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CH298276A - Electric regulator. - Google Patents

Electric regulator.

Info

Publication number
CH298276A
CH298276A CH298276DA CH298276A CH 298276 A CH298276 A CH 298276A CH 298276D A CH298276D A CH 298276DA CH 298276 A CH298276 A CH 298276A
Authority
CH
Switzerland
Prior art keywords
current
voltage
dependent
regulator
control
Prior art date
Application number
Other languages
German (de)
Inventor
Aktieng Siemens-Schuckertwerke
Original Assignee
Siemens Ag
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens Ag filed Critical Siemens Ag
Publication of CH298276A publication Critical patent/CH298276A/en

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Classifications

    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05FSYSTEMS FOR REGULATING ELECTRIC OR MAGNETIC VARIABLES
    • G05F1/00Automatic systems in which deviations of an electric quantity from one or more predetermined values are detected at the output of the system and fed back to a device within the system to restore the detected quantity to its predetermined value or values, i.e. retroactive systems
    • G05F1/10Regulating voltage or current 
    • G05F1/12Regulating voltage or current  wherein the variable actually regulated by the final control device is AC
    • G05F1/32Regulating voltage or current  wherein the variable actually regulated by the final control device is AC using magnetic devices having a controllable degree of saturation as final control devices
    • G05F1/33Regulating voltage or current  wherein the variable actually regulated by the final control device is AC using magnetic devices having a controllable degree of saturation as final control devices with plural windings through which current to be controlled is conducted

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Rectifiers (AREA)

Description

  

  Elektrischer Regler.    Es sind elektrische Regler bekannt, bei  denen eine der zu regelnden Grösse entspre  chende Gleichspannung mit einer andern  Gleichspannung verglichen wird, wobei die  Regelwirkung jeweils von der Differenz zwi  schen diesen beiden Spannungen abhängt.  Meist wird dabei die als Vergleichsgrösse die  nende Spannung konstant gehalten.

   Einem  neueren Vorschlag gemäss kann die Vergleichs  spannung aber auch nach einer bestimmten  Gesetzmässigkeit mit dem von der Differenz  zwischen Regelspannung und Vergleichsspan  nung abhängigen und auf das eigentliche  Regelorgan einwirkenden Steuerstrom geän  dert werden, wodurch sich erreichen lässt, dass  die durch eine Änderung des Steuerstromes  bedingte Änderung der     Ohmschen    Spannungs  abfälle in dem Steuerstromkreis nicht mehr  durch eine entsprechende Änderung der Regel  spannung und damit der geregelten Grösse  gedeckt zu werden braucht. In jedem Fall  kommt es aber darauf an, dass die Vergleichs  grösse, die ja jeweils den Sollwert der Regelung  bestimmt, von äussern oder unbeabsichtigten  Einflüssen unbeeinflusst bleibt.  



  Wenn es sich um die Regelung einer     Wech-          selstromanlage    handelt oder wenigstens ein  Wechselstromnetz zur Verfügung steht, so  wird zur Erzeugung der Vergleichsspannung  neuerdings meist ein sogenannter magneti-    scher     Spannungsgleichschalter    benutzt, der im  wesentlichen aus einer gesättigten und einer  ungesättigten Drossel besteht, die primärseitig  gleichsinnig und     sekundärseitig    gegensinnig       hintereinandergeschaltet    sind.

   Die     Ausgangs-          spannung,    des     Spannungsgleichhalters    wird  dann in einem Trockengleichrichter gleich  gerichtet und einem Widerstand zugeführt,  an dem die Vergleichsspannung abgegriffen  wird: Durch zusätzliche Regelmittel kann man  die Vergleichsspannung zwecks Kompensation  der Änderung der     Ohmschen    Spannungs  abfälle in dem Steuerstromkreis des Reglers  in dem oben angegebenen     Sinne    beeinflussen.  Der magnetische     Spannungsgleichhalter    hat  nun den Nachteil, dass seine Ausgangsspan  nung von der Frequenz der Wechselspannung  abhängig ist.

   Man hat schon versucht, diese       Frequenzabhängigkeit    durch zusätzliche Ein  richtungen zu beseitigen. Derartige, aus Dros  seln und Kondensatoren bestehende, zusätz  liche Einrichtungen erhöhen aber den Auf  wand für die     Spannungsgleichhaltung    prak  tisch auf das Doppelte. Auch ist die     Abglei-          chung    solcher Einrichtungen nicht ganz ein  fach und setzt besondere Prüf- und     Messein=          richtungen    für den in Frage kommenden Fre  quenzbereich voraus. Der Spannungsgleich  halter kann mit oder ohne Parallelkondensator  benutzt werden.

