DE646551C - Anordnung zur Erzeugung einer Wechselspannung in Abhaengigkeit von einem (insbesondere sehr kleinen) Gleichstrom - Google Patents
Anordnung zur Erzeugung einer Wechselspannung in Abhaengigkeit von einem (insbesondere sehr kleinen) GleichstromInfo
- Publication number
- DE646551C DE646551C DES106918D DES0106918D DE646551C DE 646551 C DE646551 C DE 646551C DE S106918 D DES106918 D DE S106918D DE S0106918 D DES0106918 D DE S0106918D DE 646551 C DE646551 C DE 646551C
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- direct current
- alternating
- voltage
- alternating voltage
- windings
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03F—AMPLIFIERS
- H03F9/00—Magnetic amplifiers
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- General Induction Heating (AREA)
Description
Es tritt häufig die Aufgabe auf, in Abhängigkeit von einem verhältnismäßig kleinen
Gleichstrom Regelungen anderer Größen durchzuführen. Ein solcher Fall ist beispielsweise
die Regelung in Abhängigkeit von irgendwelchen Temperaturzuständen mit Hilfe von Thermoelementen. So handelt es
sich beispielsweise häufig darum, die Temperatur elektrischer öfen dadurch genau konstant
zu halten,' daß der sehr kleine Gleich- · strom eines in dem Ofen angeordneten Thermoelementes auf die Steuerung eines
gittergesteuerten Gleichrichters (Quecksilberdampfgleichrichter) einwirkt. Dieser Gleichrichter
beeinflußt oder liefert dann den Heizstrom für den Ofen und wird von dem Thermoelement bei Temperaturschwankungen
geregelt. Die Schwierigkeit einer solchen Regelung besteht darin, daß das Thermoelement
eine derart niedrige Spannung, etwa in der Größe eines Millivolts, liefert, daß man diese Spannung für Regelzwecke
nicht verwenden kann. Diese Schwierigkeit wird gemäß der Erfindung überwunden. Die
Erfindung geht dabei von der Erkenntnis aus, daß es möglich ist, mit einer Transformatorschaltung,
wie sie in dieser Form bisher nur zum Zwecke der Frequenzvervielfachung verwendet wurde, die gestellte Aufgäbe
zu lösen, wenn man für die Einzelteile der Anordnung bestimmte Bemessungsregeln einhält. Die hier in Betracht kommende Frequenzvervielfachungseinrichtung
besteht aus zwei gleich bemessenen Magnetkreisen, die mit Wechselströmen erregt werden, welche
gleichzeitig durch Null hindurchgehen. Außerdem werden diese beiden Magnetkreise noch
zusätzlich durch einen Gleichstrom in entgegengesetztem Sinne magnetisiert, und •schließlich ist mit jedem Magnetkreis noch
eine* Wicklung verkettet, die mit der entsprechenden Wicklung des anderen Magnetkreises
so hintereinandergeschaltet ist, daß beide in entgegengesetztem Sinne induziert werden.
Gemäß der Erfindung werden nun diese
Magnetkreise so bemessen, daß sie von den Erregerwechselströmen gesättigt werden,
und daß der Gleichstrom als Steuergröße für die erzeugte Wechselspannung dient, die
dann vorzugsweise zur Steuerung von Entladungsstrecken benutzt wird. Wie später gezeigt werden soll, gelingt es auf diese
Weise in Abhängigkeit von dem Gleichstrom, und zwar auch dann, wenn der Gleichstrom
nur außerordentlich geringe Werte besitzt, die Größe der von der Anordnung erzeugten
Wechselspannung in starkem Maße zu beeinflussen. Die Erregerwechselströme der beiden
magnetischen Kreise können entweder
*) Von dem Patentsucher ist als der Erfinder angegeben worden:
Dr. Max Steenbeck in Berlin-Siemensstadt.
gleichphasig sein; in diesem Fall sind die beiden Wicklungen des induzierten Stromkreises
gegensinnig hintereinandergeschaltet. Die Erregerwechselströme können jedoch auch entgegengesetzte Phasenlage aufweisen.
