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Spannungs- und Stromregler Die Erfindung betrifft in erster Linie
einen Spannungsregler, und zwar einen solchen, der die Spannung mit einem hohen
Grad von Genauigkeit regelt.
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Genauer gesagt betrifft die Erfindung einen Spannungsregler, bei dem
Elektronenröhren zum Regeln der Spannung verwendet «erden, und zwar im besonderen
eine Diodenröhre mit einer Wolframglühkathode. Es sind bereits Spannungsregler an
sich bekannt, und zwar hat man sowohl solche gebaut, die mechanisch, als auch solche,
die elektrisch betrieben werden, wobei zum Teil auch Brückenschaltungen Verwendung
finden. Im Gegensatz zu diesen bekannten älteren Spannungsreglern, die bei vergleichbarem
Aufwand nur eine verhältnismäßig grobe Regelung bewirken, ist es mit dem erfindungsgemäßen
Spannungsregler möglich, die Spannung während einer Schwankung der Belastung oder
der Eingangsspannung oder beider bis auf Bruchteile eines Prozentes zu regeln. Daher
kann die Einrichtung auch in solchen Fällen Verwendung finden, wo die bisher bekannten
Geräte den Anforderungen nicht genügen.
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Außer als Spannungsregler kann die erfindungsgemäße Einrichtung bei
geringer Abwandlung der hauptsächlichen Stromkreise auch als Stromregler benutzt
werden.
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Das wesentliche Merkmal der Erfindung besteht darin, daß in Verbindung
mit einem Eingangskreis und einem Ausgangskreis, an den eine Belastung angeschlossen
sein kann, eine Brückenschaltung vorgesehen ist, bei welcher ein Element durch eine
Elektronenemissionsröhre gebildet wird, .die als Diode geschaltet ist. An den Heizfaden
dieser Diode ist eine Spannung gelegt, die von der zu regelnden Größe, z. B. der
Ausgangsspannung oder
dem Ausgangsstrom, in bestimmter Weise abhängt.
Wird infolge einer Schwankung der Spannung oder der Belastung das Brückengleichgewicht
gestört, so wird dabei unter Verwendung geeigneter Verstärkungs- bzw. Übertragungsmittel
eine Spannung erzeugt, die den ursprünglichen Zustand wiederherzustellen bestrebt
ist.
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Der neue Spannungsregler ist vor allem für Wechselstromkreise bestimmt,
die Brückenschaltung selbst wird aber vorzugsweise mit Gleichstrom beschickt, und
zu diesem Zweck wird die vom Ausgangskreis bzw. von der zu regelnden Größe abgeleitete
Wechselspannung über einen Gleichrichter der Brückenschaltung zugeführt. Die vom
Brückenstromkreis abgeleitete Regelspannung wird weiterhin zweckmäßig einer Drosselspule
mit sättigungsfähigem Kern zugeführt und dadurch zum Beispiel ein Autotransformator
beeinflußt, der in entsprechender Weise die gewünschte Regelgröße wiederherstellt.
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Weitere Einzelheiten der Erfindung gehen aus der folgenden Beschreibung
und den Zeichnungen hervor. Von diesen zeigt Fig. i ein schematisches Schaltbild
eines erfindungsgemäßen Brückenstromkreises, dessen einer Zweig durch eine Diodenröhre
mit Wolframheizdraht gebildet wird, Fig. 2 die Arbeitskurven der in dem erfindungsgemäßen
Gerät verwendeten Diode, und zwar für verschiedene feste Anodenspannungen den Anodenstrom
in Abhängigkeit von der Heizspannung, Fig.3 ein Gesamtschaltschema für einen erfindungsgemäßen
Spannungsregler, Fig. 4 einen Teil der Schaltung nach Fig. 3 mit solchen Änderungen,
daß der Regler als Stromstärkeregler arbeitet, Fig. 5 eine weitere Abänderung der
Schaltung nach Fig. 3 zum Ausgleich von Schwankungen der Eingangsspannung.
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In Fig. i ist ein Brückenstromkreis dargestellt, der die Widerstände
io, i i und 12 zusammen mit der Wolframglühkathodenröhre 13 umfaßt. Der Strom wird
dem Brückenstromkreis über die Leitungen 14 und 15 zugeführt, und der Ausgangsstrom
wird aus diesem Stromkreis in der üblichen Weise über die Leitungen 16 und
17 entnommen, die zwischen den Widerständen io und i i bzw. zwischen dem
Widerstand 12 und der Anode 18 der Elektronenröhre 13 angeschlossen sind.
