DE971693C

DE971693C - Arrangement for parallel work of magnetic amplifiers

Info

Publication number: DE971693C
Application number: DEL17574A
Authority: DE
Inventors: Fritz Dipl-Ing Germann
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1953-12-31
Filing date: 1953-12-31
Publication date: 1959-03-12

Description

Anordnung zum Parallelarbeiten magnetischer Verstärker Die Erfindung betrifft eine Anordnung zum Parallelarbeiten magnetischer Regelverstärker. Magnetische RegelverstüTker als abgeschlossene Einheit haben meistens in der üblichen Bauart zwei Vormagnetisierungswicklungen. Die eine führt den direkten Steuerstrom,, der beispielsweise bei. Spannungsregelung bei Spannungsschwankungen in dem Sinne verändert wird, daß diese Spannungsschwankungen ausgeglichen werden. Die zweite Vormagnetisierungswicklung dient dafür, daß ein Vorstrom den Arbeitspunkt des magnetischen Verstärkers oder den Sollwert, wenn er als Regelverstärker dient, vorgeben kann. Woi-tere Wicklungen können vorgesehen sein, beispielsweise um den magnetischen Verstärker zur Unterdrückung von Pendelungen entsprechend zu stabilisieren und/oder um eine Rückkopplung, Gegenkopplung oder sonstige Wirkungen zu erzielen. Jede dieser Wicklungen. auf dem Verstärker hat also eine bestimmte Aufgabe, ist daher für diesen Zweck gegebenenfalls in bestimmter Weise und an bestimmtem Platz auf dem Kern gewickelt. Ihre Windungszaihl ist den Erfordernissen angepaßt (Verstärkungsgrad, Zeitkonstante). Solche Verstärker werden oft mehrphasig ausgeführt. Man schaltet dann die Vorstrom- und die Steuerwicklungen in Reihe.Arrangement for parallel operation of magnetic amplifiers The invention relates to an arrangement for parallel operation of magnetic control amplifiers. Magnetic Control amplifiers as a self-contained unit are mostly of the usual design two bias windings. One carries the direct control current, the for example at. Voltage regulation changed in the event of voltage fluctuations in the sense is that these voltage fluctuations are compensated. The second bias winding serves to ensure that a bias current or the operating point of the magnetic amplifier can specify the setpoint if it is used as a control amplifier. Woi-tere windings can be provided, for example, to suppress the magnetic amplifier to stabilize oscillations accordingly and / or to provide feedback, negative feedback or to achieve other effects. Each of these windings. on the amplifier thus has a specific task and is therefore if necessary in specific for this purpose Wise and wound in a certain place on the core. Your turn number is that Adapted to requirements (gain, time constant). Such amplifiers will be often executed in several phases. The bias and control windings are then switched in row.

Ein solcher Verstärker bildet nun eine für sich abgeschlossene Einheit als Regler und "ist in der Lage, eine bestimmte Leistung zu übertragen und ohne weitere Hilfsmittel einen Verbraucher zu speisen.Such an amplifier now forms a self-contained unit as a regulator and "is able to transmit a certain power and without further aids to feed a consumer.

Es tritt nun die Aufgabe auf, mehrere solcher magnetischer Verstärker mit Gleich- oder Wechselstromausgang auf die gleichen Anschlußschienen für Verbraucher arbeiten zu lassen. Essollen also zwei oder mehr Verstärker derart zusammen,-geschaltet werden, wenn der Leistungsbedarf für einte Einheit zu groß ist.The task now arises to produce several such magnetic amplifiers with direct or alternating current output on the same connection rails for consumers to let work. So two or more amplifiers should be connected in this way if the power requirement for one unit is too great.

Das Parallelarbeiten von solchen abgeschlossenen magnetischen Verstärkereinheiten stellt aber ein schwieriges Problem dar. Genauso wie magnetischie Regelverstärkerkaskaden neigen auch parallelarbeitende magnetische Verstärker zum Pendeln. Diese Nachteile, die erst beim Zusammenschalten einzelner für sich. allein völlig einwandfrei betriebsfähiger magnetischer Verstärkerfinheiten auftreten, werden durch die Erfindung vermieden.The parallel operation of such self-contained magnetic amplifier units but poses a difficult problem. Just like magnetic control amplifier cascades Magnetic amplifiers working in parallel also tend to oscillate. These disadvantages, only when they are interconnected individually. alone completely flawlessly operable magnetic amplifier finiteness occur are avoided by the invention.

