Anordnung zum periodischen Ein- und Ausschalten bzw. Regeln einer
Gleichstromverbrauchern zugeführten Gleichspannung mit Hilfe einer gittergesteuerten
Dampf- oder Gasentladungsstrecke in Kippschwingschaltung Die bekanntgewordenen Anordnungen
zui Regelung der Gleichstromverbrauchern zugeführten Spannung arbeiten entweder
mit Entladungsstrecken, die einen hohen inneren Wi--derstand und einen großen Spannungsabfall
besitzen (Hochvakuumröhren) oder aber mit Entladungsstrecken, die eine Löschung
der Entladung zu beliebigem Zeitpunkt nicht gestatten, wobei zur Speisung des Verbrauchers
ein in diesen Entladungsstrecken gleichzurichtender Wechselstrom verwendet wird.
Die letztgenannten Anordnungen erfordern aber in allen Fällen mehrphasige Stromrichteranordnungen,
da sonst, insbesondere bei einer Mark herabgeregelten Spannung, eine viel zu große
Welligkeit der erzeugten Gleichspannung vorhanden- ist: Ganz besonders dann, wenn
es sich um kleinere Gleichstramverbraucher handelt, ä. B. Servomotoren, Magnete
o: ä., führt die Herabsetz#g der Welligkeit, sei es durch Verwendung mehrphasiger
Anordnungen, sei es durch umfangreiche Glättungseinrichtungen, zu recht kostspieligen
Ausführungen.Arrangement for periodically switching on and off or regulating a
DC voltage supplied to direct current consumers with the help of a grid-controlled
Vapor or gas discharge path in relaxation circuit The arrangements that have become known
zui Regulation of the DC consumers either work
with discharge paths that have a high internal resistance and a large voltage drop
own (high vacuum tubes) or with discharge paths that extinguish
Do not allow the discharge at any point in time, whereby to feed the consumer
an alternating current to be rectified in these discharge paths is used.
The latter arrangements, however, require multi-phase converter arrangements in all cases,
otherwise, especially in the case of a voltage that is downregulated, a voltage that is far too great
Ripple of the generated DC voltage is present: Especially when
it concerns smaller DC consumers, e.g. servomotors, magnets
o: Ä., leads to the reduction # g of the ripple, be it through the use of multiphase
Arrangements, whether through extensive smoothing facilities, can be quite costly
Executions.
Eine Möglichkeit, eine regelbare Gleichspannung zu erzeugen, deren
Welligkeit imn Mittel der Welligkeit eines mehrphasigen Gleichrichters entspricht,
ohne daß der hohe Spannungsabfall einer Entladungsstrecke oder eine mehrphasige
Anordnung in Kauf genommen werden ruß, besteht darin, @daß eine gittergesteuerte
Dampf- oder Gasentladungss;trecke in Kippschwingschaltung mit Kondensator verwendet
wird.One way to generate a controllable DC voltage is
The mean ripple corresponds to the ripple of a polyphase rectifier,
without the high voltage drop of a discharge path or a polyphase
Arrangement to be accepted soot, is that @ that a grid-controlled
Vapor or gas discharge; track used in a relaxation circuit with a capacitor
will.
Bekannte Anordnungen dieser Art bedienen sich zum Zwecke -der Konstanthaltung
der Spannung an einem Verbraucher einer diesem Verbraucher parallel geschalteten
gittergesteuerten Dampf- oder Gasentladungsistrecke in Yippschwingschaltung, wobei
parallel zu dieser-Entladungsstrecke ein Kondensator und in Reihe mit ihr ein Ladewiderstand
vorgesehen sind. Bei diesen bekannten- Anomdnungen
stellt jedoch
der .durch den mit der Kippschwingentladungsstrecke in Reihe liegenden Ladewiderstand
fließende Strom einen reinen Verluststrom dar.Known arrangements of this type are used for the purpose of keeping constant
the voltage at a consumer of a consumer connected in parallel
grid-controlled vapor or gas discharge path in Yipp oscillating circuit, whereby
parallel to this discharge path a capacitor and in series with it a charging resistor
are provided. With these known anomdoses
poses however
the .by the charging resistor lying in series with the relaxation oscillation discharge path
flowing current represents a pure leakage current.
