DE917019C - Anordnung mit einem Spannungsgleichhalter zur Erzeugung eines konstanten Gleichspannungsabfales in einem Widerstand, der als Vergleichsspannungsquelle fuer eine Regeleinrichtung dient - Google Patents

Description

• Anordnung mit einem Spannungsgleichhalter zur Erzeugung eines konstanten Gleichspannungsabfalles in einem Widerstand, der als Vergleichsspannungsquelle für eine Regeleinrichtung dient Bei vielen spannungsabhängigen Regeleinrichtungen beruht die Regelwirkung auf der Differenzbildung zwischen der eigentlichen Regelspannung und einer konstanten Vergleichsspannung. Zur Erzeugung der konstanten Vergleichsspannung werden mit Vorteil Spannungsgleichhalter verwendet. Diese Spannungsgleichhalter halten auch bei veränderlicher Stromentnahme die Spannung gut konstant. Schwierigkeiten ergeben sich jedoch durch den an den Spannungsgleichhalter angeschlossenen Gleichrichter, der meist notwendig ist, weil die Vergleichsspannung eine Gleichspannung sein muß. Wenn die Regeleinrichtung nämlich so beschaffen ist, daß unter der Einwirkung der Differenz zwischen Regelspannung und Vergleichsspannung ein Steuerstrom zustande kommt, wenn die Regelung also nicht mehr leistungslos erfolgt, so tritt in dem Gleichrichter ein Spannungsabfall auf, der eine Veränderlichkeit der Vergleichsspannung zur Folge hat. Zu diesem Spannungsabfall gesellen sich dann noch die ohmschen Spannungsabfälle in den übrigen Schaltungsteilen, die sich zwischen den Ausgangsklemmen der Einrichtung und dem eigentlichen magnetischen Spannungsgleichhalter befinden.
• Gemäß der Erfindung werden diese Schwierigkeiten, die beim Vorhandensein eines Gleichrichters und bei veränderlichem Steuerstrom auftreten, dadurch beseitigt, daß eine im Ausgangskreis des Spannungsgleichhalters liegende, von dem gleichgerichteten Strom des Spannungsgleichhalters vormagnetisierte Drossel die zwischen einem die konstante Spannung liefernden Widerstand und dem Spannungsgleichhalter auftretenden ohmschen Spannungsabfälle kompensiert. Damit die Drossel ihre Aufgabe voll erfüllen kann, ist es notwendig, daß die an ihrer Arbeitswicklung entstehende Spannung sich praktisch linear mit dem Vormagnetisierungsstrom ändert. Die Drossel muß also im linearen Bereich ihrer Kennlinien arbeiten. Das kann man dadurch erreichen, daß man dafür sorgt, daß das Verhältnis der Gleichstromerregung zu der Wechselstromerregung bestimmte Grenzwerte nicht überbnv. unterschreitet. Für eine bestimmte Drosselspule hat sich hierbei als zweckmäßig ergeben, daß sich dieses Verhältnis zwischen den Werten 0,8 und 0,7 hält. Das genannte Verhältnis läßt sich durch eine gleichstromseitige und wechselstromseitige Vorbelastung einstellen. Die wechselstromseitige Vorbelastung beeinflußt nur die Wechselstromerregung der Drossel, während die gleichstromseitige Vorbelastung außer auf die Wechselstromerregung auch auf die Gleichstromerregung einwirkt. Durch entsprechende Abstimmung dieser beiden Vorbelastungen lassen sich unter Berücksichtigung der maximalen Änderung des Steuerstromes die Grenzen für die Änderung des genannten Erregungsverhältnisses festlegen.
• Weitere Einzelheiten gehen aus der Zeichnung hervor, in der Fig. i ein Ausführungsbeispiel der Erfindung darstellt. In Fig. i bedeutet 2 einen magnetischen Spannungsgleichhalter, der aus dem Wechselstromnetz i, dessen Spannung in gewissen Grenzen schwanken kann, gespeist wird. Er besteht in an sich bekannter Weise aus einem ungesättigten Transformator 3 und einem gesättigten Transformator q., deren Primärwicklungen und Sekundärwicklungen je in Reihe miteinander geschaltet sind, sowie einem Kondensator 5. Der Widerstand, an dem die konstante Vergleichsspannung abgenommen wird, ist mit i i bezeichnet. Er wird aus dem magnetischen Spannungsgleichhalter über einen Trockengleichrichter 7 gespeist. Zur Kompensation der Spannungsabfälle im Gleichrichter und den übrigen Schaltungsteilen dient die Regeldrossel 6, deren Vormagnetisierungswicklungen von dem von dem Gleichrichter 7 abgegebenen Gleichstrom erregt werden. Mit steigendem Belastungsstrom des Spannungsgleichhalters, was einem Sinken des Steuerstromes in dem äußeren Stromkreis entspricht, vermindert sich der induktive Widerstand der Regeldrossel 6, wodurch die unerwünschten Spannungsabfälle wieder ausgeglichen werden.
• Wie oben erwähnt, ist es zur Erzielung einer linearen Kompensation erforderlich, sowohl wechselstromseitig als auch gleichstromseitig eine Vorbelastung für die Regeldrossel 6 vorzusehen. Wechselstromseitig dient hierzu der Widerstand 8, während 9 ein Vorbelastungswiderstand auf der Gleichstromseite ist. Von besonderer Wichtigkeit ist noch das Ventil io, welches in die Verbindungsleitung zwischen den Klemmen des Widerstandes 9 und denen des Widerstandes i i geschaltet ist. Der Vorteil, der sich durch die Abgrenzung des Widerstandes i i von der Vorbelastung 9 durch das Ventil io ergibt, möge an Hand des Schaubildes Fig. 2 erläutert werden. In diesem Schaubild sind als Abszissen die Gleichströme J und als Ordinaten die Gleichspannungen U aufgetragen.
• Ohne das Ventil io ergibt sich folgendes Bild: Bei einer bestimmten Überkompensation entsprechend der Kennlinie b arbeitet die Anordnung beim Steuerstrom Null im Schnittpunkt A mit der Kennlinie a der Widerstände 9 und i i. Damit beim größten Steuerstrom noch eine Vorbelastung entsprechend dem Punkt B übrigbleibt, darf der größtzulässige Steuerstrom den Wert X besitzen; die dann zur Kompensation der äußeren Spannungsabfälle zur Verfügung stehende Spannung ist mit Ir bezeichnet. Die Überkompensation des Gleichrichters kann also nur etwa zur Hälfte ausgenutzt werden.
• Ist dagegen das Ventil io vorhanden und ist a die Kennlinie des Widerstandes i i, so ist Z der größtmögliche Steuerstrom, und es steht für die äußere Kompensation eine Spannung zur Verfügung, die der vollen Überkompensation des Steuergleichrichters entspricht. Die Vorbelastung durch den Widerstand 9 geht dementsprechend dabei nur von A auf E zurück.
• Es sei noch bemerkt, daß die Hauptbedeutung der Erfindung zwar auf dem Gebiet der Regeleinrichtungen liegen mag, daß die Erfindung aber selbstverständlich auch in allen anderen Fällen anwendbar ist, in denen die oben geschilderten Verhältnisse vorliegen.