Erfindungsgemäß werden die magnetischen Vers.tärkereinrheiten derart zusammengeschaltet, daß gleichartige Vormagnetisierungswicklungen in Reihe liegen. Durch diese Maßnahme werden gleiche Steuerströme in 'allen Einheiten erzwungen, so daß sich zwangläufig eine gleichmäßige Last= verteilung einstellt. Gleichartige Steuerwicklungen sind z. B. die Vors.tromwicklungen, die Steuerwicklungen, Rückkopplungswicklungen usw. in allen magnetischen Verstärkereinheiten.According to the invention, the magnetic amplifiers are designed in this way interconnected that similar bias windings are in series. Through this measure, the same control flows are forced in 'all units, so that an even load distribution is inevitably established. Similar Control windings are z. B. the Vors.tromwicklungen, the control windings, feedback windings etc. in all magnetic amplifier units.

Es liegen also alle Vorstromwicklungen in Reihe, alle Steuerstromwicklungen ebenfalls und ebenso die übrigen eventuell noch vorgesehenen gleichartige Funktionen ausübende Wicklungen. Arbeitet die ganze Anlage um beispielsweise die Klemmenspannung an einem Verbraucher konstant zu halten, so werden sich Spannungsschwankungen. als Schwankungen des einen Steuerstromes darstellen, welcher auf alle Verstärker gleichmäßig einwirkt. Voraussetzung ist dabei, daß die Winrdungszahlen gleiehartiger Wicklungen gleich sind. Das fällt jedoch schon unter die Bedingung, daß jede Verstärkereinheit möglichst aus gleichartigen Elementen überhaupt aufgebaut wird. Gegebenenfalls ist es möglich, nur die Steuerwicklungen in Reihe zu schalten und die Vorströme unabhängig voneinander wirken zu lassen. Man hat es dann in der Hand, eventuelle fahrikationsmäßige Unterschiede auszugleichen..So there are all pre-current windings in series, all control current windings likewise and likewise the other similar functions that may still be provided exercising windings. Does the whole system work around the terminal voltage, for example to keep constant at a consumer, there will be voltage fluctuations. as Represent fluctuations of the one control current, which is uniform on all amplifiers acts. The prerequisite is that the winding numbers of identical windings are the same. However, this falls under the condition that each amplifier unit is built up from elements of the same type as far as possible. Possibly is it is possible to connect only the control windings in series and the bias currents independently to let each other work. You then have it in your hand, possibly on a journey Compensate for differences.

Die Zeichnung zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung. G i und G2 sind zwei aus gleichen. Elementen aufgebaute magnetische gesteuerte Gleichridhter, welche auf den Glenchtstromsammelschienen P, N arbeiten. Jede Einheit besteht aus einem, beispielsweise drelphasig ausgeführten magnetischen Verstärker V, in. der Zeichnung dargestellt als. Ventildrossel, auch magnetischer Verstärker mit Selbstsättigung genannt. Eine Hilfsspanroungsquelle H erzeugt einen Vorstrom der Wicklung hs. Der Einfachheit halber ist nur eine Phase dargestellt. Der magnetische Verstärker V trägt weiterhin eine Steuerungswicklung St, welche vom Steuerstrom durchflossen wird. Dieser Steuerstrom wird beispielsweise über einen Vorverstärker VV aus einem Wechselstromnetz über einen Hilfsgleichrichter Gr geliefert Der Vorverstärker VV sei ebenfalls als magnetischer Verstärker ausgebildet und trage zwei Vormagnetisierungswicklungen, von, dienen die eine von einem Strom zur Sollwertvorgabe durchflossen wird. Die zweite Wicklung sei über einen, Widerstand W an die Schienen P, N angeschlossen und- liefere somit als Istwert einen der Spannung an den Gleichstromschienen proportionalen Strom als Istwert.The drawing shows an embodiment of the invention. G i and G2 are two of the same. Magnetically controlled equidistant elements built up and working on the power busbars P, N. Each unit consists of a, for example, three-phase magnetic amplifier V, shown in the drawing as. Valve throttle, also called magnetic amplifier with self-saturation. An auxiliary voltage source H generates a bias current in the winding hs. For the sake of simplicity, only one phase is shown. The magnetic amplifier V also carries a control winding St through which the control current flows. This control current is supplied, for example, via a preamplifier VV from an alternating current network via an auxiliary rectifier Gr. The preamplifier VV is also designed as a magnetic amplifier and has two bias windings, one of which is used by a current for the setpoint specification. The second winding is connected to the rails P, N via a resistor W and thus delivers as an actual value a current proportional to the voltage on the direct current rails as an actual value.

Der Verstärker V gibt seine Leistung an einen Transformator T f und über den Hauptgleichrichter Glr an die Gleichstromschienen ab.The amplifier V gives its power to a transformer T f and via the main rectifier Glr to the direct current rails.