Erfindungsgemäß wird :dieser Verluststrom dadurch vermieden, daß ;als
Ladewiderstand für den Kippschwingkßndensator,die in Reihe mit der Entladungsstrecke
an .die Speisespannung geschaltete Verbraucherlast dient. -An Hand der Abbildungen.
soll der Erfindungsgedanke näher erläutert werden. Abb. i zeigt die Entladungsstrecke
r mit dem zugehörigen Gitter und Gitterwiderstand 3, den Verbraucher 2 und die Gleichspannung
q.. Parallel zur Entladungsstrecke i ist der Kondensator 5 ,geschaltet. An dem Potentometer
6 kann die Vorspannung für die Entladungsstrecke i abgegriffen werden. Die Last
2 stellt den Ladewiderstand für die Schwingkreisanoirdnung dar. Je nach der Einstellung
des Pobentiometers 6 erfolgt die Entladung .des Kondensators 5 über die Entladungsstrecke
i in kürzeren oder längeren Zeitabständen. Die Vorspannung 6 gestattet es also,
die Frequenz der Kippschwnganördnung zu regeln. Abb. 2 zeigt, wie in Abhängigkeit
von der Frequenz des Kippschwimgkreises die Höhe :der Gleichspannung, die dem Verbraucher
2 zugeführt wird; geregelt werden kann. Bei stärker positiver Vorspannung der Entladungsstrecke
i ist die Frequenz des Kippschwingkreises hoch, und -es ergibt sich der Verlauf
der Gleichepannung 9 der Abb. 2, wobei der Mittelwert praktisch gleich der vollen
Gleichspannung ist. Soll die Höhe der mittleren Gleichspannung abgesenkt werden,
,so wird unter Zuhilfenahme einer negativen Vorspannüng der Entladungsstrecke i
die Kip@pschwngfrequenz herabgesetzt, und es ergibt sich der Spannungskurvenverlauf
7, wobei die mittlere Gleichspannung dem Wert $ entspricht. Die Anordnung gemäß
der Erfindung gestattet also eine Regelung der Gleichspannung ungefähr zwischen
den Werten 5o und iooo/Q. Solleine noch weitergehende Spannungsabsenkung der Gleichspannung
im Verbraucher 2 hervorgerufen werden, so kann man zusätzliche Zeitkonstantenglieder
einführen, die eine zeitweilige Sperrung der Entladungsstrecke r über die Entladezeit
des Kondensators hinaus lherbeifühmen, so daß der Mittelwert der Gleichspannung
noch weiter absinkt.According to the invention: this leakage current is avoided in that; as
Charging resistor for the Kippschwingkßndensator, which is in series with the discharge path
on .the supply voltage is used for the switched consumer load. -Based on the illustrations.
the idea of the invention is to be explained in more detail. Fig. I shows the discharge path
r with the associated grid and grid resistor 3, the consumer 2 and the DC voltage
q .. The capacitor 5 is connected in parallel with the discharge path i. On the potentometer
6, the bias voltage for the discharge path i can be tapped. Weight
2 shows the charging resistance for the resonant circuit assembly. Depending on the setting
of the probe 6, the discharge .des capacitor 5 takes place via the discharge path
i at shorter or longer time intervals. The bias 6 thus allows
to regulate the frequency of the Kippschwnganördnung. Fig. 2 shows how in dependence
on the frequency of the breakover circuit, the level: the DC voltage supplied to the consumer
2 is fed; can be regulated. With a stronger positive bias of the discharge path
i the frequency of the relaxation circuit is high, and the course results
the equal voltage 9 of Fig. 2, the mean value practically equal to the full
DC voltage is. If the level of the mean DC voltage is to be reduced,
, with the aid of a negative bias of the discharge path i
the tilting frequency is reduced, and the result is the voltage curve
7, where the mean DC voltage corresponds to the value $. The arrangement according to
the invention thus allows regulation of the DC voltage approximately between
the values 5o and iooo / Q. Should an even more extensive voltage reduction of the DC voltage
are caused in consumer 2, so you can add additional time constant members
introduce a temporary blocking of the discharge path r over the discharge time
of the capacitor so that the mean value of the DC voltage
drops even further.
Wesentlich ist ferner noch, man. jederzeit durch starke negative Vorspannungen
des Gitters 3 die dem Verbraucher 2 zugeführte Spannung vollständig abschalten kann.
Abb. 3 zeigt die Anwendung ,des 'rfindungsgedankens auf die Regelung eines Motors.
