DE916542C - Spannungs- und Stromregler - Google Patents

Description

• Spannungs- und Stromregler Die Erfindung betrifft in erster Linie einen Spannungsregler, und zwar einen solchen, der die Spannung mit einem hohen Grad von Genauigkeit regelt.
• Genauer gesagt betrifft die Erfindung einen Spannungsregler, bei dem Elektronenröhren zum Regeln der Spannung verwendet «erden, und zwar im besonderen eine Diodenröhre mit einer Wolframglühkathode. Es sind bereits Spannungsregler an sich bekannt, und zwar hat man sowohl solche gebaut, die mechanisch, als auch solche, die elektrisch betrieben werden, wobei zum Teil auch Brückenschaltungen Verwendung finden. Im Gegensatz zu diesen bekannten älteren Spannungsreglern, die bei vergleichbarem Aufwand nur eine verhältnismäßig grobe Regelung bewirken, ist es mit dem erfindungsgemäßen Spannungsregler möglich, die Spannung während einer Schwankung der Belastung oder der Eingangsspannung oder beider bis auf Bruchteile eines Prozentes zu regeln. Daher kann die Einrichtung auch in solchen Fällen Verwendung finden, wo die bisher bekannten Geräte den Anforderungen nicht genügen.
• Außer als Spannungsregler kann die erfindungsgemäße Einrichtung bei geringer Abwandlung der hauptsächlichen Stromkreise auch als Stromregler benutzt werden.
• Das wesentliche Merkmal der Erfindung besteht darin, daß in Verbindung mit einem Eingangskreis und einem Ausgangskreis, an den eine Belastung angeschlossen sein kann, eine Brückenschaltung vorgesehen ist, bei welcher ein Element durch eine Elektronenemissionsröhre gebildet wird, .die als Diode geschaltet ist. An den Heizfaden dieser Diode ist eine Spannung gelegt, die von der zu regelnden Größe, z. B. der Ausgangsspannung oder dem Ausgangsstrom, in bestimmter Weise abhängt. Wird infolge einer Schwankung der Spannung oder der Belastung das Brückengleichgewicht gestört, so wird dabei unter Verwendung geeigneter Verstärkungs- bzw. Übertragungsmittel eine Spannung erzeugt, die den ursprünglichen Zustand wiederherzustellen bestrebt ist.
• Der neue Spannungsregler ist vor allem für Wechselstromkreise bestimmt, die Brückenschaltung selbst wird aber vorzugsweise mit Gleichstrom beschickt, und zu diesem Zweck wird die vom Ausgangskreis bzw. von der zu regelnden Größe abgeleitete Wechselspannung über einen Gleichrichter der Brückenschaltung zugeführt. Die vom Brückenstromkreis abgeleitete Regelspannung wird weiterhin zweckmäßig einer Drosselspule mit sättigungsfähigem Kern zugeführt und dadurch zum Beispiel ein Autotransformator beeinflußt, der in entsprechender Weise die gewünschte Regelgröße wiederherstellt.
• Weitere Einzelheiten der Erfindung gehen aus der folgenden Beschreibung und den Zeichnungen hervor. Von diesen zeigt Fig. i ein schematisches Schaltbild eines erfindungsgemäßen Brückenstromkreises, dessen einer Zweig durch eine Diodenröhre mit Wolframheizdraht gebildet wird, Fig. 2 die Arbeitskurven der in dem erfindungsgemäßen Gerät verwendeten Diode, und zwar für verschiedene feste Anodenspannungen den Anodenstrom in Abhängigkeit von der Heizspannung, Fig.3 ein Gesamtschaltschema für einen erfindungsgemäßen Spannungsregler, Fig. 4 einen Teil der Schaltung nach Fig. 3 mit solchen Änderungen, daß der Regler als Stromstärkeregler arbeitet, Fig. 5 eine weitere Abänderung der Schaltung nach Fig. 3 zum Ausgleich von Schwankungen der Eingangsspannung.
• In Fig. i ist ein Brückenstromkreis dargestellt, der die Widerstände io, i i und 12 zusammen mit der Wolframglühkathodenröhre 13 umfaßt. Der Strom wird dem Brückenstromkreis über die Leitungen 14 und 15 zugeführt, und der Ausgangsstrom wird aus diesem Stromkreis in der üblichen Weise über die Leitungen 16 und 17 entnommen, die zwischen den Widerständen io und i i bzw. zwischen dem Widerstand 12 und der Anode 18 der Elektronenröhre 13 angeschlossen sind. Um in diesem Stromkreis die größtmögliche Empfindlichkeit zu erzielen, sollte die über die Leitungen 14 und 15 zugeführte Spannung von der Größenordnung von iooo V oder darüber sein. In der folgenden Beschreibung wird angenommen, daß über diese Leitungen Gleichstrom zugeführt wird.
