DE643826C - Einrichtung zur Regelung von Betriebsgroessen, insbesondere der Spannung, eines Wechselstromkreises - Google Patents

Description

Zur Regelung von Betriebsgrößen, insbesondere der Spannung, eines Wechselstromkreises hat man bereits die Verwendung einer Drosselspule vorgeschlagen, die in den Wechselstromkreis eingefügt ist und deren Reaktanz regelbar ist. Beispielsweise kann die Reaktanz der Drosselspule durch den von gesteuerten elektrischen Gas- oder Dampfentladungsstrecken abgegebenen Gleichstrom geregelt werden. Zur Steuerung der Gas- oder Dampfentladungsstrecken hat man sich einer einem wechselstromgespeisten Brückenkreis entnommenen Spannung bedient, indem man den Brückenkreis in seinen beiden zwischen

ig den Klemmen des Wechselstromkreises liegenden Zweigen aus je einem Widerstand und einer Lampe zusammensetzte. Man gab hierbei den beiden Teilen eines Brückenkreiszweiges eine solche Bemessung, daß die an

ao den Diagonalpunkten der Brücke abgegriffene, zur Steuerung der Gas- oder Dampfentladungsstrecken benutzte Spannung um einen bestimmten Winkel gegenüber der am Wechselstromkreis herrschenden Spannung

a5 phasenverschoben war. Die Phasenverschiebung war hierbei so groß, daß der von den Entladungsstrecken abgegebene Gleichstrom eine solche Reaktanz der Drosselspule ergab, daß ein gegebener Wert der Spannung im Wechselstromkreis aufrechterhalten wurde. Bei Änderungen der Spannung im Wechselstromkreis wurde eine Vergrößerung oder Verkleinerung der Phasenverschiebung zwischen der Diagonalspannung des Brückenkreises und der Spannung am Wechselstromkreis und hierdurch eine entsprechende Veränderung der Aussteuerung der Gasentladungsstrecken herbeigeführt, jedoch in dem Sinne, daß durch die eintretende Reaktanzänderung der Drosselspule die unerwünschte Spannungsänderung im Wechselstromkreis rückgängig gemacht wurde.

Zwar ermöglicht eine solche Anordnung die Konstanthaltung des zu regelnden Betriebswertes, doch genügt sie noch keineswegs den Betriebserfordernissen, die normalerweise an eine Anordnung zur Regelung von Betriebsgrößen, insbesondere der Spannung, eines Wechselstromkreises gestellt werden. Es wird nämlich meistens eine beliebige Regelbarkeit des zu beeinflussenden Betriebswertes gefordert, wobei nach einmaliger Ein regelung die Anlage selbsttätig diesen einmal eingestellten Betriebswert dauernd beibehalten soll. Bei der bekannten Anordnung wäre dieser Regelvorgang nur dann möglich, wenn eine Auswechselung der Einzelteile des verwendeten Brückenkreises gegen anders bemessene Einzelteile vorgenommen würde, wobei berücksichtigt werden muß, daß es mit sehr großen Schwierigkeiten verbunden ist, jeweils zwei in ihrer Wirkungsweise vollkommen gleichartige Einzelteile zu beschaffen. Andererseits würde abe· bereits eine

geringfügige Verschiedenheit entweder der zu verändernden Widerstände oder der Lampen dazu führen, daij eine andere als die geforderte Phasenlage zwischen der Diagonal· spannung des Brückenkreises und der Spannung an dem zu regelnden Wechselstromkreis vorhanden wäre, die notwendigerweise eine andere als die geforderte Aussteuerung der Entladungsstrecken zur Folge hätte. Ferner ίο ist zu berücksichtigen, daß eine solche Änderung des einzuhaltenden Betriebswertes nur unter Stillsetzung des Betriebes möglich ist, eine Maßnahme, die meistens schon die praktische Verwendung einer solchen Anordnung ausschließt. Schließlich besteht ein sehr wesentlicher Mangel der bekannten Anordnung darin, daß die Phasenlage der Zündpunkte der Entladungsstrecken nicht in Abhängigkeit von der zu regelnden Größe selbst eingestellt werden kann.

