DE706539C

DE706539C - Device for the frequency-dependent regulation of the ignition time of controllable arc discharge vessels

Info

Publication number: DE706539C
Application number: DES126134D
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Otto Eisenschmidt; Dipl-Ing Oskar Schmutz
Original assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens AG
Current assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens AG
Priority date: 1937-02-23
Filing date: 1937-02-23
Publication date: 1941-05-29

Description

Einrichtung- zur frequenzabhängigen Regelung des Zündzeitpunktes von steuerbaren - . Lichtbogeneritladüngsgefäßen Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrugde, die Drehzahl eines Gleichstrommotors mit großer Genauigkeit konstant zu halten, der einen Wechselstromgenerator antreibt und über Entladungsgefäße mit steuerbarer Lichtbogen.zündung, also beispielsweise gittergesteuerte Quecksilberdampfgleichrichter, im Anker- .oder Feldkreis aus einem Wechselstromnetz gespeist wird. Für den Zündzeitpunkt der Entladungsgefäße ist die Frequenz des von dem Gleichstrommotor angetriebenen Generators maßgebend; denn diese Frequenz soll konstant gehalten werden. Gegenstand der Erfindung ist eine Regelanordnung, mit der es gelingt, diese Aufgabe mit einem hohen Genauigkeitsgrad zu lösen.Device for frequency-dependent control of the ignition timing of controllable -. Arc discharge vessels The invention is based on the task of to keep the speed of a DC motor constant with great accuracy, which drives an alternating current generator and controllable via discharge vessels Arc ignition, e.g. grid-controlled mercury vapor rectifiers, is fed from an alternating current network in the armature. or field circuit. For the ignition timing of the discharge vessels is the frequency of the driven by the DC motor Generator decisive; because this frequency should be kept constant. object the invention is a control system with which it succeeds this task with a to solve a high degree of accuracy.

Die wesentlichen Merkmale der Erfindung und der mit ihnen erzielbare Fortschritt seien im folgenden in Verbindung mit einigen Ausführungsbeispielen näher -erläutert.The essential features of the invention and what can be achieved with them Progress is described in more detail below in connection with some exemplary embodiments -explained.

Die Erfindung geht davon aus; daß die Strom- und Spannungswerte eines Resonanzstromkreises, der an eine Wechselspannung angeschlossen ist, sich in der Nähe der Resonanzfrequenz stark ändern und daß diese Änderungen zur Steuerung des Zündzeitpunktes des Lichtbogenentladungsgefäßes ausgenutzt werden können. Fi.g. r zeigt das grundsätzliche Schaltungsschema für ein Lichtbogenentladuiigsgefäß G, welches über einen \Tutwiderstand W an eine Wechselspannung U, ,angeschlossen ist. Das Entladungsgefäß G kann beispielsweise ein gittergesteuertes Glühkathodenentladungsgefäß mit Quecksilberdampffüllung sein. An die Wechselspannung ist ein Resonanzstromkreis angeschlossen, der aus einem Kondensator G, einemWiderstandR und einer Induktivität L besteht. Der Widerstand R stellt den Ohmschen Widerstand der Drosselspule mit-.der Induktivität L dar. In Abhängigkeit von der Kreisfrequenz besitzen in der Nähe der Resonanz die Ströme und Spannungen des Resonanzkreises ein Maximum, sie ändern also yihre Amplitude nur. wenig, .dagegen ihre Phasenwinkel sehr stark. In Fig. a ist beispielsweise dargestellt, wie sich, die Spannung UZ mit der Frequenz ändert. Der Endpunkt des Vektors UZ bewegt sieh angenähert auf einem Kreis. Mit zunehmender Frequenz wird .die Nächeilung zwischen der Spannung UZ und der Spannung U, größer.The invention is based on this; that the current and voltage values of a Resonant circuit, which is connected to an alternating voltage, is in the The proximity of the resonance frequency change sharply and that these changes are used to control the Ignition time of the arc discharge vessel can be exploited. Fi.g. r shows the basic circuit diagram for an arc discharge vessel G, which is connected to an alternating voltage U,, via a resistance W. The discharge vessel G can, for example, be a grid-controlled hot cathode discharge vessel be filled with mercury vapor. A resonance circuit is connected to the alternating voltage made up of a capacitor G, a resistor R and an inductor L exists. The resistor R represents the ohmic resistance of the choke coil with-.der Inductance L represents. Depending on the angular frequency have close to the The currents and voltages of the resonance circuit resonate to a maximum, so they change y their amplitude only. little, but their phase angles are very strong. In Fig. A is shown, for example, how the voltage UZ with the frequency changes. The end point of the vector UZ moves approximately on a circle. With increasing frequency becomes .the approximation between the voltage UZ and the voltage U, bigger.