• Es ist klar, daß bei Gleichheit der Widerstände io und ii der aus den Leitungen 16 und 17 zu entnehmende Strom auf 0 reduziert wird, wenn der Widerstand der Diode 13 gleich dem des Widerstandes 12 wird.
• Aus der Fig. 2, welche für zwei wesentlich verschiedene Anodenspannungen (ioo und 4.oo V ) den Anodenstrom der Diode in Abhängigkeit von der Heizspannung zeigt, ist ersichtlich, daß beim Arbeiten oberhalb der starken Krümmung der Arbeitskennlinie durch eine geringe Änderung der an die Glühkathode, d. h. an die Punkte i9 und zo der Fig. i, angelegten Spannung, eine sehr starke Änderung der Emission eintritt, die sich durch eine starke Änderung des Anodenstromes bemerkbar macht. Dies bewirkt eine äußerst hohe Empfindlichkeit in der Brücke der Fig. i, so daß auf eine verhältnismäßig kleine Änderung der Heizspannung eine große Änderung der Ausgangsspannung erfolgt. Aus Fig. 2 wird ersichtlich, daß der Effekt einer Änderung der Anödenspannung nur sehr gering ist, und was die Anodenspannung auch immer für einen Wert haben mag, so ist doch die Verstärkung der Röhre sehr groß, d. h. der Quotient aus der Änderung des Anodenstromes (in Milliampere) und der Änderung der Heizspannung (inVolt) ist von derGrößenordnungvonTausenden.
• Die Diode 13 hat die Eigenschaft, ihre Arbeitskurve dauernd genau einzuhalten, d. h. der Strom, den die Diode bei gegebener Heizspannung und bei gegebenem Anodenpotential aufnimmt, wird auch nach Tausenden von Schwankungen der Heizspannung der gleiche sein und über viele Arbeitsstunden hinweg konstant bleiben.
• Der elementare Brückenstromkreis der Fig. i wird in dem erfindungsgemäßen Gerät dazu verwendet, die Ausgangsspannung zu regeln und sie konstant zu halten beim Auftreten von Änderungen sowohl der Belastung als auch der Primärspannung.
• Um eine äußerst genaue Regelung in der Größenordnung von einem halben oder einem Prozent sicherzustellen, ist es vorzuziehen, die Röhre und das mit ihr verbundene System des Brückenstromkreises, das die Widerstände io, ii und 12 und den Heiztransformator umfaßt, in einem Raum mit Temperaturregelung unterzubringen, so daß die Arbeitstemperatur auf genau der gleichen Höhe gehalten wird.
• In der Fig. 3, die eine vollständige Regelschaltung wiedergibt, sind die Eingangsleitungen mit 21 und 22 bezeichnet, und der schon beschriebene Brückenstromkreis ist dargestellt durch die die gleichen Bezugszeichen wie in Fig. i tragenden Widerstände io bis i2 und die Diode 13. Die Spannung für den Brückenstromkreis wird durch die Sekundärwicklung 26 eines Transformators 24. zugeführt. Die Primärwicklung 23 des Transformators 24. bildet über die Leitungen 27, 28, den Widerstand 29 und die Leitung 30 einen Parallelkreis zu den Ausgangspolen 31 und 32. Es muß bei dieser Gelegenheit betont werden, daß der Eingangspo122 und der Ausgangspo132 unmittelbar verbunden sind.
• Die Sekundärwicklung 26 des Transformators 24. führt dem Brückenstromkreis über die Leiter 14 und 15 eine Gleichspannung zu, wobei der Gleichstrom durch die bekannte Wirkungsweise eines Diodengleichrichters 33 erzeugt wird. Die Glühkathode der Röhre 33 wird von der Sekundärwicklung 34 des Transformators 24 mit Heizspannung versorgt. Der Ausgang des Brückenstromkreises ist über die Leitungen 17 und 18 an Gitter und Kathode bzw. an den Eingang der Verstärkerröhre 35 angeschlossen, und der Ausgang dieser Röhre liegt an der Sättigungswicklung 36 der Drosselspule 37 mit Eisenkern.
• Es ist zu beachten, daß parallel zu dem Widerstand io des Brückenstromkreises ein Kondensator 49 vorgesehen' ist, der den Zweck hat, eine Übersteuerung zu vermeiden. Dazu kann es kommen, wenn plötzliche Überspannungen im Brückenstromkreis auftreten, und wegen der geringen Trägheit (Zeitkonstante) der Brücke und der stromzuführenden Verbindungen, die die Sekundärwicklung 26 des Transformators 24 umfassen, würde der Brückenstromkreis eine Überkorrektur (Übersteuerung) bewirken, bevor die Diode genügend Zeit hat, um derartige Übersteuerungen des Ausgangskreises auszugleichen. Der Kondensator 49 glättet diese Überspannungen oder Spannungsstöße und vergrößert die Trägheit (Zeitkonstante) des Brückenstromkreises und der stromzuführenden Verbindungen. Diese Wirkungsweise wird besser verständlich, wenn ein bestimmtes Beispiel betrachtet wird. Wird beispielsweise angenommen, daß ein bestimmter Teil der Belastung des Reglers weggenommen wird, wodurch ein plötzliches Ansteigen der Ausgangsspannung hervorgerufen wird, so ist ersichtlich, daß auch die Spannung im Brückenstromkreis dementsprechend ansteigt. Wenn bei Fehlen des Kondensators 49 die Glühkathode der Diode 13 nicht die Möglichkeit hätte, ihre Temperatur in Übereinstimmung mit der Änderung der Netzspannung ohne Zeitverzug zu erhöhen, so würde die Impedanz der Diode mit der angelegten höheren Spannung ansteigen. Diese erhöhte Impedanz würde bewirken, daß das Gitter der Röhre 35 stärker positiv wird, und letzten Endes wäre das Ergebnis eine erhöhte Ausgangsspannung. Dadurch würde eine Rückverstärkung und als Folge davon eine Übersteuerung eintreten. Wird jedoch der Kondensator 49 verwendet, so wird die Zeitkonstante so sehr erhöht, daß keine Rückverstärkung mehr eintritt, und die Übersteuerung wird, wie gewünscht, vermieden.
• Der Anodenstrom für die Verstärkerröhre 35 wird von der Wicklung 38 des Transformators 24 aus über den Zweiweggleichrichter 40 und über die Leitung 41, den Pol 113, die Leitung 42 und die Wicklung 36 der Drosselspule 37 zugeführt. Die Rückführung von der Kathode der Röhre 35 geht über die Leitung 17, den Pol i i i und die Leitungen 43 zu der Wicklung 38 und von dort zu den Anoden des Gleichrichters 40. Die Heizspannung für den Gleichrichter 40 wird von der Wicklung 44 des Transformators 24 geliefert.
• Die mit einem Eisenkern versehene Drosselspule 37 hat eine Wechselstromwicklung 45, die in Reihe mit der Primärwicklung des Autotransformators 46 zusammen geschaltet ist und mit ihr zwischen den Klemmen 21 und 22 der Netzleitung liegt. Wie weiter unten im einzelnen beschrieben werden wird, ist die Wicklung 36 der Drosselspule 37 so geschaltet, daß, wenn das Gitter der Röhre 35 weniger negativ wird, der durch die Wicklung 36 fließende Anodenstrom ansteigt und somit bewirkt, daß die Drosselspule weniger induktiven Widerstand zwischen den Punkten 47 und 48 aufweist. Dies bewirkt ein Ansteigen der an den Autotransformator 46 angelegten Spannung und dies wiederum ein Ansteigen der zwischen den Anschlüssen 31 und 32 herrschenden Ausgangsspannung.
• Zum Korrigieren der Wellenform der Sekundärspannung des Autotransformators zwecks Ausschaltung unerwünschter Harmonischer und Verringerung der Impedanz des Sekundärkreises, wodurch die Empfindlichkeit des Reglers erhöht wird, ist ein besonderer Stromkreis zum Verbessern der Wellenform vorgesehen, der parallel zu der Primärwicklung des Autotransformators 46 geschaltet ist. Dieser Stromkreis zum Verbessern der Wellenform umfaßt die übliche Zusammenstellung von Kondensator und Selbstinduktion, die in der ' Fig. 3 mit den Zahlen 65 und 66 bezeichnet ist. Zusätzlich zu den obengenannten Funktionen stellt der Stromkreis 65, 66 zum Verbessern der Wellenform eine kapazitive Belastung für die Grundfrequenz dar, die in wirksamer Weise den Leistungsfaktor verbessert und den Primärstrom herabsetzt.