Gemäß der Erfindung solJen diese Nachteile dadurch beseitigt werden, dal.) bei einer Einrichtung zur Regelung von Betriebsgrößen, insbesondere der Spannung, eines Wechsel Stromkreises mit Hilfe einer Drosselspule, deren Reaktanz durch den von elektrischen gesteuerten Gas- oder Dampfentladungsstrecken abgegebenen Gleichstrom verändert wird, bei der die Steuerspannung für die Gas- oder Dampfentladungsstrecken einem wechselstromgespeisten Brückenkreis entnommen wird, der Brückenkrcis ein Widerstandsglied enthält, das entweder in Abhängigkeit von der Regelgröße des Wechselstromkreises selbsttätig oder auch willkürlich verändert werden kann. Es kann also mit Hilfe der Anordnung gemäß der Erfindung die zu regelnde Betriebsgröße des Wechselstromkreises auf einen bestimmten Wert eingeregelt und es kann während des Betriebes eine beliebige Veränderung dieses Wertes vorgenommen werden, wobei die Einhaltung dieses Wertes durch die Anordnung weiterhin selbsttätig erfolgt. Zur Vervollkommnung der Anordnung gemäß der Erfindung wird man ferner als Widerstandsglied des Brückenkreises ein trägheitsloses Schaltmittel verwenden; beispielsweise ordnet man in dem Brückenkreis eine Grae.tzsche Gleichrichterschaltung von elektrischen Ventilen an, an deren Gleichstrompolen ein veränderlicher Widerstand, z. B. eine gesteuerte Hochvakuumröhre, angeschlossen ist. An Stelle der Gleichrichteranordnung im Brückenkreis kann auch eine Drosselspule verwendet werden, deren Reaktanz beispielsweise durch den von einer gesteuerten Hochvakuumröhre abgegebenen Gleichstrom beeinflußt wird. Zur Beeinflussung bzw. Veränderung; des zu regelnden Betriebswertes des Wechselstrom- ; kreises wird man die auf das Steuersntter 1 der Hochvakuumröhre einwirkende Steuerspannung verändern und hierdurch nicht nur eine hochempfindliche, sondern zugleich auch eine äußerst genaue Regelung des Betriebswertes erhalten.

Zur besseren Erläuterung des Wesens der Erfindung soll die nachfolgende Beschreibung von Ausführungsbcispiclcn der Erfindung dienen. Fig. ι stellt ein solches dar. Fig. 2 ist ein Vektordiagramm, das die Wirkung der Phasenvcrschiebungsstcucrung nach Fig. ι veranschaulicht.

■ Fig. 3 ist ein Kurvendiagramm, das die Wirkung der Veränderung der Phasenbeziehung zwischen Gitter- und Anodenspannung wiedergibt.

Fig. 4 stellt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung und

Fig. 5 ein für dieses gültiges Vektordiagramm dar.

In Fig. ι bedeutet 10 einen Beleuchtungsstromkreis, der mit Strom von den Wechselstromleitungen 11 und 12 versorgt wird und dessen Spannung durch die Drosselspule 13 gesteuert wird, die drei Schenkel 14, 15 und 16 mit den Wicklungen 17, 18 und 19 aufweist.

Die Wicklungen 17 und 19 sind durch die Leiter 21 und 22 in Reihe mit dem Lampenstromkreis 10 geschaltet. Der Leiter 22 ist mit dem Speiseleiter 12 verbunden. Der Leiter 21 verbindet eine Klemme des Lampenstromkreiscs 10 mit der Wicklung 17. Die andere Klemme des Lampenstromkreises 10 ist über den Leiter 23 an den Speiseleiter 11 angeschlossen.

Die Wicklung 18, die die Steuerwicklung der Drosselspule 13 darstellt, wird mit gleich- too gerichtetem Strom gespeist, der den magnetischen Fluß des Kernes der Drosselspule in Abhängigkeit von den Veränderungen des Stromes in der Steuerwicklung 18 verändert, um so den Spannungsabfall an den Wicklungen 17 und 19 zu regeln.

