DE972319C - Durch Vormagnetisierung regelbare Drosselanordnung - Google Patents

Description

• Durch Vormagnetisierung regelbare Drosselanordnung Die Erfindung bezieht sich auf eine durch Vormagnetisierung regelbare Drosselanordnung mit zwei in parallelen Zweigen des geregelten Stromkreises liegenden, infolge vorgeschalteter Ventile je nur in einer Richtung stromführenden Teildrosseln. Gegenstand des Hauptpatents ist eine durch Vormagnetisierung regelbare Drosselanordnung mit zwei in parallelen Zweigen liegenden Drosseln, denen auf der einen Seite je ein Ventil derart vorgeschaltet ist, daß über die eine Drossel nur die positiven, über die andere nur die negativen Halbwellen des Laststromes fließen, und mit einem durch eine Widerstandsverbindung der den Ventilen zugekehrten Drosselklemmen gebildeten regelbaren Gleichstromkreis, dessen Strom die beiden Drosseln gegensinnig als zusätzlicher Vormagnetisierungsstrom durchfließt, wobei in oder an die Widerstandsverbindung zwischen den ventilseitigen Drosselklemmen eine zusätzliche konstante, regelbare oder nach einer beliebigen Gesetzmäßigkeit von den Verhältnissen im Laststromkreis abhängige bzw. auch eine aus mehreren Komponenten verschiedenen Verhaltens zusammengesetzte Gleichspannung gelegt ist.
• Durch die Erfindung wird die Anordnung nach dem Hauptpatent in der Weise weiter ausgestaltet, daß die Gleichspannung in der zusätzlichen Verbindung zwischen den ventilseitigen Drosselklemmen von der Wechselspannung an den Teildrosseln abhängig, insbesondere ihr verhältnisgleich, und der durch den Belastungsstrom zwischen den ventilseitigen Klemmen der Teildrosseln hervorgerufenen Gleichspannung gleichgerichtet ist.
• Hierdurch wird erreicht, daß die Steuerleistung der Regeldrossel gegenüber der Lösung nach dem Hauptpatent noch weiter verkleinert wird.
• Durch den von dem Belastungsstrom selbst gebildeten Vormagnetisierungsstrom entsteht zwischen den ventilseitigen Klemmen der Drossel ein Gleichspannungsabfall, welcher bestrebt ist, über die zusätzliche Verbindung einen Strom zu treiben, der eine Gegenerregung darstellt. Legt man nun in die zusätzliche Verbindung eine Gleichspannung, welche die Wirkung des genannten Spannungsabfalles in bezug auf die zusätzliche Verbindung unterstützt und mit der Wechselspannung an den Drosseln steigt und fällt, so gelingt es, je nach der Bemessung dieser Gegenerregung, die Charakteristik der ganzen Drosselanordnung in weiten Grenzen beliebig zu beeinflussen. So kann man es beispielsweise erreichen, daß bei Änderungen der den geregelten Stromkreis speisenden Wechselspannung die resultierende Vormagnetisierung sich so ändert, daß der Verbraucherstrom konstant gehalten wird.
• Die in die zusätzliche Verbindung eingeführte Gleichspannung kann in einfacher Weise von einem Hilfsgleichrichter bezogen werden, der von Sekundärwicklungen der Teildrosseln gespeist wird. Hierbei ist es zweckmäßig, beiden Teildrosseln je eine Sekundärwicklung der gleichen Windungszahl zu geben und diese beiden Sekundärwicklungen parallel zu schalten. Dann dienen die Sekundärwicklungen gleichzeitig dazu, die an den Teildrosseln auftretenden Oberwellenspannungen unwirksam zu machen.
• Durch eine weitere Gleichspannung, welche an die ventildrosselseitigen Klemmen derart angeschlossen ist, daß sie eine Zusatzerregung im Sinne einer weiteren Steigerung der Vormagnetisierung der Drosseln herbeiführen kann, ist es möglich, die Drosselspannung beliebig zu regeln, wenn die Gleichspannung entsprechend geändert wird.
• In der Zeichnung ist als Ausführungsbeispiel der Erfindung ein Ladegerät für eine Pufferbatterie dargestellt. Das Wechselstromnetz RS speist über die aus den beiden parallel geschalteten Teildrosseln i und i' bestehende Drosselanordnung die Primärseite des Gleichrichtertransformators 3, an dessen Sekundärwicklung über den Gleichrichter q. und die Glättungsdrossel6 die Pufferbatterie angeschlossen ist. Jeder der beiden Teildrosseln i und i' ist ein Ventil 9 bzw. io vorgeschaltet, so daß die eine Halbwelle des Belastungsstromes jeweils über die linke, die andere über die rechte Teildrossel fließt. Die Teildrosseln werden also nur in einer Richtung von dem Strom durchflossen und erhalten so eine lastabhängige Vormagnetisierung. Hierdurch erhält wegen des ohmschen Spannungsabfalls in den Drosselwicklungen die ventilseitige Klemme der Teildrossel i positives Potential gegenüber der entsprechenden Klemme der Teildrossel i'.
• Die beiden Teildrosseln besitzen Hilfswicklungen 2 bzw. 2', die parallel geschaltet sind und an denen eine der Wechselspannung an den Arbeitswicklungen proportionale Wechselspannung entsteht. Diese wird über einen Hilfsgleichrichter 7 gleichgerichtet und in die zusätzliche Verbindung zwischen den ventilseitigen Drosselklemmen eingeführt, die außerdem noch den ohmschen Widerstand 8 enthält. Die Ventile des Hilfsgleichrichters 7 sind so gerichtet, daß die von ihnen gleichgerichtete Spannung der Hilfswicklung 2 bzw. 2' den Strom, der durch die erwähnte Potentialdifferenz zwischen den Drosselklemmen über den ohmschen Widerstand 8, d. h. also über die zusätzliche Verbindung getrieben wird, unterstützt. Es entsteht somit eine der Wechselspannung an den Drosseln verhältnisgleiche Gegenerregung. Denn je größer der Strom über den Widerstand 8 ist, um so kleiner ist der über die Wicklungen i und i' fließende Gleichstrom.
• Ein an die gleichen Drosselklemmen angeschlossener Hilfsgleichrichter 12, der von einem Transformator i i gespeist wird, liefert eine im gleichen Sinne wie der lastabhängige Vormagnetisierungsstrom wirkende Gleichspannung. Es entsteht also eine zusätzliche Erregung der Drosseln, die durch Steuerung der den Hilfsgleichrichter 12 speisenden Wechselspannung beliebig geregelt werden kann. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird diese zusätzliche Erregung dazu benutzt, um die Spannung der Pufferbatterie 5 innerhalb des zulässigen Spannungsbereiches zu halten. Zu diesem Zweck dient ein von der Batteriespannung erregtes Stromrelais 13, welches die Speisung des Hilfsgleichrichters unterbricht, sobald die Batterie ihre obere Spannungsgrenze erreicht hat, und sie bei der urfiteren Spannungsgrenze wieder einschaltet. Beim Öffnen des Relais 13 fällt also die zusätzliche Vormagnetisierung weg, die resultierende Vormagnetisierung sinkt, und der Ladestrom für die Batterie nimmt ab.
• Man erkennt aus dem vorher Gesagten, daß die Anordnung der Gegenerregung gemäß der Erfindung den Vorteil bietet, daß für die gesamte Aussteuerung der Drosseln nur positive Zusatzerregungen benötigt werden. Bei einem bestimmten Abgleich der Gegenerregung bestimmt die Zusatzerregung allein die Größe des Belastungsstromes innerhalb des normalen Regelbereichs der Drossel, unabhängig von der Höhe der Wechselspannung an dieser. Um einen konstanten Belastungsstrom einzuhalten, braucht man den Drosseln nur eine konstante Zusatzerregung zuzuführen.

