DE751139C

DE751139C - Arrangement to compensate for the translation error of DC converters

Info

Publication number: DE751139C
Application number: DEA85342D
Authority: DE
Inventors: Werner Dr-Ing Kraemer
Original assignee: AEG AG
Current assignee: AEG AG
Priority date: 1937-12-29
Filing date: 1937-12-29
Publication date: 1954-02-01

Description

Anordnung zur Komperisation des Ubersetzungsfehters von Gleichstromwandlern Vorrichtungen zum Messen von Gleichstrom sind mannigfach bekannt. Eine Möglichkeit zur Gleichstrommessung gibt die durch Gleichstrom vormagnetisierte Wecbselstromdrossel, deren Magnetisierungsstromaufnahme vom Gleichstrom abhängt. Eine andere Vorrichtung besteht darin, daß ein kleiner Gleichstromgenerator sein eigenes, vom primären Gleichstrom erzeugtes Erregerfeld kompensiert, wobei der Ankerstrom gemessen wird. Ferner ist bereits eine Meßeinrichtung bekannt, bei welcher der von dem zu messenden Strom in einem Magnetkern hervorgerufene Fluß durch einen Hilfsgleichstrom kompensiert wird, wobei zur Messung des Kompensationsgrades eine auf dem Magnetkern angeordnete, mit Wechselstrom gespeiste Spule diente. Es handelt sich hier also um einen Kompensator mit selbsttätigem Abgleich.Arrangement for Komperization of the translation error of DC converters Devices for measuring direct current are widely known. A possibility for direct current measurement, the direct current pre-magnetized alternating current choke, whose magnetizing current consumption depends on the direct current. Another device is that a small DC generator has its own, from the primary DC generated excitation field compensated, whereby the armature current is measured. Furthermore is already known a measuring device in which the current to be measured Flux generated in a magnetic core is compensated by an auxiliary direct current is, whereby to measure the degree of compensation a arranged on the magnetic core, AC powered coil was used. So this is a compensator with automatic adjustment.

Eine Kompensation des tbersetzungsfehlers ist jedoch lediglich bei dem zweitgenannten Gerät vorgesehen. Der Korrektionsstrom wird dabei als Gleichstrom von dem Wandler selbst aufgebracht. Er stellt daher für diesen eine zusätzliche Bürde dar, wodurch die Genauigkeit des Wandlers herabgesetzt wird. Außerdem sind Kompensationsanordnungen des Übersetzungsfehlers bei Wechselstromwandlern bekannt. Eine bekannte Anordnung dieser Art besteht in einem Wandler, auf dessen Hilfskern sich eine Hilissekundärwicklung befindet, in welcher der im Hauptsekundärkreis infolge des Magnetisierungsstromanteils fehlende Teil des Sekundärstromes erzeugt wird. Die Primärwicklungen und die Hauptsekundärwicklungen der beiden Kerne sind hierbei in Reihe geschaltet. Compensation for the translation error is only possible with the second device provided. The correction current is used as a direct current applied by the converter itself. He therefore provides an additional one for this Burden, whereby the accuracy of the converter is reduced. Also are Compensation arrangements for the translation error in AC converters known. A known arrangement of this type consists in a transducer on its auxiliary core themselves there is a secondary winding in which the main secondary circuit as a result of the magnetizing current component, the missing part of the secondary current is generated. The primary windings and the main secondary windings of the two cores are here connected in series.

Es wird also wiederum der Primärleiter zur Lieferung der Kompensationsenergie herangezogen. Der Übersetzungsfehler kann hierdurch nur in einem beschränkten Maße korrigiert werden.So it becomes the primary conductor for supplying the compensation energy again used. This can only result in translation errors to a limited extent Getting corrected.

Es ist auch schon eine Anordnung zur Kompensation des Übersetzungsfehlers von Gleichstromwandlern bekanntgeworden, bei der dem Sekundärstrom aus einer Wechselspannungsquelle Fehlerausgleichströme hinzugefügt werden. Es ist hiermit aber nur eine beschränkte Kompensation möglich, da der Isompensationsstrom stets in einem bestimmten Verhältnis zu dem sel;undären Wechselstrom steht. It is also an arrangement to compensate for the translation error became known from DC converters, in which the secondary current from an AC voltage source Residual compensation currents can be added. But this is only a limited one Compensation possible because the iscompensation current is always in a certain ratio to the sel; undernary alternating current.