Der gleichgerichtete Strom wird der Steuerwicklung 18 von einem Transformator 24, der eine von den Speiselcitcrn 11 und 12 erregte, nicht näher bezeichnete Primärwicklung besitzt, mit Hilfe von 2 gittergesteuerten Glühkathodeiiientladungsgefäßen 25 und 26 zugeführt, die in Vollweggleichrichteranordnung geschaltet sind.

Die Glühfaden oder Kathoden 27 und 28 n₅ der Entladungsgefäße 25 und 26 werden durch die nicht näher bezeichnete Sekundärwicklung des Transformators 29 geheizt, dessen ebenfalls nicht näher bezeichnete Primärwicklung mit den Speiscleitungen 11 und 12 ιαο verbunden ist. Eine Klemme der Steuerwicklung 18 der Drosselspule 13 ist mit der

Mittelanzapfung 31 der Sekundärwicklung des Transformators 29 durch den Leiter 32 verbunden. Die andere Klemme der Wicklung 18 ist an die Mittelanzapfung 33 der Sekundärwicklung des Transformators 24 durch den Leiter 34 angeschlossen, und die Anoden 35 und 36 der Entladungsgefäße 25 und 26 sind mit den Endklemmen der nicht näher bezeichneten Sekundärwicklung des Transformators 24 über die Leiter 37 und 38 verbunden·

Da jede der Röhren 25 und 26 die bekannte Charakteristik des Stromdurchganges nur in einer Richtung, nämlich von der Anode zu der Kathode, aufweist, kann der Stromdurchgang nur während der positiven Halbwelle stattfinden, wenn die Entladungsgefäße von einer Wechselstromquelle erregt werden. Wenn also· die Schaltung so getroffen ist, wie Fig. 1 zeigt, gestattet die Röhre 25 einen Stromdurchgang durch die Steuerwicklung· 18 während der einen Hälfte der Wechselstromperiode und das Entladungsgefäß 26 in ähnlicher Weise während der anderen Hälfte der Wechselstromperiode, um auf diese Weise eine Vollweg-Gleichrichtung zu bewirken. Derjenige Teil der positiven Halbwelle, während dessen der Stromübergang stattfindet, kann durch entsprechende Veränderung des Steuerpotentials geregelt werden, das den Gittern 39 und 40 der entsprechenden EntladuBgsgefäße 25 und 26 aufgedrückt wird. Wie schon erwähnt, können gesteuerte Entladungsgefäße, die in Wechselstromkreisen angeordnet sind, durch das gewöhnlich als Phasenverschiebungsverfahren bezeichnete Verfahren gesteuert werden, bei dem eine Wechselspannung von im wesentlichen konstanter Größe einem Gitter aufgedrückt wird, wobei jedoch die Phasenlage der Gitterspannung in bezug auf die Anodenspanniung geändert werden kann. Die Erfindung erstreckt sich auf eine Verbesserung dieser Phasenverschiebungssteuerung, wie nachfolgend beschrieben.

Wie in Fig. 1 dargestellt, wird zur Bildung der Steuerpotentiale ein Brückenstromkreis 41 von den Speiseleitungen 11 und 12 über einen Transformator 42 erregt. Eine Kapazität 43 und eine Gleichrichteraäiordnung 44 sind in Reihe über die Klemmen der nicht näher bezeichneten Sekundärwicklung des Transformators 42 miteinander verbunden. Die Gleichrichteranordnung 44 kann von einer entsprechenden Type, z. B. der der bekannten Metalloxydgleichrichter in Vollwegschaltung, sein. Die positive bzw. die negative Leitungsklemme der Gleichrichteranordnung 44 ist mit der Anode 45 bzw.

So mit der Kathode 46 der Vakuumröhre 47 verbunden.

