DE917019C - Arrangement with a voltage equalizer for generating a constant DC voltage drop in a resistor, which serves as a reference voltage source for a control device - Google Patents

Arrangement with a voltage equalizer for generating a constant DC voltage drop in a resistor, which serves as a reference voltage source for a control device

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DE917019C
DE917019C DES6124D DES0006124D DE917019C DE 917019 C DE917019 C DE 917019C DE S6124 D DES6124 D DE S6124D DE S0006124 D DES0006124 D DE S0006124D DE 917019 C DE917019 C DE 917019C
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DE
Germany
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voltage
resistor
equalizer
constant
current
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Expired
Application number
DES6124D
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German (de)
Inventor
Otto Werner
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Siemens AG
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Siemens AG
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Publication date
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    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05FSYSTEMS FOR REGULATING ELECTRIC OR MAGNETIC VARIABLES
    • G05F1/00Automatic systems in which deviations of an electric quantity from one or more predetermined values are detected at the output of the system and fed back to a device within the system to restore the detected quantity to its predetermined value or values, i.e. retroactive systems
    • G05F1/10Regulating voltage or current
    • G05F1/12Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is ac
    • G05F1/32Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is ac using magnetic devices having a controllable degree of saturation as final control devices
    • G05F1/33Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is ac using magnetic devices having a controllable degree of saturation as final control devices with plural windings through which current to be controlled is conducted

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  • Automation & Control Theory (AREA)
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  • Control Of Electrical Variables (AREA)

Description

Anordnung mit einem Spannungsgleichhalter zur Erzeugung eines konstanten Gleichspannungsabfalles in einem Widerstand, der als Vergleichsspannungsquelle für eine Regeleinrichtung dient Bei vielen spannungsabhängigen Regeleinrichtungen beruht die Regelwirkung auf der Differenzbildung zwischen der eigentlichen Regelspannung und einer konstanten Vergleichsspannung. Zur Erzeugung der konstanten Vergleichsspannung werden mit Vorteil Spannungsgleichhalter verwendet. Diese Spannungsgleichhalter halten auch bei veränderlicher Stromentnahme die Spannung gut konstant. Schwierigkeiten ergeben sich jedoch durch den an den Spannungsgleichhalter angeschlossenen Gleichrichter, der meist notwendig ist, weil die Vergleichsspannung eine Gleichspannung sein muß. Wenn die Regeleinrichtung nämlich so beschaffen ist, daß unter der Einwirkung der Differenz zwischen Regelspannung und Vergleichsspannung ein Steuerstrom zustande kommt, wenn die Regelung also nicht mehr leistungslos erfolgt, so tritt in dem Gleichrichter ein Spannungsabfall auf, der eine Veränderlichkeit der Vergleichsspannung zur Folge hat. Zu diesem Spannungsabfall gesellen sich dann noch die ohmschen Spannungsabfälle in den übrigen Schaltungsteilen, die sich zwischen den Ausgangsklemmen der Einrichtung und dem eigentlichen magnetischen Spannungsgleichhalter befinden.Arrangement with a voltage equalizer to generate a constant DC voltage drop in a resistor, which is used as a reference voltage source for A control device is used for many voltage-dependent control devices the control effect on the formation of the difference between the actual control voltage and a constant equivalent voltage. To generate the constant equivalent voltage voltage equalizers are used to advantage. These voltage equalizers keep the voltage constant even when the current consumption changes. trouble result, however, from the rectifier connected to the voltage equalizer, which is usually necessary because the reference voltage must be a direct voltage. If the control device is such that under the action of the Difference between control voltage and reference voltage, a control current is created comes when the regulation is no longer without power, so occurs in the rectifier a voltage drop, which results in a variability of the equivalent voltage Has. This voltage drop is then joined by the ohmic voltage drops in the remaining circuit parts between the output terminals of the device and the actual magnetic voltage equalizer are located.

