DE952724C - Geregelte Stromversorgungsanlage zur Gleichstromversorgung eines Verbraucherkreises, insbesondere fuer Zwischenverstaerkerstationen von Fernmeldeanlagen - Google Patents
Geregelte Stromversorgungsanlage zur Gleichstromversorgung eines Verbraucherkreises, insbesondere fuer Zwischenverstaerkerstationen von FernmeldeanlagenInfo
- Publication number
- DE952724C DE952724C DEI7229A DEI0007229A DE952724C DE 952724 C DE952724 C DE 952724C DE I7229 A DEI7229 A DE I7229A DE I0007229 A DEI0007229 A DE I0007229A DE 952724 C DE952724 C DE 952724C
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- voltage
- control
- current
- tube
- relay
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05F—SYSTEMS FOR REGULATING ELECTRIC OR MAGNETIC VARIABLES
- G05F1/00—Automatic 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
- G05F1/10—Regulating voltage or current
- G05F1/46—Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is dc
- G05F1/52—Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is dc using discharge tubes in series with the load as final control devices
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B3/00—Line transmission systems
- H04B3/02—Details
- H04B3/44—Arrangements for feeding power to a repeater along the transmission line
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Control Of Electrical Variables (AREA)
- Direct Current Feeding And Distribution (AREA)
- Rectifiers (AREA)
Description
AUSGEGEBEN AM 22. NOVEMBER 1956
/ 7229 VIII a j 21 a4'
von Fernmeldeanlagen
Die Erfindung bezieht sich auf eine geregelte Stromversorgungsanlage zur Gleichstromversorgung
eines Verbrauchefkreises aus einem Wechselstromnetz und dient insbesondere zur Stromversorgung
für Fernmeldesysteme, vorzugsweise für Systeme mit Zwischenverstärkern ohne eigenen
Netzanschluß.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist nun eine geregelte Stromversorgungsanlage zur Gleichstromversorgung
eines Verbraucherkreises in geregelten Stufen mit einer Regelung auf konstanten Strom, unabhängig von der Netzspannung und
dem Verbraucherwiderstand, was dadurch erreicht wird, daß eine gittergesteuerte Kaltkathodenröhre
(Steuerröhre) und ein Gleichrichter, in einer regelbaren Spannungsverdopplungs- und Gleichrichteranordnung
zusammengeschaltet, mit dem Verbraucher verbunden sind, daß zur Steuerung der ersten Stufe der Stromversorgungsanlage eine
Gittervorspannungsquelle vorgesehen ist, die die ao Steuerröhre für" eine festgelegte Zeit (Anheizzeit)
sperrt, während der Gleichrichter solange allein Leistung abgibt, und daß weiterhin eine Steuerung
der zweiten Stufe der Stromversorgungsanlage mit Hilfe der eventuellen Ausgangsspannung der
Steuerröhre vorgesehen ist, die nach der festgelegten Zeit das Steuerrohr und den Gleichrichter
zu der Spannungsverdopplerschaltung zusammen-
schaltet, um eine fortlaufende Stromversorgung mit konstantem Strom unter der steuernden Kontrolle
des Steuerrohres sicherzustellen.
Die Stromversorgungsanlage, kurz das Aggregat genannt, soll von einer bemannten Station aus an
eine Reihe von Unterstationen, die durch eine Leitung mit der Hauptstation verbunden sind,
Gleichstromleistung liefern. Dabei wird diese Leistung an den Ausgangsklemmen des Aggregats
ίο auf konstanten Strom eingeregelt. Es wird angenommen,
daß die Unterstationen dieses Systems unbemannte Fernsprech-Zwischenverstärkerstationen
sind, deren Verstärkerröhren eine geregelte Anoden- und Heizstromversorgung verlangen.
Die hier beschriebene Anordnung ist in idealer Weise für Tiefseekabel-Zwischenverstärker geeignet,
bei denen nach dem Verlegen des Kabels mit den eingebauten Verstärkern auf den Grund
des Meeres ein Zugang zu den Zwischenverstärkern schwer möglich ist. Dabei ist eine besondere Sorgfalt
bei der Stromversorgung dieser Verstärker über die Leiter des Kabels nötig, um eine Beschädigung
der Röhren in den Zwischenverstärkern zu verhüten.
Obgleich· theoretisch jede beliebige Anzahl solcher Unterstationen oder Zwischenverstärker in
Reihe von einer geregelten Stromquelle aus versorgt werden könnte, bleibt doch die Anzahl der
praktisch versorgbaren Zwischenverstärker aus konstruktiven Gründen beschränkt, weiterhin auch
deshalb, um gefährlich hohe Speisespannungen und übergroße Eingangsleistungen am Kabeleingang zu
vermeiden.
Die Stromversorgungsanlage enthält in der Hauptsache einen Transformator, einen Gleichrichter,
Glättungsglieder und eine Steuerstufe. Der Gleichrichter in Spannungsverdopplerschaltung besteht
aus einem Metallgleichrichter im einen Zweig und einem Steuerrohr im anderen Zweig der Verdopplerschaltung.
Dabei dient das Steuerrohr neben der Gleichrichtung noch zur Regelung. Ein Maß
für die Vorheizzeit der Röhren in den Zwischenvierstärkern
liefert die Vorheizzeit des Steuerrohres, während der Einweggleichrichter in dieser Zeit
allein Leistung abgibt. Die Leistung ist ungeregelt und kann mit Hilfe eines Potentiometers auf einen
beliebigen Wert eingestellt werden. Der dann gelieferte Strom schwankt nur noch mit den Schwankungen
der Netzspannung. Am Ende der Vorheizzeit wird das Steuerrohr eingeschaltet, und die
am Kabeleingang liegende Leistung ist »stromgeregelt«. Die Höhe des Stromes ist dabei praktisch
unabhängig von der Netzspannung und dem Schleifenwiderstand. Bei Störungen schaltet sich
die Anlage automatisch vom Netz ab.