Claims (7)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Durch Vormagnetisierungregelbare Drosselanordnung mit zwei in parallelen Zweigen liegenden Drosseln, denen auf der einen Seite je ein Ventil derart vorgeschaltet ist, daß über die eine Drossel nur die positiven, über die andere nur die negativen Halbwellen des Laststromes fließen, und mit einem durch eine Widerstandsverbindung der den Ventilen zugekehrten Drosselklemmen gebildeten regelbaren Gleichstromkreis, dessen Strom die beiden Drosseln gegensinnig als zusätzlicher Vormagnetisierungsstrom durchfließt, wobei in oder an die Widerstandsverbindung zwischen den ventilseitigen Drosselklemmen eine zusätzliche konstante, regelbare oder nach einer beliebigen Gesetzmäßigkeit von den Verhältnissen im Laststromkreis abhängige bzw. auch eine aus mehreren Komponenten verschiedenen Verhaltens zusammengesetzte Gleichspannung gelegt ist, nach Patent 926866-, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleichspannung in der zusätzlichen Verbindung -von der Wechselspannung an den Teildrosseln abhängig, insbesondere ihr verhältnisgleich, und der durch den Belastungsstrom zwischen den ventilseitigen Klemmen der Teildrosseln hervorgerufenen Gleichspannung gleichgerichtet ist.
2. 2. Anordnung nach Anspruch r, dadurch gekennzeichnet, daß die der Wechselspannung an den Teildrosseln verhältnisgleiche Gleichspannung über einen Hilfsgleichrichter einer zusätzlichen Drosselwicklung entnommen wird.
3. 3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zusätzliche Drosselwicklung aus zwei parallel geschalteten Sekundärwicklungen besteht, die je einer Teildrossel zugeordnet sind.
4. 4. Anordnung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß in Reihe mit dem Hilfsgleichrichter ein ohmscher Widerstand in der zusätzlichen Verbindung liegt.
5. 5. Anordnung nach Anspruch z bis 4, gekennzeichnet durch eine solche Bemessung der in der zusätzlichen Verbindung wirksamen, von der Wechselspannung an den Teildrosseln abhängigen Gleichspannung, daß die bei einer Änderung der Speisespannung des geregelten Stromkreises eintretende Änderung des Vormagnetisierungsstromes den Verbraucherstrom konstant hält.
6. 6. Anordnung nach Anspruch r bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß parallel zu der zusätzlichen Verbindung, die die von der Wechselspannung an den Teildrosseln abhängige Gleichspannung enthält, eine zweite Gleichspannungsquelle liegt.
7. 7. Anordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannung der zweiten Gleichspannungsquelle so gerichtet ist, daß sie die Vormagnetisierung der Teildrosseln verstärkt. B. Anordnung nach Anspruch r bis 7 zur Spannungsüberwachung eines Ladegerätes für Pufferbatterien, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Gleichspannungsquelle durch ein von der Batteriespannung gesteuertes Relais ein- bzw. ausgeschaltet wird, wenn die Batteriespannung den zugelassenen Spannungsbereich unter- bzw. überschreitet. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 637 748, 639 324, 653 213, 735 786; Dissertation von U. Lamm, »The Transductor«, Stockholm, 1943, Fig. rob, 13b; Elektrotechnik, Bd. 3, 1949, S. 135 bis 14o.