DE1050821B - Method for the rapid control of magnetic amplifiers - Google Patents

Description

DEUTSCHESGERMAN

Magnetverstärker werden üblicherweise durch eine veränderbare Gleichstrom vormagnetisierung ausge_: steuert. Eine Änderung der Aussteuerung des Magnetverstärkers ist erst nach Ablauf einer oder mehrerer Halbwellen der speisenden Spannung möglich, daher wird vielfach eine Spannung höherer Frequenz als Speisespannung benutzt. Je schneller die Änderung der Aussteuerung erfolgen soll, desto mehr Steuerleistung muß aufgebracht werden.Magnetic amplifiers are normally bias by a variable DC power _out: controls. A change in the modulation of the magnetic amplifier is only possible after one or more half-waves of the supply voltage have elapsed, which is why a voltage with a higher frequency is often used as the supply voltage. The faster the change in modulation is to take place, the more control power must be applied.

Die Erfindung betrifft nun ein Verfahren zur schnellen Aussteuerung von Magnetverstärkern und ist dadurch gekennzeichnet, daß der Magnetisierungszustand eines Magnetverstärkerkernes vor Beginn seiner Arbeitsperiode durch einen impulsform igen Vormagnetisierungsstrom festgelegt wird. Als Impuls kann z. B. der Anodenstrom einer Gleichrichterschaltung verwendet werden.The invention now relates to a method for the rapid control of magnetic amplifiers and is characterized in that the magnetization state of a magnetic amplifier core before the start its working period is determined by a pulsed bias current. As an impulse can e.g. B. the anode current of a rectifier circuit can be used.

Zwar sind an sich bereits Magnetverstärkerschaltungen bekanntgeworden, denen eine verhältnismäßig geringe Ansprechträgheit beigemessen wird. Sie setzen die Verwendung eines Kernmaterials mit rechteckiger Magnetisierungskurve und hoher Remanenz voraus, andernfalls sind sie nicht wirksam. Dieses Material ist aber außerordentlich teuer. Seine Verwendung für große Magnetverstärker ist daher sehr kostspielig. Das Verfahren der Erfindung setzt im Gegensatz hierzu die Verwendung derart hochwertigen Kernmaterials nicht voraus. Es ermöglicht auch unabhängig hiervon eine schnelle Aussteuerung von Magnetverstärkern, und zwar mit wirtschaftlicheren Mitteln.Magnetic amplifier circuits have already become known to which one is relatively low responsiveness is attributed. They put the use of a core material with rectangular Magnetization curve and high remanence, otherwise they are not effective. This But material is extremely expensive. Its use for large magnetic amplifiers is therefore very great expensive. The method of the invention contrasts this with the use of such high quality Nuclear material not ahead. Independently of this, it also enables rapid control of Magnetic amplifiers, and with more economical means.

Die Zeichnung zeigt beispielsweise Anordnungen, welche nach dem Verfahren der Erfindung arbeiten.The drawing shows, for example, arrangements which operate according to the method of the invention.

In Abb. 1 ist eine solche Anordnung aufgezeichnet. Der Hauptkreis besteht aus dem Speisetransformator I₁ der Arbeitswicklung 2 des Magnetverstärkers, den Gleichrichtern 5 und der Last 8. Der Magnetverstärker ist aus einer Batterie mit Gleichstrom, der über die Wicklung 4, eine Drossel und einen Widerstand fließt, vormagnetisiert. Die Vormagnetisierungsrichtung ist dem Laststrom entgegengesetzt. Über die Wicklung 3 des Magnetverstärkers fließt der Anodenstrom einer Gleichrichterschaltung, die aus der Speisespannung 7, den Gleichrichtern 6 und dem Gleichstromkreis AB besteht.Such an arrangement is shown in Fig. 1. The main circuit consists of the supply transformer I _{1 of} the working winding 2 of the magnetic amplifier, the rectifiers 5 and the load 8. The magnetic amplifier is premagnetized from a battery with direct current flowing through the winding 4, a choke and a resistor. The direction of bias is opposite to the load current. The anode current of a rectifier circuit, which consists of the supply voltage 7, the rectifiers 6 and the direct current circuit AB , flows through the winding 3 of the magnetic amplifier.

