DE743671C - Magnetic control device with direct current pre-magnetized choke coil - Google Patents

Description

Magnetische Steuereinrichtung mit gleichstromvormagnetisierter Drosselspule Die Erfindung bezieht sich auf eine magnetische Steuereinrichtung mit gleichstromv ormagnetisierter Drosselspule.Magnetic control device with direct current pre-magnetized choke coil The invention relates to a magnetic control device with direct current ormagnetized choke coil.

Bekannt ist eine magnetische Steuereinrichtung mit gleichstromvormagnetisierter Drosselspule, beider ein Rückkopplungskreis, der einen von der Wechselstromwicklung der Drosselspule gespeisten Gleichrichter enthält, welcher Gleichstrom an eine Rückkopplungswicklung liefert, eine solche Rückkopplung hervorruft, daß die Einrichtung unstabil ist, so daß bei einem gegebenen Wert des vormagnetisierenden Eingangsstromes zwei weit voneinander entfernte Werte des Ausgangsstromes auftreten können.A magnetic control device with direct current bias is known Choke coil, both a feedback circuit, one from the AC winding The inductor contains rectifier fed to the inductor, which supplies direct current to a feedback winding supplies, causes such feedback that the device is unstable, so that at a given value of the biasing input current two far values of the output current that are distant from one another can occur.

Gemäß der Erfindung sind der Grad der Rückkopplung und die Stärke der Vörmagnetisierung :des Eisenkernes so gewählt, daß, wenn der Ausgangsstrom durch einen bestimmten Eingangsstrom auf einen der beiden möglichen Werte eingestellt ist und dann der Eingangsstrom auf seinen Normalwert, z: B. den Nullwert, zurückgekehrt ist, der Ausgangsstrom nach Unterbrechung der Netzspannung und Wiedereinschaltung den gleichen Wert annimmt, der vor der Unterbrechung der Netzspannung vorhanden war.According to the invention are the degree of feedback and the strength the pre-magnetization: the iron core is chosen so that when the output current is through a certain input current is set to one of the two possible values and then the input current has returned to its normal value, e.g. the zero value is the output current after the mains voltage has been interrupted and switched on again assumes the same value that was present before the mains voltage was interrupted was.

Die Erfindung ist z. B. in folgendem Falle von Bedeutung. Es soll von einer Zentralstelle aus auf einer Unterstation ein Signal, also z. B. eine Lampe, eingeschaltet werden. Nachdem die Lampe. eingeschaltet ist, wird der von der Zentralstelle zur Unterstation fließende Strom abgeschaltet. Die Signallampe brennt dann bei der erfindungsgemäßen Anordnung weiter. Wenn die Netzspannung auf der Unterstation für kurze Zeit verschwindet, erlischt zwar die Signallampe auch für diese kurze Zeit, leuchtet aber sofort wieder auf, nachdem die Netzspannung zurückkehrt, weil derselbe magnetische Zustand der Steuereinrichtung wieder hergestellt wird.The invention is e.g. B. important in the following case. It should from a central point on a substation a signal, so z. B. a lamp, be switched on. After the lamp. is switched on, the one from the central office current flowing to the substation is switched off. The signal lamp then burns at the arrangement according to the invention further. If the mains voltage on the substation is for disappears for a short time, the signal lamp also goes out for this short time, but lights up again immediately after the mains voltage returns, because the same magnetic state of the control device is restored.

Die Fig. i zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung. Bei dieser magnetischen Steuereinrichtung wird ein Verbraucherkreis 7 von einer Gleichstromwicklung q. aus gesteuert. Der Verbräucherkreis speist einen Motor i i. Die Gleichstromwicklung q. befindet sich auf dem magnetischen Kern i einer Drosselspule, der außerdem die Wechsel- Stromwicklung -, und zwei weitere Gleichstroinwicklungen 3 und 5 trägt. Der Aufbau des Eisenkernes i und die Anordnung der verschiedenen Wicklungen auf ihm kann ebenso wie bei den zahlreichen bisher bekannten Arten von Sättigungsdrosselspulen erfolgen. Trotzdem ist in Fig. 2 eine Ausbildung des Kernes i zusammen mit der Anordnung der Wicklungen auf ihm dargestellt, die, wie Versuche zeigten, besonders zweckmäßig für die Durchführung der Erfindung ist.Fig. I shows an embodiment of the invention. At this magnetic control device is a load circuit 7 from a DC winding q. controlled out. The consumer circuit feeds a motor i i. The DC winding q. is located on the magnetic core i of a choke coil, which also has the Bill of exchange Current winding -, and two more DC windings 3 and 5 wears. The structure of the iron core i and the arrangement of the various Windings on it can be as well as with the numerous previously known types of Saturated reactors take place. Nevertheless, FIG. 2 shows an embodiment of the core i shown along with the arrangement of the windings on it which, like experiments showed is particularly useful in the practice of the invention.

Wie in den Figuren dargestellt ist, besitzt die Wechselstromwicklung 2 zwei Abschnitte, die parallel geschaltet und auf aneinanderstol,'renden Schenkeln des Kerns i angeordnet sind. Die parallel geschalteten Wicklungen 2 werden von einem Speisestromkreis 8 aus über einen Schalter io und, falls erforderlich, über einen Transformator 9 gespeist. Die Sättigungslvickltuig 3 des Kerns i wird mit Gleichstrom gespeist, der von dem in der Wicklung 2 fließenden Strom abhängig ist, beispielsweise mittels eines V ollweggleichrichters 6, dessen Wechselstromseite mit der Wicklung 2 in Reihe geschaltet ist, während die Gleichstromseite mit der Wicklung 3 verbunden ist. Der Lastkreis ; kann in Reihe mit der Wicklung 2 oder, falls er mit Gleichstrom gespeist werden soll, in Reihe mit der Wicklung 3, wie in Fig. i dargestellt, liegen.As is shown in the figures, the alternating current winding 2 has two sections which are connected in parallel and are arranged on mutually abutting legs of the core i. The windings 2 connected in parallel are fed from a feed circuit 8 via a switch io and, if necessary, via a transformer 9 . The saturation voltage 3 of the core i is fed with direct current, which is dependent on the current flowing in the winding 2, for example by means of a full wave rectifier 6, the alternating current side of which is connected in series with the winding 2, while the direct current side is connected to the winding 3 . The load circuit; can be in series with winding 2 or, if it is to be supplied with direct current, in series with winding 3, as shown in FIG.