Demgegenüber wird eine weitgehende Kompensation erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß die Fehlerausgleichströme konstant sind oder bei einem Gleichstromwandler mit einer Meßgleichn.chteranordnung auf der Sekundälseite vom Sekundärstrom gesteuert werden, wobei die Steuerung durch einen stromabhängigen, vom sekundären Meßgleichstrom beeinflußten und im Wechselstromkreis liegenden Widerstand erfolgt. In contrast, extensive compensation is thereby achieved according to the invention achieves that the fault compensation currents are constant or in the case of a direct current converter controlled by the secondary current with a measuring equalizer arrangement on the secondary side are controlled by a current-dependent, secondary measuring direct current influenced and lying in the AC circuit resistance takes place.

Die Erfindung und ihre weiteren Merkmale mögen an Hand der Zeichnung erläutert werden. The invention and its further features are based on the drawing explained.

Der Sekundärstrom J2 wird demnach jeweils um einen Betrag # J = f (J1) ergänzt, und zwar derart, daß im Idealfall = J2 . ü ist. The secondary current J2 is accordingly in each case by an amount # J = f (J1) added in such a way that in the ideal case = J2. ü is.

Hat beispielsweise die Felilerkurve des Gleichstromwandlers den in Fig. I dargestellten Verlauf, so gibt für den Nennstrom J1 = I AB den prozentualen Anteil der Korrektion iI J am Sekundärstrom J2 korr. an. Nachdem es nun gelungen ist, durch die Ergänzung des Sekundärstromes um den Betrag d J den Fehler im Idealfall konstant zu machen, wird der jetzt konstante Fehler durch Änderung des Übersetzungsverhältnisses des Gleichstromwandlers oder seines Abgleichwandlers beseitigt. Fig. 2 stellt den Verlauf des Fehlerausgleichstromes A J dar, der bei linearer Änderung des Fehlers quadratisch mit zunehmender Strombelastung ansteigen muß.For example, if the field curve of the DC / DC converter has the same value as in Fig. I shows the percentage for the nominal current J1 = I AB Proportion of the correction iI J in the secondary current J2 corr. at. Having now succeeded is, by supplementing the secondary current by the amount d J, the error in the ideal case Making constant the error is now constant by changing the gear ratio the DC converter or its balancing converter eliminated. Fig. 2 represents the The course of the error compensation current A J, which occurs with a linear change in the error must increase quadratically with increasing current load.

Einen Zusatzstrom dieses Verlaufs erhält man durch eine Schaltung nach der Fig. 3. Hiernach wird dem Hauptwandler 114 ein kleiner Hilfswandler TF2 zugeordnet, der seinen Sekundärstrom L zum Sekundärstrom J2 des Hauptwandlers addiert. Der Primärstrom des Hilfswandlers ist ein Teil des gleichgerichteten Sekundärstromes J2 korr. = J2 + SJ2. Dieser teilt sich über den konstanten Widerstand r" und den stromabhängigen Widerstand 1" in die Teile J2' und 12"' von denen J2' als Primärstrom dem Hilfswandler zugeführt wird. Da J2' unter Einfluß der Kombination des unabhängigen und abhängigen Widerstandes annähernd parabolisch mit steigendem J2 ansteigt, nimmt auch AJ den erwünschten parabolischen Verlauf an. Durch Änderung des Verhältnisses " kann man den r Verlauf der Funktion jJ = f (J1) in weiten Grenzen ändern, während man durch Änderung des Übersetzungsverhältnisses das Verhältnis J2 beliebig ändern kann. Damit ist es möglich, die Korrektion der Fehlerkurvenform in weiten Grenzen anzupassen. An additional current of this course is obtained by a circuit according to FIG. 3. After this, the main converter 114 becomes a small auxiliary converter TF2 assigned, which adds its secondary current L to the secondary current J2 of the main converter. The primary current of the auxiliary converter is part of the rectified secondary current J2 corr. = J2 + SJ2. This is divided by the constant resistance r "and the current-dependent resistor 1 "in parts J2 'and 12"' of which J2 'as the primary current is fed to the auxiliary converter. Since J2 'is influenced by the combination of the independent and the dependent resistance increases approximately parabolically with increasing J2 also AJ shows the desired parabolic course. By changing the ratio "one can change the r course of the function jJ = f (J1) within wide limits, while the ratio J2 can be changed at will by changing the transmission ratio can. This makes it possible to correct the error curve shape within wide limits adapt.

