DE1067867B - Schaltungsanordnung zur Kompensation des Einflusses von Netzspannungsaenderungen aufdie Ausgangsspannung bei Magnetverstaerkern - Google Patents

Description

• Schaltungsanordnung zur Kompensation des Einflusses von Netzspannungsänderungen auf die Ausgangsspannung bei Magnetverstärkern Bei Magnetverstärkern wird die Ausgangsspannung durch Änderung der magnetischen Durchflutung mit Hilfe der Steuerwicklung gesteuert, wobei zur Festlegung des Arbeitspunktes auf vier Steuerkennlinie gewöhnlich eine feste Vormagnetisierung in einer Wicklung eingestellt wird. Bei Änderung der am Magnetverstärker angelegten \Tetzspannung ändert sich auch die Ausgangsspannung, und zwar in der Meise, daß für einen großen Teil der Kennlinie eine Parallelverschiebung stattfindet, die einer entsprechenden Änderung der Vormagnetisierung äquivalent ist. Bei Verwendung des Verstärkers in Regelkreisen werden zwar die durch das Netz hereingebrachten Störungen stationär ausgeregelt, aber es entstehen doch vorübergehend Störungen der Regelgröße, die unter Umständen die zulässigen Grenzen übersteigen.
• Um den Einfluß der Netzspannungsschwankungen auf die Ausgangsspannung bei Magnetverstärkern zu kompensieren, ist bereits vorgeschlagen worden, daß man die Steuermagnetisierung des Magnetverstärkers Gien Netzspannungsänderungen entgegenwirkend beeinflußt, und zwar dadurch. daß man die Vorina-netisierungswiclclung und gegebenenfalls auch die Steuerwicklung des Magnetverstärkers aus dem gleichen Wechselspannungnetz speist. Da die für die Einstellung eines Arbeitspunktes notwendige Vorma-netisierun-sdurchflutung verschiedene Werte annehmen kann. ist die bei Speisung aus dem 1Tetz entstehende Änderung nur relativ gleich der des Ausgangskreises. nicht aber absolut, so daß mit dieser Maßnahme keine vollständige Kompensation des NIetzeinflusses erzielt werden kann. Ferner sind Schaltungsanordnungen mit Hilfe von Phasenbrükken u. dgl. zur Kompensation bekanntgeworden, die jedoch einen erheblichen Aufwand erfordern.

  Die Erfindui>; bezieht sich auf eine Schaltungsan-

  ordnung zur Kompensation des Einflusses von Netz-

  spannungsänderungen auf die Ausgangsspannung bei

  Magnetverstärkern. bei der die Vor- oder Steuer-

  niagnetisierung des Magnetverstärkers den Netz-

  spannungs:inderungen entgegenwirkend gcä ndertwird.

  Gemäß vier Erfindung wird eine wirksame Kompen-

  sation finit einfachen Mitteln dadurch erreicht. ciaß in

  dem Steuerkreis der aus -' -:n gleichen Wechselstrom-

  netz gespeisten Vorma:- .;jtisierungswiclclutig eine

  konstante lietzunabhangige Gegenspannung; einge-

  fügt ist.