Die Wicklung .I auf dem Kern i stellt die Hauptgleichstromsättigungs- oder Eingangswicklung der magnetischen Steuereinrichtung dar. Sie kann von irgendeiner Spannungsquelle aus gespeist werden und in ihrer Polarität vorzugsweise umkehrbar sein. Die Wicklung .I ist über einen veränderlichen Widerstand 12 mit der Batterie 13 verbunden, die in ihrem Mittelpunkt angezapft ist. In dem Stromkreis liegen Tasten 14 und 15, mittels deren die Wicklung d. wahlweise von jedem Abschnitt der Batterie 13 positiv oder negativ erregt werden kann. Unter positiver Erregung soll dabei verstanden werden, daß die Erregung sich zu den magnetomotorischen Kräften der Wicklung 3 addiert, während umgekehrt unter negativer Erregung Erregung im entgegengesetzten Sinn verstanden wird.The winding .I on the core i represents the main DC saturation or input winding of the magnetic control device. It can be fed from any voltage source and preferably be reversible in polarity. The winding .I is connected via a variable resistor 12 to the battery 13 , which is tapped in its center. In the circuit are buttons 14 and 1 5, by means of which the winding d. can optionally be excited positively or negatively by each section of the battery 13. Positive excitation should be understood to mean that the excitation is added to the magnetomotive forces of the winding 3, while conversely negative excitation is understood to mean excitation in the opposite sense.

Die Wicklung 5 wird einstellbar von irgendeiner Gleichstromduelle aus gespeist, vorzugsweise von einem Gleichrichter 16 aus, der seinerseits von der Wechselstromquelle 8 aus über einen einstellbaren Widerstand i; gespeist wird. Wie in Fig. i dargestellt, soll die Polarität der Meldungen 3 und 5 zueinander derart gewählt werden,°daß die magnetischen Kräfte, die von diesen Wicklungen erzeugt werden, einander entgegengesetzt sind.The winding 5 becomes adjustable from any direct current duel fed from, preferably from a rectifier 16, which in turn of the AC power source 8 from via an adjustable resistor i; is fed. As shown in Fig. i, the polarity of messages 3 and 5 to each other should be such be chosen, ° that the magnetic forces generated by these windings, are opposite to each other.

L m die Wirkungsweise der Anordnung zu beschreiben, soll zunächst angenommen werden, daß in der Wicklung 5 kein Strom fließt. Es soll dann später angegeben «-erden, in welcher Weise der in der Wicklung 5 fließende Strom die Wirkung der Anordnung beeinflußt.L m to describe the mode of operation of the arrangement should first it can be assumed that no current flows in the winding 5. It should be later indicated «- earth the way in which the current flowing in the winding 5 has the effect influenced by the arrangement.

Es ist zunächst notwendig, die magnetisierende Wirkung der verschiedenen Wicklungen auf den Kern i zu untersuchen. Dies kann am besten an Hand der in den Fig.3 und .l wiedergegebenen Kurven geschehen.It is first necessary to consider the magnetizing effect of the various Investigate windings on the core i. This can best be seen on the basis of the Fig.3 and .l reproduced curves happen.

Fig. 3 zeigt eine Kurve A, die die Sättigungskurve des vom Wechselstrom hervorgerufenen magnetischen Kreises in dem Kern i, der aus den beiden kurzen mittleren Schenkeln (Fig. 2) gebildet wird, darstellt. Beim Auftragen dieser Kurve wurde angenommen, daß die Wechselspannung der Quelle 8 veränderlich ist und an die \Vickhing 2 in Reihe mit dein Gleichrichter 6 gelegt wird, wobei die Wicklung 3 fortgelassen ist und der Widerstand des Kreises ; als vernachlässigbar klein vorausgesetzt ist. Fig. 3 zeigt demzufolge die Abhängigkeit zwischen dem Gleichstromausgang von 6 (Iv) und der angelegten Wechselstroinspannung I'. Die Kurve stellt daher eine einfache Sättigungskurve der beiden mittleren Schenkel von i dar. Die zweite Kurve B in Fig. 3 soll später beschrieben werden.Fig. 3 shows a curve A which is the saturation curve of the alternating current induced magnetic circuit in the nucleus i, which consists of the two short middle ones Legs (Fig. 2) is formed. When plotting this curve, it was assumed that the alternating voltage of the source 8 is variable and to the \ Vickhing 2 in Row with your rectifier 6 is placed, the winding 3 being omitted and the resistance of the circle; is assumed to be negligibly small. Fig. 3 accordingly shows the dependency between the DC output of FIGS. 6 (Iv) and the applied alternating current voltage I '. The curve therefore represents a simple saturation curve of the two middle legs of i. The second curve B in FIG. 3 is intended later to be discribed.

Fig. d. zeigt zwei weitere Kurven C und D, die die Abhängigkeit zwischen der angelegten `@jechselspannung 1' und dein Strom I,, im Kreis 7 angegeben. Hierbei soll diesmal angenommen werden, daß die Wicklung 3 vorhanden und in den Kreis eingeschaltet ist.Fig. D. shows two more curves C and D showing the dependence between the applied `@j AC voltage 1 'and your current I ,, indicated in circle 7. Here this time it should be assumed that the winding 3 is present and switched into the circuit is.