Claims (4)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Anordnung mit einem Spannungsgleichhalter zur Erzeugung eines konstanten Gleichspannungsabfalles in einem Widerstand, der als Vergleichsspannungsquelle für eine Regeleinrichtung dient, in der die Differenz zwischen Regel- und Vergleichsspannung einen veränderlichen Steuerstrom hervorruft, dadurch gekennzeichnet, daß eine im Ausgangskreis des Spannungsgleichhalters liegende, von dem gleichgerichteten Strom des Spannungsgleichhalters vormagnetisierte Drossel die zwischen dem die konstante Spannung liefernden Widerstand und dem Spannungsgleichhalter auftretenden ohmschen Spannungsabfälle kompensiert.
2. 2. Einrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Drossel bei allen vorkommenden Werten des Steuerstromes im linearen Teil ihrer Kennlinien arbeitet.
3. 3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl auf der Wechselstromals auch auf der Gleichstromseite des Gleichrichters Vorbelastungen von solcher Bemessung angeordnet sind, daß das Verhältnis der Gleichstromerregung zur Wechselstromerregung der Drossel bestimmte Grenzen nicht über- bzw. unterschreitet.
4. 4. Einrichtung nach Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in der Verbindung zwischen den Klemmen des gleichstromseitigen Vorbelastungswiderstandes und denen des Widerstandes, an dem die konstante Vergleichsspannung abgenommen wird, ein Ventil liegt, welches den Steuerstrom von dem Vorbelastungswiderstand fernhält.