DE653574C - Einrichtung zur Ableitung konstanter Wechselstroeme oder -spannungen aus nicht konstanten Wechselstroemen oder -spannungen, insbesondere fuer Messzwecke - Google Patents

Description

• Einrichtung zur Ableitung konstanter Wechselströme oder -spannungen aus nicht konstanten Wechselströmen oder -spannungen, insbesondere für Meßzwecke Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur Ableitung von konstanten Wechselströmen oder -spannungen aus nicht konstanten Wechselströmen oder -spannungen, die besonders für Meßzwecke geeignet ist. In diesem Falle ist es wichtig, daß die Regelung der Spannung möglichst momentan erfolgt. Dies ist bei den bekannten Vorrichtungen, die mit Induktivitäten, z. B. Transformatoren mit übersättigtem Eisen, arbeiten, nicht der Fall. Diese bekannten Einrichtungen haben außerdem -den Nachteil, daß die Phase bei der Regelung sich ändert, so daß sie z. B. zur Steuerung von Synchronschaltern, bei denen es sehr genau auf die Einhaltung der Phase ankommt, nicht geeignet sind.
• Es ist bereits bekanntgeworden, zur Erzielung konstanter Spannungen oder Ströme zwischen die veränderliche Energiequelle und den Verbraucher einen Kettenleiter mit Leitungs- und Ableitungsgliedern zu schalten, von denen mindestens die eine Art von Gliedern belastungsabhängig ist. So sind bereits Einrichtungen zur Beseitigung von Spannungsschwankungen beim Betrieb von Glühkathodenröhren bekanntgeworden, wobei der Kettenleiter- aus einem oder zwei Leitungsgliedern aus einem Widerstand mit positivem Temperaturkoeffizienten und einem Ableitungsglied aus einem Widerstand mit negativem Temperaturkoeffizienten besteht. Ebenso hat man Anordnungen zum Konstanthalten einer von einem veränderlichen Strom abhängigen Spannung vorgeschlagen, bei der ein Leitungsglied mit steigender Kennlinie, z. b. eine Metallfadenlampe, und ein Ableitungsglied mit fallender Kennlinie, z. B. eine Drosselspule oder eine Glimmlampe, ver-, wendet werden.
• Bei den genannten Einrichtungen werden als Glieder des Kettenleiters stets solche verwendet, deren Widerstand nicht von den Momentanwerten, sondern von dem Mittelwert der an dem betreffenden Glied liegenden Spannung abhängig ist. In vielen Fällen, besonders in der Meßtechnik, ist aber eine möglichst trägheitsfreie Regelung der Spannung oder des Stromes erforderlich. Besonders vorteilhaft ist der Gegenstand der Erfindung, wenn es sich um Meßschaltungen zur Steuerung von Synchronschaltern handelt.
• Unter einem Synchronschalter (fremdgesteuerter Gleichrichter) versteht man einen Schalter, der bei jedem Wechsel der Stromrichtung momentan ansprechen soll. Wenn man nun für diese oder ähnliche Zwecke eine Konstanthalteanordnung mit solchen Widerständen benutzen würde, deren Betrag wie bei temperaturabhängigen Widerständen o. dgl. von dem Mittelwert der Belastung ab-:-hängig ist, so würde in der Nähe des Strom-. umkehrpunktes eine verhältnismäßig breite Unsicherheitszone entstehen, die das einwandfreie Arbeiten des Synchronschalters in Frage stellen würde.
• Ferner ist eine Schaltung bekanntgeworden, die zur Gleichrichtung eines Wechselstromes dient, wobei zwischen einer von einem Wechselstrom gespeisten Gleichrichteranordnung und einem Verbraucher ein Kettenleiter vorgesehen ist, der ein aus Gleichrichterelementen bestehendes Ableitungsglied enthält, dessen -Widerstand trägheitsfrei von dem Momentanwert der Spannung abhängig ist. Der Kettenleiter enthält aber als Leitungsglieder Drosselspulen, also Widerstände, die zur Glättung der gleichgerichteten Spannung dienen. Eine solche Anordnung ist daher zur Ableitung konstanter Wechselströme oder -spannungen aus nicht konstanten Wechselströmen oder -spannungen nicht geeignet.
• Auch der Gegenstand der vorliegenden Erfindung benutzt einen zwischen die Energiequelle und den Verbraucher geschalteten Kettenleiter, der mindestens ein Ableitungsglied enthält, dessen Widerstand praktisch trägheitsfrei von dem Momentanwert der an dem Glied liegenden Spannung abhängig ist; jedoch enthält gemäß der Erfindung der Kettenleiter außerdem mindestens ein Leitungsglied, dessen Widerstand ebenfalls trägheitsfrei von dem Momentanwert der an ihm liegenden Spannung abhängig ist und mit zunehmender .Belastung ansteigt.
• Dadurch wird beim Betrieb von Synchronschaltern jede Unsicherheit der Kontaktgabe vermieden, da man einen Strom mit im wesentlichen rechteckiger Stromkurve erhält, was ein unbedingt sicheres Ansprechen des Synchronschalters zur Folge hat.
• Um Phasengleichheit " zu erhalten, ist es zweckmäßig, alle Widerstände möglichst so auszuführen, daß ihr Widerstand rein Ohmscher Art ist. Bei Verwendung von Trockengleichrichtern als Ableitungsglieder kann es jedoch erforderlich werden, denLeitungsgliedern einen geringen induktiven oder kapazitiven Widerstand zu geben. Dadurch kann man nämlich die geringen Phasenfehler, die unter Umständen von den Trockengleichrichtern verursacht werden, ausgleichen. Auch kann dem Gleichrichter ein komplexer Widerstand parallelgelegt werden.
• In der Zeichnung sind einige Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. In den Abb. i bis 3 sind mit i und 2 die Eingangsklemmen bezeichnet; denen die schwankende Spannung e zugeführt wird. 3 und 4 sind die Ausgangsklemmen, aus denen die konstante Spannung entnommen werden soll.
• In Abb. i wird das Leitungsglied 7 von einem Paar gegeneinander, das Ableitungsglied 6 von einem Paar zueinander entgegengesetzt parallel geschalteter Gleichrichter gebildet. - In Abb.. 2 ist- die Kombination zweier Gliederpaare 7 und 6 dargestellt.
• Man kann parallel zu dem Ableitungsglied 6 einen Kupferwiderstand anordnen. Dieser Kupferwiderstand hat den Zweck, durch Temperaturänderungen hervorgerufene Widerstandänderungen des Ableitungsgliedes 6. zu kompensieren.
• In Abb. 3 ist schließlich das Ausführungsbeispiel gemäß Abb. i insofern abgeändert. als von der an den Ableitungswiderstand 6 liegenden Spannung.e, noch eine an einem Spannungsteiler 9 abgenommene Teilspannung e2, e4 subtrahiert wird. Die Beziehung zwischen der an den Klemmen i und z liegenden Eingangsspannung e1, e" und der an dein Ableitungsglied 6 liegenden Ausgangsspannung e, kann nämlich nach Abb. q. ungefähr durch eine Gerade dargestellt werden, die eine geringe Neigung gegen diejenige Achse hat, auf der die Werte der Eingangsspannung abgetragen sind. Die an dem Spannungsteiler 9 abgegriffene Teilspannung e.,, e4 ist proportional der Eingangsspannung, kann also dargestellt werden durch eine Gerade, die durch den Schnittpunkt der Abszissen- und Ordinatenachse verläuft und je nach der abgegriffenen Spannungshöhe eine mehr oder minder große i\Teigung gegen die Abszissenachse hat, auf der die Eingangsspannung abgetragen ist. Bei zweckmäßiger Wahl des Abgriffpunktes an dem Spannungsteiler 9 kann also erreicht werden, daß beide Geraden eß und e:, e4 par- . allel verlaufen, so daß selbst bei erheblichen Änderungen der Eingangsspannung die Spannung e, e4 an den Abnahmeklemmen 3 und a. gut konstant gehalten werden kann. Es kann auf diese Weise nicht nur eine Kompensation . der Schwankungen der Eingangsspannung erzielt werden, sondern sogar eine Überkompensation.