Gemäß der Erfindung werden diese Schwierigkeiten, die beim Vorhandensein eines Gleichrichters und bei veränderlichem Steuerstrom auftreten, dadurch beseitigt, daß eine im Ausgangskreis des Spannungsgleichhalters liegende, von dem gleichgerichteten Strom des Spannungsgleichhalters vormagnetisierte Drossel die zwischen einem die konstante Spannung liefernden Widerstand und dem Spannungsgleichhalter auftretenden ohmschen Spannungsabfälle kompensiert. Damit die Drossel ihre Aufgabe voll erfüllen kann, ist es notwendig, daß die an ihrer Arbeitswicklung entstehende Spannung sich praktisch linear mit dem Vormagnetisierungsstrom ändert. Die Drossel muß also im linearen Bereich ihrer Kennlinien arbeiten. Das kann man dadurch erreichen, daß man dafür sorgt, daß das Verhältnis der Gleichstromerregung zu der Wechselstromerregung bestimmte Grenzwerte nicht überbnv. unterschreitet. Für eine bestimmte Drosselspule hat sich hierbei als zweckmäßig ergeben, daß sich dieses Verhältnis zwischen den Werten 0,8 und 0,7 hält. Das genannte Verhältnis läßt sich durch eine gleichstromseitige und wechselstromseitige Vorbelastung einstellen. Die wechselstromseitige Vorbelastung beeinflußt nur die Wechselstromerregung der Drossel, während die gleichstromseitige Vorbelastung außer auf die Wechselstromerregung auch auf die Gleichstromerregung einwirkt. Durch entsprechende Abstimmung dieser beiden Vorbelastungen lassen sich unter Berücksichtigung der maximalen Änderung des Steuerstromes die Grenzen für die Änderung des genannten Erregungsverhältnisses festlegen.According to the invention, these difficulties, which occur with the presence of a rectifier and with a variable control current, are eliminated in that a choke, located in the output circuit of the voltage equalizer and biased by the rectified current of the voltage equalizer, ohms the occurring between a resistor supplying the constant voltage and the voltage equalizer Voltage drops compensated. So that the choke can fully fulfill its task, it is necessary that the voltage developing on its working winding changes practically linearly with the bias current. The throttle must therefore work in the linear range of its characteristic curves. This can be achieved by ensuring that the ratio of direct current excitation to alternating current excitation does not exceed certain limit values. falls below. For a certain choke coil it has been found to be useful that this ratio is kept between the values 0.8 and 0.7 . The ratio mentioned can be set by a DC-side and AC-side preloading. The preloading on the AC side only influences the AC excitation of the choke, while the preloading on the DC side has an effect not only on the AC excitation but also on the DC excitation. By appropriately coordinating these two preloads, the limits for the change in the excitation ratio mentioned can be set, taking into account the maximum change in the control current.