   Der Parallelkondensator er  höht dabei die Genauigkeit der Spannungs-           gleichhaltung    bei stärkeren Belastungsschwan  kungen. Mit     Parallelkondensator    besitzt der       Spannungsgleichhalter    eine     Frequenzabhän-          gigkeit    der Ausgangsspannung, die etwa das       1,5fache    der     Frequenzändertmg    beträgt;

         ändert        sich        also        die        Frequenz        um        1%,        so          ändert        sich        die        Ausgangsspannung        um        1,5        %.     Der Parallelkondensator ist aber für den vor  liegenden Zweck der Schaffung einer Ver  gleichsgrösse nicht erforderlich, da sich die  Belastung des     Spannungsgleichhalters    hier  bei nur in ganz geringen Grenzen ändert.

    Ohne     Parallelkondensator    ändert sich die Aus  gangsspannung des     Spannungsgleichhalters     mit der     Frequenz    aber nur noch verhältnis  gleich. Trotzdem ist eine solche Frequenz  abhängigkeit der Vergleichsspannung sehr  störend, insbesondere dann,     wenn    es sich uni  ortsbewegliche Geräte handelt, die an beliebige  Wechselstromnetze     anschliessbar    sein sollen.  



  Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde,  unter Beibehaltung des magnetischen Span  nungsgleichhalters für einen elektrischen Reg  ler eine Vergleichsgrösse zu schaffen, die von  der Frequenz, -mit der der Spannungsgleich  halter gespeist wird, praktisch unabhängig ist.  Gemäss der Erfindung dient zur Erzeugung  der Vergleichsgrösse der gleichgerichtete Strom  einer an die Ausgangsklemmen des Span  nungsgleichhalters angeschlossenen Drossel.  



  Es wurde bereits oben     erwähnt,    dass der       Spannungsgleichhalter    ohne Parallelkonden  sator, wie er hier in erster Linie in Frage       kommt,    eine Ausgangsspannung liefert, die sich  proportional mit der Frequenz ändert. Nun  ist     bekanntlich    die Stromaufnahme einer Dros  selspule einerseits proportional der ihr ange  legten Spannung und anderseits umgekehrt  proportional ihrem induktiven Widerstand,  letzterer aber wieder proportional der Fre  quenz. Ändern sich also Spannung und Fre  quenz gleichsinnig und im gleichen Verhält  nis, so bleibt die Stromaufnahme der Drossel  spule konstant.

   Diese Tatsache wird bei der       Erfindung    zur     Schaffung    einer     frequenzunab-          hängigen    Vergleichsgrösse ausgenutzt. Es ent  steht also hier als     Vergleichsgmösse    nicht    unmittelbar eine Spannung, sondern     zunächst     ein Strom, der allerdings mittels eines von  ihm durchflossenen Widerstandes     wieder    in  eine entsprechende Spannung verwandelt wer  den kann. Zweckmässig wird aber der Strom  als solcher als Vergleichsgrösse benutzt und  dementsprechend auch mit einem Strom ver  glichen. Es muss dann also die zu regelnde  Grösse ebenfalls durch einen Strom abgebildet  werden.

   Auf die Steuerspulen des eigentlichen  Reglers wird in diesem Falle z. B. die Diffe  renz der Wirkungen der Grössen zur Einwir  kung gebracht, von denen die erste von dem  Vergleichsstrom und die zweite von der Regel  grösse abhängt. Dabei können für beide Ströme  getrennte Stromkreise und getrennte Steuer  wicklungen auf dein Regelorgan des Reglers  vorgesehen werden. Man kann aber auch eine       Stromverzweigungsschaltung    anwenden, so  dass nicht- die Differenz der     Amperewindun-          gen,    sondern die Differenz der Ströme an sich  gebildet wird. Man spart im letzteren Falle  Wickelraum für die Steuerwicklung des Reg  lers. Welcher Art der Regler im übrigen ist,  ist für die Erfindung belanglos.

   Besonders  vorteilhaft dürfte die Erfindung jedoch für  solche Regler sein, bei denen als     Regelorgan     eine durch Gleichstrom vormagnetisierte Dros  selspule dient.  



  In der Zeichnung sind Ausführungsbei  spiele der Erfindung dargestellt. In     Fig.1     bedeutet 1 die gesättigte und 2 die ungesät  tigte Drossel, die zusammen den magnetischen       Spannungsgleichhalter    bilden. In dem Aus  gangskreis des     Spannungsgleichhalters    liegt  die     Luftspaltdrossel    3, welche, wie schon er  wähnt, einen von     Frequenzänderungen    unab  hängigen Strom aufnimmt. Dieser Vergleichs  strom, der mit     J,    bezeichnet werden möge,  wird in dem Hilfsgleichrichter 4 gleichgerich  tet.

   Der Gleichstromkreis des Hilfsgleichrich  ters 4 ist an die beiden Verzweigungspunkte     a     und b eines Stromkreises angeschlossen, in  welchem die Steuerwicklung 5 des eigentlichen  Regelorgans des Reglers, im vorliegenden  Fall einer vormagnetisierten Drossel, einge  schaltet ist. An die Klemmen P und N ist die  der geregelten Grösse entsprechende bzw. diese      selbst bildende Gleichspannung UR angelegt.  Diese Spannung liegt somit in einem zweiten  Zweig des die Steuerwicklung 5 einschliessen  den Stromkreises, in welchem ausserdem ein       Vorwiderstand    6 geschaltet ist. Der in diesem  zweiten Stromkreisteil, also über den Wider  stand 6, fliessende Strom möge mit J2 bezeich  net werden.

   Dann fliesst, wenn     J1    und     J2    ver  schieden sind, in der Steuerwicklung 5 der  Strom     J2-J1-          Voraussetzung    dafür, dass der Strom     J1     tatsächlich konstant bleibt, ist, dass der Ohm  sehe Widerstand des Stromkreises der Dros  sel 3 klein ist gegenüber seinem induktiven       Widerstand.    Der Einfluss des     Ohmschen    Wi  derstandes ist jedoch deshalb nicht sehr stö  rend, weil die     Ohmschen    und die induktiven  Spannungsabfälle um 90  gegeneinander pha  senverschoben sind.

   Es ergibt sich bereits bei  einem Verhältnis des     Ohmschen    zum     induk-          tiven        Spannungsabfall        von        14:100,        dass        99%     der     Ausgangsspanntuig    des Spannungsgleich  halters. als induktiver Spannungsabfall auf  tritt. Da sich die     Ohmschen    Spannungsabfälle  verhältnismässig mit dem Strom ändern, bleibt  der durch sie hervorgerufene Fehler     vernach-          lässigbar    klein.  



  Wenn der Strom     J2    gleich dem Strom     J1     ist, so besitzt die Spannung UR bzw. die diese  Spannung bestimmende Regelgrösse ihren Soll  wert. Der Spannungsabfall an dem Wider  stand 6 ist dann gleich der     Regelspannung    UR,  so dass zwischen     a    und b keine Spannung vor  handen ist. Die an den Punkten     u    und     b    ange  schlossene Steuerwicklung 5 des Reglers bleibt  stromlos. Weicht die Regelspannung von der  Sollspannung ab, so fliessen durch die Steuer  wicklung 5 Steuerströme, welche die Regel  spannung dem Sollwert wieder anzugleichen  versuchen.

   Es ist in diesem Fall, wenn mit       R5    und R6 die     Ohmschen    Widerstandswerte  des Widerstandes 6 und der     Steuerwicklung    5  bezeichnet werden:    <I>UR =</I>     J2.    R6 +     (J.2-J1).        R5.     Wenn     J1    =     J2    wird, so ist       UR=J2.R6=Jl.R6.       Steigt UR, so wird J2 >     J1    und damit das  zweite Glied der ersten Gleichung positiv. Der  Steuerstrom     fliesst_von        a    nach b.

   Ist UR     klei-          ner    als der Sollwert, so wird     J2 < Ji,    das  zweite Glied der ersten Gleichung wird nega  tiv, und der Steuerstrom fliesst von<I>b</I> nach     a.     Bei dieser einfachsten     Ausführung    der Erfin  dung kann also ein Steuerstrom in der     einen-          oder    andern Richtung stets nur fliessen, wenn ;  die Regelspannung von dem Wert abweicht,  der dem Vergleichsstrom entspricht. Der ver  bleibende     Regelfehler    ist abhängig von der  Grösse des Steuerstromes.

   Er lässt sich ver  kleinern, wenn an die Stelle der Luftspalt- ,       drossel    3 eine Drossel gesetzt wird, die von  dem Steuerstrom zusätzlich vormagnetisiert  wird. Damit lässt sich auch bei gleichem Auf  wand die Steuerleistung     (J2-J1)2.R5    ver  grössern. Hierfür zeigt     Fig.    2 ein Ausführungs  beispiel.  



  Die Drosseln des     Spannungsgleichhalters     sind wiederum mit 1 und 2 bezeichnet. An den  Punkten P und N     liegt    wie vorher die Regel  spannung und zwischen     a    und     b    die Steuer  wicklung 5. Die an. die Ausgangsklemmen des       Spannungsgleichhalters    angeschlossene Dros  selspule ist hier in zwei Teildrosseln mit den  Arbeitswicklungen 7 und 8 aufgelöst, welche  in die Ventilzweige des zur Gleichrichtung  des Drosselstromes dienenden Hilfsgleichrich  ters 4 so eingeschaltet sind, dass jede Arbeits  wicklung nur von einem     Halbwellenstroin     durchflossen und daher durch dessen Gleich  stromkomponente bereits vormagnetisiert wird.