Einige der möglichen Ausbildungen des Gleichstromkreises sind in den Abb. 1 a bis 1 d dargestellt. Die Wirkungsweise der Anordnung geht aus AbIi. 5 hervor.Some of the possible designs of the direct current circuit are shown in Figs. 1 a to 1 d. The mode of operation of the arrangement is based on AbIi. 5 emerged.

Abb. 5 a zeigt die Magnetisierungskitrve eines Magnetverstärkers,Fig. 5 a shows the magnetization curve of a Magnetic amplifier,

Abb. 5 b die· Speisespannung des Transformators 1. Die Spannung des Transformators 7 sei in diesem Beispiel phasengleich.Fig. 5 b the supply voltage of the transformer 1. Let the voltage of the transformer 7 be in this Example in phase.

Verfahren zur schnellen Aussteuerung
von MagnetverstärkernMethod for rapid modulation
of magnetic amplifiers

Anmelder:Applicant:

Calor-EmagCalor Emag

Elektrizitäts-Aktiengesellschaft,
Ratingen bei Düsseldorf, Bahnstr. 39/45Electricity corporation,
Ratingen near Düsseldorf, Bahnstr. 39/45

Dr.-Ing. Paul Brückner, Hösel bei Düsseldorf,
ist als Erfinder genannt wordenDr.-Ing. Paul Brückner, Hösel near Düsseldorf,
has been named as the inventor

Abb. 5 c zeigt den Strom in der Arbeitswicklung 2 undFig. 5c shows the current in the working winding 2 and

Abb. 5 d die Spannung des Magnetverstärkers; inFig. 5 d the voltage of the magnetic amplifier; in

Abb. 5e ist der Verlauf des Impulsstromes dargestellt. Fig. 5e shows the course of the pulse current.

Zur Zeit t befindet sich der Magnetverstärkerkern auf dem Punkt α der Kennlinie. In diesem Zeitpunkt beginnt der Hauptkreis zu arbeiten. In der Zeit t_x bis t₂ wird der Magnetverstärkerkern von α nach b auf der Kennlinie ummagnetisiert. Die Anordnung arbeitet mit Teilaussteuerung. Von t₂ bis i₃ fließt der Arbeitsstrom I₁₁. Der Kern befindet sich in der Sättigung (Punkt c in der Abb. 5 a) und ist damit unwirksam. Zur Zeit i₃ übernimmt die nachfolgende Phase den Arbeitsstrom. Der Kern wird in der Zeit von i₃ bis t_i vollkommen ummagnetisiert (Punkt d in Abb. 5 a). Zur Zeit £₅ beginnt der Impulsstrom /,· zu fließen. Er magnetisiert den Kern bis zum Punkt a um.At time t , the magnetic amplifier core is at point α on the characteristic curve. At this point the main circle begins to work. In the time t _x to t ₂ , the magnetic amplifier core is remagnetized from α to b on the characteristic curve. The arrangement works with partial modulation. The working current I ₁₁ flows from t ₂ to i ₃ . The core is in saturation (point c in Fig. 5 a) and is therefore ineffective. At time i ₃ , the following phase takes over the working current. The core is completely reversed in the time from i ₃ to t _i (point d in Fig. 5 a). At time £ ₅ the impulse current /, · begins to flow. It re-magnetizes the core up to point a .

Durch die Änderung der Höhe des Impulsstromes im Bereich von /;_m,-„ bis I_imax kann die Aussteuerung von Vollaussteuerung bis zuir größten Teilaussteuerung des Magnetverstärkers verändert werden. Die größte magnetische Einschaltstufe ist durch das Spannungszeitintegral w ■ qe · ΔΒ des Magnetverstärkers gegeben.By changing the level of the pulse current in the range of /; _m , - "up to I _imax , the modulation can be changed from full modulation to the greatest partial modulation of the magnetic amplifier. The largest magnetic switch-on level is given by the voltage-time integral w ■ qe · ΔΒ of the magnetic amplifier.