Die Fig. 4. zeigt, daß die Schaltung der Fig. i entsprechend jeder der beiden Kurven C oder D arbeiten kann, ohne daß es notwendig ist, irgendeine Änderung in dem Aufbau oder der Anordnung der Schaltung vorzunehmen.FIG. 4 shows that the circuit of FIG of the two curves C or D can work without the need for either Make any change in the structure or arrangement of the circuit.

In dem einen Falle wächst der Strom I" im Kreis 7 sehr starb an, wenn die Spannung von Null ansteigt, wie die Kurve C zeigt. Im andern Fall ist entsprechend der Kurve D nur ein sehr` geringer Strom im Kreis 7 vorhanden, wenn die angelegte @Vechsel.stroinspannung anwächst. Wenn jedoch die Wechselstroinspannung bis zu einem Punkt t'1 stetig vergrößert wird, so wird der Stromkreis in diesem Punkt unstabil, und die elektrischen Bedingungen in dem Stromkreis gehen plötzlich von der Kurve D zu denen der Kurve C über. Wenn der Kreis durch Anlegen einer allmählich ansteigenden Wechselstromspannung gespeist wird, wählt er stets eine der beiden Charakteristiken entsprechend der Kurve D oder der Kurve C aus, und zwar in Abhängigkeit von dem remanenten magnetischen Zustand. Beispielsweise möge zunächst angenommen werden, daß eine unveränderliche Spannung 1l, mehrere Male hintereinander an den Kreis angelegt wird, wobei V2 kleiner als T@1 ist. Wenn der Stromkreis einmal entsprechend der Kurve C arbeitet, so wird auch jedesmal, wenn -die Spannung V2 abgeschaltet und von neuem angelegt wird, ein starker Strom 11 entsprechend der Kurve C im Kreis 7 fließen. Wenn andererseits der Stromkreis einmal nach der Kurve D arbeitet, dann fließt auch jedesmal, wenn die Spannung Y2 angelegt wird, ein _ geringer Strom I2 im Kreis 7, solange keine Änderungen des magnetischen Zustandes des Kernes vorgenommen werden. Wenn jetzt die Wicklung d. mittels der einen oder anderen der Tasten 14 und 15 gespeist wird, so ergibt sich folgende Wirkung: Wenn einmal angenommen wird, daß bei Anlegen der Spannung V2 der höhere Strom hin dem Kreis 7 fließt, so bringt das Schließen der Taste r-. keine besondere Wirkung hervor. Wenn jedoch die Taste 15 gedrückt wird, so verursacht dies, daß der in 7 fließende Strom von dem Wert I1 zu dem Wert 12 übergeht. Wenn jetzt die Taste geöffnet wird, so bleibt der Wert 12 erhalten. Wenn nunmehr der Stromkreis nicht länger gespeist wird, sondern -wenn die Spannung V2 abgeschaltet und dann darauf folgend die Spannung beliebig oft wieder angelegt wird, so wird stets nur ein Strom von der Stärke I2 in dem Stromkreis 7 fließen. Wenn jetzt, während dieser Strom fließt, -die Taste 15 gedrückt wird, so wird keine merkliche Wirkung beobachtet. Wenn jedoch die Taste 1q. gedrückt wird, dann geht der in 7 fließende Strom plötzlich von der Kurve D zur Kurve C über, d. h. man erhält einen Strom von der Stärke I1 anstatt von der Stärke I2. Jetzt wird wiederum stets, gleichgültig, wie oft auch die Spannung V2 abgeschaltet wird, jedesmal wenn die Spannung V2 angelegt wird, ein Strom I1 entsprechend der Kurve C fließen: Aus dem Schaltschema erkennt man, daß, wenn die Taste 14. gedruckt ist; die Wicklung 4. mit Gleichstrom erregt wird, der eine solche Polarität besitzt, daß die magnetisierende Wirkung auf den Kern z in demselben Sinne erfolgt wie die von der Wicklung 3 hervorgerufene Wirkung, während, wenn die Taste r@ gedrückt wird, die Wicklung d. in entgegengesetztem Sinne erregt wird, so daß ihre magnetische Wirkung der von der Wicklung 3 ausgeübten Wirkung entgegengesetzt gerichtet ist. Das bedeutet, wenn der Stromkreis entsprechend der Kurve C arbeitet, so hat die Wicklung Meinen Einfluß, wenn sie so gespeist wird, daß die Wicklung 3 unterstützt wird. Wenn sie jedoch im entgegengesetzten Sinne gespeist wird; so daß sie der Wicklung 3 entgegenwirkt, so bewirkt dies, daß der Stromkreis von der Kurve C zu der Kurve D übergeht. Wenn der Stromkreis entsprechend der Kurve D arbeitet, so hat in ähnlicher Weise die Wicklung4,keine Wirkung, wenn sie so gespeist wird, daß sie der Wirkung der Wicklung 3 entgegenwirkt, wenn sie jedoch so gespeist wird, daß die Wirkungen der Wicklungen 3 und q, sich addieren, so wird die Arbeitscharakteristik des Kreises plötzlich von der Kurve D in die Kurve C übergehen.In the one case, the current I "increases in circuit 7 when the voltage rises from zero, as curve C shows. In the other case, according to curve D, there is only a very small current in circuit 7 when the However, if the alternating current voltage is steadily increased up to a point t'1, the circuit becomes unstable at that point, and the electrical conditions in the circuit suddenly change from curve D to curve C When the circuit is powered by the application of a gradually increasing AC voltage, it always selects one of the two characteristics according to the curve D or the curve C depending on the remanent magnetic state 1l, is applied to the circuit several times in succession, where V2 is less than T @ 1. When the circuit is once according to the curve C arb As a result, every time the voltage V2 is switched off and reapplied, a strong current 11 will flow in circuit 7 in accordance with curve C. If, on the other hand, the circuit operates once according to curve D, then every time the voltage Y2 is applied, a small current I2 flows in circuit 7 as long as no changes are made to the magnetic state of the core. If now the winding d. is fed by means of one or the other of the buttons 14 and 15, the following effect results: Once it is assumed that the higher current flows to the circuit 7 when the voltage V2 is applied, the closing of the button brings r-. no particular effect emerged. However, if the key 1 5 is pressed, this causes the current flowing in current 7 from the value I1 to the value to 12th If the button is now opened, the value 12 is retained. If now the circuit is no longer fed, but if the voltage V2 is switched off and then the voltage is then applied again as often as desired, only a current of the strength I2 will always flow in the circuit 7. If key 15 is pressed while this current is flowing, no noticeable effect is observed. However, if the 1q. is pressed, the current flowing in FIG. 7 suddenly changes from curve D to curve C, that is to say a current of strength I1 instead of strength I2 is obtained. Now again, regardless of how often the voltage V2 is switched off, every time the voltage V2 is applied, a current I1 will flow according to curve C: The circuit diagram shows that when key 14 is pressed; the winding 4. is excited with direct current, which has such a polarity that the magnetizing effect on the core z takes place in the same sense as the effect produced by the winding 3, while when the key r @ is pressed, the winding d. is excited in the opposite sense, so that its magnetic effect is opposite to the effect exerted by the winding 3. This means that if the circuit works according to curve C, then the winding has my influence when it is fed in such a way that the winding 3 is supported. But if it is fed in the opposite sense; so that it counteracts the winding 3, this causes the circuit to pass from the curve C to the curve D. Similarly, when the circuit operates according to curve D, winding 4 has no effect if it is fed so that it counteracts the effect of winding 3, but if it is fed so that the effects of windings 3 and q , add up, the working characteristic of the circle will suddenly change from curve D to curve C.