Soll nun der Widerstand r' mit zunehmendem Strom abnehmen, so muß er in Reihe mit dem Wandler liegen. Eine derartige Widerstandscharakteristik haben unter anderem schwach belastete Trockengleichrichter. Im anderen Falle wird r' parallel zum Hilfswandler gelegt. If the resistance r 'is now to decrease with increasing current, then must he is in series with the transducer. Have such a resistance characteristic including lightly loaded dry rectifiers. Otherwise r 'becomes parallel placed to the auxiliary converter.

Schließlich kann der Anfangsbereich der Fehlerkurve durch Drosseln oder Kondensatoren beeinflußt werden, die man zu den Sekundärklemmen des Hilfswandlers oder des Hauptwandlers parallel schaltet. Da diese Schaltungselemente bei konstanter Spannung einen konstanten zusätzlichen Fehlerausgleichstrom bewirken, der nicht stromabhängig ist, so nimmt ihr Korrektionsanteil in Prozent von J0 mit zunehmender Stromstärke ab. Beträgt der Anteil z.B. für 0,1 J1.... I %, so sinkt er für I I Jl auf O,I O!o. Man erhält damit ein weiteres Mittel, die Korrektion der Fehlerkurve anzupassen. Ferner hat die Verwendung eines Hilfsgfrichstromwandlers zur Fehlerkorrektion den Vorteil, daß ebenso wie J1 auch JJ praktisch spannungsunabhängig ist. Finally, the starting area of the error curve can be reduced by throttling or capacitors, which are connected to the secondary terminals of the auxiliary converter or the main converter switches in parallel. Since these circuit elements at constant Voltage cause a constant additional error compensation current that does not is current-dependent, its percentage of correction increases from J0 with increasing Amperage. If, for example, the proportion is 0.1 J1 .... I%, it decreases for I I. Jl to O, I O! O. This gives a further means, the correction of the error curve adapt. Furthermore, the use of an auxiliary current transformer for error correction the advantage that, like J1, JJ is practically independent of the voltage.

Eine weitere Anordnung zur Erzeugung eines stromabhängigen Korrektionsgliedes zeigt Fig. 4. Another arrangement for generating a current-dependent correction element Fig. 4 shows.

An der Wechselspannung U bzw. U' liegt die vom sekundären Gleichstrom vormagnetisierte Drossel X und mit ihr in Reihe der Kondensator C' und, wenn durch die Resonanzbedingungen der Anordnung erforderlich, der Dämpfungswiderstand r. Ferner wird parallel zur Anordnung der Kondensator C gelegt, der auch unmittelbar an den Klemmen des Gleichstromwandlers liegen kann. Fig. 5 zeigt die Stromaufnahme #J eines derartigen Widerstandsgebildes, Fig. 6 den prozentualen Anteil von XJ und Fig. 7 die neue Fehlerkurve mit verkleinerter Fehlerspanne. Der Grundgedanke dieser Korrektion ist, die Erweiterung des Korrektionsbereiches, der bei der ausschließlichen Verwendung eines Kondensators C sich nur auf den Anfangsbereich der Fehlerkurve erstreckt, über die ganze Fehlerkurve auszudehnen. Für geringere Klassengenauigkeit ist die Fehlerkorrektion durch einen Parallelkondensator meistens ausreichend.The secondary direct current is applied to the alternating voltage U or U ' premagnetized choke X and with it in series the capacitor C 'and, if through the resonance conditions of the arrangement required, the damping resistance r. Further is placed parallel to the arrangement of the capacitor C, which is also directly connected to the Clamps of the DC converter may lie. Fig. 5 shows the power consumption #J of one such a resistance structure, FIG. 6 the percentage of XJ and FIG. 7 the new error curve with a reduced margin of error. The basic idea of this correction is, the extension of the correction range that is available for exclusive use of a capacitor C extends only to the beginning of the error curve, to extend over the entire error curve. For lower class accuracy, the Error correction by means of a parallel capacitor is usually sufficient.

