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_ Einrichtung an elektrischen Steuerungen Bei elektrischen Steuerungen,
insbesondere bei Folgebewegungssteuerungen, besteht bekanntlich die Aufgabe, eine
nach Größe und Richtung vorgegebene Bewegung durch einen Motor derart nachzubilden,
daß der einzustellende Gegenstand der vorgegebenen Bewegung laufend nachgeführt
wird. Als Regelorgane für derartige Steuerungen finden hauptsächlich gittergesteuerte
Gas- oder Dampfentladungsgefäße Verwendung, deren Zündzeitpunkt unter Verwendung
eines gesättigten TTanisfo@rmators mit abgestuftem Eisenkernquerschnitt zur Erzeugung
von in der Phase verschiebbaren Steuergitterspannungen veränderbar ist. Gesättigte
Transformatoren liefern bekanntlich beim Durchgang des Flusses durch Null eine Spannungsspitze,
die die Zündkennlinie der Entladungsgefäße nahezu senkrecht schneidet. Dadurch wird
der Zündzeitpunkt von der Form der Zündkennlinie weitgehend unabhängig.
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Die Verschiebung des Zündzeitpunktes der Entladungsgefäße erfolgt
bei derartigen Steuerungen in der Regel in Abhängigkeit von einer Wechselspannung,
deren Größe dem Stellungsunterschied zwischen vorgegebener und ausgeführter Bewegung
verhältnisgleich ist. Vielfach ist es erforderlich, die Steuerungen durch eine Spannung
zu dämpfen, die z. B. der Geschwindigkeit der Soll- oder der Istbewegung, der Geschwindigkeitsdifferenz
zwischen Soll- und Istbewegung, der Beschleunigung
dieser Größen
od. dgl. verhältnisgleich ist.
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Bei derartigen Steuerungen sind in der Regel zwei in Antiparallelschaltung
betriebene Entladungsgefäße vorhanden, die den Anker des Einstellmotors speisen,
während seine Feldwicklung von einem Gleichstrom fremd gespeist wird. Es ist weiterhin
auch möglich. daß jedes Entladungsgefäß z. B. bei Verwendung der Leonardsteuerung
eine getrennte Erregerwicklung des zugehörigen Leonardgenerators speist. der seinerseits
eine veränderliche Ankerspannung für den Einstellmotor liefert. Auch in diesem Falle
erfolgt die Erregung des Einstellmotors von einem Gleichstromnetz aus.
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Bei der Durchführung von Schaltarbeiten besteht die Möglichkeit des
Verwechselns der Gleichstrompole. Eine solche Verwechslung bewirkt die Umkehr des
magnetischen Feldes und damit auch der Drehrichtung der Einstellmotoren. Sie kann
z. B. bei Schaltarbeiten an Bord von Fahrzeugen vorkommen, und zwar insbesondere
beim Übergang vom Bordnetz auf Landstrombezug. In solchen Fällen ist die Steuerung
bzstrebt,vo,n dero'-LageeinesStellungsvergleichssystems in dessen i8oJ-Lage zu laufen.
Ein auf dem Wege dorthin vorgesehener Endlagensehalter wird zwar betätigt. erfüllt
aber nicht mehr seinen Zweck, so daß Getriebeschädigungen möglich sind. Die gebräuchlichen
Endlagenschaltungen verhindern nämlich nur das Weiterlaufen des Einstellmotors in
einer Laufrichtung, während sie die um,zhe-hrteLaufri:chtung de--s Einstellmotors
zum Herausfahren aus seiner Endlage zulassen. Bei umgepolter Gleichspannung werden
daher auch die Endlagenschalter in einem Sinne betätigt, in dem sie ein Laufen des
Einstellmotors in einer Drehrichtung ermöglichen. in der sein Laufen gerade nicht
möglich sein soll.