Nicht nur die Speisung der Wicklung d., während der Strom in 7 fließt, verursacht das Anwachsen oder Abnehmen des Stromes je nach der Polarität des Eingangsstromes, sondern die Erregung der Wicklung d. bestimmt auch die Wirkungsweise des Kreises voraus.Not just feeding the winding d. While the current is flowing in 7, causes the current to increase or decrease depending on the polarity of the input current, but the excitation of the winding d. also determines the functioning of the circle in advance.

Wenn der Kreis von der Stromquelle S mittels des Schalters 1o abgeschaltet ist und wenn dann die Taste z¢ für einen Augenblick gedrückt und wieder losgelassen wird, so wird, wenn der Kreis dann zu irgendeiner späteren Zeit mit der Wechselstroinquelle verbunden wird, der hohe Wert des Stromes I1 im Kreis fließen. Gleichgültig, wie oft der Kreis an die Stromquelle 8 angeschaltet oder von ihr abgeschaltet wird, jedesmal wird der Strom I1 fließen, solange keine der Tasten 14 oder 15 gedrückt wurde. Wenn jedoch, während der Kreis nicht gespeist wird, die Taste 15 gedrückt wird; so -wird, -wenn jetzt der Kreis gespeist wird, der Strom 12 an Stelle von 11 fließen. Wie früher hat die An- und Abschaltung der Quelle 8 keine Wirkung darauf, ob der Kreis entsprechend der Kurve D oder der Kurve C arbeitet.When the circuit is switched off from the power source S by means of the switch 1o and when the z ¢ key is pressed for a moment and then released so will if the circle then at some later time with the alternating current source is connected, the high value of the current I1 will flow in the circuit. Doesn't matter how often the circuit is switched on or off from the power source 8, each time the current I1 will flow as long as none of the keys 14 or 15 are pressed became. However, if key 15 is pressed while the circuit is not powered will; so -will -if the circuit is now fed, the current 12 instead of 11 flow. As before, switching source 8 on and off has no effect on whether the circle operates according to curve D or curve C.

Es muß beachtet werden, daß die vorangehenden Bemerkungen bezüglich der Wirkungsweise des Kreises nur zutreffen, solange die angelegte Spannung T72 nicht den kritischen Wert V1 überschreitet, bei dem die Kurve D in die Kurve C- übergeht. Es wurden die Bedingungen geprüft, von denen der Wert dieser kritischen Spannung[,', abhängt, und es wurde gefunden, daß bis zu einem Maximalwert von h1, über den hinaus die Kurve D nicht bestehen kann, der Wert der kritischen Spannung von der Stärke der von der Wicklung q. hervorgerufenen Magnetisierung abhängt. Wenn sehr schwache Ströme in q. fließen, kehrt die Kurve D zur Kurve C bei beträchtlich niedrigeren Werten zurück als denen, die in Fig. 4. gezeigt sind. Sobald der Wert der Speisung der Wicklung 4 über einem genau bestimmten Wert der kritischen Spannung V1 liegt, bleibt diese im wesentlichen konstant.It must be noted that the preceding remarks regarding the mode of operation of the circuit only apply as long as the applied voltage T72 does not exceed the critical value V1 at which curve D into curve C- transforms. The conditions were examined, the value of which is critical Voltage [, ', and it was found that up to a maximum value of h1, beyond which the curve D cannot pass, the value of the critical stress on the strength of the winding q. induced magnetization depends. if very weak currents in q. flow, curve D reverts to curve C at considerable lower values than those shown in Fig. 4. Once the value the supply of the winding 4 above a precisely determined value of the critical voltage V1 is, this remains essentially constant.