Da der Magnetisierungszustand eines Magnetverstärkers jedesmal vor Beginn der Arbeitsperiode (J₁ in Abb. 5d) neu festgelegt wird, kann also durch eine Änderung der Höhe des Gleichstromes im Impulsvormagnetisierungskreis die Aussteuerung des Hauptkreises in der Zeit <Ξ 60° el. verändert werden. Voraussetzung ist lediglich, daß die Zeitkonstante des Kreises AB (Abb. 1) klein gegen 60° el. ist.Since the magnetization state of a magnetic amplifier is redefined every time before the start of the working period (J ₁ in Fig. 5d), the modulation of the main circuit can be changed in the time <Ξ 60 ° el. By changing the level of the direct current in the pulse bias circuit. The only requirement is that the time constant of the circle AB (Fig. 1) is small towards 60 ° el.

809 750/344809 750/344

Der Gleichstrom kann verändert werden z. B. durch Änderung des Widerstandes 10 (Abb. 1 a) oder der Höhe der Zusatzanspannung in den Abb. 1 b bis 1 d. Dabei ist die Zusatzspannung in der Abb. 1 b als Magnetverstärker, in der Abb. 1 c als Generator und Abb. 1 d als Transistor ausgebildet. In Abb. 2 ist der Impulsvormagnetisierungskreis selber als Magnetverstärker ausgebildet. Hier wird der Gleichstrom also durch Teilaussteuerung verändert.The direct current can be changed e.g. B. by changing the resistor 10 (Fig. 1 a) or the Level of additional tension in Figs. 1 b to 1 d. The additional tension in Fig. 1 b is as Magnetic amplifier, designed as a generator in Fig. 1c and as a transistor in Fig. 1d. In Fig. 2 is the Pulse bias circuit itself designed as a magnetic amplifier. So here is the direct current changed by partial control.

Einfacher kann die Anordnung dadurch gestaltet werden, daß der Magnetverstärker des Hauptkreises nicht konstant über Wicklung 4 (Abb. 1 und 2) vormagnetisiert wird (Abb. 4). Die Ummagnetisierung in der Zeit von t₃ bis i₄ entfällt dann. Der Impulsstrom magnetisiert dann den Magnetverstärker entgegengesetzt zur Laststromrichtung nur um den Betrag der gewünschten Einschaltstufe. Der Verlauf der Schakdrosselspannung ist in. Abb. 5f des Impulsstromes in Abb. 5 g dargestellt.The arrangement can be made simpler in that the magnetic amplifier of the main circuit is not constantly premagnetized via winding 4 (Fig. 1 and 2) (Fig. 4). The magnetization reversal in the time from t ₃ to i _{4 is} then omitted. The pulse current then magnetizes the magnetic amplifier opposite to the direction of the load current only by the amount of the required switch-on level. The course of the Schak throttle voltage is shown in Fig. 5f of the pulse current in Fig. 5g.

Wenn die Leistung der Steuerspannungsquelle nicht ausreicht, um die beschriebenen Anordnungen auszusteuern, so kann z. B. ein Vorverstärker in der Form verwendet werden, daß der Magnetverstärker im Impulsvormagnetisierungskreis (Abb. Ib und Abb. 2) wieder mit einer Impulsvormagnetisierung verseihen wird. Ein Beispiel dazu ist in Abb. 3 aufgezeichnet. If the power of the control voltage source is not sufficient for the described arrangements to steer, so can z. B. a preamplifier can be used in the form that the magnetic amplifier in the pulse bias circuit (Fig. Ib and Fig. 2) again with a pulse bias will slip. An example of this is shown in Fig. 3.