Die Kathode oder der Heizfaden 46 der Röhre 47 wird mit Heizstrom von einem Transformator 48 versorgt, der an den Speiseleitungen 11 und 12 liegt. Ein Steuerpotential kann dem Gitter 49 mit Hilfe eines Spannungsteilerwiderstandes 51 und einer Batterie 52 aufgedrückt werden.

Die S teuer spannungen der gesteuerten Entladungsgefäße 25 und 26, die von dem Brückenstromkreis 41 abgeleitet werden, stehen in Abhängigkeit von derjenigen Spannung, die zwischen der- Mittelanzapfung 53 der nicht näher bezeichneten Sekundärwicklung des Transformators 42 und dem Verbindungspunkt 54 zwischen der Kapazität 43 und der Gleichrichteranordnung 44 herrscht. Wie in Fig. 1 dargestellt, wird dies dadurch erreicht, daß in Reihe zwischen diesen beiden Punkten 53 und 54 im Brückenstromkreisi 41 zwei Widerstände 55 und 56 angeordnet sind, deren Klemmen mit den Gitter- und Kathodenelementen der gesteuerten Entladungsgefäße 25 und 26 verbunden sind. Es sei darauf hingewiesen, daß im Bedarfsfalle für den gleichen Zweck ein Gittertransformator statt der Widerstände 55 und 56 verwendet werden kann.

Die Sekundärspannung des Transformators 42, die auf die Kapazität 43 und die mit dieser in Reihe geschaltete Gleichrichteranordnung 44 wirkt, erzeugt an diesen Spannungsabfälle, die eine durch das Vektordiagramm der Fig. 2 dargestellte Phasenbeziehung aufweisen. In diesem Diagramm bedeuten die Vektoren E₁ und E₂ diejenigen Spannungen, die an den beiden Abschnitten der nicht näher bezeichneten Sekundärwicklung des Transformators 42 auftreten. Die Vektoren E_r und E_c stellen die Spannungsabfalle an der Gleichrichteranordnung 44 und an der Kapazität 43 dar. Der Vektor E endlich ergibt diejenige Spannung, die zwischen den Punkten 53 und 54 des Brückensiromkreises 41, d. h. an den in Reihe liegenden Widerständen 55 und 56, herrscht.

Bei einer gegebenen Stellung des Schleifkontaktes am Spannungsteilerwiderstand 51 ist der Vektor E gegenüber dem Vektor E₁ etwa um den in Fig. 2 eingetragenen Winkel Φ verschoben. In dem Diagramm der Fig. 3 stellen die Kurve 57 die den Anoden 35 und 36 der gesteuerten Entladungsgefäße 25 und 26 aufgedrückte Spannung, die Kurve 58 die den Gittern dieser Entladungsgefäße aufgedrückten Steuerspannungen und Φ den Verschiebungswinkel zwischen diesen beiden Spannungskurven 57 und 58 dar.

Bevor eine gesteuerte Entladungsrohre Strom durchläßt, ist es notwendig, daß das Steuergitter ein Potential oberhalb eines ge-

gebenen kritischen Wertes erhält. Eine solche Reihe von Minimal- oder kritischen Werten der Gitterspannung ist in Fig. 3 durch die gestrichelt gezeichnete Kurve 59 dargestellt. Wenn die negative Spannung an dem Gitter während einer Periode dauernd die kritischen Werte unterscheidet, kann ein Stromübergang zwischen Anode und Kathode des Entladungsgefäßes nicht stattfinden. Wenn jedoch die negative Gitterspannung den kritischen Wert, der durch die Kurve 59 dargestellt wird, erreicht, tritt von diesem Punkte an eine Stromleitung während des Restbetrages der positiven Halbwelle ein. Eine Stromleitung von der Anode zu der Kathode des Entladungsgefäßes tritt somit während des schraffierten Teiles der positiven Halbwelle ein. Es ist ersichtlich, daß der Zeitpunkt des Stromüberganges durch Verschiebung der Phasenlage der Steuerspannung geändert werden kann.