Es wurde ferner gefunden, daß, wenn eine Steuerspannung an die Wicklung 4 angelegt wird, um den hbergang des in 7 fließenden Stromes von 1l zu l2, oder umgekehrt, zu bewirken, die Geit der Unstabilität, während welcher der Übergang von der Kurve C zur Kurve D, oder umgekehrt, stattfindet, sich umgekehrt mit der Größe der Steuerspannung in der Wicklung 4 ändert. Wenn der Betrag der Erregung der Wicklung 4 verhältnismäßig hoch ist, so wird der Übergang beinahe augenblicklich stattfinden. Wenn dagegen die Steuererregung nicht sehr stark einen Schwellenwert überschreitet, so tritt eine zeitliche Verzögerung auf. Es wurde gefunden, daß eine Verzögerung bis zu einem beträchtlichen Bruchteil einer Minute in der angegebenen Weise durch Einstellen des Widerstandes 1z erzielt werden kann.It has also been found that when a control voltage is applied to the winding 4 created is used to make the transition of the current flowing in 7 from 1l to l2, or vice versa, to bring about the duration of instability during which the transition from curve C to curve D, or vice versa, takes place in reverse changes with the magnitude of the control voltage in the winding 4. When the amount of excitement of winding 4 is relatively high, the transition will be almost instantaneous occur. If, on the other hand, the tax excitation does not exceed a threshold value very strongly exceeds, a time delay occurs. It has been found that a Delay up to a significant fraction of a minute in the specified Way can be achieved by adjusting the resistor 1z.

In der bisherigen Besprechung der Wirkungsweise der in Fig.i wiedergegebenen Anordnung wurde angenommen, daß die angelegte Wechselspannung einen Wert V2 besitzt, der geringer als der kritische Wert ist. In der Praxis wurde gefunden, daß noch eine bessere und wirksamere Wirkungsweise erzielt werden kann, wenn die Spannung etwas größer als der kritische Wert ist. Es kann in diesem Falle nicht nur eine wesentlich größere nützliche Ausgangsenergie im Lastkreis 7 erhalten werden, sondern diese Ausgangsenergie kann durch Anlegen einer wesentlich geringeren Eingangsenergie an die Steuerwicklung 4 gesteuert werden.In the previous discussion of the mode of action of the shown in Fig.i Arrangement was assumed that the applied alternating voltage has a value V2, which is less than the critical value. In practice it has been found that still better and more effective operation can be achieved when the tension is slightly larger than the critical value. In this case there cannot be just one much larger useful output energy can be obtained in the load circuit 7, but this output energy can be achieved by applying a significantly lower input energy to the control winding 4 are controlled.

Es sollen für das Folgende wie im vorhergehenden zunächst nur die Wicklungen 3 und 4 berücksichtigt werden. Die Kurven C und D ergeben dann, daß, wenn eine Spannung V3, die die kritische Spannung überschreitet, angelegt wird, gleichgültig ob die Kurve C oder D betrachtet wird, im Kreis 7 der Wert des Stromes 1,9 sein wird, wie Fig.4 zeigt. Bei diesem Wert der Spannung ist die einzige Wirkung der Steuerwicklung 4 die, daß während jedes Wechsels einer jeden. Periode, da der Momentanwert der Spannung sich zwischen Null und 173 ändert, der Strom in 7 der Kurve C ausschließlich folgt, wenn die Wicklung 4 positiv erregt ist, daß jedoch der Strom zuerst der Kurve D folgt und alsdann, wenn die Spannung anwächst, zur Kurve C zurückkehrt, wenn die Wicklung 4 negativ erregt ist.For the following, as in the preceding, only windings 3 and 4 should initially be taken into account. Curves C and D then show that if a voltage V3 which exceeds the critical voltage is applied, regardless of whether curve C or D is being considered, the value of the current in circle 7 will be 1.9, as shown in FIG. 4 shows. At this value of the voltage, the only effect of the control winding 4 is that during each change of each. Period when the instantaneous value of the voltage changes between zero and 173 , the current in FIG. 7 only follows curve C when winding 4 is positively excited, but that the current first follows curve D and then, when the voltage increases, to Curve C returns when winding 4 is negatively energized.

Wenn eine hohe Spannung benutzt wird, bringt der in der Wicklung 5 fließende Strom neue Wirkungen hervor. Man erkennt aus Fig. i, daß die Wicklung 5 eine negative Erregung erhält, deren Wert durch den Widerstand 17 eingestellt werden kann. Das bedeutet, die Erregung der Wicklung 5 ist entgegengesetzt der der Wicklung 3. Die Wirkungsweise der Wicklung 5 auf den Strom im Attsgangslzreis 7 ist daher von derselben Art wie die Wirkung des negativen Stromes in 4.If a high voltage is used, the one in the winding brings 5 flowing stream produces new effects. It can be seen from Fig. I that the winding 5 receives a negative excitation, the value of which is set by the resistor 17 can be. This means that the excitation of the winding 5 is opposite to that of the Winding 3. How the winding 5 acts on the current in the output circuit 7 is therefore of the same kind as the effect of the negative current in FIG.

Wenn daher der Kreis so arbeitet, daß der Strom in 7 in Abhängigkeit von der Kurve C fließt, so wird eine genügend starke Erregung der Wicklung 5 bewirken, daß der Kreis zu der Charakteristik der Kurve D übergeht und so der Wert des Stromes im Kreis 7 auf einen geringeren Wert verringert wird. Da jedoch der Strom in der Wicklung 5 nicht umkehrbar ist, kann die entgegengesetzte Wirkung nicht erreicht werden, wenn der Kreis mit einer Spannung arbeitet, die geringer als b'1 ist.Therefore, if the circuit operates so that the current in 7 is dependent flows from curve C, a sufficiently strong excitation will cause winding 5, that the circle passes over to the characteristic of curve D and so the value of the current is reduced to a lower value in circle 7. However, since the current is in the Winding 5 is not reversible, the opposite effect cannot be achieved when the circuit operates with a voltage lower than b'1.