Claims (1)

1. PATRNTANSPRÜCHE: i. Einrichtung zur Ableitung konstanter Wechselströme oder -spannungen aus nicht konstanten Wechselströmen oder -spannungen, insbesondere für Meßzwecke, bei der zwischen die Energiequelle und den Verbraucher ein Kettenleiter geschaltet ist, der mindestens ein Ableitungsglied enthält, dessen Widerstand praktisch trägheitsfrei von dem Momentanwert der. an dem Glied liegenden Spannung abhängig ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Kettenleiter mindestens ein Leitungsglied enthält, dessen Widerstand ebenfalls trägheitsfrei von dem Momentanwert der an ihm liegenden Spannung abhängig ist und mit zunehmender Belastung ansteigt. z. Einrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß als Ableitungsglieder Trockengleichrichterventile in gegensinniger Parallelschaltung, z. B. Kupferoxydulgleichrichter, dienen. 3. Einrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß als Leitungsglieder Trockengleichrichterventile in gegensinniger Reihenschaltung dienen. Einrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß als Leitungs-und Ableitungsglieder rein Ohmsche '\V iderstände dienen. 5. Einrichtung nach Anspruch a und 3. dadurch gekennzeichnet, daß als Leitungs-bzw. Ableitungsglieder Gebilde mit einer Induktivität oder Kapazität von solcher Größe dienen, daß durch diese der von den Trockengleichrichtern verursachte Phasenfehler kompensiert wird. 6. Einrichtung nach Anspruch i bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß von dem Strom oder der Spannung, die aus der Einrichtung entnommen werden, ein dem ursprünglichen Strom bzw. der ursprünglichen Spannung proportionaler Strom bzw. Spannung abgezogen wird, so daß vollständige oder Leberkompensation erreicht «>erden kann.