Die Anlage wird nun an Hand der Figuren und eines Ausführungsbeispiels näher beschrieben. Es
zeigt
Fig. ι den eigentlichen Stromversorgungsteil, Fig. 2 die Steuer- und Regelstufe,
Fig. 3 ein Diagramm mit dem zeitlichen Ablauf der Relais vorgänge für verschiedene Betriebszustände.
Fig. ι zeigt eine Gleichrichteranordnung V 2,
MR 3 mit Spannungsverdopplung, die über einen zweigliedrigen Tiefpaß und über Stromsteuerwiderstände
Ri2, RV 2 einen Lastkreis mit Zwischenverstärkern speist. Während der ersten
Halbwelle der Netzspannung schickt die gittergesteuerte Kaltkathodenröhre V 2 einen gleichgerichteten
Impuls in den Speicherkondensator C10. In der zweiten Halbwelle liefert der Gleichrichter
MR 3 ebenfalls einen gleichgerichteten Impuls in den Speicherkondensator Cn. Allgemein ist die
Ausgangsspannung eines Metallgleichrichters durch die Netzspannung, das Übersetzungsverhältnis des
Transformators und den entnommenen Strom festgelegt. Um den Strom im Verbraucherkreis auf
einem konstanten Wert zu halten, wird durch den zweiten Gleichrichter mit gittergesteuerter Kaltkathodenröhre,
deren Zündzeitpunkt regelbar ist, der notwendige Spannungsausgleich vorgenommen.
Tritt im Verbraucherkreis ein Kurzschluß auf, erscheint am Speicherkondensator C10 des Steuerrohr-Einweggleichrichters
eine Spannung umgekehrter Polarität, da durch die große Verzögerung des Zündzeitpunktes die Zündung erst einsetzt,
nachdem die Wechselspannung ihre Polarität geändert hat. Diese Spannung wirkt als Gegenspannung
zu der vom Metallgleichrichter MR 3 gelieferten Gleichspannung und verhindert ein
unzulässiges Ansteigen des Stromes.
Üblicherweise regelt man die Leistung eines Netzteiles, indem man den Zündzeitpunkt einer
Steuerröhre verändert. Diese Veränderung hängt in erster Linie von einer veränderbaren Gittervorspannung
ab, die sich als Ausgleichsspannung zwischen einem festen Bezugspotential und dem
Spannungsabfall an einem Steuerwiderstand ergibt, der durch den teilweise geglätteten Gleichstrom
hervorgerufen wird. Steigt der Strom an, ändert sich die Ausgleichsspannung und verschiebt die
Gittervorspannung zu negativeren Werten. Eine Sägezahnspannung von Netzfrequenz wird der
Gittervorspannung überlagert. Dadurch wird das Gitter plötzlich negativ, wenn die negative Halbwelle
der Wechselspannung an der Anode des Steuerrohres liegt. Während der positiven Halbwelle
der Netzspannung liegt eine positive Spannung an der Steuerrohranode, und die negative no
Sägezahnspannung fällt stetig ab. Bei kleinem gleichgerichtetem Strom und einer wenig negativen
oder sogar etwas positiven Ausgleichsspannung zündet die Röhre bei ausreichender positiver Spannung
an der Anode, und zwar trotz der sägezahnförmigen Gitterspannung, die diesem eigentlich
entgegensteht. Bei ansteigendem Gleichrichterstrom und größerer negativer Gittervorspannung kann
das Steuerrohr erst etwas später zünden, wenn die Sägezahnspannung am Gitter etwas weniger negative
Werte angenommen hat.
Die Bezugsspannung wird durch eine Stabilisatorröhre Vi annähernd konstant gehalten. An
dieser Röhre Vi liegt eine von einem eigenen Gleichrichter MR ι über einen Widerstand R 2 gelieferte
Gleichspannung (die Zündelektrode ist über
i?3 angeschlossen). Dabei wird eine kleine ungeregelte
Spannung von dieser Bezugsspannung abgegriffen, die entsprechend den Spannungsänderungen
des Netzes schwankt. Diese Spannung wird zur Kompensation verwendet, wenn der Ausgangsstrom
mit der Netzspannung geringfügig anzusteigen beginnt.
Eine weitere Kompensation wird dadurch erreicht, daß ein kleiner Teil der Netzspannung dem
ίο Gitter des Steuerrohres mit gegen die Anodenwechselspannung
umgekehrter Polarität zugeführt wird. Das verhindert, daß das Steuerrohr bei einem
hohen Anodenpotential eher zündet, als wenn dieses nur wenig positiv ist. Um die Stabilität noch weiter
zu erhöhen, eilt die Phase dieser Spannung etwas vor.
Beim Anschalten des Netzteiles an die Wechselstromquelle ist das Steuerrohr durch die negativen
Impulse der Sägezahnspannung gesperrt. Ein Verzögerungskreis sperrt die Zündspannung von der
Gittervorspannungsquelle so lange, bis die Kathode des Steuerrohres genügend vorgeheizt ist, um eine
thermische Emission zu liefern. Zur gleichen Zeit werden die Röhren der Zwischenverstärker mit
einem geringeren Strom vorgeheizt. Das ist eine unbedingt notwendige Vorsichtsmaßnahme, besonders
dann, wenn die Zwischenverstärker unter WaSS1Cr liegen, um beim späteren Anlegen der
vollen Anodenspannung an den Röhren der Zwischenverstärker einen thermischen Schock zu
vermeiden. Der Einweggleichrichter MR 3 liefert dabei den Vorheizstrom.