Benutzt man die Schaltung nach Fig. i in der Weise, daß der Nutzwiderstand W die Erregerwicklung eines Gleichstrommotors darstellt, der den die Wechselspannung U" erzeugenden Generator antreibt, so muß berücksichtigt werden, ,daß die Spannung UZ mit zunehmender Frequenz mehr nacheilt und daß dadurch mit zunehmenderFrequenz derErregergleichstrom verkleinert wird. Der Erregerstrom muß aber bei Frequenzzunahme vergrößert werden, wenn die Drehzahl des Generators konstant gehalten werden soll. Zur Regelung in richtigem Sinne muß .daher eine Differenzschaltung verwendet werden, wie sie beispielsweise in Fig. 3 dargestellt ist. Die Erregerwicklung .des Motors NI erhält eine Grunderregung aus einer Gleichspannungsquelle Gl. Das Entladungsgefäß G und die Wechselspannungsquelle U" sind so geschaltet, daL3 die Erregung des Motors M geschwächt wird. Bei einer Frequenzänderung @vird jetzt die Steuerspannung UL so geändert, .daß finit zunehmender Frequenz der Erregerstrom des Gleichstrommotors M zunimmt. Die in Fig.3 dargestellte Differenzschaltung hat den Nachteil großer Verluste im Starkstromkreis und ist daher ungünstig. Vorteilhafter ist eine entsprechende Differenzbildung im Steuerstromkreis des Entladungsgefäßes.If the circuit according to FIG. I is used in such a way that the useful resistance W represents the excitation winding of a direct current motor that generates the alternating voltage U "generating generator drives, it must be taken into account that the voltage UZ lags more with increasing frequency and that as a result with increasing frequency the direct excitation current is reduced. The excitation current must, however, when the frequency increases can be increased if the speed of the generator is to be kept constant. A differential circuit must therefore be used for regulation in the correct sense. as shown in FIG. 3, for example. The excitation winding of the motor NI receives basic excitation from a DC voltage source Eq. The discharge vessel G and the AC voltage source U "are connected in such a way that the excitation of the motor is activated M is weakened. With a frequency change @v is now the control voltage UL so changed, that the excitation current of the DC motor finitely increasing frequency M increases. The differential circuit shown in Figure 3 has the disadvantage of great Losses in the power circuit and is therefore unfavorable. A corresponding one is more advantageous Difference formation in the control circuit of the discharge vessel.

In Fig, 5 ist eine Brückenschaltung dargestellt, welche diese Eigenschaft besitzt, welche also die Möglichkeit bietet, in dem Steuerkreis den richtigen Regelsinn für die Steuerspannung einzustellen. Ähnlich wie in Fig. z ist ein Resonanzkreis, der aus einem Kondensator C, einer Induktivität L und einem Widerstand R besteht, an eine Wechselspannung U" angeschlossen, deren Frequenz für die Regelung eines Entladungsgefäßes G maßgebend sein soll. Die - Frequenz der Wechselspannung U" ist die Steuerfrequenz des Entladungsgefäßes G. Parallel zu dem Resonanzkreis liegt ein Widerstand RD, der Anzapfungen b, cund dbesitzt. Die Anzapfung b liegt in der elektrischen Mitte des Widerstandes RD. Dez- Verbindungspunkt zwischen dem Widerstand R einerseits und dem Kondensator C und der Induktivität L des' Resonanzkreises andererseits ist mit a bezeichnet.In FIG. 5, a bridge circuit is shown which has this property, which therefore offers the possibility of setting the correct sense of control for the control voltage in the control circuit. Similar to FIG "is the control frequency of the discharge vessel G. A resistor RD, which has taps b, c and d, is located parallel to the resonance circuit. The tap b is in the electrical center of the resistor RD. The dec connection point between the resistor R on the one hand and the capacitor C and the inductance L of the resonance circuit on the other hand is denoted by a.

Das Vektordiagramm für die Schaltung nach Fig. 5 ist in Fig. 6 dargestellt. Darin bedeuten U" die Wechselspannung, deren Frequenz für die Steuerung maßgebend sein soll, UR die Spannung am Widerstand R, UR" die Spannung am Resonanzkreis und Ust die Steuerspannung; deren Phasenlage in Abhängigkeit von der Frequenz geändert wird. Der in dem Diagramm punktiert eingezeichnete Kreis ist der geometrische Ort für den Endpunkt des Vektors Ust bzw. für den Verbindungspunkt a zwischen dem Widerstand R und .dem Resonanzkreis. Bei Resonanzfrequenz ist der resultierende Strom derParallel -schaltung aus C und L in Fig. 5 in Phase mit ihrer Spannung, so daß das Potential des Punktes a mit dem Potential des Punktes b auf dem Spannungsteiler Ra zusammenfällt. Bei Frequenzabweichung bewegt sich der Punkt a auf dem Kreis, und zwar entweder nach oben oder unten, je nachdem die Frequenz größer oder kleiner wird. In der Nähe des Schnittpunktes zwischen dein Kreis und dem Vektor U" bewegt sich der Punkt a. nahezu auf einer Senkrechten zum Vektor U". Der Phasenwinkel des Resonanzkreises, d. 1i. der Winkel zwischen UR und UR" ist für den angenommenen Betriebspunkt ä eingezeichnet und mit a bezeichnet.The vector diagram for the circuit of FIG. 5 is shown in FIG. In this, U "means the alternating voltage, the frequency of which is to be decisive for the control, UR the voltage across the resistor R, UR" the voltage across the resonance circuit and Ust the control voltage; whose phase position is changed as a function of the frequency. The circle drawn in dotted lines in the diagram is the geometric location for the end point of the vector Ust or for the connection point a between the resistor R and the resonance circuit. At resonance frequency, the resulting current of the parallel circuit of C and L in Fig. 5 is in phase with their voltage so that the potential of point a coincides with the potential of point b on voltage divider Ra. In the event of a frequency deviation, point a moves on the circle, either up or down, depending on whether the frequency is higher or lower. In the vicinity of the point of intersection between your circle and the vector U ", the point a moves almost on a perpendicular to the vector U". The phase angle of the resonance circuit, i.e. 1i. the angle between UR and UR ″ is drawn in for the assumed operating point ä and denoted by a.

