DE1083859B - Schaltungsanordnung zum wahlweisen Durchschalten verschiedener Wechselspannungen - Google Patents

Description

B EKANNTMACHUNG DER ANMELDUNG DND AUSGABE DER AUSLEGESCHRIFT: 23. JUNI 1960

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zum wahl weisen Durchschalten verschiedener Wechselspannungen.

Es sind derartige Schaltvorrichtungen bekannt, die mit Elektronenröhren arbeiten. Dabei hat sich herausgestellt, daß diese Schaltvorrichtungen zwar zufriedenstellend arbeiten; trotzdem besteht Bedarf nach einer Schaltvorrichtung, die nicht mechanisch ist und wenn möglich keine Elektronenröhre enthält. Schaltvorrichtungen mit Elektronenröhren haftet nämlich der Nachteil an, daß deren Lebensdauer durch die Lebensdauer der Elektronenröhren begrenzt ist. Weiter sind Schaltvorrichtungen mit Elektronenröhren nicht so vorteilhaft, wenn sie so verwendet werden sollen, daß sie dabei sehr großen mechanischen Beanspruchungen ausgesetzt sind. Bs hat sich nämlich gezeigt, daß Elektronenröhren bei derartigen Beanspruchungen beschädigt werden können, so daß die Schaltvorrichtung außer Funktion gesetzt wird. Trotzdem Schaltvorrichtungen mit Elektronenröhren unter dem Gesichtspunkt der Inanspruchnahme von Platz kleine Einheiten bilden, besteht doch der Wunsch, die Größe solcher Einheiten weiter zu verringern.

Es ist auch eine Schaltungsanordnung zum Durchschalten einer Wechselspannung bekannt, bei der über einen Transformator die Wechselspannung zugeführt wird. Die Sekundärwicklung des Transformators ist mit einer Diode in Serie geschaltet. Die Anordnung weist des weiteren eine konstante und eine regelbare Gleichspannung auf, die in dem Sekundärkreis des Transformators liegen.

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Schaltungsanordnung zu schaffen, die das wahlweise Durchschalten von zwei verschiedenen Wechselspannungen ermöglicht. Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung vor, daß bei einer Schaltungsanordnung zum wahlwei'sen Durchschalten von zwei verschiedenen Wechselspannungen, die über je einen Transformator der Anordnung zugeführt werden, wobei an dem einen Ende der Sekundänvicklung jedes Transformators jeweils ein nichtlinearer Widerstand, vorzugsweise Gleichrichter, und am anderen Ende jeweils eine Gleichspannungsquelle angeschlossen ist, wobei die eine Gleichspannungsquelle eine regelbare und die andere eine konstante Spannung liefert, die Sekundärwicklungen unter Zwischenschaltung der Gleichrichter in Serie geschaltet sind, wobei beide Gleichrichter entgegengesetzt gepolt sind. An den Abgriffspunkt der Ausgangswechselspannung zwischen den Gleichrichtern ist eine dritte konstante Gleichspannung angelegt, wodurch ein toter Bereich zwischen dem Durchschalten der beiden Wechselspannungen vermieden wird.

Schaltungsanordnung

zum wahlweisen Durchschalten

verschiedener Wechselspannungen

Anmelder:
Aktiebolaget Bofors, Bofors (Schweden)

Vertreter: Dipl.-Chem. Dr. W. Koch, Hamburg 4,

und Dr.-Ing. R. Glawe, München 27, Cuvilliesstr. 16,

Patentanwälte

Beanspruchte Priorität:
Schweden vom 8. März 1957

Börje Ingvar Larsson, Bromma,

und Ame Wormbs, Stockholm (Schweden),

sind als Erfinder genannt worden

Die Abgriffe der Ausgangswechselspannung können über gleichstromsperrende Elemente, vorzugsweise Kondensatoren, angeschaltet sein. Vorzugsweise besteht die Quelle für die regelbare Gleichspannung aus einem Transistorkreis, dem eingangsseitig Steuersignale zugeführt werden.