Die Einrichtung und ihre Steuerung wird nun an Hand der Figuren in allen Einzelheiten beschrieben,
und zwar mit folgender Unterteilung: a) Einschalten — Anheizzeit, b) der Steuerrohrsteuerkreis,
c) genaue Beschreibung der Arbeitsweise der automatischen Regelung.
a) Einschalten — Anheizzeit
Die in Fig. 1 gezeigte Einrichtung arbeitet an einem Einphasenwechselstromnetz. Legt man das
Wechselstromnetz an die Klemmen L und N und betätigt den Hauptschalter SWi, dann spricht das
Relais MC (wie in Abschnitt c beschrieben) an und legt das Netz an die Primärseite des Netztransformators
TR ι. Die Primärseite besitzt Anzapfungen für verschiedene Netzspannungen, hier
z. B. 230 Volt. Die sekundärseitige Hauptwicklung 10-13 liefert die Spannung für den Gleichrichter
Mi? 3. Über die Siebkette Cn, L2, C14, L3, C15,
die Steuerbegrenzungswiderstände R16 und RV3
und den Kontakt Ä2. des ^-Relais gelangt die aus
der Einweggleichrichtung stammende Leistung an die Klemmen 1 und 2 und heizt die Röhren der
Zwischenverstärker vor. Der Vorheizstrom wird am Widerstand RV'3 eingestellt. Gleichzeitig gelangt
die normale Heizwechselspannung von der Heizwicklung 14-15 an den Heizfaden des Steuerrohres.
In der Vorheizzeit ist der Gittervorspannungsteil nicht wirksam, bevor nicht das .^-Relais angesprochen
hat. Eine an MR2 und R8 abgeleitete Sägezahnspannung wird über C 3 dem Gitter der
Steuerröhre zugeführt und hält dieses negativ und sperrt somit den Weg Anode—Kathode. Diese
negative Spannung wird allmählich durch eine positive, aus dem Stabilisator V1 kommende Spannung
aufgehoben. Diese entsteht über C 4 und den Verzögerungswiderständen
Rg und,R10. Bei genügend positiver Gittervorspannung zündet das Steuerrohr
und liefert Strom.
Zieht das Steuerrohr genügend Strom, kommt das vi-Relais. Durch das Anziehen des ^-Relais
öffnet der Kontakt A 2 und beendet die Vorheizzek,
bringt die Gittervorspannung der Röhre V 2 auf ihren Sollwert (durch Kurzschließen von R10 über
den A1-Kontakt) und bringt damit das Steuerrohr
V 2 und den Gleichrichter Mi? 3 als gesteuerte
Spannungsverdopplerstufe, die einen geregelten Strom auf die Leitung schickt. Während des Überganges
wird der Strom auf der Leitung nicht unterbrochen und steigt rasch von seinem Vorheizwert
auf seinen geregelten Endwert, beispielsweise 100 mA, an.
Mit Hilfe des Widerstandes RV2 und der Anzapfungen
der Sekundärwicklung.9-13 läßt sich die
Ausgangsspannung auf etwa 200, 40O oder 600 Volt einstellen, je nachdem, ob ein, zwei oder drei
Zwischenverstärker zu versorgen sind. Die An- go zapfungen der Widerstände R13 und R14 werden
entsprechend eingestellt.
Der Verbraucherstrom und zusätzlich ein kleiner Verluststrom über das Spannungsrelais JV und die
Kondensatoren C14 und C15 fließt durch die
Widerstände R12 und RV 2. Der Spannungsabfall
über diesen Widerständen gelangt in Verbindung mit der Bezugsspannung und kleinen stabilisierendenWechselspannungen
auf das Gitter der Röhre V 2 und steuert den Hauptstromkreis der Einrichtung. Die im Wechselstromkreis liegende
Drosselspule L1 begrenzt den Stromanstieg im Steuerrohr.
Die beiden Gleichrichter Mi? 5 und MR 9 arbeiten als Nebenschlußkreise, um das yi-Relais im Einschaltmoment
zu sperren, damit es nicht durch den Ladestromstroß der Kondensatoren C12 und.C13
betätigt wird. Die Drosselspule L 4 und die Kondensatoren C 5 und C 6 dienen der Unterdrückung
hochfrequenter Interferenzstörungen. Der Kondensator Cy dient zur Verbesserung des Leistungsfaktors,
die Kondensatoren C12 und C13, die
Drosselspule. L 2 und der Kondensator Cg stellen
ein zusätzliches-Glättungsglied für Vollast dar.
b) Steuerrohrsteuerkreis
Der Gleichrichter MR1 liefert Spannung an die
Spannungsstabilisatorröhre Vi, die die Spannung
zwischen 90 und 100 Volt in engen Grenzen kon^-
stant hält. Etwa 85 Volt werden an i?5 an der Spannungsteilerkette i? 4, i?5 abgegriffen und dem
Gitterkreis des S teuer rohres zugeführt.
Bei einem gegebenen Zündzeitpunkt wird das Steuerrohr mehr Strom durchlassen, wenn die
Anodenspännung hoch ist, weil der Strom in der Drossel L1 rascher ansteigt. Deshalb ist es not-
wendig, bei ansteigender Anodenspannung den Zündzeitpunkt etwas zu verzögern. Dazu greift man
an der Bezugsspannung eine kleine Spannung ab, die genau wie die Netzspannung schwankt. Der
Spannungsanstieg über dem unteren Teil von RV ι wird von der Bezugsspannung abgezogen, da beide
am gleichen negativen Bezugspunkt liegen.
Die gesamte Bezugsspannung ist gegen die an den Widerständen R12 und RV liegende Steuerspannung
geschaltet, und beide sind etwa gleich groß.
Steigt der Laststrom, so wird das Gitter von V2
entsprechend mehr negativ bezüglich der Kathode, und umgekehrt, wenn etwa der Laststrom sinkt.
Eine ansteigende Netzspannung wirkt in gleicher Weise und macht das Gitter negativer, eine absinkende
Netzspannung wirkt in entgegengesetzter Richtung.