Um in diesem Stromkreis die größtmögliche Empfindlichkeit zu erzielen, sollte die
über die Leitungen 14 und 15 zugeführte Spannung von der Größenordnung von iooo
V oder darüber sein. In der folgenden Beschreibung wird angenommen, daß über diese
Leitungen Gleichstrom zugeführt wird.
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Es ist klar, daß bei Gleichheit der Widerstände io und ii der aus
den Leitungen 16 und 17 zu entnehmende Strom auf 0 reduziert wird, wenn der Widerstand
der Diode 13 gleich dem des Widerstandes 12 wird.
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Aus der Fig. 2, welche für zwei wesentlich verschiedene Anodenspannungen
(ioo und 4.oo V ) den Anodenstrom der Diode in Abhängigkeit von der Heizspannung
zeigt, ist ersichtlich, daß beim Arbeiten oberhalb der starken Krümmung der Arbeitskennlinie
durch eine geringe Änderung der an die Glühkathode, d. h. an die Punkte i9 und zo
der Fig. i, angelegten Spannung, eine sehr starke Änderung der Emission eintritt,
die sich durch eine starke Änderung des Anodenstromes bemerkbar macht. Dies bewirkt
eine äußerst hohe Empfindlichkeit in der Brücke der Fig. i, so daß auf eine verhältnismäßig
kleine Änderung der Heizspannung eine große Änderung der Ausgangsspannung erfolgt.
Aus Fig. 2 wird ersichtlich, daß der Effekt einer Änderung der Anödenspannung nur
sehr gering ist, und was die Anodenspannung auch immer für einen Wert haben mag,
so ist doch die Verstärkung der Röhre sehr groß, d. h. der Quotient aus der Änderung
des Anodenstromes (in Milliampere) und der Änderung der Heizspannung (inVolt) ist
von derGrößenordnungvonTausenden.
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Die Diode 13 hat die Eigenschaft, ihre Arbeitskurve dauernd genau
einzuhalten, d. h. der Strom, den die Diode bei gegebener Heizspannung und bei gegebenem
Anodenpotential aufnimmt, wird auch nach Tausenden von Schwankungen der Heizspannung
der gleiche sein und über viele Arbeitsstunden hinweg konstant bleiben.
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Der elementare Brückenstromkreis der Fig. i wird in dem erfindungsgemäßen
Gerät dazu verwendet, die Ausgangsspannung zu regeln und sie konstant zu halten
beim Auftreten von Änderungen sowohl der Belastung als auch der Primärspannung.
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Um eine äußerst genaue Regelung in der Größenordnung von einem halben
oder einem Prozent sicherzustellen, ist es vorzuziehen, die Röhre und das mit ihr
verbundene System des Brückenstromkreises, das die Widerstände io, ii und 12 und
den Heiztransformator umfaßt, in einem Raum mit Temperaturregelung unterzubringen,
so daß die Arbeitstemperatur auf genau der gleichen Höhe gehalten wird.
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In der Fig. 3, die eine vollständige Regelschaltung wiedergibt, sind
die Eingangsleitungen mit 21 und 22 bezeichnet, und der schon beschriebene Brückenstromkreis
ist dargestellt durch die die gleichen Bezugszeichen wie in Fig. i tragenden Widerstände
io bis i2 und die Diode 13. Die Spannung für den Brückenstromkreis wird durch
die Sekundärwicklung 26 eines Transformators 24. zugeführt. Die Primärwicklung 23
des Transformators 24. bildet über die Leitungen 27, 28, den Widerstand 29 und die
Leitung 30 einen Parallelkreis zu den Ausgangspolen 31 und 32. Es muß bei
dieser Gelegenheit betont werden, daß der Eingangspo122 und der Ausgangspo132 unmittelbar
verbunden sind.
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Die Sekundärwicklung 26 des Transformators 24. führt dem Brückenstromkreis
über die Leiter 14 und 15 eine Gleichspannung zu, wobei der Gleichstrom durch die
bekannte Wirkungsweise eines Diodengleichrichters 33 erzeugt wird. Die Glühkathode
der Röhre 33 wird von der Sekundärwicklung 34 des Transformators 24 mit Heizspannung
versorgt.