Die Wirkung des Stromes in der Wicklung 5 soll durch die Kurven nach Fig. 5 wiedergegeben werden. Sie zeigen die Abhängigkeit zwischen dem Strom I im Kreis 7 und dem Strom I in der Wicklung 5 unter zwei verschiedenen Bedingungen, nämlich erstens, wenn die angelegte Spannung VZ niedriger als der kritische Wert V1 ist, und zweitens, wenn die Spannung gleich V3 ist, d. h. über dem kritischen Wert liegt, wobei die beiden Kurven mit E und F bezeichnet sind.The effect of the current in the winding 5 should follow through the curves Fig. 5 are reproduced. They show the relationship between the current I im Circuit 7 and the current I in winding 5 under two different conditions, namely, first, when the applied voltage VZ is lower than the critical value Is V1, and secondly, when the voltage is equal to V3, i. H. above the critical The two curves are labeled E and F.

Es soll angenommen werden, daß bei der Spannung V2 der in der Wicklung 5 fließende Strom zunächst gleich Null ist und daß eine positive Erregung der " Wicklung 4 erfolgt oder erfolgt ist. Entsprechend der Kurve C in Fig. 4 ist dann der Strom im Kreis 7 gleich l1. Der Wert Il ist in Fig. 5 auf der Kurve E wiedergegeben und entspricht dem Wert Null des Stromes in der Wicklung 5. Es soll jetzt der Strom in der Wicklung 5 allmählich anwachsen. Man findet, daß dann zunächst keine sehr ausgeprägte Wirkung wahrgenommen wird. Der Strom im Kreis 7 wird ein wenig verringert, wobei der Betrag dieser Verringerung etwas anwächst, wenn höhere Stromwerte in der Wicklung 5 erreicht werden. Wenn jedoch der Strom in 5 noch weiter anwächst, so wird er eine stärkere Wirkung auf den Strom im Kreis 7 ausüben, und bei einem Punkt, der einen Strom 14 in der Wicklung 5 entspricht, wird der Kreis unstabil, und der Strom im Kreis 7 wechselt plötzlich zu einem in Fig. 5 gezeigten Wert der Kurve E, der nur wenig den Wert 1q in Fig.4 übersteigt. Wenn jetzt der Strom in der Wicklung 5 verringert wird, so nimmt der Strom im Kreis 7 noch weiter ab, wie in Fig. 5 gezeigt ist. Wenn der Strom in der Wicklung 5 wieder den Wert Null angenommen hat, verbleibt der Strom im Kreis 7 auf dem Wert I2 nach Fig. 4.Assume that at voltage V2 that in the winding 5 flowing current is initially equal to zero and that a positive excitation of the " Winding 4 takes place or has taken place. According to the curve C in Fig. 4 is then the current in circuit 7 is equal to l1. The value II is shown on curve E in FIG and corresponds to the value zero of the current in winding 5. The current should now be gradually grow in the winding 5. One finds that then at first none very pronounced effect is perceived. The current in circuit 7 is reduced a little, the amount of this reduction increases somewhat as higher current values in the Winding 5 can be achieved. However, if the current in 5 continues to increase, so it will have a stronger effect on the current in circle 7, and at a point which corresponds to a current 14 in the winding 5, the circuit becomes unstable, and the Current in circuit 7 suddenly changes to a value of the curve shown in FIG. 5 E, which only slightly exceeds the value 1q in FIG. If now the current in the winding 5 is reduced, the current in circuit 7 decreases even further, as shown in FIG. 5 is. When the current in the winding 5 has again assumed the value zero, it remains the current in circuit 7 at the value I2 according to FIG. 4.

Entsprechend dieser Wirkungsweise arbeitet der Kreis in Abhängigkeit von Kurve D, und er wird dies unbestimmt oft und lange tun, wenn er abgeschaltet und wieder an die Wechselstromquelle abgeschaltet ist, bis eine wirksame Steuerung dadurch ausgeübt wird, daß die Taste 14 gedrückt wird.According to this mode of operation, the circle works in dependence from curve D, and it will do this indefinitely often and for a long time if it is switched off and again to the AC power source is switched off until one effective Control is exercised by pressing the key 14.

Es möge jetzt angenommen werden, daß derselbe Vorgang bei einem Spannungswert V3 der angelegten Wechselstromspannung durchgeführt wird, der den kritischen Wert V1 nach Fig. 4. überschreitet und der einem Stromwert 13 im Kreis 7 entspricht.Let it now be assumed that the same process takes place at a voltage value V3 of the applied AC voltage is carried out, which is the critical value V1 according to FIG. 4 and which corresponds to a current value 13 in circuit 7.

In Fig. 5 ist dieser Stromwert I3 auf der Kurve F bei dem Nullwert des Stromes in der Wicklung 5 angegeben.In Fig. 5, this current value I3 on curve F is at the zero value of the current in winding 5 is indicated.

