DE959282C

DE959282C - Phasenempfindlicher Wechselstrom-Magnetverstaerker

Info

Publication number: DE959282C
Application number: DEA2456D
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Klaus Peter Schweimer
Original assignee: Anschuetz and Co GmbH
Current assignee: Raytheon Anschuetz GmbH
Priority date: 1942-07-02
Filing date: 1942-07-02
Publication date: 1957-03-07

Description

Die Erfindung behandelt einen phasenempfindlichen Wechselstrom-Magnetverstärker. Gemäß der Erfindung besteht ein derartiger Verstärker aus einer in einer Diagonalen von einer Hilfswechsel-Spannung gespeisten Brückenschaltung, von deren anderer Diagonalen der verstärkte Wechselstrom entnommen wird und die in zwei aufeinanderfolgenden Brückenzweigen zwei Eisenkerndrosseln enthält, die durch den Gleichstrom zweier Gleichrichter vormagnetisiert werden, die wechselstromseitig an der Reihenschaltung der zu verstärkenden Wechselspannung und einer mit dieser gleichfrequenten und in ihrer Größe konstanten Hilfswechselspannung liegen, derart, daß für den einen Gleichrichter diese Hilfswechselspannung additiv und für den anderen subtraktiv der zu verstärkenden Wechselspannung überlagert ist. Bei dieser Schaltung ergibt sich eine Verstärkung, bei der die Phasenlage der zu verstärkenden Wechselspannung erhalten bleibt.

Es ist bereits ein Magnetverstärker bekannt, der aus einer in einer Diagonalen von einer Hilfswechselspannung gespeisten Brückenschaltung besteht, von deren anderer Diagonalen der verstärkte Strom entnommen wird, und die in zwei aufeinanderfolgenden Brückenzweigen zwei Eisenkerndrosseln enthält, die durch den Gleichstrom zweier Gleichrichter vormagnetisiert werden.

Es ist ferner eine Schaltungsanordnung zur Umwandlung einer nach Größe und Phase veränder-

lichen Wechselspannung in einen nach Größe und Richtung veränderlichen Gleichstrom bekannt, be der zwei Gleichrichter wechselstromseitig an der Reihenschaltung der umzuwandelnden Wechselspannung und einer mit dieser gleichfrequenten, in ihrer Größe konstanten Hilfswechselspannung liegen, derart, daß für den einen Gleichrichter die Hilfswechselspannung additiv und für den anderen subtraktiv der umzuformenden Wechselspannung ίο überlagert ist.

Bei der Anordnung nach der Erfindung ist die letztgenannte bekannte Anordnung der vorgenannten bekannten Anordnung derart vorgeschaltet, daß die Gleichrichterkreise beider Anordnungen miteinander vereinigt sind. Der Aufwand an Schaltelementen ist daher geringer als bei einer einfachen Kaskadenschaltung der bekannten Anordnungen. Die Erfindung eignet sich insbesondere für die Speisung des Wechselstrommotors einer Nachlaufsteuerung, bei welcher die zu verstärkende Wechselspannung nach Größe und Phase dem Stellungsunterschied zwischen dem die Bewegung vorgebenden Glied und dem Folgeglied entspricht und entweder durch einen stetig veränderbaren Widerstand oder auf induktivem Wege erzeugt wird. Derartige Nachlaufsteuerungen gelangen z. B. beim Kreiselkompaß und bei Nachformwerkzeugmaschinen zur Anwendung.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung an Hand eines Schaubildes wiedergegeben. Die zu verstärkende Wechselspannung, die sich nach Größe und Phase ändert, wird den Klemmen 10 der Eingangsseite eines Übertragers 11 zugeführt, dessen Ausgangsseite einen mittleren Anzapfpunkt 13 hat und an den Wechselstromklemmen 14 zweier Trockengleichrichter 21 liegt. Deren andere Wechselstromklemmen 15 sind mit den Enden eines Regelwiderstandes 16 verbunden, dessen Schleifer mit dem Anzapf punkt 13 über die Ausgangswicklung eines Übertragers 17 in Verbindung steht. Diesem wird eine Hilfswechselspannung zugeführt, die in der Frequenz und Phase bzw. Gegenphase der zu verstärkenden Wechselspannung entspricht.