Der Widerstand Rg bildet mit den Kondensatoren C 3 und C 4 ein Siebglied für das Gitter
von V 2. Rn ist ein Gitterblockierungswiderstand
zur Verhütung von wilden Schwingungen, Kondensator C8 leitet etwa am Gitter auftretende' sehr
hohe Frequenzen nach Erde ab. Um nun den Zünd-
a5 Zeitpunkt des Steuerrohres so lange als möglich
während der Halbwelle, in der das Steuerrohr leitet, zu verzögern, werden eine etwa sägezahnförmige
Spannung und eine sinusförmige Wechselspannung der stabilisierten Gleichspannung überlagert
und gemeinsam auf den Gitterkathodenkreis des Steuerrohres gegeben. Die Sägezahnform bewirkt,
daß das Steuerrohr während jeder Halbwelle eine bestimmte Strommenge durchläßt. Ohne tliese
Sägezahnspannung würde das Steuerrohr leicht jede zweite Halbwelle einen großen Stromimpuls
durchlassen oder etwa jede dritte oder vierte Hälbwelle.
Der Sägezahnkreis enthält den Gleichrichter MR 2, die Widerstände R 8 und R19 und die Kondensatoren
C 3 und C 4. Die an C 4 liegende Spannung wird an das Gitter gelegt.
Die Sinusspannung hat die gleiche Frequenz wie die Anodenwechselspannung, aber entgegengesetzte
Phasenlage, und ihre Amplitude verhält sich zu dieser Spannung wie der Kehrwert des Regel-Verhältnisses.
Das bewirkt, daß das Steuerrohr nicht nur in Abhängigkeit von der Anodenspannung
zündet. Diese Sinusspannung am Gitter kommt über die Kette R6, C2, Ry, die quer zum Ausgang
der 22,75-Volt-Wicklung von TR1 liegt. Kondensator
C 2 dient als Phasenkorrekturglied. Die tatsächlich verwendete Spannung entsteht άά Ry und
gelangt über C 4 ans Gitter.
c) Genaue Beschreibung der Arbeitsweise der
automatischen Regelung
automatischen Regelung
Fig. 2 zeigt im Prinzip den Steuerteil, der das
eigentliche Netzteil an das Netz sowie an die Last anschaltet und der Schaltmittel zur Steuerung der
Anlage für bestimmte, mögliche Betriebszustände, - die normalerweise auftreten können, enthält.
Fig. 3 zeigt ein Funktionsdiagramm für die verschiedenen Relais usw., ihr Ansprechen bei verschiedenen
Betriebszuständen und einer Gruppierung in der Reihenfolge ihres Ansprechens.
Die verschiedenen Betriebszustände sind I. normaler Betriebszustand bei Wirklast; II. normaler
Betriebszustand mit Zwischenverstärker als Last;
III. Kurzschluß im normalen Betriebszustand;
IV. Unterbrechung im normalen Betriebszustand;
V. bis VIII, abnormale Betriebszustände, zu geringer
Strom, zu hoher Strom, zu geringe Spannung, zu hohe Spannung, jeweils unter normalen
Betriebsbedingungen.
Die Schaltungsanordnung nach Fig. I und 2 verwendet die sogenannte »vereinfachte Darstellung«.
Dabei wird ein Relais durch ein Rechteck dargestellt und mit einem oder mehreren Buchstaben
sowie einer Zahl bezeichnet (diese gibt die Anzahl der unabhängigen Kontaktsätze an). Die einzelnen
Kontaktsätze sind an den ihnen zugehörigen Punkten der Schaltung angeordnet und werden durch
die Relaisbezeichnung und eine laufende Nummer gekennzeichnet.
In Fig. ι befinden sich das ^i-Relais und zwei
seiner Kontakte, zwei Kontakte des MC-Relais und
die Wicklungen des JV- und des /C-Relais (dies sind Begrenzerrelais).
Der Steuerteil erhält seine Spannung aus dem Netz über die Abwärtstransformation des Transformators
TRz, an dem ein Brückengleichrichter MR 4 angeschlossen ist. Die gleichgerichtete Spannung
wird im Steuerteil ungesiebt verwendet.
Da der Laststrom auf »konstanten Strom« eingeregelt wird, werden abnormale Veränderungen
im Lastkreis durch die Regelung kompensiert, aber nicht angezeigt. Das /F-Relais, ein Spannungsbegrenzungsrelais,
liegt daher über den eingangsseitigen Klemmen des Verbraucherkreises und zeigt Spannungsabweichungen an diesem Punkt an. Das
ist die einzige, zuverlässige Anzeigemöglichkeit für solche abnormalen Bedingungen.
I. Normaler Betriebszustand mit Wirklast
SWi wird geschlossen, um das Aggregat an das Netz anzuschließen. MC wird über den Ruhekontakt
von X1 betätigt, MC 1 und MC2 schließen
und schalten das Wechselspannungsnetz an den Transformator TR1 an, das Aggregat liefert den
Vorheizstrom auf die Leitung. Der Summer kommt über Pi und Ki, LV spricht an über λ'3 und
JV-L, da JV noch auf seinem unteren Kontakt liegt. Die in Reihe mit JV liegenden Widerstände
R13 und R14 werden entsprechend der benötigten
Ausgangsspannung überbrückt. LFi öffnet den Kurzschluß über LS2 und der Signallampe.
LV2 liegt im Kreis des X-Relais, arbeitet aber
noch nicht. LV 3 legt um und schließt den Kreis für das Anziehen des Di?-Relais über den Ρ-6-Κοη-takt.
Damit wird gleichzeitig Kondensator C17 und über Kontakt P 3 der Kondensator C16 aufgeladen.
LV4 schließt den Haltekreis für das LF-Relais
jedoch erst, wenn P 4 schließt.
LC arbeitet über X 4 und JC-L, da JC ebenfalls
auf seinem unteren Kontakt liegt. LC1 öffnet den
Kurzschluß über LS4 und ,der Signallampe. LC 2
liegt im Stromkreis des X-Relais, hat aber noch nicht angesprochen. LC3' öffnet einen Parallelpfad
zum Stromkreis des P-Relais. LC4 schließt den Haltekreis für das LC-Relais, jedoch erst, wenn P5
schließt. Da DR angezogen hat, öffnet DR1 einen
Parallelpfad zum Stromkreis des X-Relais, DR2 verhindert, daß die Relais LV, HV, LC und HC
sich selbst halten. Nach der Anheizzeit schaltet das ^-Relais das Steuerrohr ein. Ai überbrückt den
Verzögerungswiderstand Rio, und die Regelung arbeitet nun normal. Λ2 unterbricht den Vorheizkreis,
A3 öffnet endlich den Kreis des X-Relais (.Di?ι hat bereits geöffnet), A4. schließt und bereitet
den Kreis für das P-Relais vor.
Sofort nach dem Anziehen des ^-Relais wird der Anker des /F-Relais seinen unteren Kontakt freigeben
und in seine Zwischenstellung geben. LV fällt dann ab. LFi schließt die Niederspannungsalarmlampe
kurz, LV 2 liegt im Kreis des X-Relais, ist aber nicht betätigt, LV 3 legt um und öffnet erst
den Relaisstromkreis für das Di?-Relais und bereitet
dann den Stromkreis für das P-Relais vor. LV4 geht in Ruhelage und bleibt dort.
Das DR-Relais kann nicht unmittelbar abfallen,
weil es durch den Entladestrom der Kondensatoren C16 und C17 noch gehalten wird. Diese
zwei Kondensatoren geben dem £>i?-Relais eine
Verzögerung von etwa 6 Sekunden. Wenn der Verbraucherstrom seinen Nennwert erreicht, gibt der
Anker des Stromrelais JC dessen unteren Kontakt frei und geht m- eine Mittellage, das LC-Relais fällt
ab. LC ι schließt die Lampe LS4 kurz. LC 2 bringt
den Kreis des X-Relais in seine Ausgangsstellung, LC3 schließt den Kreis für das P-Relais, LC4 geht
in Ruhelage und verbleibt dort. Das P-Relais zieht an, Pi öffnet, und der Summer hört auf. P 2
schließt, aber arbeitet nicht, wenn der DR-i-Kontakt
noch geöffnet ist, d. h. wenn noch keine 6 Sekunden vergangen sind, seit der Kreis des DR-Relajs
durch das Zurückfallen von LV3 in die Ruhelage unterbrochen wurde.
P 3 öffnet und legt den Kondensator C16 vom
Di?-Relaiskreis ab. Dies ist nun der normale Betriebszustand des DP-Relais, dabei gibt der
Kondensator C17 eine Verzögerung von nur etwa
V2 Sekunde. P4 bereitet den Haltestromkreis für das LF-Relais vor, P 5 bereitet den Haltestromkreis
für das LC-Relais vor, P 6 legt um und bringt Spannung an das DR-Relais und C17. Der Steuerteil
arbeitet nun normal.
II. Normaler Betriebszustand mit Zwischenverstärker als Last
Die große Anfangsverzögerung des DP-Relais
ist für die Speisung der Zwischenverstärker notwendig. Die Heizfäden der Röhren des Zwischenverstärkers
werden in der Vorheizzeit auf Emissionstemperatur gebracht. Der dabei fließende Anodenstrom vermindert den Heizstrom. Die
Röhren kühlen etwas ab, und wenn dann auf volle Leistung geschaltet wird, müssen die Heizfäden
noch nachgeheizt werden, was ein Ausschwingen der Spannung zur Folge hat. Die Spannung erreicht
ihren Nennwert jedoch ehe DR abfällt (etwa 6 Se1-künden).
Unter normalen Betriebsbedingungen ist die Verzögerung des £>P-Relais automatisch auf etwa
V2 Sekunde vermindert. Diese kürzere Verzögerung soll ein Abschalten des Aggregates bei plötzlichen,
starken Netzschwankungen und gleichzeitigem Ansprechen der Steuerrelais verhindern.
Fehler: Zu geringer Strom (Betriebszustand V)
JC-C schließt seinen »L«-Kontakt. Der Kreis für das Arbeiten des LC-Relais ist geschlossen.
LC ι unterbricht die Brücke über LS4, aber die
Lampe leuchtet noch nicht auf, da der P i-Kontakt noch geöffnet ist. LC 2 bereitet den Stromkreis für
das X-Relais vor (Kontakte A 3 und DR1 sind gegeöffnet).
HCt, öffnet den Stromkreis des DR-Relais,
das Relais fällt mit Verzögerung ab, die durch den Entladestrom des Kondensators C17
bedingt ist. LC 4 bereitet den Haltestromkreis für das LC-Relais vor. Dauert diese Störung (zu geringer
Strom) länger als etwa 1Z2 Sekunde, dann
fällt DR ab. DR1 schließt und bringt das, X-Relais
über die Kontakte P2, LC2 und DRi. DR2
schließt, und das LC-Relais hält sich selbst über die Kontakte DR 2, P 5 und LC 4. Das X-Reiais hat
angezogen, X1 legt um und öffnet den Stromkreis des MC-Relais, bringt den Summer und die Alarmlampe
LS 4. X 2 hält das X-Relais, X 3 öffnet und verhindert einen falschen Alarm durch Ansprechen
des LF-Relais, wenn das Aggregat vom Netz abgeschaltet
wird. X 4 arbeitet ähnlich im Stromkreis von LC, aber das bleibt wirkungslos, da das Relais
sich über LC 4 hält. Das MC-Relais fällt ab, MC 1 und MC 2 schalten das Netz ab.