In diesem Falle sind die beiden Wicklungen des induzierten Stromkreises gleichsinnig
hintereinandergeschaltet. In diesen beiden magnetischen Kreisen erzeugt nun dar steuernde
Gleichstrom überlagerte magnetische Flüsse, und zwar derart, daß dadurch der Wechselfluß des einen Kreises verstärkt wird,
während der Wechselfluß des zweiten magnetischen Kreises gleichzeitig geschwächt
wird. Die in den beiden Wicklungen induzierten Wechsel-EMK heben sich, da in den
magnetischen Kreisen gleiche Punkte der Magnetisierungslinie im gleichen Zeitpunkt
erreicht werden, gegenseitig auf, wenn die Gleichstrommagnetisierung den Wert Null
. hat. Diese EMK besitzen bei sinusförmigem oder nahezu sinusförmigem Wechselstrom
bekanntlich infolge der Eisensättigung die Form von einzelnen durch spannungslose
Zeitabstände voneinander getrennten Spannungsspitzen. Infolge der Überlagerung eines
vom Gleichstrom erzeugten magnetischen Flusses in den beiden magnetischen Kreisen
tritt nun eine zeitliche Verschiebung dieser Spannungsspitzen in den beiden Wicklungen
gegeneinander auf, und die beiden Wicklungen liefern nunmehr trotz ihrer Gegeneinanderschaltung
eine resultierende Wechselspannung. Die Verschiebung und damit auch die Größe dieser Wechselspannung ist dabei
in weiten Grenzen der Größe des überlagerten magnetischen Gleichflusses proportional.
Im folgenden ist die Erfindung an Hand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele
näher erläutert. In Fig. 1 sind ι und 2 zwei Transformatoren mit im
Eisen geschlossenen magnetischem Fluß, durch deren nicht näher bezeichnete Primärwicklungen
eine Wechselstromquelle 3 einen sinusförmigen Wechselstrom schickt. Um dies zu erreichen, ist in den Stromkreis noch
eine Drosselspule 4 eingeschaltet, die nicht mit Eisensättigung arbeitet und deren magnetischer
Widerstand ein Mehrfaches des Summenwiderstandes der beiden Transformatoren ι und 2 ist (oder ein Ohmscher Widerstand).
Der Wechselstrom ist so groß, daß die Transformatoren 1 und 2 sehr stark
gesättigt werden. In bekannter Weise treten dann in den Sekundärwicklungen 5 und 6 der
beiden Transformatoren Spannungsspitzen im Augenblick des Nulldurchganges des Stromes
in der Primärwicklung auf. Die beiden Sekundärwicklungen 5 und 6 sind gegeneinandergeschaltet,
so daß an den Ausgangsklemmen A und B des gemeinsamen Stromkreises
dieser Sekundärwicklungen bei vollkommener Symmetrie der beiden Transformatoren die
Spannung Null auftritt. Wird nun durch besondere Gleichstromwicklungen 7 und 8 an
den Transformatoren ein Gleichstrom geschickt, derart, daß die magnetischen Gleichflüsse
in den Transformatoren, bezogen auf den magnetischen Wechselfluß, entgegengesetzte
Richtung haben, so ist die Spannung zwischen den Klemmen A und B nicht mehr Null. Es treten zwar sowohl am Transformator
ι als auch am Transformator 2 nach wie vor die gleichen Spannungsspitzen auf,
jedoch nicht mehr im gleichen Augenblick. Die Spannungsspitze tritt stets im Augenblick
des Durchgangs der Magnetisierung durch Null auf, wie aus dem Diagramm der Fig. 2 zu erkennen ist. Wird daher dem
Wechselfluß der Transformatoren 1 und 2 ein Gleichfluß überlagert, so tritt die Spannungsspitze
in dem Augenblick auf, in dem die Summe aus Gleichfluß und Augenblickswert des Wechselflusses gleich Null ist. Die
Magnetisierung ist dann in Fig. 2 nicht mehr durch die Kurve a, sondern für den einen
Transformator durch die Kurve b und für den anderen durch die Kurve c bestimmt.