Claims (11)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Verfahren zur sdhnellen Aussteuerung von Magnetverstärkern, dadurch gekennzeichnet, daß der Magnetisierungszustand des Magnetverstärkerkernes vor dem Beginn einer Arbeitsperiode durch einen impulsförmigen Vormagneti- sierungsstrom festgelegt wird.1. A method for sdhnellen control of magnetic amplifiers, characterized in that the magnetization state of the magnetic amplifier core before the start of a working period by a pulse-shaped pre-magnet current is determined. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für die impukförmige Vormagnetisierung die Anodenströme einer Gleichrichterschaltung verwendet werden und durch die Änderung des Gleichstromes eine Änderung der Aussteuerung des Magnetverstärkers hervorgerufen wird.2. The method according to claim 1, characterized in that for the pulse-shaped bias the anode currents of a rectifier circuit are used and by the change of the direct current caused a change in the modulation of the magnetic amplifier will. 3. Verfahren naoh Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Magnetisierungsrichtung der Impulsvormagnetisierung entgegengesetzt dem Laststrom ist.3. The method naoh claims 1 and 2, characterized in that the direction of magnetization the pulse bias is opposite to the load current. 4. Verfahren nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Magnetverstärker konstant entgegengesetzt der Laststrommagnetisierung vormagnetisiert ist und die Impulsvormagnetisierung in Richtung des Laststromes wirkt.4. The method according to claims 1 and 2, characterized in that the magnetic amplifier is constant is biased opposite to the load current magnetization and the pulse bias acts in the direction of the load current. 5. Verfahren nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Gleichstrom durch einen regelbaren Widerstand im Gleichstromkreis verändert \vird.5. The method according to claims 1 and 2, characterized in that the direct current through a variable resistance in the DC circuit is changed. 6. Verfahren nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Gleichstrom durch eine in den Gleichstromkreis eingeschaltete veränderbare Zusatzspannung verändert werden kann.6. The method according to claims 1 and 2, characterized in that the direct current through a In the DC circuit switched variable additional voltage can be changed. 7. Verfahren nach Ansprüchen 1, 2 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß als Zusatzgleichspannungsquelle ein Generator dient.7. The method according to claims 1, 2 and 6, characterized in that as an additional DC voltage source a generator is used. 8. Verfahren nach Ansprüchen 1, 2 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusatzgleichspannung aus einer Gleidhrichterschaltung gewonnen wird, deren Ausgangsspannung durch Magnetverstärker regelbar ist.8. The method according to claims 1, 2 and 6, characterized in that the additional DC voltage is obtained from a smooth rectifier circuit, the output voltage of which is obtained by magnetic amplifiers is adjustable. 9. Verfahren nach Ansprüchen Ij 2 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusatzgleichspannung die Ausgangsspannung eines Transistors ist.9. The method according to claims Ij 2 and 6, characterized characterized in that the additional DC voltage is the output voltage of a transistor. 10. Verfahren nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Gleichstrom durch eine Änderung der Gleichspannung der Gleichrichterschaltung mittels Magnetverstärker in den Anodenleitungen geregelt wird.10. The method according to claims 1 and 2, characterized in that the direct current through a change in the DC voltage of the rectifier circuit is regulated by means of a magnetic amplifier in the anode lines. 11. Verfahren nach Ansprüchen 1, 2, 6, 8 und 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Magnetverstärker in der Zusatzspannung bzw. in den Anodenleitungen der Gleichrichterschaltung ebenfalls mit einer impulsförmigen Vormagnetisierung versehen sind, die dann nach einem der vorgenannten Ansprüche geregelt wird.11. The method according to claims 1, 2, 6, 8 and 9, characterized in that the magnetic amplifier in the additional voltage or in the anode lines of the rectifier circuit a pulse-shaped premagnetization are provided, which then according to one of the preceding claims is regulated. In Betracht gezogene Druckschriften:
»Funktechnik«, Nr. 19, 1953, S. 628 bis 629;
»Elektronics«, 1953, Juni, S. 161 bis 163;
»Electronic Engineering«, 1954, S. 180 bis 185;
»Electrical Engineering«, 1953, S. 791 bis 795.Considered publications:
"Funkechnik", No. 19, 1953, pp. 628 to 629;
"Electronics", 1953, June, pp. 161 to 163;
"Electronic Engineering", 1954, pp. 180 to 185;
"Electrical Engineering", 1953, pp. 791 to 795. Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings