DE1000911B

DE1000911B - Arrangement for influencing the control characteristic of a direct current pre-magnetized choke coil

Info

Publication number: DE1000911B
Application number: DEG9691A
Authority: DE
Inventors: Dr Walter Schilling
Original assignee: Giesenhagen K G
Current assignee: Giesenhagen K G
Priority date: 1952-08-29
Filing date: 1952-08-29
Publication date: 1957-01-17

Description

Anordnung zur Beeinflussung der Steuerkennlinie einer gleichstromvormagnetisierten Drosselspule Eine gleichstromvormagnetisierte Drossel (Transduktor), wie sie in neuerer Zeit vielfach zu Steuer- und Regelzwecken verwendet werden, hat im allgemeinen eine Steuerkennlinie nach Art der Kurve A in Abb. 1, welche die von dem Transduktor an einen Verbraucher abgegebene Ausgangswechselspannung UA in Abhängigkeit von dem seiner Steuerwicklung (Vormagnetisierung) zugeführten Steuergleichstrom js wiedergibt. Mit UN ist die den Arbeitskreis des Transduktors speisende Netzspannung bezeichnet.Arrangement for influencing the control characteristic of a direct current pre-magnetized Choke coil A direct current biased choke (transductor) as described in recently often used for control and regulating purposes, has in general a control characteristic of the type of curve A in Fig. 1, which is that of the transductor AC output voltage UA delivered to a consumer as a function of the its control winding (premagnetization) supplied control direct current js reproduces. The line voltage feeding the working group of the transducer is designated with UN.

In vielen Fällen ist es erwünscht, von diesem typischen Verlauf der Steuerkennlinie eines Transduktors abzuweichen. Beispielsweise soll in manchen Fällen die Steuerkennlinie gemäß der Kurve B in Abb. 1 verlaufen, so daß es möglich ist, dem Verbraucher eine Spannung zuzuführen, welche die Netzspannung erreicht und sogar übersteigt. In anderen Fällen wird eine unstetige Kennlinie gemäß Abb. 2 benötigt, bei welcher bei einem bestimmten Steuerstrom Isa die dem Verbraucher zugeführte Wechselspannung UA sprungartig einsetzt und dadurch eine relaisartige Wirkung der Steuerung erzielt wird.In many cases it is desirable to be aware of this typical course of the To deviate from the control characteristic of a transductor. For example, in some cases the control characteristic curve according to curve B in Fig. 1, so that it is possible to supply the consumer with a voltage that reaches the mains voltage and even exceeds. In other cases, a discontinuous characteristic as shown in Fig. 2 is required, at which at a certain control current Isa the one supplied to the consumer AC voltage UA sets in abruptly and thus a relay-like effect of the Control is achieved.

Gemäß der Erfindung wird bei einer Anordnung zur Beeinflussung der Steuerkennlinie einer gleichstromvormagnetisierten Drosselspule, bei welcher in Reihe mit der Arbeitswicklung der Drosselspule ein Kondensator liegt, der Kondensator mit dem Verbraucher parallel oder mit dem Verbraucher und einer zusätzlichen eisenhaltigen Drosselspule in Reihe geschaltet.According to the invention, in an arrangement for influencing the Control characteristic of a direct current biased choke coil, in which in In series with the working winding of the choke coil there is a capacitor, the capacitor with the consumer in parallel or with the consumer and an additional ferrous Choke coil connected in series.

Im Gegensatz zu einem bekannten magnetischen Verstärker, bei welchem die vom Wechselstrom durchflossene Spule mit einem Parallel- oder Serienkondensator einen auf die Betriebsfrequenz abgestimmten Resonanzkreis bildet, ist dies bei der durch die Erfindung geschaffenen Anordnung nicht der Fall. Gemäß der Erfindung liegt vielmehr der Kondensator mit dem Verbraucher parallel oder mit dem Verbraucher und einer zusätzlichen eisenhaltigen Drosselspule in Reihe und dient im ersteren Falle dazu, den induktiven Spannungsabfall des Transduktors durch einen kapazitiven, parallel zum Verbraucher fließenden Strom zu kompensieren, um die dem Verbraucher zugeführte Betriebsspannung zu erhöhen. Im zweiten Falle bildet der Kondensator mit der Drossel und dem Verbraucher ein kippfähiges Glied, durch welches eine unstetige Steuerkennlinie und somit eine relaisartige Wirkungsweise der Steuerung ermöglicht wird.In contrast to a known magnetic amplifier, in which the coil through which the alternating current flows, with a parallel or series capacitor forms a resonance circuit tuned to the operating frequency, this is the case with The arrangement created by the invention is not the case. According to the invention lies rather the capacitor with the consumer in parallel or with the consumer and an additional ferrous choke coil in series and is used in the former case in addition, the inductive voltage drop of the transductor by a capacitive, parallel to compensate for the current flowing to the consumer to the current supplied to the consumer Increase operating voltage. In the second case, the capacitor forms with the choke and the consumer a tiltable member through which a discontinuous control characteristic and thus a relay-like operation of the control is made possible.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung an Hand der Zeichnung.Further details and advantages of the invention emerge from the following description on the basis of the drawing.