    Dabei fliessen über die eine dieser Wicklungen  nur die positiven, über die andern nur die  negativen     Stromhalbwellen.    Der Steuerstrom,  der der Wicklung 5 zugeführt wird, fliesst zu  einem Teil über den Widerstand 9, zu  einem andern Teil - aber über     Vormagnetisie-          rungswicklungen    der Drossel 7 und 8, welche  entsprechend mit 7'     lind    8' bezeichnet sind.

    Zwischen den Punkten c und d sowie zwischen  den Punkten e und f der     Vormagnetisierungs-          wicklungen    liegende Querverbindungen, durch  welche ein gewisser Teil der zu verschiedenen  Teildrosseln gehörigen     Vormagnetisierungs-          wicklungen        unmittelbar    parallel geschaltet      wird, sollen eine Herabsetzung der Sperrbean  spruchung der Ventile des Hilfsgleichrichters  4 bewirken.

   Durch die zusätzliche     Vormagneti-          sierung    der Teildrosseln 7 und 8 in Abhängig  keit von dem Steuerstrom werden die Ände  rungen der     Ohmschen    Spannungsabfälle in  dem Steuerstromkreis bei veränderlichem  Steuerstrom kompensiert, so dass der Steuer  strom bei konstanter Regelspannung innerhalb  eines bestimmten Bereiches jeden Wert an  nehmen kann- Eine Abweichung der Regel  spannung zur Aufrechterhaltung eines be  stimmten Steuerstromes ist also nicht mehr er  forderlich.  



  Lässt man zunächst einmal die Teile 13 bis  16 ausser acht, so entspricht     die    Reihenschal  tung der beiden Widerstände 10 und 11 dem  Widerstand 6 in     Fig.    1. Es lässt sich zeigen,  dass die günstigsten Verhältnisse erreicht  werden, wenn der     O.hmsche    Widerstand des  Steuerstromkreises     A-B-C   <I>D</I>     E-F-G,     das heisst also des Stromkreises zwischen den  beiden Verzweigungspunkten A und G, gleich  dem     Ohmschen    Widerstand des nur von dem  von der Regelgrösse abhängigen Strom     durch-          flossenen    Stromkreisteils<I>B</I>     II-P-N-F    ist.

    Wenn     nun    der letztgenannte Widerstand zum  Zwecke einer Änderung des Sollwertes ge  ändert wird, so ist es zur Aufrechterhaltung  der optimalen Verhältnisse erforderlich, auch  den Widerstand des Steuerstromkreises ent  sprechend mit zu verändern. Aus diesem  Grunde ist mit dem Einstellorgan des Wider  standes 11, welcher zur     Sollwerteinstellung     dient, das Einstellorgan des Widerstandes 12,  der im Steuerstromkreis liegt, gekuppelt, so  dass sich die Widerstände beider Stromkreise  um den gleichen Betrag ändern. Die Unabhän  gigkeit der Regelspannung von dem Steuer  strom wird durch Verändern des Widerstan  des 9 einmalig eingestellt.  



  Die weiteren im Schaltbild dargestellten  Einrichtungen 13 bis 16 dienen dazu, bei Er  reichung eines bestimmten Belastungsstromes       eine        Verminderung    der Regelspannung herbei  zuführen bzw. nach Umlegen des Umschal  ters 15 nach links eine steil abfallende Span  nungsstromkennlinie     auszuregeln.    Dabei sei    angenommen, dass es sich um die Regelung  eines Gleichrichters, insbesondere eines Lade  gleichrichters für Batterien, handelt. Der  Hilfsgleichrichter 16 wird von einem Strom  wandler gespeist, der im Hauptstromkreis des  zu regelnden Gleichrichters liegt. Ist der  Schalter 15 nach rechts gelegt, so ist der  Widerstand 14 kurzgeschlossen und der Wi  derstand 13 abgeschaltet.

   Es liegt dann der  Hilfsgleichrichter 16 gleichsinnig in Reihe mit  der an P und N angeschlossenen Regelspan  nung. Sobald der dem Belastungsstrom des  geregelten Gleichrichters entsprechende, von  dem Hilfsgleichrichter 16 gleichgerichtete  Strom im Begriff ist, grösser zu werden als  der bisher von der Regelspannung getriebene  Strom, übernimmt der Hilfsgleichrichter 16  die weitere Speisung des Widerstandes 10, und  die Regelspannung geht entsprechend zurück.  Es wird also eine Kennlinie     ausgeregelt,    ge  mäss der bis zu einem bestimmten Belastungs  strom die Regelspannung konstant bleibt,  während bei Überschreitung dieses Belastungs  stromes die Regelspannung absinkt.