Brückenschaltungen der in Fig. 5 dargestellten Art sind zur frequenzabhängigen Steuerung, beispielsweise zur frequenzabhängigen Gittersteuerung von Entladungsgefäßen, in der Weise bekanntgeworden, daß die Spannung zwischen den Punkten a und b als Steuerspannung verwendet wird. Diese Spannung ändert sich, wie aus dem Diagramrn der Fig. 6 hervorgeht, nach Größe und Phase mit der Frequenz. Eine von dieser Spannung unabhängige Steuerung hat aber den Nachteil, daß im Resonanzfall keine endliche Spannung zur Verfügung steht und daß im Bereich kleiner Frequenzänderungen die steuernde Spannung klein ist.Bridge circuits of the type shown in FIG. 5 have become known for frequency-dependent control, for example for frequency-dependent grid control of discharge vessels, in such a way that the voltage between points a and b is used as the control voltage. As can be seen from the diagram in FIG. 6, this voltage changes in magnitude and phase with frequency. A control independent of this voltage, however, has the disadvantage that no finite voltage is available in the case of resonance and that the controlling voltage is small in the range of small frequency changes.

Gegenstand der Erfindung ist .eine frequenzabhängige Steuerungsanordnung, bei der dieser Nachteil vermieden wird. Erfindungsgemäß wird die Steuerspannung zwischen dem Verbindungspunkt des Resonanzkreises mit dem Ohmschen Widerstand in dem einen Zweig und einem nicht in der elektrischen Mitte liegenden Anzapfpunkt der Impedanz des anderen Zweiges entnommen. Die Steuerspannung wird also nicht zwischen den Punkten a und b in der Schaltung der Fig. 5, sondern zwischen dem Punkt a und einem der Punkte c und d auf dem Widerstand RD abgenommen. Gegenüber dem Abgriff zwischen den Punkten a und b hat dies den Vorteil, daß auch im Resonanzpunkt noch eine endliche Spannung zur Verfügung gestellt ist. Durch Wahl der Lage der Anzapfpunkte c und d auf den Widerstand Rd in der Schaltung der Fig. 5 hat man es in der Hand, die Größe des Steuerspannungsvektors im Resonanzpunkt einzustellen. Die bei der bekannten Steuerung notwendige, verhältnismäßig starke Änderung der Amplitude der steuernden Spannung mit sich ändernder Frequenz wird dadurch vermieden. Je weiter in dem Diagramm der Fig: 6 der Punkt d auf dem Kreisdurchmesser, in Richtung :des Kreismittelpunktes verlegt wird, um so größer wird die Amplitude der Steuerspannung für den Resonanzpunkt. Wenn der Punkt d im Kreismittelpunkt selber liegt, erhält man den besonderen Vorteil, daß sich der Steuerspannungsvektor mit der Frequenz nicht mehr ändert. Die Erfindung bietet weiterhin den Vorteil; daß der Änderungssinn des Phasenwinkels, der Steuerspannung" willkürlich .gewählt werden kann, j. e nachdem der. Abgriffpunkt auf dem Widerstand R0 innerhalb oder außerhalb des Kreises liegt. Man kann dadurch beispielsweise ein gittergesteuertes Gasentladungsgefäß bei der gleichen Frequenzänderung entweder mit vergrößerter oder verkleinerter Aussteuerung betreiben. Die Erfindung -hat schließlich noch den Vorteil, daß sich der Phasenwinkel der Steuere spannurig wesentlich stärker ändert als der bereits. erwähnte Phasenwinkel des Resonanzkreises, der in dem Diagramm der Fig@6 mit a bezeichnet ist.The subject of the invention is a frequency-dependent control arrangement in which this disadvantage is avoided. According to the invention, the control voltage is taken from the connection point of the resonance circuit with the ohmic resistance in one branch and a tap point of the impedance of the other branch which is not in the electrical center. The control voltage is therefore not picked up between points a and b in the circuit of FIG. 5, but between point a and one of points c and d on resistor RD. Compared to the tap between points a and b , this has the advantage that a finite voltage is also made available at the resonance point. By choosing the position of the tapping points c and d on the resistor Rd in the circuit of FIG. 5, it is possible to set the size of the control voltage vector at the resonance point. The relatively strong change in the amplitude of the controlling voltage with changing frequency, which is necessary with the known control, is thereby avoided. The further in the diagram in FIG. 6 the point d is moved on the diameter of the circle, in the direction of the center of the circle, the greater the amplitude of the control voltage for the resonance point. If the point d lies in the center of the circle itself, there is the particular advantage that the control voltage vector no longer changes with the frequency. The invention also offers the advantage; that the sense of change of the phase angle, the control voltage "can be chosen arbitrarily, j. e after the. tap point on the resistor R0 is inside or outside the circle. You can use this for example a grid-controlled gas discharge vessel with the same frequency change either with increased or decreased modulation Finally, the invention also has the advantage that the phase angle of the control changes substantially more strongly than the phase angle of the resonance circuit already mentioned, which is denoted by a in the diagram of FIG.