Die beispielsweise dargestellten Anordnungen können bei Gleichstromwandlern jeder Art vorgesehen werden. Tritt der Sekundärstrom nicht als Wechselstrom auf, so muß der Zusatzstrom iI J erst gleichgerichtet werden, bevor er den Klemmen der Bürde zugeführt wird. The arrangements shown by way of example can be used in the case of direct-current converters of any kind. If the secondary current does not appear as alternating current, so the additional current iI J must first be rectified before the terminals of the Burden is added.

Es lassen sich noch zahlreiche Kombinationen der dargestellten Art angeben. So kann beispielsweise die Steuerung der Zusatzglieder über einen besonderen Zusatzwandler oder unmittelbar durch den Primärstrom erfolgen. Auch kann der sekundäre Wechselstrom ohne Gleichrichtung vormagnetisieren. Schließlich kann bei Gleichstrom-Wechselstrom-Wandlern auch durch Kurzschluß der Spannung der 2. Harmonischen, die der Wechselspannung U proportional ist, über Widerstände die Größe der 3. Harmonischen im sekundären Wechselstrom und damit der Absolutwert des Sekundärstromes beeinflußt werden, wie in der Fig. 8 dargestellt ist. Z ist hierbei der vom Wandlerstrom in der angegebenen Weise gesteuerte Belastungswiderstand der Spannungsquelle der 2. Harmonischen M . Mit abnehmendem Widerstand von Z steigt der Anteil der 3. Harmonischen am Sekundärstrom und damit der Effektivwert von h PATENTANSPROCHE: I. Anordnung zur Kompensation des Übersetzungsfehlers von Gleichstromwandlern, bei der dem Sekundärstrom aus einerWechselspannungsquelle Fehlerausgleichströme hinzugefügt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Fehlerausgleichströme konstant sind oder bei einem Gleichstromwandler mit einer Meßgleichrichteranordnung auf der Sekundärseite vom Sekundärstrom gesteuert werden, wobei die Steuerung durch einen stromabhängigen, vom sekundären Meßgleichstrom beeinflußten und im Wechselstromkreis liegenden Widerstand erfolgt. Numerous combinations of the type shown can be used indicate. For example, the additional links can be controlled via a special Additional converter or take place directly through the primary current. Also can the secondary Pre-magnetize alternating current without rectification. Finally, with DC-AC converters also by short-circuiting the voltage of the 2nd harmonic, that of the alternating voltage U is proportional to the size of the 3rd harmonic in the secondary via resistors Alternating current and thus the absolute value of the secondary current can be influenced how is shown in FIG. Z is that of the transformer current in the specified Way controlled load resistance of the voltage source of the 2nd harmonic M . As the resistance of Z decreases, the proportion of the 3rd harmonic in the secondary current increases and thus the effective value of h PATENT CLAIM: I. Arrangement for compensation the translation error of DC / DC converters, in which the secondary current from an AC voltage source Error compensation currents are added, characterized in that the error compensation currents are constant or in the case of a direct current converter with a measuring rectifier arrangement on the secondary side can be controlled by the secondary current, the control by a current-dependent, influenced by the secondary measuring direct current and in the alternating current circuit lying resistance takes place.

Claims

2. Arrangement according to claim I, characterized in that the resistor is designed as an additional DC converter (W2), the primary current of which is completely or partially equivalent to the secondary current of the main converter (Wl) (Fig. 3).

3. Arrangement according to claim 2, characterized in that only one Part of the secondary direct current through the direct current winding of the auxiliary converter (W2) flows through current-dependent resistors (r ') in a current branch to the total secondary direct current in an expedient non-linear dependence is brought.

4. Arrangement according to claim 3, characterized in that as current-dependent resistors dry rectifier (r ') used.

5. Arrangement according to claim I, characterized in that as a current-dependent Resistance in the AC auxiliary circuit uses a premagnetized choke (X) where the non-linear relationship between bias and auxiliary alternating current by connecting in series or in parallel with constant apparent resistances (C ') becomes (Fig. 4).

6. Arrangement according to claim I, characterized in that the auxiliary voltage the 2nd harmonic voltage of the converter is used (Fig. 8).

7. Arrangement according to claim I, characterized in that to achieve a constant compensation current capacitors (C) or chokes to the main converter or auxiliary converters are connected in parallel.