Der Ausgang des Brückenstromkreises ist über die Leitungen
17 und 18 an Gitter und Kathode bzw. an den Eingang der Verstärkerröhre 35 angeschlossen,
und der Ausgang dieser Röhre liegt an der Sättigungswicklung 36 der Drosselspule
37 mit Eisenkern.
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Es ist zu beachten, daß parallel zu dem Widerstand io des Brückenstromkreises
ein Kondensator 49 vorgesehen' ist, der den Zweck hat, eine Übersteuerung zu vermeiden.
Dazu kann es kommen, wenn plötzliche Überspannungen im Brückenstromkreis auftreten,
und wegen der geringen Trägheit (Zeitkonstante) der Brücke und der stromzuführenden
Verbindungen, die die Sekundärwicklung 26 des Transformators 24 umfassen,
würde der Brückenstromkreis eine Überkorrektur (Übersteuerung) bewirken, bevor die
Diode genügend Zeit hat, um derartige Übersteuerungen des Ausgangskreises auszugleichen.
Der Kondensator 49 glättet diese Überspannungen oder Spannungsstöße und vergrößert
die Trägheit (Zeitkonstante) des Brückenstromkreises und der stromzuführenden Verbindungen.
Diese Wirkungsweise wird besser verständlich, wenn ein bestimmtes Beispiel betrachtet
wird. Wird beispielsweise angenommen, daß ein bestimmter Teil der Belastung des
Reglers weggenommen wird, wodurch ein plötzliches Ansteigen der Ausgangsspannung
hervorgerufen wird, so ist ersichtlich, daß auch die Spannung im Brückenstromkreis
dementsprechend ansteigt. Wenn bei Fehlen des Kondensators 49 die Glühkathode der
Diode 13 nicht die Möglichkeit hätte, ihre Temperatur in Übereinstimmung mit der
Änderung der Netzspannung ohne Zeitverzug zu erhöhen, so würde die Impedanz der
Diode mit der angelegten höheren Spannung ansteigen. Diese erhöhte Impedanz würde
bewirken, daß das Gitter der Röhre 35 stärker positiv wird, und letzten Endes wäre
das Ergebnis eine erhöhte Ausgangsspannung. Dadurch würde eine Rückverstärkung und
als Folge davon eine Übersteuerung eintreten. Wird jedoch der Kondensator 49 verwendet,
so wird die Zeitkonstante so sehr erhöht, daß keine Rückverstärkung mehr eintritt,
und die Übersteuerung wird, wie gewünscht, vermieden.
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Der Anodenstrom für die Verstärkerröhre 35 wird von der Wicklung 38
des Transformators 24 aus über den Zweiweggleichrichter 40 und über die Leitung
41, den Pol 113, die Leitung 42 und die Wicklung 36 der Drosselspule 37 zugeführt.
Die Rückführung von der Kathode der Röhre 35 geht über die Leitung 17, den
Pol i i i und die Leitungen 43 zu der Wicklung 38 und von dort zu den Anoden des
Gleichrichters 40. Die Heizspannung für den Gleichrichter 40 wird von der Wicklung
44 des Transformators 24 geliefert.
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Die mit einem Eisenkern versehene Drosselspule 37 hat eine Wechselstromwicklung
45, die in Reihe mit der Primärwicklung des Autotransformators 46 zusammen geschaltet
ist und mit ihr zwischen den Klemmen 21 und 22 der Netzleitung liegt. Wie weiter
unten im einzelnen beschrieben werden wird, ist die Wicklung 36 der Drosselspule
37 so geschaltet, daß, wenn das Gitter der Röhre 35 weniger negativ wird, der durch
die Wicklung 36 fließende Anodenstrom ansteigt und somit bewirkt, daß die Drosselspule
weniger induktiven Widerstand zwischen den Punkten 47 und 48 aufweist. Dies bewirkt
ein Ansteigen der an den Autotransformator 46 angelegten Spannung und dies wiederum
ein Ansteigen der zwischen den Anschlüssen 31 und 32 herrschenden Ausgangsspannung.