Während derjenigen Halbwelle der Speisewechselspannung, in der die rechte Klemme der nicht näher bezeichneten Sekundänvicklung des Transformators 24 positiv in bezug auf die linke Klemme ist, kann ein Erregerstrom durch die Wicklung- 18 der Drosselspule 13 durch denjenigen Stromkreis fließen, der von der rechten Sekundärklemme des Transformators 24 durch den Leiter 2>7> die Anode 35 und die Kathode 27 der gittergesteuerten Röhre 25, die sekundäre Mittelanzapfiing 31 des Transformators 29, den Leiter 32, die Wicklung 18 und durch den Leiter 34 zurück zu der sekundären Mittelanzapfung 33 des Transformators 24 verläuft.

In gleicher Weise fließt während derjenigen Halbwelle der Wechselspannung, während der die linke Klemme der Sekundärwicklung des Transformators 24 positiv in bezug auf die rechte Klemme ist, ein Erregerstrom für die Steuerwicklung iS durch denjenigen Stromkreis, der von der linken Klemme der Sekundärwicklung des Transformators 24 durch den Leiter 38, die Anode 3O und die Kathode 2S der gittergesteuerten Röhre 26, die sekundäre Mittelanzapfung 31 des Transformators 29, den Leiter 32, die Wicklung iS und den Leiter 34 zurück zu der sekundären Mittelanzapfung 33 des Transformators 24 verläuft.

Bei dem in Fig. 1 gezeigten Beispiel werden Steuerspannungen für die Entladungsgefäße 25 und 26 den Gittern durch einen Stromkreis aufgedrückt, der bei dem Entladungsgefäß 25 die Kathode 27, die Mittelanzapfung 31, die Leiter 32 und 61, die Mittelanzapfung 62 der in Reihe geschalteten Widerstände 55 und 56, den Widerstand 55, den Leiter 63, den Gitterwiderstand 64 und I das Gitter 39 in sich schließt. Für das Entladungsgefäß 26 verläuft der entsprechende Stromkreis von der Kathode 28 über die Transformatoranzapfung 31, die Leiter 32 und 61, die Mittelanzapfung 62 der in Reihe geschalteten Widerstände 55 und 56, den Widerstand 56, den Leiter 65 und den Gitterwiderstand 66 zurück zu dem Gitter 40.

Für eine bestimmte Spannung an dem Gitter der Vakuumröhre 47 sei die Phasenlage der den Gittern der gittergesteuerten Röhren 25 und 26 aufgedrückten Steuerspannungen derart, daß der effektive Strom, der durch die Entladungsgefäße für die Steuerwicklung 18 der Drosselspule 13 fließt, einen genügend hohen Wert annimmt, um eine bestimmte Spannung in dem Lampenstromkreis 10 aufrechtzuerhalten.

Wenn die Spannung des Lampenstromkreises 10 verändert werden soll, kann die negative Spannung des Gitters 49 der Röhre 47 durch Einstellung des Spannungsteilerwiderstandes 51 verringert werden, so daß der Widerstand des Entladungsgefäßes 47 verringert wird und infolgedessen der Widerstand der Gleichrichteranordnung 44 sinkt. Hierdurch wird die Gesamtimpedanz des Brückenstromkreises 41 erniedrigt, der Strom durch die in Reihe geschaltete Kapazität 43 und die Gleichrichteranordnung 44 steigt an, so daß der Spannungsabfall am Xondensator 43, der in Fig. 2 durch E_c dargestellt wird, wächst, während der Spannungsabfall an der Gleichrichteranordnung 44, der in Fig. 2 durch den Vektor E, dargestellt ist, sinkt.

Da diese Vektoren E_c und E, stets einen Winkel von ungefähr 90° miteinander bilden, und da die gesamte aufgedrückte Spannung, die durch die Summe der Vektoren E₁ und E₂ dargestellt wird, unverändert bleibt, wird der Schnittpunkt der Vektoren E_r und E_c auf einer Kurve verlaufen,, die einen Halbkreis 67 über den Vektoren E₁ -\- E₂ als Durchmesser darstellt.