Die Schaltungsanordnung nach der Erfindung kann, in einer Senkvorrichtung mit Grob- und Feinsystem angewendet werden, wobei die Primärwicklungen der Transformatoren direkt oder indirekt an die Rückmelder des Grob- und Feinsystems und die Quelle für die regelbare Gleichspannung an den Rückmelder des Grobsystems angeschlossen, sind.

In der Zeichnung ist eine beispielhafte Ausführungsform der Erfindung dargestellt, und zwar zeigt

Fig. 1 eine Schaltungsanordnung gemäß der Erfindung,

Fig. 2 ein Diagramm zur Erläuterung der Wirkungsweise der Anordnung nach Fig. 1,

Fig. 3 eine Ausführungsform eiaier Gleichspannungsquelle, wie sie in der Schaltungsanordnung Verwendung finden kann, und

Fig. 4 als Anwendungsbeispiel für eine Schaltungsanordnung gemäß der Erfindung eine Servovorrichtung mit Grob- und Feinsystem.

In Fig. 1 ist L₁ eine Gleichspannungsquelle, deren Ausgangsspannung auf beliebige Weise einstellbar ist.

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Diese Gleichspannungsquelle ist einpolig an Erde nungsquelle 18 ist mit dem Gitter des Transietors und mit ihrem anderen Pol 1 an einen Stromkreis 2 über einen Widerstand 19 verbunden. Die Anode des angeschlossen. Dieser Kreis enthält einen Parallel- Transistors ist an den Anschlußpunkt 1 in den gezeigzweig mit einem Kondensator. Das untere Ende des ten Schaltvorrichtungen, die Kathode an Erde an-Parallelzweiges ist geerdet. In einem Serienzweig 5 geschlossen.

enthält der Kreis eine Wicklung 4 eines Transforma- Die beschriebene Gleichspannungsquelle gibt eine

tors, dessen andere Wicklung mit 6 bezeichnet ist, und variable Gleichspannung an dem Anschlußpunkt 1 ab, eine nichtlineare Anordnung 5, die im vorliegenden wenn der Wicklung 16 eine S teuer spannung, vorzugs-Falle aus einem Gleichrichter besteht. Die Elemente 4 weise mit Wechselstromcharakter, zugeführt wird. Im und 5 sind in Serie geschaltet. Die Ausgangsseite des io letztgenannten Fall hat die Steuerspannung eine feste Stromkreises besitzt einen Verbindungspunkt T, an Frequenz. Die gleichgerichtete Steuerspannung lädt welchen ein mit einem Anschluß 9 versehener Konden- den Kondensator 13 auf, dessen Spannung den Transator 8 angeschlossen ist. An den Verbindungspunkt 7 sistorl2 steuert, so daß die Ausgangsspannung von ist ein dem vorstehend beschriebenen entsprechender L₁ von der Spannung an dem Kondensator 13 abhängt, zweiter Kreis angeschlossen, dessen Teile mit gleichen 15 Die Ausgangsspannung wird durch Variation der Zahlen, jedoch mit einem Strich bezeichnet sind. Die Amplitude der Steuerspannung geändert.
Gleichspannungsquelle L₂ .dieses Kreises ist kon- Fig. 7 zeigt die Schaltvorrichtung nach Fig. 2 oder 4

stant. in Verwendung mit einem Servosystem, das sowohl

Den beiden Wicklungen 6 und 6' werden zwei ver- ein Grobsystem als auch ein Feinsystem enthält. Das schiedene Wechselspannungen zugeführt, die alter- 20 Servosystem selbst weicht in keiner Beziehung von nativ beim Anschluß 9 entnommen werden können, bekannten Ser.vosystemen ab. In der Figur ist 20 ein und zwar auf Grund der entgegengesetzten Polung Rad zur Einstellung von zwei Gebern 21 und 22, der beiden Gleichrichter 5 und 5'. wobei der Geber 21 zum Feinsystem des Servosystems