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Zum Korrigieren der Wellenform der Sekundärspannung des Autotransformators
zwecks Ausschaltung unerwünschter Harmonischer und Verringerung der Impedanz des
Sekundärkreises, wodurch die Empfindlichkeit des Reglers erhöht wird, ist ein besonderer
Stromkreis zum Verbessern der Wellenform vorgesehen, der parallel zu der Primärwicklung
des Autotransformators 46 geschaltet ist. Dieser Stromkreis zum Verbessern der Wellenform
umfaßt die übliche Zusammenstellung von Kondensator und Selbstinduktion, die in
der ' Fig. 3 mit den Zahlen 65 und 66 bezeichnet ist. Zusätzlich zu den obengenannten
Funktionen stellt der Stromkreis 65, 66 zum Verbessern der Wellenform eine kapazitive
Belastung für die Grundfrequenz dar, die in wirksamer Weise den Leistungsfaktor
verbessert und den Primärstrom herabsetzt.
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Darüber hinaus ist parallel zu der Primärwicklung des Autotransformators46
ein Stabilisierungswiderstand 67 eingeschaltet, der die Impedanz der Primärwicklung
des Autotransformators verringert und der dadurch der Wechselstromwicklung 45 der
Drosselspule 37 einen größeren Regelbereich für die der Primärwicklung des Autotransformators
46 zugeführte Spannung erteilt.
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Die über die Leitungen i9 und 2o der Wolframglühkathode der Röhre
13 zugeführte Spannung wird in der Sekundärwicklung 5o des Transformators
51 erzeugt, dessen Primärwicklung 52 im wesentlichen parallel zu den beiden Polen
des Belastungsstromkreises 31 und 32 liegt. Ein veränderlicher Widerstand 39 liegt
in Reihe zu der Primärwicklung 52 des Transformators 5 i und dient zum Einstellen
der Höhe des Sekundärstromes dieses Transformators. Auf dieseWeisewird jedeSchwankung
der Belastungsspannung eine entsprechende Schwankung in der Heizspannung der Röhre
13 und alsbald eine Schwankung des Gleichgewichtes der oben beschriebenen Widerstandsbrücke
hervorrufen, wodurch rückwirkend die Ausgangsspannung beeinflußt und auf ihre ursprüngliche
Höhe zurückgeführt wird. Diese Wirkung tritt aber so schnell ein, daß die Spannung
innerhalb enger Grenzen praktisch auf gleicher Höhe gehalten wird, ein Vorgang,
der sich in etwa o, i Sekunden oder in einer noch kürzeren Zeit abspielt. Wenn zwischen
den Ausgangsklemmen 31 und 32 eine Zunahme der Belastung eintritt, so tritt zwischen
diesen Klemmen auch ein entsprechendes Absinken der Spannung ein, als dessen Folge
auch die den Heizklemmen i9 und 2o der Diode 13 zugeführte Spannung absinkt.
Als Folge dieses Spannungsabfalles und der damit sinkenden Emission und dem damit
steigenden Widerstand der Röhre 13 wird das
Gleichgesicht der Brücke
gestört, wodurch das Regelgitter der Röhre 33 weniger negativ wird und ein Ansteigen
der Ausgangsspannung auf ihren vorher bestimmten Wert bewirkt. Steigt dagegen die
Ausgangsspannung, so tritt eine entgegengesetzte Wirkung ein, und die Röhre 13
stellt in der Brückenschaltung einen kleineren Widerstand dar, so daß der Regelvorgang
eine Erniedrigung der Ausgangsspannung bewirkt.
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Obwohl das bisher beschriebene Gerät fähig ist. die Spannung in einem
beträchtlichen Ausmaße zu regeln, so hat es doch noch einen gewissen Nachteil, der
darin liegt, daß die Verstärkerröhre 35 gegebenenfalls einen zur vollständigen Korrektur
unzureichenden Verstärkungsgrad hat, so daß ein gewisses Absinken der Kurve eintritt,
die man erhält, wenn man die Ausgangsspannung gegen die Belastung aufträgt.