Wenn deshalb der Vektor E_c verlängert und der Vektor E_r verkürzt wird, dreht sich der Vektor E entgegen dem Drehsinn des Uhrzeigers bis zu einer neuen Stellung, in Mo der der Winkel Φ kleiner ist als der in Fig. 2 gezeichnete Wert. Die Kurven in Fig. 3 veranschaulichen, daß in dem Maße, wie der Winkel Φ kleiner wird, der Schnittpunkt der Gitterspannungskurve 58 mit der Kurve 59 der kritischen Gitterspannung sich nach links bewegt und die Stromleitung durch das gesteuerte Entladungsgefäß in einem früheren Punkte der positiven Halbwelle einsetzt. Auf diese Weise steigt der effektive Strom, der iao durch die Steuerwicklung 18 der Drosselspule 13 fließt, an, und die Spannung des

Lampenstromkreises io wird entsprechend wachsen.

In ähnlicher Weise wird, wenn die negative Spannung, die dem Gitter 49 der Vakuumröhre 47 aufgedrückt wird, ansteigt, der Widerstand des Entladungsgefäßes 47 vergrößert, und der Widerstand der Gleichrichteranordnung 44 steigt an. Diese Wirkung hat ein Ansteigen der Gesamtimpedanz des Brückenstrornkreises 41 und ein Abfallen des Stromes in diesem zur Folge, so daß der Spannungsabfall an der Kapazität 43 ab- und derjenige an der Gleichrichteranordnung zunimmt.

Fig. 2 veranschaulicht, daß eine solche Verkürzung des Vektors E_c und eine Verlängerung des Vektors E_r eine Drehung des Vektors E im Drehsinn des Uhrzeigers verursachen, so· daß der Verschiebungswinkel Φ anwächst. Hierdurch wird die Gitterspannungskurve 58 in Fig. 3 nach rechts verschoben. Das hat zur Folge, daß die Stromleitung in dem gesteuerten Entladungsgefäß in einem späteren Punkte einer jeden positiven Halbwelle eintritt. Hierdurch wird der effektive Wert des Stromes in der Steuerwicklung 18 erniedrigt und die Spannung in dem Lampen Stromkreis 10 entsprechend verringert.

Die Phasenverschiebungsbrücke 41 in dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 benutzt, wie oben ausgeführt, 'eine Kapazität, die mit einer Anordnung von einstellbarem Widerstand in Reihe geschaltet ist. Diese besondere Ausführung besitzt den Vorteil, daß eine unverzerrte verschobene Gitterspannung gewonnen wird, ein Merkmal, das besonders wünschenswert bei Anwendungen ist, die sich auf Spannungsregielungen erstrecken. Man hat jedoch gefunden, daß zur Gewinnung phasenverschobener Gitterepanntmgen auch andere Arten von Brückenstromkreisen verwendet werden können, z. B. solche, bei denen ein unveränderlicher Widerstand in Reihe mit einer einstellhanen Reaktanz benutzt wird.

In Fig. 4 wird die Steuerwicklung 18 der Drosselspule 13 von den Wechselstromleitungenii und 12 über einen Gleichrichtungsstromkreis mit gesteuerten Entladungsgefäßen erregt, der, wie ersichtlich, mit dem Ausfuhr ungsbeispiel in Fig. 1 identisch ist. Lediglich der Brückenstromkreis zwischen der Vakuumröhre 47 und den gittergesteuerten Entladungsgefäßen 25 und 26 ist ein anderer.

Wie dargestellt, besitzt dieser Brückenstromkreis 41 einen unveränderlichen Widerstand ji, der in Reihe mit den Wechselstromwicklungen 72 einer einstellbaren Reaktanz 70 liegt, zu deren Erregung gleichzeitig die nicht näher bezeichnete Sekundärwicklung des Transformators 42 dient, dessen Primärwicklung mit den Speiseleitern 11 und 12 verbunden ist. Die nicht näher bezeichnete Primärwicklung des Gitterspannungstransformators 73 ist mit der Mittelanzapfung 53 der Sekundärwicklung des Transformators 42 und dem Anschlußpunkt 54 verbunden, der den Widerstand 71 mit den Wicklungen 72 der einstellbaren Reaktanz 70 verbindet.