- In Fig. 7 ist eine gegenüber der Schaltung der Fig. 5 etwas abgeänderte Differenz- o.der-Brückenschaltung dargestellt, bei der ähnlich wie in Fig. 5 ein Resonanzkreis C, L, R an die Wechselspannung U" angeschlossen ist., Die Abgriffpunkte a bis d sind so eingezeichnet, daß bei Resonanz zwischen den Punkten a und b keine. Spannung auftritt. Die -Schalturig nach Fig. 7 hat -gegenüber-der Fig. 5 den Vorteil; daß nur eine sehr kleine Zahl von Widerstandselementen erforderlich ist. Zu der . Schaltung nach Fig. 5 sei noch bemerkt, daß an Stelle des Widerstandes Rö auch andere Impedanzen treten können, beispielsweise die Sekundärwicklung eines Transformators, an dem die Wechselspannung Uri abgenommen wird.- In Fig. 7 a compared to the circuit of Fig. 5 slightly modified differential or the bridge circuit is shown, in which, similar to Fig. 5, a resonant circuit C, L, R is connected to the alternating voltage U "., The Pick-off points a to d are drawn in such a way that no voltage occurs when there is resonance between points a and B. The circuit according to FIG. 7 has the advantage over FIG. 5 that only a very small number of resistance elements is required With regard to the circuit according to FIG. 5, it should also be noted that other impedances can also occur in place of the resistor Rö, for example the secondary winding of a transformer from which the alternating voltage Uri is taken.

Fvg. q. zeigt das Verhalten des Resonanz-. kreises bei plötzlichen Änderungen der Vrequenz, d. h. bei, plötzlicher Belastung oder Entlastung. des die Spannung Uri erzeugenden Generators. Wenn angenommen wird, daß im Zeitpunkt to die plötzliohe$elastungsänderung eintritt, so wird die.Frequenz der Spannung Urz entweder größer oder kleiner. Für Ere= quenzsteigerung gilt die punktiert gezeichnete Kurve der Spannung U,t, für Freduenz:verminderung die ausgezogen gezeichnete Kurve. Die dem Resonanzkreis entnommene Spannung UL behält dagegen infolge der Trägheit des Resonanzkreises zunächst ihre Phasenlage aufrecht. Das hat. zur Folge, daß sich trotz unveränderter Phasenlage der Spannung UL die relative Phasenverschiebung zwischen dieser Spannung und der Spannung U, ändert, und zwar wird bei i#requenzzunahm.e die Phasenverschiebung kleiner, bei Frequenzabnghme die Phasenverschiebung größer. Die Trägheit des Resonanzkreises wirkt also günstig auf den Regelvorgang ein.Fvg. q. shows the behavior of the resonance. circle in the event of sudden changes in frequency, that is, in the event of sudden loading or unloading. of the generator producing the voltage Uri. If it is assumed that the sudden change in stress occurs at time to , then the frequency of the voltage Urz either increases or decreases. The dotted curve of the voltage U, t applies to the increase in the event rate, and the curve drawn in solid lines for the decrease in frequency. The voltage UL taken from the resonance circuit, on the other hand, initially maintains its phase position due to the inertia of the resonance circuit. That has. As a result, despite the unchanged phase position of the voltage UL, the relative phase shift between this voltage and the voltage U i changes; The inertia of the resonance circuit therefore has a beneficial effect on the control process.

In Fig. 9 ist eine Steuerungsanordnung dargestellt, bei der zur Regelung des Zündzeitpunktes eines gittergesteuerten #,ichtbogenentladungsgefäßes°eine Brücken- oder Differenzschaltung nach Fig.5 angewendet ist. Fig. 5 -zeigt die Schaltung des Wechselstromgenerators, dessen Frequenz konstant gehalten werden soll, und des zu seinem Antrieb dienenden Gleichstrommotors. -In Fig, 8 ist der Gleichstrommotor i an ein Gleichstromnetz a angeschlossen und dient zum Antrieb des Wechselstromgenerators 3, dessen Frequenz konstant gehalten werden soll. Die- Erregerwicklung 4 des Motors_i wird über eine Regelanordnung 5 aus .dem Netz des Wechselstromgenerators 3 gespeist. Beim Anlassen kann die Wicklung 4. über einen Umschalter 6,auch an das Gleichstromnetz .2 angeschlossen werden.In Fig. 9, a control arrangement is shown in which for regulation the ignition point of a grid-controlled arc discharge vessel ° a bridge or differential circuit according to Fig.5 is used. Fig. 5 shows the circuit of the AC generator, the frequency of which is to be kept constant, and the to its drive serving DC motor. -In Fig, 8 is the DC motor i connected to a direct current network a and is used to drive the alternator 3, the frequency of which is to be kept constant. The excitation winding 4 of the motor_i is fed via a control arrangement 5 from .dem network of the alternator 3. When starting, the winding 4. can also be connected to the direct current network via a changeover switch 6 .2 be connected.

Die Schaltung, des Reglers 5 zeigt das SeliP.ltungsschema der Fig. 9. Die in- Fig. 9 angegebenen Anschlußpunkte a, b und c sind gleichbedeutend mit den Anschlußpunkten a, b und c des Reglers'5 in Fig. 8: In Fig. 9 ist außerdem noch der Anschlußpunkt ei vorgesehen, an dem -ebenso wie beim Anschlußpunkt a eine Spannung mit der Frequenz des Generators 3 in Fig. 8 abgenommen wird.-Diese Frequenz - ist die Steuerfrequenz der. Regelanordnung. -Die bei b (Fig. 9) angeschlossene Feldwicklung des Gleichstrommotors i wird über einen 'I'ränsformator 7 und zwei gittergesteuerte Ouecksilberdampfentladungsgefäße 8 und; g gespeist. Der Zündzeitpunkt des Entladungsgefäßes g ist - unveränderlich, während der Zündzeitpunkt des Entladungsgefäßes 8 mit Hilfe einer Regelanordnung nach der Erfindung in Abhängigkeit von der Frequenz ge=-ändert wird.The circuit of the controller 5 shows the selection scheme of FIG. 9. The connection points a, b and c indicated in FIG. 9 are equivalent to the connection points a, b and c of the controller 5 in FIG. 8: In FIG 9 the connection point ei is also provided, at which a voltage with the frequency of the generator 3 in FIG. 8 is picked up, just as at connection point a. Rule arrangement. The field winding of the direct current motor i connected at b (FIG. 9 ) is fed via a transformer 7 and two grid-controlled mercury vapor discharge vessels 8 and; g fed. The ignition time of the discharge vessel g is unchangeable, while the ignition time of the discharge vessel 8 is changed with the aid of a control arrangement according to the invention as a function of the frequency.

Im Gitterkreis des Entladungsgefäßes 8 liegt eiri hochgesättigter G.ittertransförmator io, über den eine Spitzenspannung veränderlicher Phasenlage im Gitterkreis .des Entladungsgefäßes 8 erzeugt wird. --Der Widerstand i i im gleichen Gitterkreis liefert eine konstante negative Vorspannung- Die Primärwicklung- des Transformators io ist an das Ausgangsrohr i z eines Zweis.tüfenverstärkers angeschlossen, dessen Eingangsrohr 12 mit einer Steuerspannung veränderlicher Phasenlage beaufschlagt wird.In the grid circle of the discharge vessel 8 there is a more highly saturated one G.itter transformer io, via which a peak voltage of variable phase position is generated in the grid circle .des discharge vessel 8. --The resistance i i in the same The grid circle provides a constant negative bias - the primary winding - of the Transformer io is connected to the output pipe i z of a two-level amplifier, whose input pipe 12 is acted upon by a control voltage of variable phase position will.

Die Entladungsrohre i i und i - sind Hochvakuumentladungsrohre. Die Steuerspannung für- das Eingangsrohr 12 des Verstärkers wird einer Brückenschaltung 13 entnommen, deren Einzelelemente .der Schaltung nach Fig. 5 entsprechen. Die Wechselspannung des Generators 3 (Fig. 8) wird dieser Brückenschaltung für einen Transformator 14 am Anschlußpunkt d zugeführt. Zwischen dem Transformator 14 und der Brückenschaltung liegen noch Glättungamitfiel 15 und 16, die dafür sorgen, daß die Phasenlage der Spannung, die der Brückenschaltung 13 entnommen wird, nur von der Grundwelle des Generators abhängig ist. Als Glättungsmittel dienen in Fig. 9 eine Reiheninduktivität i 5 und ein Parallelkondensator i6. E.ine Vereinfachung läßt sich dadurch erzielen, daß auf der Primärseite des Transformators 14 nur ein in Reihe geschalteter Kondensator angewendet wird. Die Induktiv ität des Transformators dient da$n zur Glättung, und die Glättung wird mit einfacheren Mitteln erreicht.The discharge tubes ii and i - are high vacuum discharge tubes. The control voltage for the input tube 12 of the amplifier is taken from a bridge circuit 13, the individual elements of which correspond to the circuit according to FIG. The alternating voltage of the generator 3 (FIG. 8) is fed to this bridge circuit for a transformer 14 at connection point d. Between the transformer 14 and the bridge circuit there are also smoothing elements 15 and 16, which ensure that the phase position of the voltage that is taken from the bridge circuit 13 is only dependent on the fundamental wave of the generator. A series inductance i 5 and a parallel capacitor i 6 serve as smoothing means in FIG. 9. E. A simplification can be achieved in that only one capacitor connected in series is used on the primary side of the transformer 14. The inductance of the transformer is used for smoothing, and the smoothing is achieved with simpler means.