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Um diesen Zustand zu verbessern und einen im wesentlichen gleichbleibenden
Sekundärstrom herbeizuführen, ist nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ein
Ausgleichstransformator 61 vorgesehen, dessen Primärwicklung 63 über die Leitungen
53 und 30 mit den Polen 55 und 56 verbunden ist, zwischen denen ein Leiter
57 von bestimmter Länge und von bekanntem Widerstand liegt. Wenn die zugeführte
Netzspannung konstant bleibt und wenn die zwischen den Polen 31 und 32 liegende
Belastung zunimmt, so hat dies zur Folge, daß die zwischen den Enden des Leiters
57 liegende Spannung stärker absinkt. Dieser Spannungsabfall kann äußerst klein
und z. B. von der Größenordnung von 25 bis 55 mV sein und hängt von der Belastung
und von dem Widerstand des Drahtes ab. Der Transformator 61 ist so gewickelt, daß
eine als Folge einer Spannungsschwankung in der Primärwicklung 63 in der Sekundärwicklung
erzeugte augenblicklich auftretende Spannung entgegengesetzt ist einer Spannung,
die in der Sekundärwicklung 5o des Transformators 5 i erzeugt wird. Wenn infolgedessen
die Spannung in dem Transformator 51 wegen Zunahme der Belastung sinkt, so wird
sie noch weiter herabgesetzt durch die Gegenspannung, die der Glühkathode der Röhre
13 zugeführt wird vermöge der entgegengesetzt gerichteten Spannungszunahme, die
sich ergibt aus dem zunehmenden Spannungsabfall längs des Leiters 57 zwischen den
Polen 55 und 56.
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Es wurde gefunden, daß in einem besonderen Falle ein Übersetzungsverhältnis
von i : 3 des Transformators 61 zufriedenstellende Ergebnisse zeitigt, d. h. ein
Drittel der zwischen den Punkten 55 und 56 bestehenden Spannung wird an die Glühkathode
der Röhre 13 angelegt. In diesem besonderen Falle lief die Röhre 13 mit einer
Heizspannung von ungefähr 2,01 V, und die in der Sekundärwicklung 62 des Transformators
61 erzeugte ausgleichende Spannung war in der Größenordnung von 5 bis 15 mV. r Durch
Einstellung des Betrages des Spannungsabfalles, der zwischen den Polen 55 und 56
auftritt, kamt eine Ausgleichswirkung herbeigeführt «-erden, so daß der Regler auf
eine Erhöhung der Belastung sogar mit einer Steigerung der Ausgangsspannung antwortet.
Unter Ausnutzung dieser Möglichkeit kann das Gerät so eingestellt werden, daß es
zu keiner wesentlichen Änderung der Ausgangsspannung kommt, gleichgültig, wie die
Belastung sich ändern mag.
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Neben den Schwankungen der Ausgangsspannung, die von Schwankungen
der Belastung hervorgerufen sind, gibt es noch eine andere Möglichkeit des Auftretens
von Ausgangsspannungsschwankultgen, nämlich solche, die von Schwankungen der Eingangsspannung
herrühren. Mit anderen Worten, wenn die den Polen 21 und 22 zugeführte Eingangsspannung
ansteigt, so beobachtet man auch ein Ansteigen der Ausgangsspannung zwischen den
Polen 31 und 32. Dieses Ansteigen der Ausgangsspannung zwischen den Polen
3 1 und 32 ist natürlich abhängig von der Fähigkeit des aus den Widerständen
io, 11, i2 und der Röhre bestehenden Brückenstromkreises, auf die im Ausgangsstromkreis
des Reglers zwischen den Polen 31
und 32 auftretenden Veränderungen zu reagieren.
Nun ist der Strom in der Drosselspule 37 eine umgekehrte Funktion der Eingangsspannung.
Das heißt, ist die Eingangsspannung niedrig, so steigt der Strom in der Drosselspule
an. Wird also eine von diesen Veränderungen abhängige Spannung der Glühkathode der
Röhre 13 zugeführt, so können sowohl Schwankungen der Eingangsspannung als
auch Schwankungen der Belastung im Ausgangsstromkreis ausgeglichen werden, wodurch
der Ausgangsstrom stabilisiert wird, so daß Schwankungen desselben außerordentlich
klein werden, und der Ausgangsstrom sich- einem konstanten Wert nähert.