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Die Erfindung betrifft nun eine Einrichtung an mit gittergesteuerten
Gas- oder Dampfentladungsgefäßen arbeitenden und einen Gegenstand einstellenden
elektrischen Steuerungen, bei denen der Zündzeitpunkt der Entladungsgefäße mit Hilfe
von durch gesättigte Transformatoren (Spitzentransformatoren) erzeugten Spannungsspitzen
veränderbar ist und die aufgezeigten -Nachteile vermieden werden. Erfindungsgemäß
erhält jeder Spitzentransformator eine zusätzliche Wicklung, die mit einem Gleichrichter
derart in Reihe an dem Gleichstromnetz liegt, daß bei dessen richtiger Polung fast
kein Strom durch diese zusätzlichen Wicklungen fließt, während sie bei falscher
Polung von einem großen Strom durchflossen werden. Bei richtiger Polung des Gleichstromnetzes
wird also die Sperrwirkung des Gleichrichters ausgenutzt, und die Spitzentransformatoren
werden daher nur unwesentlich vormagnetisiert. Bei falscher Polung des Gleichstromnetzes
ist dagegen der Gleichrichter voll durchlässig, die Spitzentransformatoren werden
also so stark vormagnetisiert, daß sie immer voll gesättigt sind. Durch die Vorerregnngsspannung
und die einem Stzllungsvergleichssystem entnommene. sogenan:nte@'egfehlerspannung
kann dann keine Zündspitze mehr in der Se@l:undänvic'clung der Spitzentransformatoren
erzeugt werden, weil ja das hochpermeable Kernblech nicht aus der Sättigung herauskommt.
Die von der zusätzlichen Wicklung der Spitzentransformatoren aufgebrachte AW-Zahl
muß dabei immer größer sein als die AW-Zahl, die von der die Vorerregungs- und die
Wegfehlerspannung führenden Wicklung aufgebracht wird. Der besondere Vorteil der
erfindungsgemäßen Einrichtung besteht darin, daß eine Verwechslung der Gleichstrompole
das Zünden der Entladungsgefäße und damit ein Laufen der Einstellmotoren unmöglich
macht und daß ferner ein besonders einfacher und ohne Relais arbeitender Aufbau
Verwendung findet.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.
Der Anker eines Motors i, der einen nicht mit dargestellten Gegenstand entsprechend
einer nach Größe und Richtung vorgegebenen Bewegung einstellen mag, wird in an sich
bekannter Weise über die beiden gittergesteuerten Gas-oder Dampfentladungsgefäße-2
und 3 gespeist. Aus einem Wechselstromnetz q wird die Primärwicklung 5 eines Transformators
6 gespeist, der mit vier Sekundärwicklungen 7, 8, 9 und io versehen ist. Die Sekundärwicklungen
7 und 8 liefern über die beiden nach G r a e t z geschalteten Gleichrichteranordnungen
i i und 12 die negativen Gittervorspannungen für die Entladungsgefäße 2 und 3. Mit
13 und 14 sind Glättungskondensatoren bezeichnet. Die Sekundärwicklungen
9 und io speisen die Primärwicklungen 15 und 16 der beiden Spitzentransformatoren
17 und 18. Um die Phasenlage der Vorerregungsspannung einstellen zu können, sind
ein Widerstand i9 und ein Kondensator 2o vorgesehen. Die einem Stellungsvergleichssystem
entnommene sogenannte Wegfehlerspannung steht an den Klemmen 2 i und 22 zur Verfügung.
Ihre Phasenlage kann durch einen Kondensator 23 geändert werden. Die Schaltung ist
dabei so getroffen, daß die Wicklungen 15 und 16 die Vorerregungs- und die Wegfehlerspannung
führen.
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Als Spitzentransformator kann hierbei ein gesättigter Transformator
mit abgestuftem Eisenkernquerschnitt Verwendung finden. bei dem der abgestufte Eisenkern,
auf dessen lfittelschenkel die Wicklungen angebracht sind, von untereinander verschiedenen
Blechsorten
gebildet wird. Der von der Primärspule umschlossene
Teil des Eisenkernes hat dabei einen weitaus größeren Querschnitt als der von der
Sekundärspule umschlossene Teil des Eisenkernes. Zwischen diesen beiden Spulen ist
noch ein Streuj och angeordnet. Als Spitzentransformator kann aber auch ein gesättigter
Transformator mit abgestuftem und von untereinander verschiedenen Blechsorten gebiildietem
Eisenkernquerischnitt Verwendung finden, bei dem die Sekundärspule so angebracht
ist, d@aß in ihr .durch das Streufeld keine Spannung induziert werden kann. Die
Primärspule ist hierbei auf dem einen, die Sekundärspule auf dem anderen Seitenschenkel
des Transformators angebracht, während der Mittelschenkel das Streujoch bildet.