Betriebszustand III, IV, VI, VII, VIII
Der Vorgang ist ähnlich (unter Verwendung der entsprechenden Relais) für zu geringe Spannung
, (LF-Relais), zu hohe Spannung (LfF-Relais), zu
hohen Strom (ffC-Relais), Unterbrechung und
Kurzschluß.
Bei Unterbrechung arbeiten die Relais HV und LC gleichzeitig und bei Kurzschluß die Relais HC
und LV.
Das Diagramm der Fig. 3 zeigt den zeitlichen Ablauf der verschiedenen Schaltvorgänge.
Bei normalen Strom- und Spannungsschwankungen (Betriebszustände V bis VIII) wird der Steuerrohrregelkreis
in der 1Iz Sekunde Verzögerungszeit für das Abfallen des DÄ-Relais die Rege-
lung durchführen und den normalen Betriebszustand innerhalb des Arbeitsbereiches der Relais
JV und JC wiederherstellen. Eingangsseitige Netz- . Spannungsschwankungen von +15% werden am
Ausgang Spannungsschwankungen von weniger als ι % zur Folge haben.
Die verschiedenen Gleichrichter im Steuerteil haben folgende Aufgaben: MR10 bis MR13 dienen
zur Funkenlöschung für die JV- und /C-Kontakte. Mi? 8 verhindert, daß der Kondensator C17 in
anderen Relaisstromkreisen arbeitet. MR6 und
MRy verhindern ein Übergreifen zwischen zwei Relaisstromkreisen, die einen Strompfad gemeinsam
haben. Das ergibt eine Möglichkeit, die Schaltung zu vereinfachen.
Ein derartiges Stromversorgungsaggregat soll beim Auftreten fehlerhafter Betriebszustände die
notwendigen Schutzmaßnahmen durchführenkönnen. Das wurde in dem Abschnitt »Fehler: Zu geringer
Strom« bereits beschrieben. Die Sicherungsmaßnahmen für verschiedenartige Betriebszustände
sollen nun zusammengefaßt werden.
Neben den Sicherungen (FS ι usw.) besitzt das
Aggregat als Schutzeinrichtungen das Strombegrenzungsrelais JC in Reihe mit dem Verbraucherkreis
sowie das Spannungsbegrenzungsrelais JV quer zum Ausgang des Aggregats. Das
Spannungsrelais liegt in Reihe mit einem Spannungsteiler, je nach der Arbeitsspannung des
Aggregates, z. B. 600 Volt, 407,5 Volt oder 202,5 Volt. Die Relaiswicklung ist mit i? 15 überbrückt,
und der chassisseitige Anschluß von R15 ist getrennt an den Minuspol der Leitung gelegt. Ist
die /F-Wicklung am negativen Pol der Leitung unterbrochen, so kann dennoch keine hohe Spannung
zwischen der Wicklung und den Relaiskontakten bestehen, die auf der geerdeten Seite des
Alarmkreises liegen.
Treten im normalen Betrieb Störungen auf, z. B. zu geringer Strom oder zu hoher Strom, zu geringe
Spannung oder zu hohe Spannung, dann wird das Aggregat abschalten, die zugeordnete Alarmlampe
leuchtet auf, und der Summer ertönt, vorausgesetzt, daß die Störung länger als etwa 6 Sekunden
anhält. Auf Leitungsunterbrechung spricht die Schutzvorrichtung in gleicher Weise an wie bei zu
hoher Spannung oder zu geringem Strom. Ein Kurzschluß auf der Leitung wirkt in gleicher
Weise wie zu hoher Strom und zu geringe Spannung.
Setzt das Netz bis etwa *h Sekunde aus, stellt
das Aggregat sofort seine volle Leistung wieder her, ohne daß erst noch vorgeheizt werden muß, da
die Röhrenheizfäden noch warm sind. Für kurze Störungen ergibt sich daher nur eine ganz geringe
Verzögerung.
Normalerweise werden beim Einschalten für die Dauer der Vorheizperiode die Alarmlampen für zu
geringe Spannung und zu geringen Strom brennen, und der Summer wird dn Betrieb sein. Besteht nach
Anziehen des ^4-Relais eine Störung mit zu ge1-ringem
Strom und/oder zu geringer Spannung, dann brennen die zugeordneten Lampen weiter,
und der Summer bleibt in Betrieb, bis die Störung behoben ist. Ertönt der Summer 30 Sekunden nach
dem Anschalten weiter, dann muß eine Störung angenommen werden.
Besteht nach Anziehen des .^-Relais mit zu
hohem Strom und/oder zu hoher Spannung, dann schaltet das Aggregat in normaler Weise nach Ablauf
der 6 Sekunden Verzögerungszeit ab. Das gleiche gilt für eine gleichzeitige Störung mit zu
hohem Strom und zu geringer Spannung oder zu hoher Spannung und zu geringem Strom.
Bei einer Anfangsstörung durch Unterbrechung oder Kurzschluß schaltet das Aggregat ab. Ob nun
aber das Aggregat sofort oder wenn das S teuer rohr zündet oder erst 6 Sekunden nach dem Zünden des
Steuerrohres abschaltet, hängt im einzelnen von der eingestellten Ausgangsspannung des Aggregats und
der Netzspannung ab, da die Ausgangsspannung in keiner Weise der Eingangswechselspannung proportional
ist.
600-Volt-Ausgang
Anwendbar in den Grenzen von + io0/» der
Netzspannung. Anfangsstörung durch Unterbrechung. Die Spannung bei Unterbrechung liegt
innerhalb der Ansprechgrenzen von JV; JV spricht also nicht an, und es geschieht nichts, ehe das
Steuerrohr zündet. Dann schaltet sich das Aggregat nach der normalen Verzögerungszeit ab, die
Alarmlampen für zu hohe Spannung und zu geringen Strom leuchten auf, und der Summer ertönt.
Anfangsstörung durch Kurzschluß. Das Aggregat schaltet sich sofort nach Einschalten selbst ab.