Es ist für die Erfindung wesentlich, daß denn Steuergitter des Eingangsrohres 12 des Verstärkers ein Widerstand 17 vorgeschaltet ist, -der die sinusförmige Wechselspannung, die der Brückenschaltung 13 entnommen wird, in eine im wesentlichen rechteckförmige Spannung verwandelt. Das hat den Vorteil, daß die Amplitude der Wechselspannung auf die Regelung keinen Einfluß hat, sondern. nur deren Phasenlage. Das Verstärkerrohr i2 gibt also eine Spannung ab, die praktisch rechteckförmig ist, deren Phasenlage jedoch genau der Phasenlage -der Wechselspannung entspricht, die der Brückenschaltung 13 entnommen -wird. Am Ausgangsrohr i i des Verstärkers -wird dementsprechend eine Gleichspannung bzw. ein Gleichstrom entnommen, der ebenfalls rechteckförmig ist. An dem Gittertransformator io des Lichtbogenentla.dungsgefäßes 8 wird dadurch beim 'Nulldurchgang der Wechselspannung der Brückenschaltung 13 der Fluß geändert und die Spitzenspannung für den Gitterkreis des Entladungsgefäßes 8 erzeugt. Die Phasenlage dieser Spitzenspannung entspricht genau der Phasenlage der an der Brückenschaltung 13 abgenommenen Wechselspannung.It is essential for the invention that the control grid of the inlet pipe 12 of the amplifier is preceded by a resistor 17, - which the sinusoidal alternating voltage, which is taken from the bridge circuit 13 into a substantially rectangular shape Transforms tension. This has the advantage that the amplitude of the alternating voltage has no influence on the regulation, but rather. only their phase position. The amplifier tube So i2 emits a voltage that is practically rectangular, its phase position However, exactly the phase position - corresponds to the AC voltage that the bridge circuit 13 is removed. At the output pipe i i of the amplifier -will accordingly be a DC voltage or a direct current taken, which is also rectangular. At the grid transformer io of the arc discharge vessel 8 is thereby at 'Zero crossing of the AC voltage of the bridge circuit 13 changed the flux and the peak voltage for the grid circle of the discharge vessel 8 is generated. The phase position this peak voltage corresponds exactly to the phase position of the bridge circuit 13 AC voltage removed.

Ein wesentlicher Bestandteil der Regelanordnung der Fig. 9. ist die Rückführungseinrichtung, welche von einer Stromänderung im Feldkreis b abhängig ist und auf den Gitterkreis des Entladungsrohres 12 zurückwirkt. Da die Steuerungseinrichtung der Fig.9 die Eigenschaft hat, daß der Zündwinkel des Entladungsgefäßes 8 von Amplituden- und Spannungsschwankungen unabhängig ist, wirkt die Rückführung auf die Phasenlage der Steuerspannung ein. Zu diesem Zweck ist eine an sich bekannte Drosselspulenanordnung 2o vorgesehen, welche von Stromänderungen eines Widerstandes 25 im Feldkreis b abhängig ist und dem Gitterkreis des Entladungsrohres 12 am Widerstand 18 eine Spannung zuführt, die nach Amplitude und Richtung von den Änderungen am Widerstand 25 beeinflußt wird.An essential part of the control arrangement of FIG. 9 is the Feedback device, which depends on a change in current in the field circuit b and acts back on the lattice circle of the discharge tube 12. Since the control device 9 has the property that the ignition angle of the discharge vessel 8 of amplitude and voltage fluctuations is independent, the feedback acts on the phase position the control voltage. For this purpose there is a known choke coil arrangement 2o provided, which depends on changes in current of a resistor 25 in the field circuit b and the grid circle of the discharge tube 12 at the resistor 18 supplies a voltage, which is influenced by the changes in resistor 25 in terms of amplitude and direction.