• Darüber hinaus ist parallel zu der Primärwicklung des Autotransformators46 ein Stabilisierungswiderstand 67 eingeschaltet, der die Impedanz der Primärwicklung des Autotransformators verringert und der dadurch der Wechselstromwicklung 45 der Drosselspule 37 einen größeren Regelbereich für die der Primärwicklung des Autotransformators 46 zugeführte Spannung erteilt.
• Die über die Leitungen i9 und 2o der Wolframglühkathode der Röhre 13 zugeführte Spannung wird in der Sekundärwicklung 5o des Transformators 51 erzeugt, dessen Primärwicklung 52 im wesentlichen parallel zu den beiden Polen des Belastungsstromkreises 31 und 32 liegt. Ein veränderlicher Widerstand 39 liegt in Reihe zu der Primärwicklung 52 des Transformators 5 i und dient zum Einstellen der Höhe des Sekundärstromes dieses Transformators. Auf dieseWeisewird jedeSchwankung der Belastungsspannung eine entsprechende Schwankung in der Heizspannung der Röhre 13 und alsbald eine Schwankung des Gleichgewichtes der oben beschriebenen Widerstandsbrücke hervorrufen, wodurch rückwirkend die Ausgangsspannung beeinflußt und auf ihre ursprüngliche Höhe zurückgeführt wird. Diese Wirkung tritt aber so schnell ein, daß die Spannung innerhalb enger Grenzen praktisch auf gleicher Höhe gehalten wird, ein Vorgang, der sich in etwa o, i Sekunden oder in einer noch kürzeren Zeit abspielt. Wenn zwischen den Ausgangsklemmen 31 und 32 eine Zunahme der Belastung eintritt, so tritt zwischen diesen Klemmen auch ein entsprechendes Absinken der Spannung ein, als dessen Folge auch die den Heizklemmen i9 und 2o der Diode 13 zugeführte Spannung absinkt. Als Folge dieses Spannungsabfalles und der damit sinkenden Emission und dem damit steigenden Widerstand der Röhre 13 wird das Gleichgesicht der Brücke gestört, wodurch das Regelgitter der Röhre 33 weniger negativ wird und ein Ansteigen der Ausgangsspannung auf ihren vorher bestimmten Wert bewirkt. Steigt dagegen die Ausgangsspannung, so tritt eine entgegengesetzte Wirkung ein, und die Röhre 13 stellt in der Brückenschaltung einen kleineren Widerstand dar, so daß der Regelvorgang eine Erniedrigung der Ausgangsspannung bewirkt.
• Obwohl das bisher beschriebene Gerät fähig ist. die Spannung in einem beträchtlichen Ausmaße zu regeln, so hat es doch noch einen gewissen Nachteil, der darin liegt, daß die Verstärkerröhre 35 gegebenenfalls einen zur vollständigen Korrektur unzureichenden Verstärkungsgrad hat, so daß ein gewisses Absinken der Kurve eintritt, die man erhält, wenn man die Ausgangsspannung gegen die Belastung aufträgt.
• Um diesen Zustand zu verbessern und einen im wesentlichen gleichbleibenden Sekundärstrom herbeizuführen, ist nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ein Ausgleichstransformator 61 vorgesehen, dessen Primärwicklung 63 über die Leitungen 53 und 30 mit den Polen 55 und 56 verbunden ist, zwischen denen ein Leiter 57 von bestimmter Länge und von bekanntem Widerstand liegt. Wenn die zugeführte Netzspannung konstant bleibt und wenn die zwischen den Polen 31 und 32 liegende Belastung zunimmt, so hat dies zur Folge, daß die zwischen den Enden des Leiters 57 liegende Spannung stärker absinkt. Dieser Spannungsabfall kann äußerst klein und z. B. von der Größenordnung von 25 bis 55 mV sein und hängt von der Belastung und von dem Widerstand des Drahtes ab. Der Transformator 61 ist so gewickelt, daß eine als Folge einer Spannungsschwankung in der Primärwicklung 63 in der Sekundärwicklung erzeugte augenblicklich auftretende Spannung entgegengesetzt ist einer Spannung, die in der Sekundärwicklung 5o des Transformators 5 i erzeugt wird. Wenn infolgedessen die Spannung in dem Transformator 51 wegen Zunahme der Belastung sinkt, so wird sie noch weiter herabgesetzt durch die Gegenspannung, die der Glühkathode der Röhre 13 zugeführt wird vermöge der entgegengesetzt gerichteten Spannungszunahme, die sich ergibt aus dem zunehmenden Spannungsabfall längs des Leiters 57 zwischen den Polen 55 und 56.
• Es wurde gefunden, daß in einem besonderen Falle ein Übersetzungsverhältnis von i : 3 des Transformators 61 zufriedenstellende Ergebnisse zeitigt, d. h. ein Drittel der zwischen den Punkten 55 und 56 bestehenden Spannung wird an die Glühkathode der Röhre 13 angelegt. In diesem besonderen Falle lief die Röhre 13 mit einer Heizspannung von ungefähr 2,01 V, und die in der Sekundärwicklung 62 des Transformators 61 erzeugte ausgleichende Spannung war in der Größenordnung von 5 bis 15 mV. r Durch Einstellung des Betrages des Spannungsabfalles, der zwischen den Polen 55 und 56 auftritt, kamt eine Ausgleichswirkung herbeigeführt «-erden, so daß der Regler auf eine Erhöhung der Belastung sogar mit einer Steigerung der Ausgangsspannung antwortet. Unter Ausnutzung dieser Möglichkeit kann das Gerät so eingestellt werden, daß es zu keiner wesentlichen Änderung der Ausgangsspannung kommt, gleichgültig, wie die Belastung sich ändern mag.
• Neben den Schwankungen der Ausgangsspannung, die von Schwankungen der Belastung hervorgerufen sind, gibt es noch eine andere Möglichkeit des Auftretens von Ausgangsspannungsschwankultgen, nämlich solche, die von Schwankungen der Eingangsspannung herrühren. Mit anderen Worten, wenn die den Polen 21 und 22 zugeführte Eingangsspannung ansteigt, so beobachtet man auch ein Ansteigen der Ausgangsspannung zwischen den Polen 31 und 32. Dieses Ansteigen der Ausgangsspannung zwischen den Polen 3 1 und 32 ist natürlich abhängig von der Fähigkeit des aus den Widerständen io, 11, i2 und der Röhre bestehenden Brückenstromkreises, auf die im Ausgangsstromkreis des Reglers zwischen den Polen 31 und 32 auftretenden Veränderungen zu reagieren. Nun ist der Strom in der Drosselspule 37 eine umgekehrte Funktion der Eingangsspannung. Das heißt, ist die Eingangsspannung niedrig, so steigt der Strom in der Drosselspule an. Wird also eine von diesen Veränderungen abhängige Spannung der Glühkathode der Röhre 13 zugeführt, so können sowohl Schwankungen der Eingangsspannung als auch Schwankungen der Belastung im Ausgangsstromkreis ausgeglichen werden, wodurch der Ausgangsstrom stabilisiert wird, so daß Schwankungen desselben außerordentlich klein werden, und der Ausgangsstrom sich- einem konstanten Wert nähert.
• Zur Dosierung der gewünschten Wirkung ist in den Leiter 30 in der beschriebenen Weise der Widerstand 29 eingeschaltet, der somit in Reihe mit der Primärwicklung des Transformators 61 und ebenso auch in Reihe mit dem einen Ende der Wicklung 23 des Transformators 2.4 liegt. So wird also beim Ansteigen der Eingangsspannung ein zusätzliches Absinken der Spannung am Widerstand 29 eintreten, da der Transformator 2.4 tatsächlich weniger belastet ist, was nunmehr eine Änderung der in der Primärwicklung 63 des Transformators 61 herrschenden Spannung verursacht. Dies bewirkt eine Erhöhung, oder, genauer gesagt, eine geringere Verminderung der Heizspannung der Röhre 13, und dies wiederum bewirkt ein Absinken des Erregerstromes in der Wicklung 36 der Drosselspule 37, wodurch letzten Endes die Ausgangsspannung zwischen den Polen 31 und 32 auf den vorbestimmten Wert gesenkt wird.
• Wie oben angegeben, kann der hier beschriebene Spannungsregler so abgewandelt «-erden, daß er auch als Stromstärkeregler arbeitet, um eine konstante Stromstärke in einem Belastungsstromkreis zu liefern. Die Fig. q. veranschaulicht die notwendigen Veränderungen, um den Spannungsregler in einen Stromstärkeregler zu verwandeln.
• In dieser Figur sind die Kontakte i io bis 115 identisch mit den entsprechenden Kontakten der Fig. 3, und es wird vorausgesetzt, daß die links von den genannten Kontakten liegenden Glieder der Fig.3 zusammen mit den in dem Schaltplan der Fig. 4 dargestellten Gliedern und Stromkreisen benutzt werden.
• Im großen und ganzen ist der Stromkreis dem der Fig. 3 äußerst ähnlich. Obwohl aber die Röhre 13 ebenfalls in dem aus den Widerständen io, i i und 12 gebildeten dritten Stromkreis liegt, wird doch ikr Heizstrom in einer anderen Weise zugeführt, als es in dem in Fig. 3 dargestellten Stromkreis geschieht. Wie aus Fig. 4 hervorgeht, ist ein Transformator 70 vorgesehen, dessen Primärwicklung 71 in Reihe mit der Sekundärwicklung des Autotransformators 46 in Nachbarschaft zu dem einen Ausgangspol 31 liegt. Die Sekundärwicklung 72 des Transformators 70 ist über die Leitungen 73 und 74 mit den Heizdrahtenden i9 und 2o der Röhre 13 verbunden. Die Leitungen 73 und 74 sind von dem veränderlichen Widerstand 75 überbrückt, wobei in der Leitung 74 noch die Wicklung 77 eines Transformators 76 liegt. Diese Wicklung 77 ist die Sekundärwicklung des Transformators, und dessen Primärwicklung 78 ist mittels der Leitungen 8o und 81 an die Pole 31 und 32 des Ausgangsstromkreises angeschlossen.
• Es ist zu beachten, daß in diesem Falle die Primärwicklung 23 des Transformators 24 über die Leiter 82, Kontakt i iq., Leitung 28, Leitung 27 und Kontakt 115 parallel zum Eingang 21, 22 des Reglers geschaltet ist, so daß Veränderungen in der Ausgangsspannung unwirksam sind, d. h. keine Änderung der Spannung des diesem Transformator zugeführten Stromes bewirken können.
• Diese Schaltung arbeitet in folgender Weise: Bei einem Absinken der Belastung sinkt auch der in der Wicklung 71 des Transformators 70 fließende Strom. Als Folge dieses Absinkens sinkt ebenfalls der Heizstrom der Röhre 13, die infolgedessen einen höheren Widerstand bekommt. Als Folge dieser Erhöhung des Widerstandes wird das Gitter der Röhre 35 weniger negativ, wodurch der in den Gleichstromwicklungen 36 der Drosselspule 37 fließende Strom ansteigt. Dies bewirkt eine Erhöhung der Spannung des Autotransformators 46, wodurch weiter die zwischen den Polen 31 und 32 herrschende Ausgangsspannung erhöht wird. Infolge dieses Ansteigens der Ausgangsspannung wird die Stromstärke auf ihren ursprünglichen Wert wieder erhöht, und somit wird eine praktisch konstante Stromstärke im Belastungsstromkreis erzeugt. Würde jedoch der Heizstrom für die Röhre 13 ohne Regelung vom Transformator 70 zugeführt, so würde eine Übersteuerung, eine Art Pendeln, eintreten, und der Ausgangsstrom würde nicht wirklich konstant bleiben. Um eine derartige Übersteuerung zu vermeiden, wird der Transformator 76 verwendet, dessen Primärwicklung 78, wie schon gesagt, zwischen die Pole 31 und 32 des Belastungsstromkreises und dessen Sekundärwicklung 77 in Reihe zu der Sekundärwicklung 72 des Transformators 70 geschaltet ist, und zwar so, daß der in der Sekundärwicklung 77 erzeugte Strom dem in der Sekundärwicklung 72 erzeugten entgegengesetzt ist. Als Folge einer derartigen Verbindung sucht jedes durch eine Zunahme der Belastung hervorgerufene Ansteigen des Ausgangsstromes den Widerstand der Röhre 13 herabzusetzen, aber er wird nun weniger herabgesetzt als sonst, eben durch die Wirkung des Transformators 76. Darüber hinaus wird, wenn die Spannung wieder eingestellt worden ist, um den Ausgangsstrom auf seinem vorbestimmten Wert zu halten, diese Regelung auch dahin wirksam, daß der in der Wicklung 77 des Transformators erzeugte Gegenstrom geändert wird und nun dazu dient, die Glühkathode der Röhre auf einer solchen Temperatur zu halten, daß die neue Ausgangsspannung einen solchen Wert hat, daß auch die Ausgangsstromstärke konstant bleibt.