Weitere Einzelheiten gehen aus der Zeichnung hervor, in der Fig. i ein Ausführungsbeispiel der Erfindung darstellt. In Fig. i bedeutet 2 einen magnetischen Spannungsgleichhalter, der aus dem Wechselstromnetz i, dessen Spannung in gewissen Grenzen schwanken kann, gespeist wird. Er besteht in an sich bekannter Weise aus einem ungesättigten Transformator 3 und einem gesättigten Transformator q., deren Primärwicklungen und Sekundärwicklungen je in Reihe miteinander geschaltet sind, sowie einem Kondensator 5. Der Widerstand, an dem die konstante Vergleichsspannung abgenommen wird, ist mit i i bezeichnet. Er wird aus dem magnetischen Spannungsgleichhalter über einen Trockengleichrichter 7 gespeist. Zur Kompensation der Spannungsabfälle im Gleichrichter und den übrigen Schaltungsteilen dient die Regeldrossel 6, deren Vormagnetisierungswicklungen von dem von dem Gleichrichter 7 abgegebenen Gleichstrom erregt werden. Mit steigendem Belastungsstrom des Spannungsgleichhalters, was einem Sinken des Steuerstromes in dem äußeren Stromkreis entspricht, vermindert sich der induktive Widerstand der Regeldrossel 6, wodurch die unerwünschten Spannungsabfälle wieder ausgeglichen werden.Further details can be found in the drawing, in which Fig. I represents an embodiment of the invention. In Fig. I, 2 means a magnetic one Voltage equalizer, which comes from the alternating current network i, its voltage in certain Limits can fluctuate, is fed. It consists of in a manner known per se an unsaturated transformer 3 and a saturated transformer q., whose Primary windings and secondary windings are each connected in series with one another, as well as a capacitor 5. The resistor at which the constant reference voltage is removed is denoted by i i. It becomes the magnetic voltage equalizer Fed via a dry rectifier 7. To compensate for voltage drops in the rectifier and the other circuit parts serves the regulating throttle 6, whose Bias windings from the direct current output by the rectifier 7 get excited. With increasing load current of the voltage equalizer, what a If the control current corresponds to a decrease in the external circuit, the inductive resistance of the regulating choke 6, eliminating the unwanted voltage drops be balanced again.

Wie oben erwähnt, ist es zur Erzielung einer linearen Kompensation erforderlich, sowohl wechselstromseitig als auch gleichstromseitig eine Vorbelastung für die Regeldrossel 6 vorzusehen. Wechselstromseitig dient hierzu der Widerstand 8, während 9 ein Vorbelastungswiderstand auf der Gleichstromseite ist. Von besonderer Wichtigkeit ist noch das Ventil io, welches in die Verbindungsleitung zwischen den Klemmen des Widerstandes 9 und denen des Widerstandes i i geschaltet ist. Der Vorteil, der sich durch die Abgrenzung des Widerstandes i i von der Vorbelastung 9 durch das Ventil io ergibt, möge an Hand des Schaubildes Fig. 2 erläutert werden. In diesem Schaubild sind als Abszissen die Gleichströme J und als Ordinaten die Gleichspannungen U aufgetragen.As mentioned above, it is used to achieve linear compensation required, a preload on both the AC and DC sides to be provided for the control throttle 6. On the AC side, the resistor is used for this 8, while 9 is a bias resistor on the DC side. Of special The valve io, which is in the connecting line between the Terminals of the resistor 9 and those of the resistor i i is connected. The advantage, which is characterized by the delimitation of the resistance i i from the preload 9 the valve io results, may be explained with reference to the diagram of FIG. In this The diagram shows the direct currents J as abscissas and the direct voltages as ordinates U applied.

Ohne das Ventil io ergibt sich folgendes Bild: Bei einer bestimmten Überkompensation entsprechend der Kennlinie b arbeitet die Anordnung beim Steuerstrom Null im Schnittpunkt A mit der Kennlinie a der Widerstände 9 und i i. Damit beim größten Steuerstrom noch eine Vorbelastung entsprechend dem Punkt B übrigbleibt, darf der größtzulässige Steuerstrom den Wert X besitzen; die dann zur Kompensation der äußeren Spannungsabfälle zur Verfügung stehende Spannung ist mit Ir bezeichnet. Die Überkompensation des Gleichrichters kann also nur etwa zur Hälfte ausgenutzt werden.Without the valve io the following picture emerges: With a certain Overcompensation according to the characteristic curve b works the arrangement with the control current Zero at the intersection A with the characteristic curve a of the resistors 9 and i i. So with largest control current there is still a preload corresponding to point B, the maximum permissible control current may have the value X; which is then used to compensate The voltage available for the external voltage drops is denoted by Ir. The overcompensation of the rectifier can only be used about half will.

Ist dagegen das Ventil io vorhanden und ist a die Kennlinie des Widerstandes i i, so ist Z der größtmögliche Steuerstrom, und es steht für die äußere Kompensation eine Spannung zur Verfügung, die der vollen Überkompensation des Steuergleichrichters entspricht. Die Vorbelastung durch den Widerstand 9 geht dementsprechend dabei nur von A auf E zurück.On the other hand, if valve io is present and a is the characteristic curve of the resistance i i, then Z is the greatest possible control current, and it stands for the external compensation a voltage available that fully overcompensates the control rectifier is equivalent to. The preloading by the resistor 9 is accordingly only possible from A to E back.

Es sei noch bemerkt, daß die Hauptbedeutung der Erfindung zwar auf dem Gebiet der Regeleinrichtungen liegen mag, daß die Erfindung aber selbstverständlich auch in allen anderen Fällen anwendbar ist, in denen die oben geschilderten Verhältnisse vorliegen.It should be noted that the main meaning of the invention is on may lie in the field of control devices, but the invention goes without saying is also applicable in all other cases in which the above-described conditions are present.

Claims (4)

PATENTANSPRÜCHE: i. Anordnung mit einem Spannungsgleichhalter zur Erzeugung eines konstanten Gleichspannungsabfalles in einem Widerstand, der als Vergleichsspannungsquelle für eine Regeleinrichtung dient, in der die Differenz zwischen Regel- und Vergleichsspannung einen veränderlichen Steuerstrom hervorruft, dadurch gekennzeichnet, daß eine im Ausgangskreis des Spannungsgleichhalters liegende, von dem gleichgerichteten Strom des Spannungsgleichhalters vormagnetisierte Drossel die zwischen dem die konstante Spannung liefernden Widerstand und dem Spannungsgleichhalter auftretenden ohmschen Spannungsabfälle kompensiert. PATENT CLAIMS: i. Arrangement with a voltage equalizer for Creation of a constant DC voltage drop in a resistor, which is called Comparison voltage source for a control device is used in which the difference causes a variable control current between control voltage and reference voltage, characterized in that one in the output circuit of the voltage equalizer, choke biased by the rectified current of the voltage equalizer that between the resistor supplying the constant voltage and the voltage equalizer Occurring ohmic voltage drops compensated. 2. Einrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Drossel bei allen vorkommenden Werten des Steuerstromes im linearen Teil ihrer Kennlinien arbeitet. 2. Device according to claim i, characterized in that the throttle at all occurring values of the control current works in the linear part of their characteristics. 3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl auf der Wechselstromals auch auf der Gleichstromseite des Gleichrichters Vorbelastungen von solcher Bemessung angeordnet sind, daß das Verhältnis der Gleichstromerregung zur Wechselstromerregung der Drossel bestimmte Grenzen nicht über- bzw. unterschreitet. 3. Device according to claim 2, characterized characterized in that both on the alternating current and on the direct current side of the rectifier preloads are arranged such that the Ratio of DC excitation to AC excitation of the throttle does not exceed or fall below certain limits. 4. Einrichtung nach Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in der Verbindung zwischen den Klemmen des gleichstromseitigen Vorbelastungswiderstandes und denen des Widerstandes, an dem die konstante Vergleichsspannung abgenommen wird, ein Ventil liegt, welches den Steuerstrom von dem Vorbelastungswiderstand fernhält.4. Device according to claim i to 3, characterized in that in the connection between the terminals of the DC-side bias resistor and those of the resistor at which the constant equivalent voltage is taken, a valve is located, which the Keeps control current away from the bias resistor.
DES6124D 1939-09-28 1939-09-28 Arrangement with a voltage equalizer for generating a constant DC voltage drop in a resistor, which serves as a reference voltage source for a control device Expired DE917019C (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1085233B (en) * 1957-01-18 1960-07-14 Licentia Gmbh Meshed regulation

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DE1085233B (en) * 1957-01-18 1960-07-14 Licentia Gmbh Meshed regulation

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