      Wird der Umschalter 15 nach links gelegt,  so liegt in Reihe mit dem Hilfsgleichrichter  16 der Widerstand 14, was eine Erhöhung der       Regelspannung    zur Folge hat. Der Wider  stand 13 liegt jetzt parallel zu der Reihen  schaltung aus Hilfsgleichrichter 16 und . Wi  derstand 14. Hierdurch wird die Regelspan  nung kleiner und ausserdem abhängig von  dein Belastungsstrom des geregelten Gleich  richters. Sind die beiden Widerstände 13 und  14 gleich, so ist die Erhöhung der Regelspan  nung bei dem Belastungsstrom Null nur halb  so gross, wie sie sich durch den Widerstand 14  allein einstellen würde.

   Mit zunehmendem Be  lastungsstrom, also mit zunehmendem Strom  des- an die     Wechselstromklemmen-        u    und v  des Hilfsgleichrichters 16 angeschlossenen  Stromwandlers sinkt die Regelspannung. Bei  Nennstrom werden die Spannungen an dem  Hilfsgleichrichter 16 und dem Widerstand 14  einander gleich, so dass dann die Regelspan  nung denselben Wert erreicht, der auch ohne  die Teile 13 bis 16 auftreten würde.



  Electric regulator. There are known electrical regulators in which a DC voltage corresponding to the variable to be controlled is compared with another DC voltage, the control effect depending on the difference between these two voltages. In most cases, the voltage used as a reference value is kept constant.

   According to a more recent proposal, however, the comparison voltage can also be changed according to a certain regularity with the control current that is dependent on the difference between the control voltage and the comparison voltage and acts on the actual control element, whereby the change caused by a change in the control current can be achieved the ohmic voltage drop in the control circuit no longer needs to be covered by a corresponding change in the control voltage and thus the controlled variable. In any case, however, it is important that the comparison variable, which determines the setpoint of the control, remains unaffected by external or unintentional influences.



  If it is a question of regulating an AC system or at least an AC network is available, a so-called magnetic voltage switch has recently been used to generate the reference voltage, which essentially consists of a saturated and an unsaturated choke that are primary in the same direction and are connected in series in opposite directions on the secondary side.

   The output voltage of the voltage equalizer is then rectified in a dry rectifier and fed to a resistor at which the comparison voltage is tapped: By additional control means, the comparison voltage can be used to compensate for the change in the ohmic voltage drops in the control circuit of the regulator in the above Affect the senses. The magnetic voltage equalizer now has the disadvantage that its output voltage depends on the frequency of the alternating voltage.

   Attempts have already been made to eliminate this frequency dependency with additional devices. Such additional facilities, consisting of chokes and capacitors, however, increase the cost of voltage equalization practically doubled. The adjustment of such devices is also not entirely simple and requires special testing and measuring devices for the frequency range in question. The voltage equalizer can be used with or without a parallel capacitor.

   The parallel capacitor increases the accuracy of the voltage equilibrium in the event of greater load fluctuations. With a parallel capacitor, the voltage equalizer has a frequency dependency of the output voltage that is approximately 1.5 times the frequency change;

         If the frequency changes by 1%, the output voltage changes by 1.5%. The parallel capacitor is not required for the present purpose of creating a comparative variable, since the load on the voltage equalizer changes here with only very small limits.

    Without a parallel capacitor, the output voltage of the voltage equalizer changes with the frequency but only proportionally. Nevertheless, such a frequency dependency of the reference voltage is very disruptive, especially when it comes to uni portable devices that should be connectable to any alternating current network.



  The invention is based on the object of maintaining the magnetic voltage equalizer for an electrical regulator to create a comparative variable that is practically independent of the frequency with which the voltage equalizer is fed. According to the invention, the rectified current of a choke connected to the output terminals of the voltage equalizer is used to generate the comparison variable.



  It has already been mentioned above that the voltage equalizer without parallel capacitor, as it is primarily used here, delivers an output voltage that changes proportionally with the frequency. Now, as is well known, the current consumption of a Dros selspule is proportional on the one hand to the voltage applied to it and on the other hand inversely proportional to its inductive resistance, the latter but again proportional to the frequency. So if voltage and frequency change in the same direction and in the same ratio, the current consumption of the choke coil remains constant.

   This fact is used in the invention to create a frequency-independent comparison variable. As a comparative quantity, there is not a direct voltage here, but rather a current which, however, can be converted back into a corresponding voltage by means of a resistor through which it flows. However, the current as such is expediently used as a benchmark and accordingly compared with a current. The variable to be controlled must then also be mapped by a current.

   On the control coils of the actual controller is z. B. the difference in the effects of the variables brought into play, of which the first depends on the comparison current and the second on the rule variable. Separate circuits and separate control windings can be provided on your control element of the controller for both currents. However, a current branch circuit can also be used so that it is not the difference between the ampere turns but the difference between the currents itself that is formed. In the latter case, you save winding space for the control winding of the regulator. What type of controller is otherwise is irrelevant for the invention.