Eine dritte Spannungsquelle L₃ mit fester Span- und der Geber 22 zum Grobsystem des Servosystems nung ist über einen Widerstand 11 an den gemein- 25 gehören. Die Geber 21 und 22 stehen mittels einer samen Verbindungspunkt 7 angeschlossen. Übertragungs anordnung 23 in direkter Verbindung

Die Wirkungsweise der Anordnung gemäß Fig. 1 miteinander, so daß ein bestimmtes Übersetzungswird mit Hilfe der Kurven in Fig. 2 erklärt. In dieser verhältnis zwischen den Gebern 21 und 22 besteht. Die Figur sind längs der X-Achse die Spannung V_Ll der beiden Geber können Drehfeldsysteme sein, deren Spannungsquelle L₁ und längs der F-Achse die Span- 30 Rotorwicklungen Wechselspannung von 120 V und nungen in den Punkten 1, 1' und 7 angetragen. Die mit einer Frequenz von 400Hz zugeführt werden. Die Spannungsquelle L₁ ist so beschaffen, daß die Span- Statorwicklungen der beiden Geber sind an die nung V₁ in Punkt 1 direkt proportional zur Spannung Statorwicklungen der entsprechenden Rückmelder 24 der Spannungsquelle V_Ll ist. Das Verhältnis wird und 25 angeschlossen, welche mittels einer gleichen durch die Kurve veranschaulicht, die mit V₁ bezeich- 35 Übertragungs anordnung 26 miteinander verbunden net ist. Da die Spannungsquelle L₂ konstante Span- sind, wie der für die Drehfeldsysteme 21 und 22 vernung abgibt, bekommt die Kurve, welche das Ver- wendeten; sie können ebenfalls Drehfeldsysteme sein, hältnis zwischen den Spannungen V_Ll und F₂ wieder- Das Drehfeldsystem 24 steht mit Hilfe eines Getriebes gibt, welch letztere im Punk't 1' herrscht, den Charak- 27 in direkter Übertragungsverbindung mit dem Obter einer geraden Linie, die^parallel zur X-Achse ver- 40 jekt28, das im vorliegenden Fall aus einem Geschütz läuft. Damit der Kreis 2 -Ström durchlassen kann, besteht, dessen Lage in Übereinstimmung mit der muß die Spannung V₁ im Punkt 7 einen den Wert der Lage des Rades 20 gebracht werden soll. Die Rotor-Spannung V₃ so viel übersteigenden Wert haben, daß wicklung des Drehfeldsystems 25 ist an den Eingang ein Spannungsunterschied besteht, der größer ist als eines Verstärkers 29 angeschlossen. Der Ausgang des die Sperrspannung des Gleichrichters 5. Soll anderer- 45 Verstärkers ist an eine Schaltvorrichtung 33 gemäß seits der Kreis 2' Strom durchlassen, muß der Span- Fig. 2 oder 4 angeschlossen, und zwar an die Wicknungsunterschied zwischen V_s und V₂ die gleiche lung 6'. Der Ausgang des Verstärkers ist weiter an die Größe haben wie der entsprechende Unterschied bei Gleichspannungsquelle L₁ angeschlossen, um deren dem Kreis 2. Legt man eine Kurve über die in ausgehende Gleichspannung zu steuern. Für den Fall, Punkt 7 erforderliche Spannung an, damit einer der 50 daß die Anordnung in Fig. 6 verwendet wird, ist der Kreise Wechselstrom für verschiedene Werte von V_Ll Verstärker an die Wicklung 16 angeschlossen. Die durchlassen soll, zeigt sich, daß die Kurve der Rotorwicklung des Drehfeldsystems 24 ist an einen Kurve V₃ in Fig. 5 entspricht. Aus der letztgenann- Verstärker 30 angeschlossen, dessen Ausgang an die ten Figur geht hervor, daß die Umschaltung direkt Wicklung 6 der Schaltvorrichtung angeschlossen ist. ohne Auftreten eines toten Bereiches geschieht. 55 Die Gleichspannungsquelle L₂ kann aus irgendeiner