  Durch diese Maßnahme ist die Konipelisations-

  wirkung nahezu unabhängig von der Einstellung des

  Arbeit.punktes. Ist die speisende Netzspannung bei-

  nun dieser gerade gleich, so ist der Vor-

  gleich Null. Durch Einschal-

  tung eilie# Widerstandes im @'ormagnerisicrungs-

  .trclitl:rei. kann (lie zur Kompensation der z\nderung

  der Netzspaliliulig notwendige Änderung der Vorinagnetisierung in einfacher Weise eingestellt werden.
• Die Gegenspannung kann beispielsweise einer getrennten Gleichstronitluelle oder einem netzgespeisten Konstantgleichrichter entnommen werden, welcher eine konstante Spannung abgibt. Die Gleichspannungsquelle kann jedoch durch einen nichtlinearen Widerstand ersetzt werden, dessen Spannungsabfall in einem gewissen Bereich unabhängig vom Strom ist. Als solcher nichtlinearer Widerstand kann beispielsweise eine Glimmstrecke oder Diode verwendet werden. In gleicher Weise kann zur Erzeugung eines konstanten Spannungsabfalles der Schwellwert von Gleichrichterelenienten in Durchlaß- oder Sperrrichtung benutzt werden.
• Bei Verwendung von nichtlinearen Widerständen ist die erzeugte Gegenspannung stets kleiner als die angelegte Speisespannung, so daß mit einem einzigen Steuerkreis nicht alle Tülle der Vormagnetisierung (z. B. Gegenspannung größer als Speisespannung) kompensiert werden 1<öniieli. Um auch diese Fälle zu erfassen, wird erfin<lungsgemüß eine -zweite Steuer-oder -#,rorniagnetisicruillr.wicl<ltilig vorgesehen, clie direkt vorn Speisenetz über einen Torwiderstand gespeilt wird. wobei die \lagneti#ierung dieser Wicklung der ersten entgegengerichtet ist. Die zweite Stcucrwickluiig wird vorzugsweise so stark erregt. daß die zur Einstellung des Arbeitspunktes notwen-

  lige Gegeninagnetisierung durch die erste Wicklung

  o groß gemacht werden kann, daß ihre netzabhängi-

  ;en Änderungen alle übrigen kompensiert.

  In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel dar-

  ;estellt. an Hand dessen die Erfindung näher erläu-

  ert wird.

  Fig. 1 zeigt ein Pritizil>sclialtl>il(I vier ertindungs-

  ;einiißei@ Schaltungsanordnung;

  -F ig. 2 gibt die Abhängigkeit der Ausgangsspan-

  lung voll der Vormagnetisierung wieder.

  In 1# ig. 1 ist finit :11l7 ein an sich bekannter lIa-

  ;lietver#tär1,er in Parallelschaltung mit Selbst-

  ,ättigung bezeichnet, der wechselstromseitig an die

  \etzkleinmen 1 und 2 des Wechselstromnetzes U"

  tugesclilossen ist. Mit Ra ist der Lastwiderstand be-

  :eichnet. an dein die Ausgangsspannung U" des

  Magnetverstärkers JIh abgenommen werden kann.

  erner sind mit a und h @"ormagnetisierungswick-

  ungen bezeichnet.

  Bei den bekannten Magnetverstä rkerschaltungen

  wird die @-orniagnetisierungswickluilg all eine kon-

  ;tallte Spannung gelegt und der Vormagnetisierungs-

  aroni mit Hilfe eines Widerstandes entsprechend

  iem gewählten Arbeitspunkt eingestellt. Bei Ände-

  -ung der Netzspannung ändert sich- die Ausgangs-

  :pannung in der Weise, daß für einen -rußen Teil

  ler Keimlinie eine Parallelverschiebung eintritt. Aus

  ig. ?, in der die Ausgangsspannung L'" über die

  )urchfutung () aufgetragen ist, ist zu entnehmen. (laß

  )ei einer fest eingestellten Vormaglietisierung 0, bei

  \etzncliwanlcungen sich die Ausgangsspannung G;"

  ait#prechend ändert. Uni unabhängig von den Netz-

  inderungen eine konstante Ausgangsspannung zu

  °rhalten, wirr( null die Steuerwicklung a nicht mehr

  1-on einer konstanten Gleichspannung. sondern von

  :irrer voll der 'Netzspannung abhängigen Gleichspati-

  [nnh t' ," gespeist, und zwar in der Weise. daß bei einer

  31i@tnutnigserliöhulig die Vormagnetisierung ebenfalls

  °rliülit wird, so claß die Ausgangsspannung U" wieder

  lie gewünschte Größe hat. Zu diesem Zweck ist ein

  Gleichrichter Gl vorgesehen, der an den Netzkleinnien 1

  und 2 angeschlossen ist. Die Vormagnetisierung

  sann null mit Hilfe eines Widerstandes Ri eingestellt

  werden. Wie eingangs beschrieben. ist aber die ent-

  :prechende Änderung der Vormagnetisierung nicht

  absolut. sondern nur relativ gleich der des Ausgangs-

  reises. Uni trotzdem eine Kompensationswirkung zu

  irreichen, wird eine konstante netzunabhängige

  3egenspannung El z. B. von einer Batterie B in den

  4ormagnetisierungskreis eingefügt. Ist diese z. B.