In der Zeichnung sind nun zwei solche Einheiten dargestellt, die sich durch die Indizes i und 2 unterscheiden, woraus unmittelbar zu ersehen ist, daß gleiche Funktionen, ausübende Schaltelemente auch: in der gleichen Weise aufgebaut sind. Gemäß der gegebenen Lehre der Erfindung liegen nun die den Vorstrom führenden Wicklungen Vs i und Tls 2 in Reihe. Die Hilfsspannungsquellen H i und H 2 sind in der Zeichnung in; Reihe geschaltet, können aber auch parallel zueinander liegen. Desgleichen sind die Steuerwicklungen St i und St 2 in Reihe geschaltet. Der Steuerstrom wird nun gegebenenfalls aus der gleichen Wechselspannungsquelle, aber über die verschiedenen Vorverstärker VV i und VV 2 und die Gleichrichter Gr i und Gr 2 gespeist. Die Vorverstärker, bestehend aus Verstärker VV mit Gleichstromausgang Gr, können auch parallel liegen.In the drawing, two such units are now shown, which differ by the indices i and 2, from which it can be seen immediately that the same functions and switching elements also: are constructed in the same way. According to the teaching of the invention given, the windings Vs i and Tls 2 carrying the bias current are now in series. The auxiliary voltage sources H i and H 2 are in the drawing in; Connected in series, but can also be parallel to each other. The control windings St i and St 2 are also connected in series. The control current is now optionally fed from the same AC voltage source, but via the various preamplifiers VV i and VV 2 and the rectifiers Gr i and Gr 2. The preamplifiers, consisting of amplifier VV with direct current output Gr, can also be in parallel.

Es ist nun wesentlich, auch die Hilfsstromquellen, von denen diese Steuerwicklungen. gespeist werden, Gr i, Gr 2 bzw. H i, H 2 hintereinanderzuschalten. So addieren sich die Spannungen in gleicher Weise wie die Widerstände der hintereinandergeschalüeien Steuerwicklungen:, und die Strombelastung der Steuerstromquellen ist in allen, Fällen gleich. Besonders wichtig ist dies, wenn der Steuerstrom durch selbsttätig geregelte Steuerstromquellen beeinflußt wird, deren. Fühlorgane sämtlich; parallel zueinander auf die zu regelnde Größe geschaltet sind. Ein vollständig gleichmäßiges, Arbeiten jedes einzelnen dieser Regler ist schwer zu verwirklichen. Die Sollwerte werden stets um kleine Beträge voneinander abweichen und die Regelglieder daher nacheinander in den Regelvorgang eingreifen. - Bei der Reihenschaltung der Reglerausgänge und der Steuerwicklungen bedingt dies nun eine ungleichmäßige Aufteilung der treibenden Spannung auf die einzelnen Regler, während die Ströme im ganzen. Regelkreis gleich sind. Eine Überlastung einzelner Regler kann so vermieden werden im Gegensatz zur Parallelschaltung, bei der ein Regler die ganze Last übernehmen kann, und eine Einhaltung der Regelgröße innerhalb der gegebenen Toleranzen ist sicher zu erreichen.It is now essential to include the auxiliary power sources from which these control windings. are fed to connect Gr i, Gr 2 or H i, H 2 in series. The voltages add up in the same way as the resistances of the control windings connected in series: and the current load of the control current sources is the same in all cases. This is particularly important when the control current is influenced by automatically regulated control current sources, whose. All sensory organs; are connected in parallel to the variable to be controlled. It is difficult to achieve a completely uniform operation of every single one of these regulators. The setpoint values will always differ from one another by small amounts and the control elements will therefore intervene in the control process one after the other. - When the controller outputs and the control windings are connected in series, this results in an uneven distribution of the driving voltage to the individual controllers, while the currents as a whole. Control loop are the same. In this way, overloading of individual controllers can be avoided in contrast to the parallel connection, in which one controller can take over the entire load, and compliance with the controlled variable within the given tolerances can be safely achieved.

Durch diese Anordnung werden die beiden Verstärker zum Parallelarbeiten gezwungen.This arrangement makes the two amplifiers work in parallel forced.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Arrangement for parallel work of magnetic control amplifiers, each of which forms a self-contained unit, characterized in that similar premagnetization windings are in series. z. Arrangement according to Claim i, characterized in that only the control windings are in series. 3. Arrangement according to claim i and z, characterized in that the control current sources and the control elements for modulating the magnetic amplifier are in series. Considered publications: Journal "The Prooeedings of the Institute of Electrical Engineers", Part II, October 195o, p. 628 ff.