Die Bezugszeichen sind im wesentlichen die gleichen wie bei der Abb: r. Der Anker
des Motors tritt an Stelle der Last 2. Es wird hieraus ersichtlich, daß der Erfindungsgedanke
nicht .etwa auf rein Ohmsche Lasten beschränkt ist, sondern daß jeder Scheinwiderstand
als Last dienen kann. Die Feldwicklung ro des Motors 2 kann ebenfalls ummittelbar
parallel zum Anker 2 - geschaltet werden; es empfiehlt sich jedoch, um Pendelungen
zu vermeiden, das Feld an die volle Gleichspannung zu legen.It is also essential, man. at any time due to strong negative biases
of the grid 3 can completely switch off the voltage supplied to the consumer 2.
Fig. 3 shows the application of the concept of the invention to the control of a motor.
The reference numbers are essentially the same as in Fig: r. The anchor
of the motor takes the place of the load 2. It can be seen from this that the inventive concept
is not limited to purely ohmic loads, but that every impedance
can serve as a burden. The field winding ro of the motor 2 can also be direct
parallel to armature 2 - be switched; however, it is best to avoid swings
to avoid applying the field to full DC voltage.
In deal Kippschwingkreis der Abb. 3 wurde ferner noch die Drossel
i i eingeführt. Dadurch gelingt es; die kurzzeitige, starke Beanspruchung der Entladungsstrecke
i zu vermeiden. Abgesehen. von der plötzlichen Beanspruchung der Kathode der Entladungsstrecke
i tritt, bei Verwendung nur eines Kondensators im Kippkreis, auch noch ein Gitterstrom
auf. Dieser kann dann, wenn die Entladungsstrecke i nicht, wie in Abb. 3 dargestellt,
unmittelbar von der Vorspannung, son.-dern beispielsweise über eine Hochvakuumentladungsstrecl@e
gespeist wird, unangenehme Folgen hervorrufen. Vermieden kann dies ,alles dadurch
werden, daß in Reihe mit,dem Kondensator 5 die Drossel r r liegt. Der Lösch-
bzw. Kippvorgang der Entladungsstrecke wird dann .ein anderer. Während es sich bei
der Anordnung nach der Abb. i darum handelt, die Entladungsstrecke durch diesen
einmaligen Stromstoß unbedingt zu löschen, ohne daß die Anodenspannung als solche
inegativ wird, genügt es, bei der Regelang mittels eines Schwingkreises aus dien
Elementen 5 und i i eine sog. oszillatorIsche Entladung des Schwingkreises über
die Ent-Iadungsstrecke i herbeizuführen: Der Entladestrom des Kondensators 5 wird
durch die Drossel i r auch nach Entladung des Kondensators aufrechterhalten, d.
h. daß die Köndensatorspannung .sich wieder umkehrt; über den Endzustand der Entladung
also gewissermaßen: hinausschießt und dabei idie Anodenspannung an der Entladungsstrecke
i kurzzeitig negativ macht. Zufolge dieser kurzzeitigen Absenkung der Anodenspannung
vermag die Entladungsstrecke zu löschen und bleibt, bis zur überhöhung der Kondensatorspannung
5 auf dien Zündwert, gesperrt.In the relaxation circuit of Fig. 3, the throttle ii was also introduced. This is how it succeeds; to avoid the short-term, heavy use of the discharge path i. Apart from that. from the sudden stress on the cathode of the discharge path i, if only one capacitor is used in the breakover circuit, a grid current also occurs. This can cause unpleasant consequences if the discharge path i is not, as shown in Fig. 3, directly from the bias voltage, but is fed for example via a high vacuum discharge path. This can all be avoided by the fact that the choke r r is in series with the capacitor 5. The deletion or tilting process of the discharge path will then be different. While the arrangement according to Fig To bring about oscillatory discharge of the resonant circuit via the discharge path i: The discharge current of the capacitor 5 is maintained by the choke ir even after the capacitor has been discharged, ie the capacitor voltage reverses again; beyond the final state of the discharge, so to speak: shoots out and thereby briefly makes the anode voltage at the discharge path i negative. As a result of this brief lowering of the anode voltage, the discharge path can be extinguished and remains blocked until the capacitor voltage 5 increases to the ignition value.
Der Erfindungsgedanke ist keineswegs auf die Regelung von Motoren.
beschränkt, sondern überall dort mit Erfolg anwendbar, wo es - sich darum handelt,
Gleichspannungen zu regeln.The idea of the invention is in no way related to the regulation of engines.
limited, but can be used with success wherever - it is about
To regulate DC voltages.