre 3 mit einem Anzapfpunkt des Widerstandes 6 verbunden. In Fig. z stellt die Gerade die Spannung an dem Anzapfpunkt des Widerstandes 6 dar. Die Anordnung wird nun so gewählt, daß, sobald die Spannung U vom Normalwert nach unten abweicht, die Röhre 3 eine solche Steuerspannungerhält,daß sich ihrWiderstandverkleinert, `nährend umgekehrt bei Steigen der Spannung über den Normalwert die Röhre 3 sa gesteuert wird, daß sich ihr Widerstand er-* höht. Wie die Zeichnung zeigt, ist man bei' der Anordnung nach der Erfindung unabhängig von Batterie- oder Zündspannung von Glimmlampen als Vergleichswert, so daß man eine sehr genaue Regelung erzielen kann. Wie aus Fig. a ersichtlich, kann man im Normalbetrieb die Spannung am Gitter 3 jeweils so einstellen, daß sie einen vorgeschriebenen positiven oder negativen Wert besitzt. Da die Elektronenröhre 4 lediglich die Steuerspannung zu liefern hat, so kann man eine Röhre mit geringem Heizstrom verwenden. Der Heizdraht besitzt daher eine geringe Wärmeträgheit, was für die Regelung von Vorteil ist. Außerdem wird durch das geringe Heizmaß die Lebensdauer der Röhre in günstigem Sinne beeinflußt.
• Eine sehr hohe Empfindlichkeit kann man noch durch die in Fig.3 dargestellte Kaskadenschaltung erreichen, bei der der Sättigungsstrom der Röhre 4 über einen Widerstand 9 den Heizfaden der Röhre 8 heizt, in dessen Anodenkreis ein Widerstand: fo eingeschaltet ist. Dieser wird auch wieder so bemessen, daß im normalen Betrieb die Röhre 8 im Sättigungsbereich arbeitet. Die Steuerspannung wird an der Anode der Röhre 8 und an einem Anzapfpunkt des Widerstandes 6 abgegriffen.
• Die beschriebenen Anordnungen lassen sich auch vorteilhaft für die Regelung von Wechselstromgrößen verwenden, indem von den bekannten übertragungsverfahren zur Umwandlung von Gleichstromgrößen in Wechselstromgrößen und umgekehrt Gebrauch gemacht wird. Fig.4 zeigt dafür ein Ausführungsbeispiel. Die konstant zu haltende Wechselspannung U speist über einen Transformator 1a den Heizfaden der Röhre 4. Im Anodenkreis der Röhre q. liegt ein Kondensator 14. Die sekundäre Heizwicklung des Transformators 12 ist mit einem Pol der Wechselspannungsquelle verbunden. 15 ist ein Stromwandler, der einen dem Ladestrom des Kondensators, der proportional dem Sättigungsstrom der Röhre ist, proportionalen Strom über den Widerstand 16 schickt. Parallel zu der Reihenschaltung von Kondensator und Stromwandler liegt ein Widerstand 13, der dazu dient, der Gleichstromkomponente :einen Weg zu geben. Die an dem Widerstand ';.:erzeugte Spannung wird mit einer Span-=@riu'ltg, an einem Widerstand 17 verglichen, :u,:elche einer Tertiärwicklung des Spannungswandlers 12 entnommen wird. Die Steuerspannung wird an je einem Punkt des Widerstandes 16 und 17 abgenommen und kann beispielsweise als Gitterspannung für einen gesteuerten Gleichrichter dienen, welcher die Erregerwicklung einer Wechselstrommaschine speist.
• Ulan kann auch mit dieser Anordnung eine Gleichstromsteuerspannung gewinnen, indem man die Spannung am Kondensator verwendet, die man mit einer Spannung vergleicht, welche durch Gleichrichtung der Spannung U gewonnen wird.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Anordnung zur elektrischen Regelung von technisch-physikalischen Betriebsgrößen, insbesondere der elektrischen Spannung, dadurch gekennzeichnet, daß eine der Betriebsgröße proportionale elektrische Spannung als Heizspannung und vorzugsweise zugleich als Anodenspannung für eine im Sättigungsbereich arbeitende Elektronenröhre dient, und daß als Steuerspannung die Differenz aus einer dem Sättigungsstrom der Elektronenröhre _ proportionalen Spannung und der der Betriebsgröße proportionalen Spannung verwendet wird. z. Anordnung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, däß der Sättigungsstrom der Röhre als Heizstrom für eine zweite Röhre dient und" als Steuerspannung die Differenz aus einer vom Sättigungsstrom der zweiten Röhre abhängigen Spannung und der der Betriebsgröße proportionalen Spannung dient. 3. Anordnung nach Anspruch i zur Regelung von Wechselstromgrößen, dadurch gekennzeichnet, daß als Steuerspannung die Differenz aus einer dem Ladestrom,einies im Anodenkreis der Elektronenröhre liegenden Kondensators mit Nebenwiderstand entsprechenden Spannung und der der Betriebsgröße proportionalen Spannung dient... -_