Der Transformator 73 dient zur Kupplung des Brückenstromkreises 41 mit den Gittern der gesteuerten Entladungsgefäße 25 und 26. Die Sekundärwicklung dieses Transformators 73 ist mit einer Mittelanzapfung 74 versehen, die durch den Leiter 75 mit den Kathoden 27 und 28 der gesteuerten Entladungsgefäße 25 und 26 verbunden ist, während die beiden Enden dieser Wicklung an die Gitter 39 und 40 der gesteuerten Entladungsgefäße 25 und 26 angeschlossen sind, und zwar durch die Leiter 76 und JJ.

Die Wechselstromwicklungen 72 stellen einen Teil der einstellbaren Reaktanz 70 dar, die in ähnlicher Weise wie die Drosselspule 13 einen dreischenkligen Kern 78 und eine Gleichstromerregerwicklung 79 besitzt. Der Durchgang eines Gleichstromes durch die Wicklung 79 verursacht eine Sättigung des Drosselspulenkernes 78 und verringert auf diese Weise die Reaktanz der Wicklung 72. go

Der Gleichstrom für die Erregerwicklung 79 kann von einer beliebigen Stromquelle abgenommen werden. In der Anordnung gemäß Fig. 4 wird er beispielsweise von dem Transformator 42 über einen Stromkreis, der die Anode 45 und die Kathode 46 der Vakuumröhre 47 umfaßt, entnommen. Die Röhre 47 arbeitet derart, daß sowohl der diesem Kreis aufgedrückte Wechselstrom gleichgerichtet als auch die Größe des resultierenden, pulsierenden Gleichstromes in der Erregerwicklung 79 in Abhängigkeit von der dem Gitter 49 der Röhre 47 aufgedrückten Steuerspannung geregelt wird.

Wie bei dem Fall, der im Ausf ührungsbeispiel gemäß Fig. 1 dargestellt ist, kann das Potential, das dem Gitter 49 der Röhre 47 aufgedrückt ist, normalerweise einen kleinen negativen Wert besitzen. Hierbei fließt ein mittlerer Wert des Erregerstromes durch die Wicklung 79 der Drosselspule 70 über einen Stromkreis, der von der linken Klemme der Sekundärwicklung des Transformators 42 über den Leiter 81, die Wicklung 79, den Leiter 82, die Anode 45 und die Kathode 46 der Röhre 47 und den Leiter 83 zurück zu der rechten Klemme des Transformators 42 verläuft.

Dieser Wert des Erregerstromes 'ergebe für die Wicklung 72 der Drosselspule 70 einen solchen Wert der Reaktanz, daß der Spannungsabfall an diesen Wicklungen 72,

der durch den von dem Transformator 42 über den Widerstand 71 gelieferten Strom erzeugt wird, in dem Vektordiagramm der Fig. 5 durch den Vektor Ei₁ dargestellt sei. In Fig. 5 bezeichnen, ähnlich wie in Fig. 2, die Vektoren E₁ und Zr₂ die den Brücken-Stromkreis 41 erregenden und von dem Transformator 42 gelieferten Spannungen. Unter Berücksichtigung der obengenannten ίο Bedingungen wird am Widerstand Ji ein Spannungsabfall auftreten, der durch den Vektor E_r gegeben ist und mit dem Vektor Ek der Klemmenspannung an der Drosselspule 70 einen Winkel von go° bildet. Die auf den Transformator 73 wirkende Spannung wird durch E' dargestellt, welche gegenüber der Spannung E₂ um den Winkel β nacheilend verschoben ist. Es ist ersichtlich, daß die den Gittern der gesteuerten Entao ladungsgefäße 25 und 26 aufgedrückte Steuerspannung in bezug auf ihre Phasenlage von der Spannung E' abhängig ist, die ihrerseits durch die dem Gitter 49 der Röhre 47 aufgedrückte Steuerspannung geregelt wird. Ein Absinken des Wertes der negativen Vorspannung des Gitters 49 hat ein Anwachsen des Stromes zur Folge, der durch die Röhre 47 für die Erregerwicklung 79 der Drosselspule 70 fließt und hierdurch den Drosselspulenkern 78 sättigt, um so die Reaktanz der Wechselstromwicklungen 72 zu erniedrigen. Hierdurch wird die Gesamtimpedanz des Brückenstromkreises 41 erniedrigt, und der Strom durch den Widerstand 71 und die Drosselspulenwicklungen 72 wächst entsprechend an, ebenso der Spannungsabfall am Widerstand Ji, der in Fig. 5 durch den Vektor E_r dargestellt wird, während der Spannungsabfall an den Wechsel-Stromwicklungen 72 der Drosselspule 70, der in Fig. 5 durch den Vektor Ek dargestellt ist, erniedrigt wird. Die Verlängerung des Vektors E_r und die Verkürzung des Vektors Ek verursachen eine Drehung des Vektors E' entgegen dem Drehsinn des Uhrzeigers, so daß der Phasenverschiebungswinkel β abnimmt.

