DE1064110B

DE1064110B - Input stage for magnetic amplifier controllable with direct current and alternating current

Info

Publication number: DE1064110B
Application number: DES61193A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Karl Schlick
Original assignee: Siemens Corp
Current assignee: Siemens Corp
Priority date: 1958-12-31
Filing date: 1958-12-31
Publication date: 1959-08-27
Also published as: FR1238135A

Description

In der Regelungstechnik werden Meßwertumformer verwendet, welche die Regelgröße (z. B. Druck, Durchfluß, Temperatur) in eine proportionale Gleichstrom- oder Wechselstromgröße umformen. Hierzu sind einerseits Gleichstrommeß schaltungen mit Brükken- oder Spannungsteilern und andererseits Wechselstromschaltungen mit Drehmeldern, Drehtransformatoren oder induktiven Abgriffen in Gebrauch. Aus diesem Grunde liegt auch bei Reglern, die mit Magnetverstärkern arbeiten, das Bedürfnis vor, den Verstärker möglichst ohne Umschaltung mit Gleichspannung oder Wechselspannung aussteuern zu können.In control engineering, transducers are used that control the controlled variable (e.g. pressure, Flow, temperature) into a proportional direct current or alternating current quantity. For this are on the one hand DC measuring circuits with bridge or voltage dividers and on the other hand AC circuits with resolvers, rotary transformers or inductive taps in use. This is also the reason for regulators with magnetic amplifiers work, the need to use the amplifier as possible without switching with DC voltage or alternating voltage.

Es ist zwar bekannt, daß sich ein magnetischer Verstärker oder ein magnetischer Modulator je nach der Schaltung der Steuerwicklung mit Gleichstrom oder Wechselstrom aussteuern läßt. Hierbei werden, wie Fig. 1 der Zeichnung zeigt, die bei Gleichstromsteuerung nach a einander entgegengeschalteten Steuerwicklungen 1 und 2 so geschaltet, daß sie im gleichen Wicklungssinn hintereinanderliegen. Die Anfänge der Wicklungen sind im Zeichnungsbeispiel mit A, die Enden mit E bezeichnet. In der Schaltung nach a kann den Eingangsklemmen der Wicklung 5, 6 eine Steuergleichspannung zugeführt werden. In der Schaltung nach b wird den Eingangsklemmen Wechselstrom zugeführt, dessen Phase eine bestimmte Lage gegenüber der Phase der Speisespannung U a in den Arbeits wicklungen 3 und 4 besitzen muß. Die Steuerung kann durch Anschluß eines Drehmelders DM oder induktiven Abgriffs mit dem Innenwiderstand R_i erfolgen. Da sich die in den Wechselstromsteuerwicklungen induzierten Spannungen infolge der Hintereinanderschaltung der Teilwicklungen nicht mehr aufheben, werden in den Steuerwicklungen Wechselströme induziert, die auf den Verstärker wie eine Gegenkopplung wirken. Da sich der Induktionsstrom mit dem Widerstand R_i ändert, ist auch die Gegenkopplung von dem jeweiligen Abschlußwiderstand R_i abhängig. Dies ist besonders nachteilig, wenn die Eingangsstufe des Magnetverstärkers zusätzlich mit Steuerwicklungen versehen ist, denen Gleichstrom zugeführt wird, z. B. wenn bei Magnetverstärkern in Regelkreisen der Rückführimpuls oder die Wirkung von Störgrößen als Gleichstromwerte aufgeschaltet sind.It is known that a magnetic amplifier or a magnetic modulator can be controlled with direct current or alternating current, depending on the circuit of the control winding. Here, as shown in FIG. 1 of the drawing, the control windings 1 and 2, which are connected in opposition to one another in the case of direct current control according to a, are switched so that they lie one behind the other in the same winding sense. The beginnings of the windings are designated with A, the ends with E in the drawing example. In the circuit according to a , the input terminals of the winding 5, 6 can be supplied with a DC control voltage. In the circuit according to b , the input terminals alternating current is supplied, the phase of which must have a certain position relative to the phase of the supply voltage U a in the working windings 3 and 4 . The control can be done by connecting a resolver DM or inductive tap with the internal resistance R _i . Since the voltages induced in the alternating current control windings no longer cancel each other out due to the series connection of the partial windings, alternating currents are induced in the control windings, which act like negative feedback on the amplifier. Since the induction current changes with the resistor R _i , the negative feedback is also dependent on the respective terminating resistor R _i. This is particularly disadvantageous if the input stage of the magnetic amplifier is additionally provided with control windings to which direct current is supplied, e.g. B. when the feedback pulse or the effect of disturbance variables are applied as direct current values in magnetic amplifiers in control loops.