Wächst der Strom in der Wicklung 5 an, so wird, ähnlich wie zuvor, zunächst nur eine geringe Wirkung auf den. Wert des Stromes in 7 wahrgenommen. Bei höheren Werten des Stromes in 5 ist eine stärkere Abnahme des Stromes in 7 bemerkbar, und schließlich, wenn der Strom in der Wicklung 5 den Wert I,, erreicht, fällt der Strom in 7 plötzlich auf einen niedrigeren Wert herab, der den Wert 12 der Kurve D in Fig. 4 nicht wesentlich überschreitet. Wird der Strom in 5 weiter verringert, so sieht man, daß der Strom im Kreis 7 sich wie vorher ebenfalls weiter nach dem Wert 12 zu verringert. Es wird jedoch entsprechend der Kurve F der Wert 12, der dem Strom Null in der Wicklung 5 entspricht, nicht erreicht, und bei dem Wert 16 .des Stromes in der Wicklung 5 wird der Kreis wiederum unstabil und kehrt zur Kurve C zurück.If the current in winding 5 increases, then, similar to before, initially only a minor effect on the. Value of the current perceived in 7. at higher values of the current in 5 a stronger decrease of the current in 7 is noticeable, and finally, when the current in the winding 5 reaches the value I ,, it falls The current in 7 suddenly drops to a lower value, the value 12 of the curve D in Fig. 4 does not significantly exceed. If the current in 5 is further reduced, so you can see that the current in circle 7 continues, as before, after the Decreased value 12 too. However, according to the curve F, the value 12, the corresponds to the current zero in the winding 5, not reached, and at the value 16 .of the current in the winding 5, the circuit is again unstable and returns to the curve C back.

Aus den oben angegebenen Kurven wird klar, daß über einen weiten Bereich der Stromwerte in der Wicklung 5 zwei Werte des Stromes in 7 möglich sind, nämlich die Werte entsprechend der Kurve C und die der Kurve D nach Fig. 4. .From the curves given above it is clear that over a wide range of the current values in the winding 5, two values of the current in FIG. 7 are possible, namely the values corresponding to curve C and those of curve D according to FIG. 4.

Bisher ist der Widerstand des Kreises 7 vernachlässigt worden. Es wurde jedoch gefunden, daß, wenn der Kreis 7 einen beträchtlichen Widerstand hat und wenn geeignete Werte der angelegten Spannung und der Amperewindungen der Wicklung 5 gewählt werden, Kurven entsprechend denen der Fig. 6 erhalten werden, können. Fig.6 zeigt eine Kurve von genau demselben Verlauf wie Fig.5, die die Abhängigkeit zwischen dem Strom im Kreis 7 und dem Strom in der Wicklung 5 angibt. Durch die Wahlgeeigneter Kreiskonstanten und geeigneter Spannungen'kann erreicht werden, daß die Gestalt der Schleife, die durch die nach aufwärts und abwärts gerichtete Steuerung des Stromes in der Wicklung 5 eingeschlossen wird, geändert wird, so daß sie eine wesentliche Änderung im Wert des Stromes im Kreis 7 zwischen der Wirkung nach Kurve C und der Wirkung nach Kurve D von Fig. 4 ergibt und daß zur selben Zeit die Weite dieser Schleife, d. h. der Betrag der Stromwerte in .der Wicklung 5, die die Steuerwirkung hervorrufen, verkleinert wird.So far the resistance of circle 7 has been neglected. It however, it has been found that when circle 7 has considerable resistance and if appropriate values of the applied voltage and the ampere-turns of the winding 5 can be selected, curves corresponding to those of FIG. 6 can be obtained. FIG. 6 shows a curve of exactly the same course as FIG. 5, which shows the dependence between the current in circuit 7 and the current in winding 5 indicates. Through the Choosing suitable circular constants and suitable voltages can be achieved that the shape of the loop created by the upward and downward control of the current is included in the winding 5, is changed so that it is a significant change in the value of the current in circle 7 between the action according to the curve C and the effect according to curve D of FIG. 4 and that at the same time the width this loop, d. H. the amount of the current values in .der winding 5, which the control effect cause is reduced.

Die Kurve nach Fig.6 entspricht im wesentlichen Werten, die tatsächlich in der Praxis erhalten werden können. Es wurde gefunden, daß der Kreis so eingestellt werden kann, daß das Gebiet zwischen 17 und IS von der Größenordnung von 30 °/a des Wertes von 18 ist.The curve according to FIG. 6 essentially corresponds to values that actually can be obtained in practice. It was found that the circle was adjusted can be that the area between 17 and IS of the order of 30 ° / a of the value of 18.

Es sei jetzt angenommen, daß der Wert des Stromes in der Wicklung 5 auf einen Wert I9 eingestellt sei, der ungefähr in der Mitte zwischen I7 und 18 liegt. Für diesen Wert des Stromes in der Wicklung 5 sind, wie dies bereits an Hand der Fig. 5 auseinandergesetzt worden ist, zwei voneinander verschiedene Werte für den Strom im Kreis 7 möglich, nämlich Ila und I11. Auf diese Weise wird, wenn der Wert des Stromes in der Wicklung 5 ursprünglich 19 war, aber auf 17 verringert und dann auf 1, wieder erhöht worden ist, der Strom in 7 gleich 11, sein. Andererseits, wenn der Strom in 5 von I9 auf I8 vergrößert und dann wieder auf I9 verringert wird, erhält man als Stromwert im Kreis 7 . den Wert I11.It is now assumed that the value of the current in the winding 5 has been set to a value I9 which lies approximately in the middle between I7 and 18. For this value of the current in the winding 5, as has already been explained with reference to FIG. 5, two different values for the current in the circuit 7 are possible, namely Ila and I11. In this way, if the value of the current in winding 5 was originally 19, but has been reduced to 17 and then increased again to 1 , the current in 7 will be 11 . On the other hand, if the current in 5 is increased from I9 to I8 and then decreased again to I9, the current value in circuit 7 is obtained. the value I11.