Es ertönt nur der Summer. Weil LV und DR sofort anziehen und HC etwas später kommt, wenn
der JCH Kontakt schaltet. HC kann sich nicht halten, da Di? 2 geöffnet ist, bringt aber X über
HC 2 zum Ansprechen. X zieht an und unterbricht MC und schaltet damit ab. JCH fällt ab, und damit
fällt HC ab. LV kann sich wegen X 3 und DR 2
nicht halten. Deshalb leuchten keine Lampen auf.
407,5-Volt-Ausgang
Anwendbar für Netzspannungen von + 10%. Anfangsstörung durch Unterbrechung. Das Aggregat
schaltet sofort beim Einschalten ab. Der Alarmsummer kommt nicht. Die Spannung bei
Unterbrechung ist ausreichend, um JVH zu schließen, und HV zieht an. Das anfängliche
Arbeiten von LV bringt DR und unterbricht die LV usw. -Haltekreise. Z zieht an, MC fällt ab, und
das Netz wird abgeschaltet. Alle Spannungs- und Stromrelais sind in Ruhe.
Anfangsstörung durch Kurzschluß. Die Arbeitsweise ist ähnlich wie oben (600 Volt).
202,5-Volt-Ausgang
Anfangsstörung durch Unterbrechung (anwendbar für Netzspannungen von + 10%). Das Aggregat
schaltet unmittelbar beim Einschalten ab, der Alarmsummer kommt nicht. Die Arbeitsweise ist
ähnlich wie oben (407,5 Volt).
Anfangsstörung durch Kurzschluß (anwendbar für Netzspannungen von + 10% bis zum Sollwert).
Es geschieht nichts, bis das Steuerrohr zündet, dann schaltet das Aggregat unmittelbar ab. Es ertönt
nur der Alarmsummer. Bei einer Überspannung von 10% am Netz schaltet das Aggregat sofort
nach dem Einschalten ab, der Summer kommt nicht.
Die Unterscheidung liefert hier die Stärke des Kurzschlußstromes, d. h. ob er JCH betätigen kann
oder nicht.
Die Erfindung wurde an Hand eines Ausführungsbeispiels beschrieben. Es ist jedoch klar, daß
dies keinerlei Beschränkung des Wesens und der Anwendbarkeit der Erfindung bedeutet.
5
5
Claims (6)
1. Geregelte, aus dem Wechselstromnetz gespeiste Stromversorgungsanlage zur Gleichstromversorgung
eines Verbraucherkreises, insbesondere für Zwischenverstärkerstationen von Fernmeldeanlagen, bestehend aus zwei geregelten
Stromversorgungsstufen mit einer Regelung auf konstanten, von der Netzspannung
und vom Verbraucherwiderstand unabhängigen Strom, dadurch gekennzeichnet, daß eine gittergesteuerte
Kaltkathodenröhre (V 2) (Steuerröhre) und ein Gleichrichter (MR 3) in einer
pegelbaren Spanmingsverdopplungs- und Gleichrichteranordnung
zusammengeschaltet und mit
ao dem Verbraucher verbunden sind, daß zur Steuerung der ersten Stufe der Stromversorgungsanlage
eine Gittervorspannungsquelle (MR2, RS) vorgesehen ist, die die
Steuerröhre für eine festgelegte Zeit (Anheizzeit) sperrt, während der der Gleichrichter
(M7? 3) allein Leistung abgibt, und daß weiterhin eine Steuerung der zweiten Stufe der
Stromversorgungsanlage mit Hilfe der Ausgangsspannung dieser Steuerröhre vorgesehen
ist, die nach der festgelegten Zeit die aus Steuerröhre und Gleichrichter gebildete Spannungsverdopplerschaltung
in Betrieb setzt, um eine fortlaufende Stromversorgung mit konstantem Strom unter Steuerung durch die
Steuerröhre sicherzustellen.
2. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß diese Gittervorspannungsquelle
einmal eine aus der Netzwechselspannung abgeleitete Sperrspannung für das Steuerrohr
liefert, weiterhin eine zweite Gittervorspannung aus der Netzwechselspannung ableitet, die über
ein Verzögerungsglied (Rg, Rio, C 4) dem Steuerrohr zugeführt wird, um der ersten
Gittervorspannung entgegenzuwirken, und daß diese beiden gleichzeitig am Steuerrohr .
liegenden Vorspannungen nach der festgelegten Zeit das Steuerrohr freigeben.
3. Anlage nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß diese Gittervorspannungsquelle
eine Sägezahnspannung und eine phasenvoreilende Sinus welle zur Steuerung des
Steuerrohres aus der Netzwechselspannung ableitet und daß weiterhin durch Gleichrichtung
eine von den Netzspannungsschwankungen abhängige Steuergleichspannung erzeugt wird, die
ebenfalls der Steuerung des Steuerrohres dient.
4. Anlage nach Anspruch 1, 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß diese Gittervorspannungsquelle
eine Anordnung zur Erzeugung einer Bezugsspannung erhält, daß diese Bezugsspannung
über einer Gasentladungsröhre(Fi) abgenommen wird, daß durch den Vollaststrom eine Vorspannung
erzeugt wird und daß diese beiden Spannungen das Steuerrohr entsprechend den Schwankungen des Verbraucherstromes steuern. 6g
5. Anlage nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,
daß der Strom durch das Steuerrohr eine Relaisschaltung (A 1) betätigt, die die
Zeitkonstante des Verzögerungsnetzwerkes beträchtlich herabsetzt, und daß er eine weitere
Relaisschaltung (A 2) betätigt, die die Vorheizzeit durch' Abschalten des Gleichrichters beendet
und die Spannungsverdopplerschaltung herstellt.