Die Hilfswechselspannung ist für den einen Gleichrichter additiv und für den anderen subtraktiv der zu verstärkenden Wechselspannung überlagert. Beläuft sich letztere auf Null, so erzeugen die beiden Gleichrichter zwei gleich große Span-So nungen, die den Gleichstromwicklungen 18 zweier Drosselspulen 19 zugeführt werden. Diese Drosselspulen 19 liegen in einer Brückenschaltung, die über den Übertrager 24 mit Wechselstrom gespeist wird. Um zu verhindern, daß die Wechselspannung der Brücke in die Gleichrichterkreise gelangt, muß jede der Verstärkerdrosseln 19 in der bekannten Weise aus zwei Teildrosseln bestehen, deren Wechselstromwicklungen gleichsinnig, deren Gleichstromwicklungen aber gegensinnig zusammengeschaltet sind, so daß sich die Wechselspannungen in den Gleichstromkreisen aufheben. Die Teildrosseln können auf einem gemeinsamen dreischenkligen Kern angeordnet sein. Die Drosselspulen 19 steuern die Erregung einer Wicklung 22 eines Zweiphasenwechselstrommotors, dessen andere Wicklung 23 unter passender Phasenverschiebung von der gleichen Spannung wie der Übertrager 24 gespeist wird. Der Kurzschlußläufer dieses Motors entwickelt danach ein Drehmoment, welches nach Größe und Richtung von dem seiner Wicklung 22 zugeführten Wechselstrom bestimmt wird.

Solange die beiden Drosselspulen 19 in gleichem Maße durch Gleichstrom vormagnetisiert sind, erhält der Brückenzweig, in welchem die Wicklung 22 liegt, keinen Strom. Sobald jedoch der Widerstand der Drosselspulen 19 verschieden wird, fließt in der Wicklung 22 ein Wechselstrom, der nach Phase und Größe von dem Verhältnis der Vormagnetisierung der beiden Drosseln 19 abhängt.

Der Eingangsseite des Übertragers 17 ist ein Regelwiderstand 26 vorgeschaltet, mit dessen Hilfe man die den Gleichrichtern zugeführte Hilfswechselspannung auf den günstigsten Punkt der Kennlinie der Drosselspulen 19 einstellen kann. Mit Hilfe des Regelwiderstandes 16 kann man Un-Symmetrien sowohl der beiden Trockengleichrichter 21 als auch der Verstärkerdrosseln 19 ausgleichen.

Zur Erhöhung des Verstärkungsgrades kann man bei der Anordnung gemäß der Erfindung in der bei Röhrenverstärkern bekannten Weise einen Teil der Ausgangsspannung dem Verstärkereingang wieder zuführen. In der Zeichnung liegt zu diesem Zweck in Reihe mit der Wicklung 22 ein Widerstand 20. Die in diesem Widerstand bei Ver-Stimmung der Brücke abfallende Spannung wird der Wicklung 27 des Eingangsübertragers 11 zugeführt. Die verstärkende Rückkopplungswirkung entsteht aber nur, wenn die Phasenlage der Ausgangsspannung am Widerstand der der Eingangsspannung entspricht. Zu diesem Zweck ist vor die Wicklung 27 ein phasendrehendes Glied 28 geschaltet. Zu Wicklung 22 ist ein Kondensator 25 parallel geschaltet. Dieser bildet mit der Wicklung einen auf die Betriebsfrequenz abgestimmten Stromkreis, durch den störende Einflüsse der Oberwellen verhindert werden, die infolge der gekrümmten Kennlinien der Verstärkerdrosseln entstehen.

Claims

PATENTANSPRÜCHE:

i. Phasenempfindlicher Wechselstrom-Magnetverstärker, gekennzeichnet durch eine in einer Diagonalen (17) von einer Hilfswechselspannung gespeiste Brückenschaltung, von deren anderer Diagonalen (19) der verstärkte Wechselstrom entnommen wird und die in zwei aufeinanderfolgenden Brückenzweigen zwei Eisenkerndrosseln (18) enthält, die durch den Gleichstrom zweier Gleichrichter (21) vormagnetisiert werden, und die wechselstromseitig an der Reihenschaltung der zu verstärkenden Wechselspannung (13) und einer mit dieser gleichfrequenten und in ihrer Größe konstanten Hilfswechselspannung (17) liegen, derart, daß

für den einen Gleichrichter diese Hilfswechselspannung additiv und für den anderen subtraktiv der zu verstärkenden Wechselspannung überlagert ist.
2. Verstärker nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Größe der dem Gleichrichter zugeführten Hilf swechselspannung durch einen Regelwiderstand so einstellbar ist, daß die Verstärkerdrosseln auf dem günstigsten Punkt ihrer Kennlinie arbeiten.
3. Verstärker nach Anspruch 1 und 2, gekennzeichnet durch einen Regelwiderstand zum Ausgleich von Unsymmetrien der Gleichrichter und der Verstärkerdrosseln.
4. Verstärker nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil der Ausgangsspannung wieder dem Verstärkereingang derart zugeführt wird, daß eine Erhöhung des Verstärkungsgrades eintritt.
5. Verstärker nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß seine Ausgangswicklung durch einen parallel geschalteten Kondensator auf die Betriebsfrequenz abgestimmt ist.
6. Verstärker nach Anspruch 1 bis 5, gekennzeichnet durch seine Verwendung zur Speisung des Wechselstrommotors einer Nachlaufsteuerung.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 638 426, 639 324, 74OS33, S63 462;

österreichische Patentschrift Nr. 160 162.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

© 609832 2.57