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Zur Dosierung der gewünschten Wirkung ist in den Leiter
30 in der beschriebenen Weise der Widerstand 29 eingeschaltet, der somit
in Reihe mit der Primärwicklung des Transformators 61 und ebenso auch in Reihe mit
dem einen Ende der Wicklung 23 des Transformators 2.4 liegt. So wird also beim Ansteigen
der Eingangsspannung ein zusätzliches Absinken der Spannung am Widerstand 29 eintreten,
da der Transformator 2.4 tatsächlich weniger belastet ist, was nunmehr eine Änderung
der in der Primärwicklung 63 des Transformators 61 herrschenden Spannung verursacht.
Dies bewirkt eine Erhöhung, oder, genauer gesagt, eine geringere Verminderung der
Heizspannung der Röhre 13, und dies wiederum bewirkt ein Absinken des Erregerstromes
in der Wicklung 36 der Drosselspule 37, wodurch letzten Endes die Ausgangsspannung
zwischen den Polen 31 und 32 auf den vorbestimmten Wert gesenkt wird.
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Wie oben angegeben, kann der hier beschriebene Spannungsregler so
abgewandelt «-erden, daß er auch als Stromstärkeregler arbeitet, um eine konstante
Stromstärke in einem Belastungsstromkreis zu liefern. Die Fig. q. veranschaulicht
die notwendigen Veränderungen, um den Spannungsregler in einen Stromstärkeregler
zu verwandeln.
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In dieser Figur sind die Kontakte i io bis 115 identisch mit den entsprechenden
Kontakten der
Fig. 3, und es wird vorausgesetzt, daß die links von
den genannten Kontakten liegenden Glieder der Fig.3 zusammen mit den in dem Schaltplan
der Fig. 4 dargestellten Gliedern und Stromkreisen benutzt werden.
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Im großen und ganzen ist der Stromkreis dem der Fig. 3 äußerst ähnlich.
Obwohl aber die Röhre 13 ebenfalls in dem aus den Widerständen io, i i und 12 gebildeten
dritten Stromkreis liegt, wird doch ikr Heizstrom in einer anderen Weise zugeführt,
als es in dem in Fig. 3 dargestellten Stromkreis geschieht. Wie aus Fig. 4 hervorgeht,
ist ein Transformator 70 vorgesehen, dessen Primärwicklung 71 in Reihe mit
der Sekundärwicklung des Autotransformators 46 in Nachbarschaft zu dem einen Ausgangspol
31 liegt. Die Sekundärwicklung 72 des Transformators 70 ist über die Leitungen
73 und 74 mit den Heizdrahtenden i9 und 2o der Röhre 13 verbunden. Die Leitungen
73 und 74 sind von dem veränderlichen Widerstand 75 überbrückt, wobei in der Leitung
74 noch die Wicklung 77 eines Transformators 76 liegt. Diese Wicklung 77 ist die
Sekundärwicklung des Transformators, und dessen Primärwicklung 78 ist mittels der
Leitungen 8o und 81 an die Pole 31 und 32 des Ausgangsstromkreises angeschlossen.
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Es ist zu beachten, daß in diesem Falle die Primärwicklung 23 des
Transformators 24 über die Leiter 82, Kontakt i iq., Leitung 28, Leitung 27 und
Kontakt 115 parallel zum Eingang 21, 22 des Reglers geschaltet ist, so daß Veränderungen
in der Ausgangsspannung unwirksam sind, d. h. keine Änderung der Spannung des diesem
Transformator zugeführten Stromes bewirken können.