6. Anlage nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet,
daß stromempfindliche und spannungsempfindliche Begrenzerrelais (JV, JC)
vorhanden sind, die auf große Strom- und Spannungsschwankungen ansprechen, und daß
ein Steuerkreis in Abhängigkeit von diesen Relais im Bedarfsfalle den Verbraucher abschaltet.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
©609 527ß50 5.56 (609 68 Ul. 56)
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
GB11790/52A GB715660A (en) | 1952-05-09 | 1952-05-09 | Improvements in or relating to regulated rectifier power supply equipment |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE952724C true DE952724C (de) | 1956-11-22 |
Family
ID=9992750
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DEI7229A Expired DE952724C (de) | 1952-05-09 | 1953-05-09 | Geregelte Stromversorgungsanlage zur Gleichstromversorgung eines Verbraucherkreises, insbesondere fuer Zwischenverstaerkerstationen von Fernmeldeanlagen |
Country Status (7)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US2785371A (de) |
JP (1) | JPS2929B1 (de) |
DE (1) | DE952724C (de) |
ES (1) | ES208655A1 (de) |
FR (1) | FR1090403A (de) |
GB (1) | GB715660A (de) |
NL (1) | NL178224B (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN117908627A (zh) * | 2024-03-19 | 2024-04-19 | 成都市思叠科技有限公司 | 一种基于反向器原理的负压基准厚膜混合集成电路 |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7876101B2 (en) * | 2004-03-08 | 2011-01-25 | New York University | Active radio frequency coil providing negative resistance for high field magnetic resonance imaging |
GB2467603B (en) | 2009-02-10 | 2013-03-06 | Dairy Crest Ltd | Dispensing container for a flexible bag |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2440275A (en) * | 1942-08-07 | 1948-04-27 | Standard Telephones Cables Ltd | Power supply system for carrier communication systems |
-
0
- NL NLAANVRAGE7307060,A patent/NL178224B/xx unknown
-
1952
- 1952-05-09 GB GB11790/52A patent/GB715660A/en not_active Expired
-
1953
- 1953-04-07 ES ES0208655A patent/ES208655A1/es not_active Expired
- 1953-04-28 US US351716A patent/US2785371A/en not_active Expired - Lifetime
- 1953-05-07 FR FR1090403D patent/FR1090403A/fr not_active Expired
- 1953-05-07 JP JP81315353A patent/JPS2929B1/ja active Pending
- 1953-05-09 DE DEI7229A patent/DE952724C/de not_active Expired
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN117908627A (zh) * | 2024-03-19 | 2024-04-19 | 成都市思叠科技有限公司 | 一种基于反向器原理的负压基准厚膜混合集成电路 |
CN117908627B (zh) * | 2024-03-19 | 2024-05-24 | 成都市思叠科技有限公司 | 一种基于反向器原理的负压基准厚膜混合集成电路 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
FR1090403A (fr) | 1955-03-30 |
NL178224B (nl) | |
US2785371A (en) | 1957-03-12 |
JPS2929B1 (de) | 1954-01-06 |
GB715660A (en) | 1954-09-15 |
ES208655A1 (es) | 1953-07-01 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE2455581C3 (de) | Schaltungsanordnung für eine Gleichstrom-Lichtbogen-Leistungsversorgung, insbesondere zum Schweißen | |
DE2841520A1 (de) | Leistungsregelanordnung fuer einen elektromotor | |
DE2632380A1 (de) | Schutzschaltung fuer einen wechselrichter | |
DE2656603C2 (de) | Geregelte Stromversorgung | |
DE1954517C3 (de) | Schaltungsanordnung zum Impulslichtbogenschweißen | |
DE952724C (de) | Geregelte Stromversorgungsanlage zur Gleichstromversorgung eines Verbraucherkreises, insbesondere fuer Zwischenverstaerkerstationen von Fernmeldeanlagen | |
DE2705242C2 (de) | Regelanordnung zur Regelung des Wirk- und Blindleistungsverhaltens einer Hochspannungs-Gleichstrom-Übertragungsanlage (HGÜ-Anlage) | |
DE2019158A1 (de) | Durch Stromrueckkopplung geregelte Stromversorgungseinrichtung,insbesondere fuer das Lichtbogenschweissen | |
DE2326487B2 (de) | Regeleinrichtung für eine elektrische Stromerzeugungsanlage | |
WO1979000615A1 (en) | Electronic arrangement for adjusting the light intensity of an electrical discharge lamp without incandescent cathode | |
DE2929818A1 (de) | Regelschaltung fuer ein netzgeraet | |
DE2056847A1 (de) | Inverterschaltung | |
DE19529333B4 (de) | Selbsterregender Rücklaufkonverter und Verfahren zur Steuerung eines selbsterregenden Rücklaufkonverters | |
EP3291411B1 (de) | Verfahren zum steuern einer unterbrechungsfreien stromversorgung und anlage für eine unterbrechungsfreie stromversorgung | |
DEI0007229MA (de) | ||
DE1638008B2 (de) | Mit Gleichspannung gespeiste, geregelte Gleichspannungsversorgungseinrichtung | |
DE1615363A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Stabilisieren und Zuenden von Schweisslichtboegen | |
DE1463268B2 (de) | Halbleiter-Spannungsregler für einen nebenschlußerregten Wechselstrom-Generator | |
DE3622787C2 (de) | ||
DE2348524C3 (de) | Schaltungsanordnung zur Minderung des Einschaltstromstoßes | |
DE3704511A1 (de) | Zweidraht- wechselstrom- dimmer | |
DE3424991A1 (de) | Elektronisches vorschaltgeraet fuer leuchtstofflampen | |
DE1812759A1 (de) | Gleichstromschutz- und Regelfeld | |
DE939519C (de) | Schaltungsanordnung zur Regelung, insbesondere Konstanthaltung einer Gleichspannung | |
DE652917C (de) | Anordnung zur Speisung von Fernsprechverstaerkern in Fernmeldeanlagen |