Diese Kurven durchschreiten die Nullinie in verschiedenen Zeitpunkten, da an dem einen
Transformator die Gleichstrommagnetisierung bezüglich des Wechselstromes entgegengesetzt
gerichtet ist wie an dem zweiten Transformator. Dadurch werden aber auch die von dem Gesamtfluß in den beiden Transformatoren
induzierten Spannungsspitzen gegeneinander zeitlich verlagert, und ihre
Summe an den Klemmen A und B (Fig. 1) ist nicht mehr gleich Null, sondern bekommt
den in Fig. 2 durch die Kurve d eingezeich- too neten Verlauf. Je stärker die Gleichstrommagnetisierung
gemacht wird, desto weiter rücken die beiden Spannungsspitzen in den Transformatoren 1 und 2 zeitlich auseinander,
um so größer wird dann auch die zwisehen den Klemmen A und B auftretende
Wechselspannung. Da bereits eine beliebig kleine \rerschiebung der Spannungsspitzen
gegeneinander das Auftreten einer Differenzspannung zwischen den Klemmen A und B no
bewirkt, entsteht eine Wechselspannung bereits bei beliebig kleinen Gleichströmen. Die
Wechsel spannungen haben dabei die in der Kurve d angedeutete Spitzenform und sind
daher namentlich zur Steuerung der Gitter von Quecksilberdampfgleichrichtern besonders
geeignet. Die Höhe der resultierenden Spannungsspitzen ergibt sich im wesentlichen
unabhängig von der Höhe des magnetisierenden Wechselstromes. Wird der Wechselstrom
größer, so werden zwar die Spannungsspitzen jedes einzelnen Transformators höher
und schmaler, dafür wird aber die zeitliche Verschiebung der beiden Spannungsspitzen
gegeneinander kleiner, so daß die Differenz-Spannung an den Klemmen A und B im
wesentlichen eine Wechselspannung mit konstanter Spitzenhöhe ergibt.
Fig. 3 veranschaulicht das Zustandekommen der resultierenden Wechselspannung an den
Klemmen A und B der Fig. ι durch die gegenseitige
Verschiebung der in den Sekundärwicklungen 5 und 6 der Transformatoren auftretenden
Spannungsspitzen, g und io sind dabei die beiden Spannungsspitzen am Transformator
i, Ii und 12 die entsprechenden Spannungsspitzen am Transformator 2. Diese
besitzen bezüglich der Abszissenachse die umgekehrte Lage wie die Spitzen 9 und 10. Bei
fehlender Gleichstrommagnetisierung würden sich die Spitzen 9 und 11 bzw. 10 und 12 an
den Klemmen A und B gegenseitig aufheben. Infolge der durch die Gleichstrommagnetisierung
bewirkten und in Fig. 3 dargestellten Verschiebung um den Winkel α tritt an den
Klemmen A und B eine resultierende Spannungswelle 13 auf.
In Fig. ι sind für die Gleichstrommagnetisierung
der beiden Transformatoren gesonderte Wicklungen 7 und 8 vorgesehen; man kann aber auch eine der bereits am Transformator
vorhandenen Wicklungen, insbesondere die Wicklungen 5 und 6, für diesen Zweck benutzen. Fig. 4 veranschaulicht eine solche
Schaltung. Sie gibt gleichzeitig an, wie man beispielsweise in Abhängigkeit von der Spannung
eines Thermoelementes 14 eine Wechsel-EMK erzeugen kann. 1 und 2 sind wieder
die Transformatoren. Das Thermoelement 14 schickt seinen Gleichstrom durch deren beide
Sekundärwicklungen 5 und 6. Da der Wechselstromwiderstand eines Thermoelementes verschwindend
klein ist, muß in den Stromkreis des Thermoelementes 14 und der Wicklungen
5 und 6 noch ein Wechselstromwiderstand eingeschaltet werden, da sonst die gemäß
Fig. 3 in diesem Stromkieis erzeugte resultierende Wechselspannung kurzgeschlossen
wäre. Es ist daher in Reihe mit dem Thermoelement 14 und den Wicklungen S und 6 noch
eine Drossel 15 geschaltet. An den beiden Klemmen dieser Drossel tritt dann die durch
die Gleichstromvormagnetisierung erzeugte resultierende Wechselspannung gemäß der
Erfindung auf. Um die Höhe dieser Wechselspannung zu vergrößern, wie es namentlich
für die Steuerung der Gitter von Quecksilberdampfgleichrichtern erwünscht ist, kann man
die Drossel 15, wie dargestellt, auch als Transformator ausbilden.