Die Drosselspulenanordnung oder Wechselspannungsbrücke 2o besteht aus vier untereinander gleichen Drosselspulen 2i, die aus einem Transformator 22 eine Wechselspannung erhalten, welche phasengleich ist mit der Speisespannung der Brückenschaltung 13. Je zwei Drosselspulen 21 sind dabei parallel geschaltet. Die Drosselspulen besitzen außerdem zwei Gleichstromerregerwicklungen 23 und 24. Die Wicklungen 23 sind sämtlich in Reihe geschaltet und an eine konstante Gleichspannung, beispielsweise an die Spannung c in Fig. 9, angeschlossen. Die Wicklungen 2 sind ebenfalls in Reihe geschaltet und erhalten ihren Erregerstrom von dem Widerstand 25, der den Gleichstrom der Feldwicklung des zu regelnden Motors führt. In den Erregerstromkreis ist noch ein Kondensator z6 geschaltet. Der Magnetisierungsstrom der Wicklung 24 wird durch Umladen dieses Kondensators 26 hervorgerufen. Im Ruhezustand ist der Kondensator auf die durch den Feldstrom am Widerstand 25 bedingte Gleichspannung aufgeladen. Der Ladestrom und zugleich der Magnetis.iertingsstrorn der Wicklung 24 ist gleich Null. Ändert sich der Feldstrom und damit die Spannung am Widerstand 25, so lädt sich der Kondensator auf die neue Spannung um. Es fließt ein Magnetisierungsstrom bei zunehmendem Feldstrom .in der einen, bei abnehmendem Feldstrom in der anderen Richtung. Die Induktivität der- Magnetisierungswicklung bewirkt ein verzögertes Ansteigen des Magnetisierungsstromes, die Aufladung des Kondensators ein langsames Abklingen des Stromes. Dadurch wird ein weiches Arbeiten der Rückführung und somit des Reglers erzielt.The choke coil arrangement or alternating voltage bridge 2o consists from four reactors 2i which are identical to one another and which consist of a transformer 22 receive an alternating voltage which is in phase with the supply voltage of the Bridge circuit 13. Two choke coils 21 are connected in parallel. the Reactors also have two DC excitation windings 23 and 24. Die Windings 23 are all connected in series and at a constant DC voltage, for example to the voltage c in FIG. The windings 2 are also connected in series and receive their excitation current from the resistor 25, which carries the direct current of the field winding of the motor to be controlled. In the excitation circuit a capacitor z6 is also connected. The magnetizing current of the winding 24 is caused by charge reversal of this capacitor 26. In the idle state is the Capacitor to the direct voltage caused by the field current at resistor 25 charged. The charging current and at the same time the magnetization current of the winding 24 is zero. If the field current changes and with it the voltage across the resistor 25, the capacitor charges to the new voltage. A magnetizing current flows with increasing field current in one, with decreasing field current in the other Direction. The inductance of the magnetizing winding causes a delayed Increase in magnetizing current, the charging of the capacitor is slow Decay of the current. This creates a smooth working of the return and thus achieved by the controller.

Die Drosselspulenanordnung 20 ist so abgeglichen, däß die an den Widerstand 18 im Gitterkreis des Entladungsrohres 12 abgegebene Spannung gleich :Null ist, solange keine zusätzliche Magnetisierung in der Wicklung 24, verursacht durch Feldstromänderung, eintritt. Diese Wirkung wird dadurch erreicht, daß de Erregung der Wicklungen 23 auf alle Drosselspulen im gleichen Sinne wirkt, während die Erregung der Wicklungen 24 für zwei - Drosselspulen in dem einen, für die beiden anderen Drosselspulen in dem anderen Sinne wirkt. Schwankungen der Brückeneingangsspannung und Gleichstromvormagnetisierung in den Erregerwicklungen 23 stören die Symmetrie der Brücke nicht. Dem Widerstand 18 im Gitterkreis des Entladungsrohres 12 ist noch ein Kondensator 27 parallel geschaltet, der. dafür sorgt, daß die von der Brückenschaltung 2o abgegebene Spannung auf der Eingangsspannung der Brückenschaltung 13, senkrecht steht..The choke coil assembly 20 is balanced so that the resistance 18 in the lattice circle of the discharge tube 12, the voltage output is equal to: zero, as long as there is no additional magnetization in the winding 24, caused by a change in the field current, entry. This effect is achieved by energizing the windings 23 acts on all reactors in the same sense while energizing the windings 24 for two - chokes in one, for the other two chokes in works in the other sense. Bridge input voltage fluctuations and DC bias in the excitation windings 23 do not disturb the symmetry of the bridge. The resistance 18 in the lattice circle of the discharge tube 12 is another capacitor 27 connected in parallel, the. ensures that the output from the bridge circuit 2o Voltage on the input voltage of the bridge circuit 13, is perpendicular ..