  ;leich der Netzspannung selber (El = (.'e"), so ist die

  Vormagnetisierung 0o=0. Die Änderung der \Tc:tz-

  cpannung gellt aber proportional dem Widerstand R,

  #in. Annähernd (las gleiche Ergebnis kann auf ein-

  iachere Weise dadurch erzielt werden, ((aß man all

  Stelle der Gleichspannungsquelle R einen nichtline-

  tren Widerstand Re setzt, bei dem der Spannungs-

  abfall in einem ausreichenden Gebiet vom `troni

  .tnabhängig konstant bleibt. was in Fig. 1 durch -e-

  :trichelte Linien angede-; ist.

  Bei der Verwendung . an solchen nichtlinearen

  stets kleiner als die angelegte Spannung Uff", so (laß

  mit einen einzigen Steuerkreis nicht alle Fälle der

  Vormaglietisierung, z. B. wenn El größer als UR"

  sein 5o11, kompensiert werden können. (rin auch in

  diesem Falle eine honipensationswirkting zu er-

  reichen. ist eine zweite Vormagnetisierungswicklung h

  vorgesehen. die über einen Widerstand R, direkt

  :in die netzabhängige Gleichspannung Ug" gelegt ist.

  Hierbei wirken die beiden Vormagnetisierungs-

  wicklun-en a und h eiliander entgegen, so daß auf

  diese Weise jeder Vorniagiletisierungswert eilige-

  stellt werden kann. Die tatsächliche Vormagneti-

  sierun- () ergibt sich dann aus der Differenz der

  Durchtlutung O., - @)i. wie Fig. 2 zeigt. Man hat es

  null in der Hand, zur Einstellung des Arbeitspunktes.,1

  die notwendige Gegcumagnetisicrung 0i so groß

  zu wählen, daß ihre netzabhängigen Änderungen alle

  übrigen kompensiert.

Claims (1)

1. PATENT AVSPRCCIIE: 1. Sclialtungsanor(lnutig zur Kompensation des Einflusses von \etzspannungsänderungcn auf die Ausgangsspannung bei Magnetverstärkern, bei der die Vor- oder Steuermagnetisierulig (les Magnetverstärkers den 1@\etzspannungsänderungen eiltgegemvirkend geändert wird. dadurch gekelni- zeichnet, daß in dem '#,teuerlcreis der aus dein gleichen Wechselstromnetz gespeisten `"orniagne- tisiertln,rswickIting eine konstante netzunabhangige (fegenspannung eingefügt ist. ?. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch ge- kennzeichnet. daß die konstante Gegenspannung voll einer Hetzunabhängigen Gleichstromduelle bereitgestellt wird. 3. Anordnung nach Anspruch 1. dadurch ge- I<enu7eiclin(:t, (laß zur Erzeugung der konstanten Gegenspannung ein netzgespeister Konstant- gleichrichter dient. -1. Anordnung nach Allspruch 1. dadurch ge- 1<enn7eiclniet, daß zur Erzeugung der konstanten Gegenspannung in deni Steuerkreis der Vor- niagnetisieruilgswicliIuilg ein nichtlinearer Wider- stand eingefügt wird, dessen Spannungsabfall in einem gewissen Bereich unabhatigig voni Strolii ist. ä. Anordnung nach Anspruch 1 bis -1, dadurch gekennzeichnet. daß zwei einander entgegen- wirkende Vorniagnetisierungswicklungen vorge- sehen sind, die beide über Widerstände an einer netzabhängigen Gleichspannung liegen, wobei in dein Stromkreis der eineu Vorinagnetisierungs- wicklung die konstante Gegenspannung liegt. In Betracht gezogene I)ruclc:cliriften: 1_)etit#clie Patentschrift \r. 966 23-1; (letitsclie Auslegeschrift 'Ni-. 1022267; deutsche Patentanmeldung F 796,5 'T11 c/21 c (be- kanntgcinacht am ?. 10. 1952) ; Prospekt 7131E Reg. -179ä der Firma ASE-A, »Tlie Design of Transductor Circuits«, 19-1ß, S.7 und