• Die Schaltung der Fig. 3 gestattet eine Regelung sowohl für Schwankungen der Netzspannung als auch für Schwankungen der Belastung. Zeitweilig jedoch ist es überflüssig, Schwankungen der Belastung auszugleichen, dahingegen aber wünschenswert, nur Schwankungen der Netzspannung zu regeln. Unter derartigen Umständen ist es selbstverständlich wünschenswert, ein einfacheres Gerät als das in Fig. 3 dargestellte zu verwenden. Für derartige Zwecke leistet die in Fig. 5 dargestellte Schaltung gute Dienste. In diesem Ausführungsbeispiel ist der Transformator 24 unmittelbar zwischen die Sekundärpole 31 und 32 geschaltet, wie man aus Fig. 5 ersieht, in welcher die Klemmen iio bis 115 identisch mit den durch gleiche Ziffern gekennzeichneten der Fig. 3 sind und wobei man sich vorzustellen hat, daß die gesamte links dieser Klemmen dargestellte Schaltung ebenfalls vorhanden ist mitsamt dem in Fig. 5 dargestellten Stromkreis. Wie oben ist der Heizstromkreis i9, 2o der Röhre 13 mit den Sekundärwicklungen 5o und 62 der Transformatoren 51 und 61 verbunden, und darüber hinaus liegt in dem Heizstromkreis noch die Sekundärwicklung 83 des Transformators 84, dessen Primärwicklung mittels der Leitungen 86 und 87 unmittelbar an die Netzleitung 21 und 22 angeschlossen ist. Man kann ersehen, daß durch Verwendung des Transformators 85 in dem beschriebenen Stromkreis die Heizspannung der Röhre 13 durch Schwankungen der Netzspannung zwischen den Polen 2i und 22 geändert wird und daß dies geschieht ohne Rücksicht auf die an den Ausgangspolen 31 und 32 liegende Belastung. Bei der Verwendung dieser Schaltung wird die Sekundärwicklung 83 mit den Sekundärwicklungen 62 und 5o so in Reihe verbunden, daß der Strom in der Sekundärwicklung 5o verstärkt wird. Es wird hierbei auch das Verhältnis der Windungszahlen im Transformator 51 abgewandelt, und zwar so, daß die gesamte, an der Glühkathode auftretende Spannung im wesentlichen den gleichen Wert behält, den sie in der Anordnung nach Fig. 3 besitzt. Der Anteil an der Spannung, der von der Sekundärwicklung 83 mit der in Reihe geschalteten Sekundärwicklung 5o geliefert wird, ist üblicherweise i bis 51/o der gesamten Heizspannung der Röhre, die von den Sekundärwicklungen der drei Transformatoren 62, 5o und 85 abgegeben wird.

Claims (7)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Spannungs- oder Stromregler, dadurch gekennzeichnet, daß in Verbindung mit einem Eingangskreis (21, 22) und einem Ausgangskreis (31, 32), an den eine Belastung angeschlossen sein kann, eine Brückenschaltung (io bis 13) vorgesehen ist, deren eines Element eine Elektronenemissionsröhre (13) ist, die als Diode geschaltet ist, wobei parallel zu dem erwähnten Ausgangskreis Mittel geschaltet sind, um an den Heizfaden (19, 2o) der erwähnten Diode (13) eine solche Spannung zu legen, daß Gleichgewicht in der erwähnten Brückenschaltung (io bis 13) hergestellt ist, und daß ferner ein Verstärker (35), der an die Brückenschaltung (io bis 13) angeschlossen ist und der in bestimmtem Maße auf eine Störung des Gleichgewichtes anspricht, sowie eine Drosselspule mit sättigungsfähigem Kern (37) und ein Autotransformator (46) vorgesehen sind, wobei die Arbeitswicklung (45) der Sättigungsdrosselspule (37) und die Primärwicklung des Autotransformators in Reihe und diese Reihenschaltung parallel zum Eingang geschaltet ist, während die Sättigungswicklung (36) der sättigungsfähigen Drossel an den Ausgangskreis des erwähnten Verstärkers (35) angeschlossen ist.
2. 2. Regler nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel (33, 24) vorgesehen sind, um eine vom Ausgangskreis abgeleitete Gleichspannung der Brückenschaltung (io bis 13) zuzuführen.
3. 3. Regler nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Kapazität (49) parallel zu einem Zweig der Brücke (io bis 13) geschaltet ist, um die Wirkung etwaiger Schwankungen der vom Ausgangskreis abgeleiteten Gleichspannung auf den Ausgang der Brückenschaltung (io bis 13) aufzuheben.