Ein Spitzentransformator letzterer Art findet bei der in Fig. i gezeigten Schaltung
Verwendung.
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Die Spitzentransformatoren 17 und i8 tragen ferner noch die Primärwicklungen
24 und 25, die in Reihe mit einem Gleichrichter 26 (gegebenenfalls können auch mehrere
Gleichrichter verwendet werden) an den Klemmen 27 und 28 eines Gleichstromnetzes
liegen. Das Gleichstromnetz 27, 28 speist ferner noch die Erregerwicklung des Einstellmotors
i. Die Sekundärwicklungen 29 und 30 der Spitzentransformatoren 17 und 18 stehen
mit den Steuergittern der Entladungsgefäße 2 und 3 in Verbindung. Bei richtiger
Polung des Gleichstromnetzes 27, 28 sind nur die Wicklungen 15 und 16 wirksam. Die
den Primärspulen 15 und' 16 zugeführte- Weöhs,elspannung ruft einen Primärstrom
und damit auch einenmagnietischenFluß hervor. Dier:hierdurch in den Sekundärspulen
29 und 30 entstehende magnetische Fluß ist anfangs gleich dem magnetischen
Fluß in den Primärspulen 15 und 16, geht aber rasch in die Sättigung über. Der in
den Primärspulen 15 und 16 erzeugte magnetische Fluß schließt sich dann über das
Streujoch der Spitzentransformatoren 17 und 18. Beim Durchgang des in den Sekundärspulen
29 und 3o erzeugten Flusses durch Null entsteht die Spannungsspitze, die die Entladungsgefäße
2 und 3 zum Zünden bringt.
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Bei falscher Polung des Gleichstromnetzes 27, 28 wird der Gleichrichter
26 in seiner Durchlaßrichtung beansprucht. Die Wicklungen 24 und 25 führen dann
einen. so großen Strom, @daß hierdurclh so,fomt eine Sättigung der Transformatoren
17 und 18 herbeigeführt wird. Damit die AW-Zahl der Wicklungen 24 und 25 immer größer
ist als die AW-Zahl der Wicklungen 15 und 16, können verschiedene Wege eingeschlagen
werden. Es ist z. B. möglich, die Windungszahl der Wicklungen 2q. und 25 größer
zu wählen als die der Wicklungen 15 und 16. An Stelle oder auch in Verbindung mit
dieser Maßnahme kann eine Begrenzung der an den Klemmen 2 i und 22 anliegenden Wegfehlerspannung
durch einen Spannungsteiler vorgenommen werden. Zur Herabsetzung des Einflusses
der Wicklungen 15 und 16 können auch die gestrichelt eingezeichneten Widerstände
3 i und 32 oder auch nur ein einziger Widerstand 33 dienen. Die vorstehend angegebenen
Maßnahmen bewirken, daß die Spitzentransformatoren 17 und 18 bei falscher Polung
des Gleichstromnetzes 27, 28 immer gesättigt sind, so daß also kein Nulldurchgang
des sekundärseitig entstehenden Flusses. auftritt und demzufolge auch keine .Spanrnungsspitze
entstehen kann. Die Entladungsgefäße 2 und 3 können also nicht zünden.
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Die von den Wicklungen 15 und 16 her in den Wicklungen 24 und 25 induzierten
Spannungen können sich bei richtig geregeltem Gleichspannungsnetz nicht in dem Kreis
Wicklung 2q., Wicklung 25, Gleichrichter 26, Netz ausgleichen, da ihnen in der einen
Halbwelle die Sperrwirkung des Gleichrichters 26 entgegensteht und in der anderen
Halbwelle die sie kompensierende Spannung des Gleichstromnetzes.