Fig. 5 zeigt, in welcher Weise die in Fig. 4 in Abhängigkeit von der Spannung des
Thermoelementes 14 erzeugte Wechselspannung (an den Klemmen A, B abgegriffen) für
die Steuerung der Temperatur eines elektrischen Ofens benutzt wird. 16 ist die Heizwicklung
des elektrischen Ofens, die von einem nicht näher bezeichneten Wechselstromnetz gespeist wird. Für die Regelung des
Heizstromes und damit der Temperatur sind der Heizwicklung 16 noch die beiden Drosselspulen
17 und 18 vorgeschaltet. Die beiden Drosselspulen besitzen Sekundärwicklungen,
durch die sie in Abhängigkeit von der den Klemmen A und B zugeführten Wechselspannung
mit Gleichstrom vormagnetisiert werden und dadurch einen in Abhängigkeit von der Ofentemperatur veränderlichen
Widerstand für den Strom in der Heizwicklung 16 darstellen. Um dies zu erreichen,
sind zwei Gleichrichterrohre 19 und 20 vorgesehen, über die die gegensinnig geschalteten
Sekundärwicklungen der Drosselspulen von dem nicht näher bezeichneten Wechselstromnetz
aus mit Gleichstrom beschickt werden. Das Rohr 19 besitzt ein Steuergitter, dem die
gemäß der Erfindung erzeugte Wechselspannung zugeführt wird. Dementsprechend
ändert sich dann auch die Vormagnetisierung der Drosselspulen 17 und 18 und damit der
Wechselstrom in der Heizwicklung 16.
τ-,
Claims (1)
- Patentanspruch:Anordnung zur Erzeugung einer Wechselspannung mittels zweier von gleichzeitig durch Null gehenden Wechselströmen erregter, gleichbemessener Magnetkreise, die zwei in einen Stromkreis hintereinandergeschaltete Wicklungen in entgegengesetztem Sinn induzieren und von einem Gleichstrom in entgegengesetztem Sinn zusätzlich erregt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Magnetkreise so bemessen sind, daß sie von den Erregerwechselströmen gesättigt werden und daß der insbesondere sehr kleine Gleichstrom als Steuergröße für die erzeugte, vorzugsweise zur Steuerung von Entladungsstrecken benutzte Wechselspannung dient.Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DES106918D DE646551C (de) | 1932-11-04 | 1932-11-04 | Anordnung zur Erzeugung einer Wechselspannung in Abhaengigkeit von einem (insbesondere sehr kleinen) Gleichstrom |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DES106918D DE646551C (de) | 1932-11-04 | 1932-11-04 | Anordnung zur Erzeugung einer Wechselspannung in Abhaengigkeit von einem (insbesondere sehr kleinen) Gleichstrom |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE646551C true DE646551C (de) | 1937-06-17 |
Family
ID=7527740
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DES106918D Expired DE646551C (de) | 1932-11-04 | 1932-11-04 | Anordnung zur Erzeugung einer Wechselspannung in Abhaengigkeit von einem (insbesondere sehr kleinen) Gleichstrom |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE646551C (de) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE767653C (de) * | 1939-11-21 | 1953-03-16 | Siemens App | Einrichtung zur Gewinnung einer als Steuergroesse verwendbaren Wechselspannung aus einer Gleichspannung und einer Grundwechselspannung |
US2686292A (en) * | 1951-03-09 | 1954-08-10 | Servo Corp | Variable reluctance amplifier |
DE1006509B (de) * | 1952-03-07 | 1957-04-18 | Licentia Gmbh | Anordnung zur Steuerung von Umrichtern |
DE1239775B (de) * | 1958-06-03 | 1967-05-03 | Licentia Gmbh | Vorrichtung zur Beaufschlagung eines Verbrauchers mit Stromimpulsen |
-
1932