Die Verbindungen des Transformators 73 mit den Gittern der gesteuerten Röhren 25 und 26 sind derart, daß eine Verkleinerung des Winkels ß, die einer Vergrößerung des Winkels Φ in Fig. 5 entspricht, infolge der kreuzweisen Schaltung der Gitterleitungen 76 und 77 in Fig. 4 eine derartige Verschiebung der durch den Vektor E' dargestellten Gittersteuerspannung verursacht, daß der Strom in der Steuerwicklung 18 der Drosselspule 13 ansteigt.

Es ist offenbar, daß ein Anwachsen der dem Gitter 49 der Röhre 47 aufgedrückten Steuerspannung eine Wirkung hervorruft, die der durch das Absinken der Steuerspannung hervorgerufenen Wirkung entgegengesetzt ist. Die Spannung in dem Beleuchtungsstromkreis 10 kann deshalb beliebig durch Einstellung des Spannungsteilerwiderstandes 51 geregelt werden. In den Ausführungsbeispielen der Erfindung ist die Steuerung der einem Beleuchtungssystem aufgedrückten Spannung wiedergegeben, wie dies beispielsweise für Theaterbeleuchtungsstromkreise notwendig ist. Es ist jedoch offensichtlich, daß die beschriebene Steuerung ebenso vorteilhaft in Generatorspannungsregel systemen zur Regelung der Spannung des Generators sowie in Motorsteuersystemen zur Steuerung der Geschwindigkeit von Motoren u. dgl. verwendet werden kann.

Claims (4)

1. Patentansprüche:

   I. Einrichtung zur Regelung von Betriebsgrößen, insbesondere der Spannung, eines Wechselstromkreises mit Hilfe einer Drosselspule, deren Reaktanz durch den von elektrischen gesteuerten Gas- oder D ampf entladungsstr ecken abgegebenen Gleichstrom verändert wird, bei der die Steuerspannung für die Gas- oder Dampfcntladungsstrecken einem wechselstromgespeisten Brückenkreis entnommen wird, go dadurch gekennzeichnet, daß der Brückenkreis ein Widerstandsglied enthält, das entweder in Abhängigkeit von der Regelgröße des Wechselstromkreises selbsttätig oder auch willkürlich verändert werden kann.
2. 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der wechselstromgespeiste Brückenkreis als veränderliches Widerstandsglied eine Graetzsche Anordnung von Ventilen enthält, an deren Gleichstrompolen ein veränderlicher Widerstand, z. B. eine gesteuerte Hochvakuumröhre, angeschlossen ist.
3. 3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der wechselstromgespeiste Brückenkreis als veränderliches Widerstandsglied eine Drosselspule enthält, deren Reaktanz beispielsweise durch den von einer gesteuerten Hoch- no vakuumröhre abgegebenen Gleichstrom beeinflußt wird.
4. 4. Einrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die willkürliche Regelgröße auf den Gitterkreis der Hochvakuumröhre einwirkt.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen