DE917311C

DE917311C - Magnetverstaerker

Info

Publication number: DE917311C
Application number: DES28825A
Authority: DE
Inventors: Georg Russ; Dipl-Ing Helmut Watzinger
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1952-06-06
Filing date: 1952-06-06
Publication date: 1954-08-30

Description

Magnetverstärker Die Erfindung bezieht sich auf Magnetverstärker. Das sind Anordnungen aus Drosselspulen mit Eisenkernen und mindestens einer zusätzlichen Drosselwicklung zur Steuerung. Die zusätzliche Wicklung wird als Vormagnetisierungswicklung bezeichnet und führt im allgemeinen einen Gleichstrom, der den Eisenkern magnetisiert und so dessen Permeabilität verändert. Infolge der sich entsprechend der Vormagnetisierung ändernden Permeabilität ändert sich die Induktivität, also der Wechselstromwiderstand der Drosselspule.
Die Erfindung betrifft einen Magnetverstärker, der sich durch die Art seiner Steuerung von den bisher bekannten Magnetverstärkern dadurch unterscheidet, daB zur Steuerung eines Magnetverstärkers als Vormagnetisierungsstrom ein oberwellenhaltiger Wechselstrom dient, der, vorzugsweise nach seiner Gleichrichtung, durch Beeinflussung des Oberwellengehaltes verändert wird.
In der Zeichnung ist zur näheren Erläuterung der Erfindung ein Ausführungsbeispiel einer Magnetverstärkeranordnung mit der neuartigen Steuerung dargestellt. Die Anordnung besteht aus zwei Stufen, einem Vorverstärker mit einem zweiphasigen Magnetverstärker x und einem Hauptverstärker mit einem dreiphasigen '.Magnetverstärker 2. Der Magnetverstärker i ist in Selbstsättigungsschaltung ausgeführt. Er weist zwei Drosselspulen 3 und q. auf, die mit vier Gleichrichtern 5 eine Brückenschaltung bilden und ist über einen Transformator an die Klemmen R, S eines Wechselstromnetzes angeschlossen. Den Ausgang des Magnetverstärkers i bilden die Klemmen 6 und 7. Der hier entnommene Gleichstrom ist den Vormagnetisierungswicklungen 8 des dreiphasigen Magnetverstärkers 2 zugeführt. Seine Ausgangswicklungen 9 speisen über eine Gleichrichteranordnung mit den Gleichrichtern io einen Verbraucher ii.
Das Wesentliche der dargestellten Anordnung besteht darin, daß zur Steuerung der Lastaufnahme des Verbrauchers ii an Stelle einer Beeinflussung des Vorverstärkers i durch eine Vormagnetisierungswicklung eine Beeinflussung durch Veränderung des Oberwellengehaltes des Ausgangsstromes des Vorverstärkers vorgenommen, wird. Die Veränderung des Oberwellengehaltes kann an sich durch beliebige Maßnahmen erreicht werden. Versuche haben ergeben, daß Saugkreise mit veränderbaren Blindwiderständen eine besonders einfache und wirkungsvolle Steuerung gestatten. Bei der in der Zeichnung dargestellten Schaltung ist beispielsweise ein Saugkreis an die Klemmen 6 und 7 angeschlossen, der aus einem Kondensator 12 und einer Drosselspule 13 besteht. Der Blindwiderstand der Drosselspule 13 ist veränderbar. Dies kann beispielsweise durch einen verschiebbaren Eisenkern erreicht werden. Je nach der Abstimmung des Saugkreises wird eine bestimmte Oberwelle der Steuerspannung des Hauptverstärkers mehr oder weniger kurzgeschlossen und dadurch die Steuerung erreicht. Es können auch mehrere Oberwellen gleichzeitig oder getrennt veränderbar sein.
Die Einrichtung nach der Erfindung weist gegenüber den bekannten Magnetverstärkern den Vorteil auf, daß sie zur Steuerung Widerstände oder Potentiometer, also Einrichtungen mit Kontakten, nicht benötigt. Ein weiterer wesentlicher Vorteil liegt in einer besonders leistungslosen Steuerungsmöglichkeit. Dies bedeutet zugleich einen großen Verstärkungsgrad. Außerdem benötigt der zweistufige Magnetverstärker im Ausführungsbeispiel der Zeichnung in der ersten Stufe keine Steuerwicklungen. Die Drosselspulen 3 und 4 können deshalb kleiner gehalten werden. Es kann jedoch auch zweckmäßig sein, den Magnetverstärker i trotzdem mit besonderen Vormagnetisierungswicklungen auszurüsten. Durch die zusätzlichen Wicklungen, die in der Zeichnung mit 14 bezeichnet sind, kann beispielsweise ein bestimmter Arbeitspunkt der Magnetverstärkeranordnung eingestellt werden.
Der Gegenstand der Erfindung ist nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt. Die Steuerspannung des zu steuernden Magnetverstärkers kann aus einer beliebigen Oberwellen enthaltenden Stromquelle entnommen sein. An Stelle des Magnetverstärkers z kann also eine beliebige andere Einrichtung, die eine oberwellenhaltige Wechselspannung abzugeben vermag, vorhanden sein. Es ist für das Wesen der Erfindung belanglos, durch welche Mittel der Oberwellengehalt der zur Steuerung dienenden Spannung verändert wird. An Stelle einfacher Saugkreise können zur Erzielung bestimmterBeeinflussungscharakteristiken auch andere den Oberwellengehalt verändernde Mittel, z. B. Filter- und Siebketten, verwendet werden. Besonders wirksam sind solche Mittel, die eine Resonanzwirkung aufweisen. Im Ausführungsbeispiel der Zeichnung kann an Stelle der Drosselspule 13 auch der Kondensator oder beide zugleich veränderbar sein. Blindwiderstände, die sich kontaktlos ändern lassen, erscheinen besonders vorteilhaft. Die Drosselspule 13 kann beispielsweise ebenfalls durch Vormagnetisierung veränderbar sein. Die Erfindung ist nicht nur bei durch Gleichstromvormagnetisierung gesteuerten Magnetverstärkern verwendbar, sondern kann in analoger Weise auch bei durch Wechselstromvormagnetisierung gesteuerten Magnetverstärkern benutzt werden, die an. anderer Stelle bereits vorgeschlagen sind.
Der Magnetverstärker nach der Erfindung eignet sich besonders zum Betrieb und zur Drehzahlregelung von Gleichstrommotoren aus dem Wechselstromnetz, z. B. auch für programmgesteuerte Werkzeugmaschinen. Ein besonderer Vorteil in diesem Zusammenhang ist darin zu sehen, daß durch Zu- und Abschalten von Kondensatoren die Geschwindigkeit des betreffenden Motors in einfacher Weise geändert werden kann. Bei den bekannten Magnetverstärkern muß zum Einstellen einer anderen Geschwindigkeitsstufe ein ohmscher Widerstand oder ein Potentiometer, also eine Wirkleistung verändert werden.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. -Magnetverstärker, dadurch gekennzeichnet, daß zu seiner Steuerung als Vormagnetisierungsstrom ein oberwellenhaltiger Wechselstrom dient, der, vorzugsweise nach seiner Gleichrichtung, durch Beeinflussung des Oberwellengehaltes verändert wird.
2. Magnetverstärker nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der oberwellenhaltige Wechselstrom der Ausgangsstrom eines insbesondere in Selbstsättigungsschaltung ausgeführten weiteren Magnetverstärkers (Vorverstärker) ist.
3. Magnetverstärker nach Anspruch i oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der weitere Magnetverstärker (Vorverstärker) einphasig und der davon gesteuerte dreiphasig betrieben wird.
4. Magnetverstärker nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß zur Beeinflussung des Oberwellengehaltes Saugkreise dienen, deren Blindwiderstände vorzugsweise kontaktlos veränderbar sind.
5. Magnetverstärker nach Anspruch ¢, dadurch gekennzeichnet, daß als veränderbarer Blindwiderstand eine durch Vormagnetisierung steuerbare Drossel dient.
6. Verwendung des Magnetverstärkers nach Anspruch i oder einem der folgenden Ansprüche zum Betrieb und zur Drehzahlregelung von Gleichstrommotoren aus dem Wechselstromnetz, insbesondere für programmgesteuerte Werkzeugmaschinen, vorzugsweise indem der Oberwellengehalt des den Magnetverstärker beeinflussenden Vormagnetisierungsstromes durch Zu- und Abschaltung von Kondensatoren geändert wird.