- 1932-11-04 DE DES106918D patent/DE646551C/de not_active Expired
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE767653C (de) * | 1939-11-21 | 1953-03-16 | Siemens App | Einrichtung zur Gewinnung einer als Steuergroesse verwendbaren Wechselspannung aus einer Gleichspannung und einer Grundwechselspannung |
US2686292A (en) * | 1951-03-09 | 1954-08-10 | Servo Corp | Variable reluctance amplifier |
DE1006509B (de) * | 1952-03-07 | 1957-04-18 | Licentia Gmbh | Anordnung zur Steuerung von Umrichtern |
DE1239775B (de) * | 1958-06-03 | 1967-05-03 | Licentia Gmbh | Vorrichtung zur Beaufschlagung eines Verbrauchers mit Stromimpulsen |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE646551C (de) | Anordnung zur Erzeugung einer Wechselspannung in Abhaengigkeit von einem (insbesondere sehr kleinen) Gleichstrom | |
AT283535B (de) | Vorrichtung zur kontinuierlichen Entmagnetisierung von ferromagnetischen Werkstoffen bei Anwesenheit magnetischer Störfelder | |
DE941494C (de) | Magnetischer Verstaerker | |
DE673599C (de) | Einrichtung zur strom- und spannungsabhaengigen Regelung von Stromrichtern | |
DE966234C (de) | Magnetischer Verstaerker | |
DE638426C (de) | Anordnung zur selbsttaetigen Regelung der von Gleichrichteranlagen mit gittergesteuerten Dampf- oder Gasentladungsstrecken abgegebenen Gleichspannung | |
DE1107273B (de) | Schaltungsanordnung zur Breitenmodulierung von Impulsen | |
DE975369C (de) | Magnetischer Regler mit einer magnetischen Brueckenanordnung | |
DE644565C (de) | Anordnung zur Regelung einer technisch-physikalischen Groesse mit Hilfe einer von dieser Groesse abhaengigen Gleichspannung | |
DE340712C (de) | Verfahren zur Regelung der Gleichstromspannung in Metalldampfgleichrichteranlagen mit untereinander transformatorisch verketteten Anodenstroemen | |
DE689731C (de) | Zwecke der Lichtbogenschweissung | |
DE642626C (de) | Einrichtung zur Verstellung des Zuendzeitpunktes bei gittergesteuerten Gas- oder Dampfentladungsstrecken unter Verwendung eines gesaettigten Transformators sowie zweier Steuerkomponenten fester Phasenlage und veraenderlicher Amplitude | |
DE686192C (de) | Einrichtung zur Regelung des Zuendzeitpunktes von steuerbaren Gas- oder Dampfentladungsstrecken | |
DE914864C (de) | Durch Vormagnetisierung regelbare Drosselanordnung | |
DE911755C (de) | Steuerbarer Magnetkreis mit Vormagnetisierung | |
DE642510C (de) | Anordnung zum selbsttaetigen Parallelschalten von Wechselstromnetzen | |
DE639147C (de) | Anordnung zur Gittersteuerung bei wechselstromgespeisten Umformungseinrichtungen mit Dampf- oder Gasentladungsgefaessen, insbesondere Umrichtern | |
DE767979C (de) | Einrichtung an elektrischen Steuerungen | |
DE717831C (de) | Anordnung zur Abschaltung bzw. Kurzschlussstrombegrenzung bei Stromrichterumformungseinrichtungen | |
DE974321C (de) | Erregeranordnung eines Magnetkreises | |
DE710925C (de) | Einrichtung zur Steuerung von zuendpunktgesteuerten Entladungsstrecken | |
DE670276C (de) | Anordnung zur stabilen Regelung der Spannung von Synchronmaschinen mit Hilfe einer selbsterregten Gleichstromerregermaschine | |
DE974622C (de) | Anordnung zur schnellwirkenden Spannungsregelung bei Kontaktumformern mit Schaltdrosseln | |
DE915116C (de) | Einrichtung zur Steuerung von zuendpunktgesteuerten Entladungsstrecken | |
DE930038C (de) | Verfahren und Anordnung zur Feinregelung einer Wechselspannung |