Die Wirkungsweise der Rückführung durch die Brückenschaltung 2ö sei an Hand der Fig. ro erläutert. In` Fig. ro ist ein Teil .des Diagramms der Fig.6 besonders herausgezeichnet, und zwar der Steuerspannüngsvektor Ust mit seinen Endpunkten c ` und a für Frequenzabweichüngen nach oben und unten vom Resonanzpunkt. Ohne Einwirkung der Rückführung .würden die Punkte cl und ca" auf dem punktiert eingezeichneten Kreis den Endpunkt der Steuerspannungsvektoren Ust darstellen. Die Drosselspulenanardnung 2o liefert in beiden Fällen -eine Rückführungsspannung URS, welche .auf dem Vektor der Eingangsspannung der Brückenschaltung 13 (vgl. Fig. 6)_ senkrecht steht. Die Größe der resultierenden Winkelabweichung der Steuerspannung wird dadurch herabgesetzt.The mode of operation of the feedback through the bridge circuit 20 is explained with reference to FIG. A part of the diagram in FIG. 6 is particularly drawn out in FIG. 6, namely the control voltage vector Ust with its end points c ′ and a for frequency deviations upwards and downwards from the resonance point. Without the action of the return points .würden cl and ca "on the drawn circle dotting the end point of the driving voltage vectors Ust represent the Drosselspulenanardnung 2o provides in both cases -a feedback voltage URS which .on the vector of the input voltage of the bridge circuit 13 (see. Fig. 6) _ is vertical. This reduces the size of the resulting angular deviation of the control voltage.

Der Vorteil der Drosselspulenanordnung 2o als Rückführung liegt darin, daß 'die Rück-.fiihrungsgröß;e, d. h. die durch den Widerstand 18 im Gitterkreis des Verstärkerrohres 2o eingeführte Wechselspannung, in ihrer Amplitude nur von der Regelgröße,: d: h. von der Änderung der Spannung-des Widerstandes 25, abhängig ist, -nicht.dagegen auch noch von anderen Größen, die als Vergleichsgrößen o. dgl. eingeführt sind. Der Gleichstrom der Erregerwicklungen 23 und .die Amplitude der Wechselspannung des Transformators 22 sind für .die von der Drosselspulenanordnung-2o abgegebene Rückführungsspannung ohne Einfluß. ' Es sei noch erwähnt, daß die in Fig. 9- dargestellte brückenartige Schaltung der Wechselstromwicklüngen der Drosselspulen 21 auch durch eine Reil%enschaltung ersetzt werden kann. In jedem Fall kommt es darauf an,. daß-sich die Wechselspannung, .die dem Transformator 22 entnommen wird, auf die vier. Drosselspulen gleichmäßig verteilt, solange in der 2q.; d,h. in der Wicklung, p die für ,die verschiedenen Drosselspulen verschieden wirkt, kein Strom fließt, daß aber diese Verteilung sich ändert, sobald sich die Vorräagnetisierüng von je zwei Drosselspulen infolge Anderung ,des Erregerstromes der Wicklungen 2q. ändert. -The advantage of the choke coil arrangement 2o as a return is that that 'the return variable; e, d. H. through the resistor 18 in the grid circle of the amplifier tube 2o introduced alternating voltage, in its amplitude only of the controlled variable: d: h. on the change in the voltage of the resistor 25, depending is, -not.on the other hand, of other variables that are used as comparative variables or the like. are introduced. The direct current of the excitation windings 23 and .the amplitude of the AC voltage of the transformer 22 are for. The of the choke coil assembly-2o output feedback voltage without influence. 'It should also be mentioned that the in Fig. 9 - the illustrated bridge-like circuit of the alternating current windings of the choke coils 21 can also be replaced by a gear shift. In any case it comes on it. that-the alternating voltage, which is taken from the transformer 22, on the four. Choke coils evenly distributed as long as in the 2q .; d, h. in the Winding, p, which acts differently for the different inductors, no current flows, but this distribution changes as soon as the Vorräagnetisüng changes of two choke coils each as a result of a change in the excitation current of the windings 2q. changes. -

Claims

PATE'NTANsi # RUCiiE: r. Device for frequency-dependent regulation the ignition timing of controllable light level discharge vessels, - in particular, to automatically keep the speed of a DC motor constant Serves to drive an alternator and is fed via the discharge vessels is controlled using a. Bridge or differential circuit that contains a resonant circuit fed with the control frequency, of which two in Parallel connection with the control frequency fed bridge branches of the one the resonance circuit and an ohmic resistance, the other from an impedance, preferably an ohmic resistance, characterized in that the Control voltage between the connection point of the resonance crisis with the ohmic Resistance in one branch and one not in the electrical center Tapping point of the impedance of the other3 branch: is taken.

2. Set up according to Claim r, characterized in that the phase-variable control voltage is a Amplifier tube is fed and that in the grid circle of this amplifier tube Resistance is arranged in such a way that the sinusförnTig supplied to the amplifier tube Control voltage is converted into a square-wave voltage whose phase position which corresponds to the control voltage; whose amplitude j edoch 'depends on the amplitude of the Control voltage is independent.

3. Device according to claim 2, characterized in that that the grid circle of the amplifier tube for the purpose of return. an alternating voltage is supplied, the amplitude of which is the control pulse triggered by the control device is proportional.

4. Device according to claim 3, characterized. marked that the Feedback voltage is taken from a known Dräesel coil arrangement, those made up of four identical reactors: with one constant and one there is a variable direct current bias depending on the control pulse. -5. Device according to Claims 3 and d, characterized in that the feedback voltage , the grid circle of the amplifier tube via a phase shifter device, for example a capacitor, is supplied so that the feedback voltage on the Input voltage of the resonance bridge is vertical. -