Als geeignete Gleichspannungsquelle mit veränder- geeigneten Spannungsquelle bestehen, vorausgesetzt, licher Spannung, d. h. als Gleichspannungsquelle L₁, daß diese konstante Gleichspannung abgibt. Sie kann kann ein Transistorkreis verwendet werden. Ein sol- also aus einem Akkumulator oder einem Teil des eher ist in Fig. 6 veranschaulicht. In dieser Figur ist Servosystems bestehen, der feste Spannung hat. Der

12 ein Transistor, an dessen Emitter und Basis ein 60 Anschluß 9 der Schaltvorrichtung ist an eine Einheit Kreis angeschlossen ist, der in Serienschaltung eine 31 angeschlossen, die einen Detektor, ein Filternetz-Wicklung 14 eines Transformators und einen Gleich- werk und einen Gleichstromverstärker enthält. Der richter 15 enthält. Diesem Kreis ist ein Kondensator Ausgang der genannten Einheit ist an eine Antriebs-

13 parallel geschaltet, und der genannte Transforma- maschine 32 für das Objekt angeschlossen. Die Schalttor hat eine zweite Wicklung 6, welcher ein Steuer- 65 vorrichtung gemäß der Erfindung wirkt im vorliegensignal zugeführt werden soll. Zwischen der Anode des den Servosystem als eine Schaltvorrichtung zwischen Transistors und der Kathode ist ein Kreis angeschlos- dem Grob- und Feinsystem. Da die Funktion der sen, der einen Widerstand 17 und eine Spannungs- Schaltvorrichtung vorher ausführlich beschrieben worquellel8 in Serienschaltung enthält. DerVerbindungs- den ist und da die Funktion des vorliegenden Servopunkt zwischen dem Widerstand 17 und der Span- 70 systems allgemein bekannt ist, dürfte eine Beschrei-

bung des Servosystems mit Schaltvorrichtung überflüssig sein.

Claims (3)

Patentansprüche.·

1. Schaltungsanordnung zum wahlweisen Durchschalten von zwei verschiedenen Wechselspannungen, die über je einen Transformator der Anordnung zugeführt werden, wobei an dem einen Ende der Sekundärwickung jedes Transformators jeweils ein nichtlinearer Widerstand, vorzugsweise Gleichrichter, und am anderen Ende jeweils eine Gleichspannungsquelle angeschlossen ist, wobei die eine Gleichspannungsquelle eine regelbare und die andere eine konstante Spannung liefert, dadurch gekennzeichnet, daß die Sekundärwicklungen beider Transformatoren (4, 4') unter Zwischenschaltung der erwähnten Gleichrichter (5,5') in Serie geschaltet sind, daß beide Gleichrichter entgegengesetzt gepolt sind und daß eine dritte konstante Gleichspannung (L₃) an den Abgriffspunkt ao (7) der Ausgangswechselspannung zwischen den Gleichrichtern angelegt ist.

4. Anwendung von Schaltungsanordnungen nach einem der Ansprüche 1 bis 3 in einer Servovorrichtung mit Grob- und Feinsystem, dadurch gekennzeichnet, daß die Primärwicklungen (6, 6') der Transformatoren direkt oder indirekt an die Rückmelder (24,25) des Grob- und Feinsystems und die Quelle für die regelbare Gleichspannung (L₁) an den Rückmelder des Grobsystems angeschlossen sind.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abgriffe der Ausgangswechselspannung über gleichstromsperrende Elemente, vorzugsweise Kondensatoren (3, 3', 8), angeschaltet sind.

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Quelle für die regelbare Gleichspannung (L₁) aus einem Transistorkreis (12 bis 18) besteht, dem eingangsseitig Steuersignale zugeführt werden.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 838 906.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

© 009 547/266 6.60