Es sei beispielsweise angenommen, der Wert des Stromes, der in der Wicklung 4 fließt, wenn eine der beiden Tasten 14 oder 15 gedrückt ist, sei so eingestellt, daß die Amperewindungen, die durch 4 erzeugt werden, den Amperewindungen entsprechen, die in der Wicklung 5 durch einen Strom erzielt werden, der ungefähr dem Wert Ie minus 17 oder dem Wert Ie minus I9 entspricht. Wenn keine ,der Tasten 14 oder 15 gedrückt ist, so entspricht die Sättigungserregung des Kernes i durch die gemeinsame Wirkung der Wicklungen 4 und 5 natürlich dem Wert La. Wenn jetzt aber die Taste 14 gedrückt wird, die der Wicklung 4 eine positive Erregung gibt, d. h. eine Erregung, die derjenigen der Wicklung 5 entgegengesetzt ist, so entspricht die resultierende Sättigungserregung, die der Kern i erfährt, einem Strom von dem Wert 17 in der Wicklung 5. Wenn andererseits die Taste 15 geschlossen ist, die die-Wicklung 4 negativ erregt, so wird diese Wirkung derjenigen der Wicklung 5 hinzuaddiert, und die resultierende Sättigungserregung entspricht einem Strom des Wertes Is in der Wicklung 5.Let us assume, for example, that the value of the current which flows in winding 4 when one of the two buttons 14 or 15 is pressed is set so that the ampere-turns produced by 4 correspond to the ampere-turns produced in the winding 5 can be achieved by a current which corresponds approximately to the value Ie minus 17 or the value Ie minus I9. If none of the buttons 14 or 15 is pressed, the saturation excitation of the core i due to the joint action of the windings 4 and 5 naturally corresponds to the value La. If, however, the button 14 is pressed, which gives the winding 4 a positive excitation, ie an excitation which is opposite to that of the winding 5, the resulting saturation excitation experienced by the core i corresponds to a current of the value 17 in the On the other hand, if the button 15 which negatively excites the winding 4 is closed, this effect is added to that of the winding 5, and the resulting saturation excitation corresponds to a current of the value Is in the winding 5.

Es ist daher leicht zu erkennen, daß mit der oben angegebenen Anordnung, der Strom in 5, wenn er ständig auf einen Wert, der ungefähr dem Wert I9 entspricht, eingestellt ist, die folgende Wirkung auf den Kreis ergibt: Es sei angenommen, daß der Kreis an eine Quelle, die die Spannung h3 liefert, angeschlossen ist und daß ein Wert Iia im Kreis 7 erhalten wird. Wenn jetzt die Taste 14 gedrückt wird, ereignet sich nichts. Wenn jedoch die Taste i j gedrückt wird, so geht .der Strom von Ilo zu I11 über. Wenn keine der Tasten weiter betätigt wird, so bleibt der Strom I11 unbestimmt lange erhalten, wie häufig die Wechselstromquelle an den Stromkreis angeschaltet oder von ihm abgeschaltet wird.It is therefore easy to see that with the above arrangement, the current in 5, if it is constantly at a value approximately corresponding to the value I9, is set, has the following effect on the circle: Assume that the circuit is connected to a source supplying the voltage h3 and that a value Iia in circle 7 is obtained. If now the button 14 is pressed will, nothing happens. However, if the i j button is pressed, the current goes from Ilo to I11 over. If none of the buttons are pressed further, the current remains I11 received an indefinite number of times the AC power source is on the circuit switched on or switched off by him.

Wenn dagegen die Taste 14 betätigt wird, so nimmt der Strom im Kreis 7 den Wert Ilo an.If, on the other hand, the button 14 is pressed, the current takes in the circle 7 shows the value Ilo.

Dieser Wert wird wiederum unbestimmt lange aufrechterhalten, solange keine Umsteuerung des magnetischen Zustandes des Kernes erfolgt, und zwar unabhängig von Unterbrechungen des Stromkreises.This value is in turn maintained indefinitely as long as no reversal of the magnetic state of the core takes place, independently of interruptions in the circuit.

Claims (1)

PATENTANSPRUCH: Magnetische Steuereinrichtung finit gleichstromvormagnetisierter Drosselspule, -bei der ein Rückkopplungskreis; welcher einen von der Wechselstromwicklung der Drosselspule gespeisten Gleichrichter enthält, welcher Gleichstrom an eine Rückkopplungswicklung liefert, eine solche Rückkopplung hervorruft, daß die Einrichtung unstabil ist, so daß bei einem gegebenen Wert (vorzugsweise Null) des vormagnetisierenden Eingangsstromes zwei weit voneinander entfernte Werte des Ausgangsstromes auftreten können, dadurch gekennzeichnet, daß der Grad der Rückkopplung und die Stärke der Vormagnetisierung des Eisenkernes so gewählt sind, dal3, wenn der Ausgangsstrom durch einen bestimmten Eingangsstrom auf einen der beiden möglichen Werte eingestellt ist und dann der Eingangsstrom auf seinen Normalwert, z. B. den Nullwert, zurückgekehrt ist, der Ausgangsstrom nach Unterbrechung der Netzspannung und Wiedereinschaltung den gleichen Wert annimmt, der vor der Unterbrechung der lNTetzspannung vorhanden war.PATENT CLAIM: Magnetic control device finitely DC-biased Choke coil, in which a feedback circuit; which one from the AC winding The inductor contains rectifier fed to the inductor, which supplies direct current to a feedback winding supplies, causes such feedback that the device is unstable, so that at a given value (preferably zero) of the biasing input current two values of the output current that are far apart from each other can occur as a result characterized in that the degree of feedback and the strength of the bias of the iron core are chosen so that when the output current is through a certain Input current is set to one of the two possible values and then the Input current to its normal value, e.g. B. the zero value has returned, the Output current is the same after the mains voltage has been interrupted and switched on again Assumes the value that was present before the interruption of the mains voltage.