4. 4. Regler nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß eine Kapazität-Selbstinduktions-Kombination (65, 66) vorgesehen ist, um die Wellenform und den Leistungsfaktor im Ausgang des Reglers zu berichtigen, wobei diese Mittel parallel zur Primärwicklung des Autotransformators (46) geschaltet sind.
5. 5. Regler nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß ein Widerstand (67) parallel zur Primärwicklung des Autotransformators (46) geschaltet ist, um die Wirkung des Reglers zu stabilisieren.
6. 6. Regler nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß parallel zum Ausgangskreis ein Transformator (51) geschaltet ist, dessen Primärwicklung (52) parallel zum Ausgang und dessen Sekundärwicklung (5o) an dem Heizfaden (19, 2o) der Diode (13) derart angeschlossen ist, daß hierdurch der Widerstand der Diode "verändert und das Gleichgewicht der Brücke (io bis 13) festgelegt wird.
7. 7. Regler nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß Widerstände (39) in Reihe mit der Primärwicklung (52) des Transformators (51) geschaltet sind, um den Ausgangspegel des Reglers zu steuern. B. Regler nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein Widerstand (57) in Reihe mit der Belastung geschaltet ist und daß ein zweiter Transformator (61) mit seiner Primärwicklung (63) parallel zu diesem Widerstand (57) geschaltet ist, während seine Sekundärwicklung (62) im Heizstromkreis der Diode (13) liegt, so daß der Widerstand der Diode (13) und das Gleichgewicht der Brücke (io bis 13) zusätzlich beeinflußt wird, um eine erhöhte Regelgenauigkeit bzw. Festlegung der Ausgangsspannung auf einen vorher bestimmten Wert zu erzielen. 9. Regler nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Ende (32) des Ausgangskreises an das eine Ende (22) des Eingangskreises, die Sekundärwicklung (62) des zweiten Transformators (61) in Reihe mit der Sekundärwicklung (5o) des ersten Transformators (51) und ein Widerstand (29) in Reihe mit der Primärwicklung des zweiten Transformators (61) angeschlossen ist, während ein dritter Transformator (24) mit seiner Primärwicklung (23) zwischen dem gemeinsamen Ein- und Ausgangsanschluß (2:2,3:2) und dem Verbindungspunkt der Wicklungen der Primärwicklung (63) des erwähnten zweiten Transformators(61) und des letzterwähnten Widerstandes (29) liegt, wobei der dritte Transformator (24) über seine Sekundärwicklung (26) Spannungen für die Brücke (io bis 13) liefert und der dritte Transformator (24) bestrebt ist, beim Anstieg der Eingangsspannung mehr Strom abzugeben und dadurch die Spannung an der Primärwicklung (63) des erwähnten zweiten Transformators (61) zu erhöhen. io. Regler nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Primärwicklung (85) eines dritten Transformators (84 in Fig. 5) parallel zum Eingang und seine Sekundärwicklung (83) in den Heizstromkreis der Diode eingeschaltet ist, wobei die vom dritten Transformator (84) und die vom ersten Transformator (51) gelieferten Heizleistungen einander unterstützen und der dritte Transformator (84) dazu dient, die Regelung im Einklang mit Änderungen der Eingangsspannung zu bewirken. i i. Regler nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß ein Transformator (70) in Reihe mit dem Ausgangskreis geschaltet ist, wobei die Sekundärwicklung (72) dieses Transformators (7o) eine Spannung für den Heizfaden (19, ao) der Diode (13) zur Erzielung des Brückengleichgewichtes liefert. 12. Regler nach Anspruch i i, dadurch gekennzeichnet, daß Widerstände (75 in Fig. 4) parallel zur Sekundärwicklung (72) und den Diodenheizfäden (r9, 2o) geschaltet sind, durch welche der Strompegel des Reglerausgangs bestimmt wird. 13. Regler nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daB ein zweiter Transformator (76) mit seiner Primärwicklung (78) parallel zum Ausgang des Reglers und mit seiner Sekundärwicklung (77) in Reihe mit der Sekundärwicklung (72) des ersten Transformators (70) geschaltet und so ausgebildet ist, daß er dem durch den ersten Transformator (70) dem Heizfaden (i9, 20) zugeführten Strom entgegenwirkt, um eine Überregelung zu verhindern.