   However, the invention should be particularly advantageous for those controllers in which a direct current biased Dros selspule is used as a control element.



  In the drawing Ausführungsbei are shown games of the invention. In Fig.1, 1 is the saturated and 2 is the unsaturated choke, which together form the magnetic voltage equalizer. In the output circuit of the voltage equalizer is the air gap throttle 3, which, as he already mentioned, receives a current independent of frequency changes. This comparison current, which may be designated by J, is rectified in the auxiliary rectifier 4.

   The DC circuit of the auxiliary rectifier 4 is connected to the two junction points a and b of a circuit in which the control winding 5 of the actual control element of the controller, in the present case a premagnetized throttle, is turned on. The DC voltage UR corresponding to the controlled variable or self-generating is applied to terminals P and N. This voltage is thus in a second branch of the control winding 5 including the circuit, in which a series resistor 6 is also connected. The current flowing in this second part of the circuit, ie via the resistance 6, should be denoted by J2.

   Then, if J1 and J2 are different, the current J2-J1 flows in the control winding 5. The prerequisite for the current J1 actually remaining constant is that the ohmic resistance of the circuit of the throttle 3 is small compared to its inductive value Resistance. The influence of the ohmic resistance is, however, not very disturbing because the ohmic and inductive voltage drops are phase shifted by 90 relative to one another.

   With a ratio of the ohmic to the inductive voltage drop of 14: 100 it already results that 99% of the output voltage of the voltage equalizer. occurs as an inductive voltage drop. Since the ohmic voltage drops change proportionally with the current, the error they cause remains negligibly small.



  If the current J2 is equal to the current J1, the voltage UR or the controlled variable determining this voltage has its setpoint value. The voltage drop across the counter was 6 then equal to the control voltage UR, so that there is no voltage between a and b. The control winding 5 of the regulator connected to points u and b remains de-energized. If the control voltage deviates from the setpoint voltage, 5 control currents flow through the control winding, which attempt to bring the control voltage back into line with the setpoint.

   In this case, when R5 and R6 denote the ohmic resistance values of resistor 6 and control winding 5: <I> UR = </I> J2. R6 + (J.2-J1). R5. If J1 = J2, then UR = J2.R6 = Jl.R6. If UR increases, then J2> J1 and thus the second term of the first equation becomes positive. The control current flows_from a to b.

   If UR is less than the setpoint, J2 becomes <Ji, the second term of the first equation becomes negative, and the control current flows from <I> b </I> to a. In this simplest embodiment of the invention, a control current can only flow in one direction or the other if; the control voltage deviates from the value that corresponds to the comparison current. The remaining control error depends on the size of the control current.

   It can be reduced in size if the air gap throttle 3 is replaced by a throttle which is additionally premagnetized by the control current. This means that the control output (J2-J1) 2.R5 can be increased with the same effort. For this purpose, Fig. 2 shows an embodiment example.



  The chokes of the voltage equalizer are again labeled 1 and 2. As before, the control voltage is at points P and N and the control winding 5 between a and b. the output terminals of the voltage equalizer connected Dros selspule is resolved here in two partial chokes with the working windings 7 and 8, which are switched on in the valve branches of the auxiliary rectifier 4 serving to rectify the choke current so that each working winding only has a half-wave current flowing through it and therefore through it DC component is already premagnetized.

    Only the positive current half-waves flow through one of these windings, and only the negative current half-waves through the other. The control current which is fed to the winding 5 flows in part via the resistor 9 and in another part - but via the bias windings of the choke 7 and 8, which are correspondingly designated by 7 'and 8'.

    Cross-connections between points c and d and between points e and f of the premagnetization windings, through which a certain part of the premagnetization windings belonging to different partial chokes is switched directly in parallel, are intended to reduce the blocking stress on the valves of the auxiliary rectifier 4 .

   Due to the additional pre-magnetization of the partial chokes 7 and 8 as a function of the control current, the changes in the ohmic voltage drops in the control circuit are compensated for when the control current changes, so that the control current can assume any value within a certain range with a constant control voltage. A deviation in the control voltage to maintain a certain control current is therefore no longer required.



  If the parts 13 to 16 are initially disregarded, the series connection of the two resistors 10 and 11 corresponds to the resistor 6 in FIG. 1. It can be shown that the most favorable conditions are achieved when the Ohm resistance of the Control circuit ABC <I> D </I> EFG, i.e. the circuit between the two branch points A and G, equal to the ohmic resistance of the circuit part <I> B </I> through which only the current that is dependent on the controlled variable flows II-PNF is.