Die beschriebenen Nachteile werden bei den Magnetverstärkern nach der Erfindung vermieden, und gleichzeitig wird erreicht, daß die Eingangsstufe ohne Umschaltung sowohl mit Gleichstrom als auch mit Wechselstrom aussteuerbar ist. Gemäß der Erfindung ist die Steuerwicklung für Gleichstrom an zwei gegenüberliegende Eckpunkte und die Steuerwicklung für Wechselstrom an die beiden anderen Eckpunkte einer Mit Gleichstrom und Wechselstrom
aussteuerbare Eingangsstufe
für MagnetverstärkerThe disadvantages described are avoided with the magnetic amplifiers according to the invention, and at the same time it is achieved that the input stage can be controlled with both direct current and alternating current without switching. According to the invention, the control winding for direct current is connected to two opposite corner points and the control winding for alternating current is connected to the other two corner points with direct current and alternating current
controllable input stage
for magnetic amplifiers

Anmelder:Applicant:

Siemens & Halske Aktiengesellschaft,
Berlin und München,
München 2, Wittelsbacherplatz 2Siemens & Halske Aktiengesellschaft,
Berlin and Munich,
Munich 2, Wittelsbacherplatz 2

Dipl.-Ing. Karl Schlick, Karlsruhe,
ist als Erfinder genannt wordenDipl.-Ing. Karl Schlick, Karlsruhe,
has been named as the inventor

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Wheatstoneschen Brücke mit phasendrehenden Widerständen mindestens in einem Brückenzweig und ohmschen Widerständen in den anderen BrückenzweigenWheatstone bridge with phase-rotating resistors in at least one branch of the bridge and ohmic Resistances in the other branches of the bridge