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Diese Schaltung arbeitet in folgender Weise: Bei einem Absinken der
Belastung sinkt auch der in der Wicklung 71 des Transformators 70 fließende
Strom. Als Folge dieses Absinkens sinkt ebenfalls der Heizstrom der Röhre 13, die
infolgedessen einen höheren Widerstand bekommt. Als Folge dieser Erhöhung des Widerstandes
wird das Gitter der Röhre 35 weniger negativ, wodurch der in den Gleichstromwicklungen
36 der Drosselspule 37 fließende Strom ansteigt. Dies bewirkt eine Erhöhung der
Spannung des Autotransformators 46, wodurch weiter die zwischen den Polen 31 und
32 herrschende Ausgangsspannung erhöht wird. Infolge dieses Ansteigens der Ausgangsspannung
wird die Stromstärke auf ihren ursprünglichen Wert wieder erhöht, und somit wird
eine praktisch konstante Stromstärke im Belastungsstromkreis erzeugt. Würde jedoch
der Heizstrom für die Röhre 13 ohne Regelung vom Transformator 70 zugeführt,
so würde eine Übersteuerung, eine Art Pendeln, eintreten, und der Ausgangsstrom
würde nicht wirklich konstant bleiben. Um eine derartige Übersteuerung zu vermeiden,
wird der Transformator 76 verwendet, dessen Primärwicklung 78, wie schon gesagt,
zwischen die Pole 31 und 32 des Belastungsstromkreises und dessen Sekundärwicklung
77 in Reihe zu der Sekundärwicklung 72 des Transformators 70 geschaltet ist,
und zwar so, daß der in der Sekundärwicklung 77 erzeugte Strom dem in der Sekundärwicklung
72 erzeugten entgegengesetzt ist. Als Folge einer derartigen Verbindung sucht jedes
durch eine Zunahme der Belastung hervorgerufene Ansteigen des Ausgangsstromes den
Widerstand der Röhre 13 herabzusetzen, aber er wird nun weniger herabgesetzt als
sonst, eben durch die Wirkung des Transformators 76. Darüber hinaus wird, wenn die
Spannung wieder eingestellt worden ist, um den Ausgangsstrom auf seinem vorbestimmten
Wert zu halten, diese Regelung auch dahin wirksam, daß der in der Wicklung 77 des
Transformators erzeugte Gegenstrom geändert wird und nun dazu dient, die Glühkathode
der Röhre auf einer solchen Temperatur zu halten, daß die neue Ausgangsspannung
einen solchen Wert hat, daß auch die Ausgangsstromstärke konstant bleibt.
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Die Schaltung der Fig. 3 gestattet eine Regelung sowohl für Schwankungen
der Netzspannung als auch für Schwankungen der Belastung. Zeitweilig jedoch ist
es überflüssig, Schwankungen der Belastung auszugleichen, dahingegen aber wünschenswert,
nur Schwankungen der Netzspannung zu regeln. Unter derartigen Umständen ist es selbstverständlich
wünschenswert, ein einfacheres Gerät als das in Fig. 3 dargestellte zu verwenden.
Für derartige Zwecke leistet die in Fig. 5 dargestellte Schaltung gute Dienste.
In diesem Ausführungsbeispiel ist der Transformator 24 unmittelbar zwischen die
Sekundärpole 31 und 32 geschaltet, wie man aus Fig. 5 ersieht, in welcher die Klemmen
iio bis 115 identisch mit den durch gleiche Ziffern gekennzeichneten der Fig. 3
sind und wobei man sich vorzustellen hat, daß die gesamte links dieser Klemmen dargestellte
Schaltung ebenfalls vorhanden ist mitsamt dem in Fig. 5 dargestellten Stromkreis.
Wie oben ist der Heizstromkreis i9, 2o der Röhre 13 mit den Sekundärwicklungen 5o
und 62 der Transformatoren 51 und 61 verbunden, und darüber hinaus liegt in dem
Heizstromkreis noch die Sekundärwicklung 83 des Transformators 84, dessen Primärwicklung
mittels der Leitungen 86 und 87 unmittelbar an die Netzleitung 21 und 22 angeschlossen
ist. Man kann ersehen, daß durch Verwendung des Transformators 85 in dem beschriebenen
Stromkreis die Heizspannung der Röhre 13 durch Schwankungen der Netzspannung zwischen
den Polen 2i und 22 geändert wird und daß dies geschieht ohne Rücksicht auf die
an den Ausgangspolen 31 und 32 liegende Belastung. Bei der Verwendung dieser Schaltung
wird die Sekundärwicklung 83 mit den Sekundärwicklungen 62 und 5o so in Reihe verbunden,
daß der Strom in der Sekundärwicklung 5o verstärkt wird. Es wird hierbei auch das
Verhältnis der Windungszahlen im Transformator 51 abgewandelt, und zwar so, daß
die gesamte, an der Glühkathode auftretende Spannung im wesentlichen den gleichen
Wert behält, den sie in der Anordnung nach Fig. 3 besitzt. Der Anteil an der Spannung,
der von der Sekundärwicklung 83 mit der in Reihe geschalteten Sekundärwicklung 5o
geliefert wird, ist üblicherweise i bis 51/o der gesamten Heizspannung der
Röhre,
die von den Sekundärwicklungen der drei Transformatoren 62, 5o und 85 abgegeben
wird.