    If the latter resistance is changed for the purpose of changing the setpoint, it is necessary to also change the resistance of the control circuit accordingly to maintain the optimum conditions. For this reason, the setting element of the resistor 12, which is in the control circuit, is coupled with the setting element of the opposing position 11, which is used to set the setpoint, so that the resistances of both circuits change by the same amount. The independence of the control voltage from the control current is set once by changing the resistance of the 9.



  The other devices shown in the circuit diagram 13 to 16 are used to bring about a reduction in the control voltage when he reaches a certain load current or after switching the switch 15 to the left to regulate a steeply falling voltage voltage current characteristic. It is assumed here that it is a matter of regulating a rectifier, in particular a charging rectifier for batteries. The auxiliary rectifier 16 is fed by a current converter which is in the main circuit of the rectifier to be regulated. If the switch 15 is placed to the right, the resistor 14 is short-circuited and the resistor 13 is switched off.

   The auxiliary rectifier 16 is then in series with the control voltage connected to P and N in the same direction. As soon as the current corresponding to the load current of the regulated rectifier and rectified by the auxiliary rectifier 16 is about to become greater than the current previously driven by the control voltage, the auxiliary rectifier 16 takes over the further supply of the resistor 10, and the control voltage decreases accordingly. A characteristic curve is therefore regulated according to which the control voltage remains constant up to a certain load current, while the control voltage drops when this load current is exceeded.

      If the changeover switch 15 is set to the left, the resistor 14 is in series with the auxiliary rectifier 16, which results in an increase in the control voltage. The opponent stood 13 is now parallel to the series circuit of auxiliary rectifiers 16 and. Resistance 14. This makes the control voltage smaller and also dependent on the load current of the regulated rectifier. If the two resistors 13 and 14 are the same, the increase in the control voltage at zero load current is only half as great as would result from the resistor 14 alone.

   With increasing loading current, that is, with increasing current of the current transformer connected to the AC terminals u and v of the auxiliary rectifier 16, the control voltage drops. At the rated current, the voltages at the auxiliary rectifier 16 and the resistor 14 become equal to one another, so that the control voltage then reaches the same value that would also occur without the parts 13 to 16.

 

Claims (1)