as angeschlossen, und die steuernde Eingangsspannung wird parallel zu einer Steuerwicklung eingespeist.as is connected, and the controlling input voltage is fed in parallel to a control winding.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung für einen Magnetverstärker mit Gegentaktstufen soll an Hand der Fig. 2 der Zeichnung erläutert werden. Der an den Eingaugsklemmen 5 und 6 zugeführte Steuerstrom durchfließt einen Spannungsteilerwiderstand 7, an dessen zur Einstellung der Empfindlichkeit verschiebbaren Abgriff 8 der Speisestrom für die Steuerwicklungen abgegriffen wird. Die aus vier Teilwicklungen W_v w₂, w₃, W_i bestehende Gleichstromsteuerwicklung ist an die Eckpunkte 9 und 10 einer Wheatstoneschen Brücke angeschlossen, die aus den ohmschen Widerständen R_v R₂, i?₃ und dem phasendrehenden Widerstand, einem Kondensator C, aufgebaut ist. Wie man aus der Bezeichnung der Buchstaben A, E für Anfang und Ende der Teilwicklungen erkennt, sind die Teilwicklungen W_v W₂ den Teilwicklungen w₃, -M_i entgegengeschaltet. Die aus ebenfalls vier Teilwicklungen W₅ bis W₈ bestehende Wechselstromsteuerwicklung ist an die anderen Eckpunkte 11 und 12 der Wheatstoneschen Brücke geschaltet, die zu den Eckpunkten 9 und 10 diagonal liegen. Die Wechselstromteilwicklungen sind so geschaltet, daß jeweils die Wicklungen W₅ und W₆ sowie W₇ und W₈ einander entgegenwirken. Mit W₉ bis W₁₂ sind einige weitere Wicklungen bezeichnet, die zur Einstellung der Vormagnetisierung dienen. Die Arbeitswicklungen W₁₃ bis W_ie sind in bekannter Weise mit Gleichrichtern und Arbeitswiderständen R_l _t und R_l ₂ zusammengeschaltetAn embodiment of the invention for a magnetic amplifier with push-pull stages will be explained with reference to FIG. 2 of the drawing. The control current fed to the input terminals 5 and 6 flows through a voltage divider resistor 7, at whose tap 8, which can be displaced to adjust the sensitivity, the feed current for the control windings is tapped. The direct current control winding consisting of four partial windings W _v w ₂ , w ₃ , W _i is connected to the corner points 9 and 10 of a Wheatstone bridge, which consists of the ohmic resistances R _v R ₂ , i? ₃ and the phase-rotating resistor, a capacitor C. As can be seen from the designation of the letters A, E for the beginning and end of the partial windings, the partial windings W _v W ₂ are connected in opposition to the partial windings w ₃ , -M _i . The alternating current control winding, which also consists of four partial windings W ₅ to W ₈ , is connected to the other corner points 11 and 12 of the Wheatstone bridge, which are located diagonally to corner points 9 and 10. The alternating current partial windings are connected in such a way that the windings W ₅ and W ₆ as well as W ₇ and W ₈ counteract one another. W ₉ to W ₁₂ denote a few other windings that are used to set the premagnetization. The working windings W ₁₃ to W _ie are connected together in a known manner with rectifiers and working resistors R _l _t and R _l ₂

909 609/310909 609/310

Claims

and are fed by alternating voltage in both branches. The capacitor C in the bridge circuit 9, 10, 11, 12 causes a phase rotation of the supply voltage when the input 5,6 is supplied with alternating current, which is selected by suitable dimensioning of the capacitor so that the supply voltage is in the correct position in relation to the voltage of the working windings . The phase rotation can also be increased within the scope of the invention in that the resistor R2 is also replaced by a capacitor. The same phase rotation can also be obtained if, instead of the capacitors, inductors are switched on in corresponding bridge branches. In order to obtain the same phase position with respect to the working windings as in the example shown, the resistor R2 would have to be replaced by a suitably dimensioned choke coil and the capacitor C by an ohmic resistor. When dimensioning the circuit, care must be taken that the AC control winding has a sufficiently high resistance. With the specified input circuit it is achieved that the amplifier can be controlled with direct current or alternating current via the same input terminals. For both control options, the sensitivity of the amplifier can be adjusted with the same setting element, e.g. B. with the tap 8, can be changed. The AC control winding is always terminated with the same resistance, namely that of the bridge circuit, so that changes in the resistance in the control circuit outside the input terminals 5 and 6 have no influence on the negative feedback and thus the gain factor. The power supply for the input circuit and the working winding of the magnetic amplifier can come from the same mains phase. Patent claims:

1. With direct current and alternating current controllable input stage for magnetic amplifier, thereby characterized in that the control winding for direct current to two opposite corner points, the Control winding for alternating current at the other two corner points of a Wheatstone bridge with phase-rotating resistors in at least one bridge branch and ohmic AV resistors is connected in the other branches of the bridge and the controlling input voltage is parallel to it an expensive winding is fed in.

2. Magnetic amplifier according to claim 1, characterized in that the controlling input voltage can be tapped via a voltage divider.

3. Magnetic amplifier according to claim 1 and 2, characterized in that in a bridge branch or capacitors in two opposite branches as phase-rotating resistors are switched on.

4. Magnetic amplifier according to claim 1 and 2, characterized in that in a bridge branch or in two opposite branches choke coils as phase-rotating resistors are connected.

1 sheet of drawings