PATENTANSPRUCH Elektrischer Regler, dessen Regelwirkung durch die Abweichung - einer der geregelten Grösse entsprechenden elektrischen Grösse von einer Vergleichsgrösse bedingt wird, welche von einem an ein Wechselstromnetz angeschlos senen magnetischen Spannungsgleichhalter ge liefert wird, dadurch gekennzeichnet, dass zur Erzeugung der Vergleichsgrösse der gleich gerichtete Strom einer an die Ausgangsklem inen des Spannungsgleichhalters angeschlos senen Drossel dient. UNTERANSPRÜCHE: 1. PATENT CLAIM Electrical regulator, the control effect of which is caused by the deviation of an electrical variable corresponding to the controlled variable from a comparison variable which is supplied by a magnetic voltage equalizer connected to an alternating current network, characterized in that the rectified current of a the choke connected to the output terminals of the voltage equalizer is used. SUBCLAIMS: 1. Regler nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerwicklung des Reglers in einem verzweigten Stromkreis, in dessen einem Zweig der Vergleichsstrom und in dessen anderem Zweig ein der geregelten Grösse entsprechender Gleichstrom fliesst, der art geschaltet ist, dass der sie durchfliessende Steuerstrom gleich der Differenz dieser beiden Ströme ist. 2. Regulator according to patent claim, characterized in that the control winding of the regulator is connected in a branched circuit, in one branch of which the comparison current flows and in the other branch of which a direct current corresponding to the controlled variable flows, such that the control current flowing through it is equal to the difference between these both streams is. 2. Regler nach Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Vergleichsstrom durch Vormagnetisierung der Drossel in Ab hängigkeit von dem Steuerstrom derart be- einflusst wird, dass die einer Änderung des Steuerstromes entsprechende Änderung des Ohmschen Spannungsabfalles in dem Steuer stromkreis dadurch zumindest zum Teil kom pensiert wird. 3. Regler nach Unteranspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Drossel zusätzlich durch den gleichgerichteten Strom ihrer Hauptwicklungen vormagnetisiert wird. 4. Regulator according to dependent claim 1, characterized in that the comparison current is influenced by premagnetization of the throttle as a function of the control current in such a way that the change in the ohmic voltage drop in the control circuit corresponding to a change in the control current is at least partially compensated. 3. Regulator according to dependent claim 2, characterized in that the choke is additionally pre-magnetized by the rectified current of its main windings. 4th Regler nach Unteranspruch 3, da durch gekennzeichnet, dass die Drossel aus zwei Teildrosseln besteht, die in verschiedenen Ventilzweigen des den Vergleichsstrom gleich richtenden Hilfsgleichrichters derart liegen, dass die eine Teildrossel nur von den posi tiven, die andere nur von den negativen Strom halbwellen durchflossen wird. 5. Regler nach Unteranspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Vormagnetisierungs- wieklungen beider Teildrosseln in Reihe ge schaltet sind. 6. Regulator according to dependent claim 3, characterized in that the throttle consists of two partial throttles which are located in different valve branches of the auxiliary rectifier rectifying the comparison current in such a way that one partial throttle is only traversed by the positive half-waves, the other only by the negative current . 5. Regulator according to dependent claim 4, characterized in that the Vormagnetisierungs- likeklungen of both partial throttles are switched in series ge. 6th Regler nach Unteranspruch 5, da durch gekennzeichnet, dass ein Teil der Vor magnetisierungswicklung der einen Teildrossel mit einem entsprechenden Teil der Vor- magnetisierungswicklimg der andern Teil drossel durch eine zusätzliche Verbindung parallel geschaltet ist. 7. Regulator according to dependent claim 5, characterized in that part of the pre-magnetization winding of one partial choke is connected in parallel with a corresponding part of the pre-magnetization winding of the other partial choke by an additional connection. 7th Regler nach Unteranspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Ohmsche Widerstand des von dem Steuerstrom durchflossenen Stromreises mindestens annähernd gleich ist dem Ohmschen Widerstand des nur von dem der Regelgrösse entsprechenden Gleichstrom durchflossenen Stromkreisteils und dass eine zum Zwecke der Sollwerteinstellung in dem letzteren Stromkreisteil vorgenommene Wi derstandsänderung durch Kupplung der Wi derstände eine gleich grosse Widerstandsände rung auch in dem Steuerstromkreis bewirkt. Regulator according to dependent claim 2, characterized in that the ohmic resistance of the circuit through which the control current flows is at least approximately the same as the ohmic resistance of the circuit part through which only the direct current corresponding to the controlled variable flows and that a change in resistance made in the latter circuit part for the purpose of setting the setpoint value occurs Coupling the resistors causes an equal change in resistance in the control circuit. 8: -Regler nach Unteranspruch 1, zur be lastungsabhängigen Spannungsregelung eines Gleichrichters, dadurch gekennzeichnet, dass die geregelte Spannung in bezug auf den Eingangskreis des Reglers mit einem Hilfs gleichrichter gleichsinnig in -Reihe geschaltet ist, der von einem primärseitig von dem Wech selstrom des Hauptgleichrichters durchflos- senen Stromwandler gespeist wird. 9. 8: -Regulator according to dependent claim 1, for load-dependent voltage regulation of a rectifier, characterized in that the regulated voltage with respect to the input circuit of the regulator is connected in the same direction in series with an auxiliary rectifier, which is connected in series with a primary side of the AC current of the main rectifier is fed through the current transformer. 9. Regler nach Unteranspruch 2, zur be- lastungsalngigen Spannungsregelung eines Gleichrichters, dadurch gekennzeichnet, dass die geregelte Spannung in bezug auf den Eingangskreis des Reglers mit einem Hilfs gleichrichter gleichsinnig in Reihe geschaltet ist,. der von einem primärseitig von dem Wechselstrom des Hauptgleichrichters durch- flossenen Stromwandler gespeist wird. 10. Regulator according to dependent claim 2, for load-dependent voltage regulation of a rectifier, characterized in that the regulated voltage is connected in series with an auxiliary rectifier in the same direction with respect to the input circuit of the regulator. which is fed by a current transformer through which the alternating current of the main rectifier flows on the primary side. 10. Regler näch Unteranspruch 8, zur Spannungsregelung eines Gleichrichters nach einer stetig abfallenden Spannungsstrom- Kennlinie, gekennzeichnet durch Mittel, um den Hilfsgleichrichter in bezug auf den Ein gangskreis des Reglers mit einem Widerstand in Reihe zu legen und diese Reihenschaltung durch einen weiteren Widerstand zu über brücken. 11. Regulator next dependent claim 8, for voltage regulation of a rectifier according to a steadily decreasing voltage current characteristic curve, characterized by means to put the auxiliary rectifier with respect to the input circuit of the regulator in series with a resistor and to bridge this series circuit by a further resistor. 11. Regler nach Unteranspruch 9, zur Spannungsregelung eines Gleichrichters nach einer- stetig abfallenden Spanniingsstrom- gennlinie, gekennzeichnet durch Mittel, um den Hilfsgleichrichter in bezug auf den Ein gangskreis des Reglers mit einem Widerstand in- Reihe zu legen und diese Reihenschaltung durch einen weiteren Widerstand zu überbrük- ken. Regulator according to dependent claim 9, for regulating the voltage of a rectifier according to a steadily decreasing voltage current characteristic, characterized by means for connecting the auxiliary rectifier in series with a resistor with respect to the input circuit of the regulator and for bridging this series circuit with a further resistor - ken.
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