Abb. 3 zeigt das an sich bekannte Grundschema einer mit Sättigungswinkelsteuerung arbeitenden Transduktoranordnung TU, welcher an den Klemmen 1, 2 die zu regelnde Spannung U12 zugeführt wird, um einen Verbraucher V mit einer regelbaren Spannung U34 zu speisen. Gemäß der Erfindung ist parallel zu dem Verbraucher V eine Kapazität C angeschlossen, deren Einfluß an Hand der Abb. 4 erläutert wird.Fig. 3 shows the basic scheme, known per se, with a saturation angle control working transductor arrangement TU, which is to be regulated at terminals 1, 2 Voltage U12 is fed to a consumer V with an adjustable voltage U34 to dine. According to the invention, in parallel with the consumer V, there is a capacitance C connected, the influence of which is explained with reference to Fig. 4.

In dem Schema der Abb.4a ist der Verbraucher V als ohmisch-induktiv angenommen und die Induktivität des Transduktors T U durch die Drosselspule L dargestellt. In diesem Falle gilt (wenn man zunächst von dem Kondensator C absieht) das Vektordiagramm nach Abb. 4b, aus welchem sich ergibt, daß infolge der Nacheilung des Stromes J die dem Verbraucher zugeführte Spannung U34 kleiner ist als die zugeführte Spannung U12. Nach Einschaltung des Kondensators C ergibt sich das Vektordiagramm nach Abb. 4c, welches erkennen läßt, daß die Verbraucherspannung U34 größer geworden und dadurch eine Steuerkennlinie etwa gemäß Kurve B der Abb. 1 erreicht ist.In the scheme of Fig. 4a, the consumer V is assumed to be ohmic-inductive and the inductance of the transductor TU is represented by the choke coil L. In this case (if one disregards the capacitor C) the vector diagram according to Fig. 4b applies, from which it follows that, due to the lag of the current J, the voltage U34 supplied to the consumer is lower than the supplied voltage U12. After the capacitor C has been switched on, the vector diagram according to FIG. 4c results, which shows that the load voltage U34 has increased and a control characteristic approximately in accordance with curve B in FIG. 1 is achieved as a result.

Erfindungsgemäß kann ferner in Reihe mit dem Kondensator C eine eisenhaltige Drossel L' in einer Anordnung vorgesehen werden, wie sie beispielsweise in Abb. 5 und 6 gezeigt ist. Bei der Anordnung nach Abb. 5 wird der Verbraucher V mit Wechselstrom gespeist, während bei der Anordnung nach Abb. 6 dem Verbraucher V eine gleichgerichtete Spannung zugeführt wird. Die Wirkungsweise der in Abb. 5 und 6 gezeigten Anordnungen wird an Hand der Abb. 7 a bis 7 c erläutert.According to the invention can also be in series with the capacitor C a ferrous Throttle L 'can be provided in an arrangement as shown, for example, in Fig. 5 and 6 is shown. With the arrangement according to Fig. 5, the consumer V is supplied with alternating current fed, while in the arrangement according to Fig. 6 the consumer V is a rectified Voltage is supplied. How the arrangements shown in Figs. 5 and 6 work is explained on the basis of Figs. 7 a to 7 c.

Abb. 7 a zeigt das Ersatzschaltbild der Anordnung nach Abb. 5, wobei die im gesättigten Zustand vorhandene Induktivität des Transduktors in die Drossel L' einbezogen ist. Der Verbraucher R ist beispielsweise als rein ohmisch anzunehmen.Fig. 7 a shows the equivalent circuit diagram of the arrangement according to Fig. 5, where the inductance of the transducer present in the saturated state in the choke L ' is included. The consumer R is, for example, as pure ohmically to be accepted.

Abb. 7 b zeigt die Kennlinie UL der an der Drossel auftretenden Spannung und die Kennlinie der an dem Kondensator C auftretenden Spannung UC in Abhängigkeit von dem in dem Stromkreis fließenden Strom JA. Die Kennlinie UL ist entsprechend der Sättigung des Drosselkernes gekrümmt, während die Kennlinie Uo eine Gerade ist. Die Spannungsvektoren UL, Uc, UR und U4, setzen sich gemäß Abb. 7 c zusammen und sind in Abb. 7 b für mehrere Werte des Stromes JA eingetragen. Wie ersichtlich, wird, wenn die vom Transduktor abgegebene Spannung U45 von Null an gesteigert wird, der Strom Jg zunächst linear wenig zunehmen, bis ein Wert JA, erreicht ist, bei welchem der Stromkreis unstabil ist und der Strom auf den Wert JA, springt. Dabei schlägt auch die Phasenlage des Stromes um, und der Strom, der links von dem Schnittpunkt P (Resonanzpunkt) nacheilend war, ist nun voreilend. Wird die zugeführte Spannung U" weiterhin erhöht, nimmt der Strom JA nach einer stetigen Kennlinie etwa linear weiterhin zu.Fig. 7b shows the characteristic curve UL of the voltage occurring at the choke and the characteristic curve of the voltage UC occurring at the capacitor C as a function of the current JA flowing in the circuit. The characteristic curve UL is curved in accordance with the saturation of the throttle core, while the characteristic curve Uo is a straight line. The voltage vectors UL, Uc, UR and U4 are composed according to Fig. 7 c and are entered in Fig. 7 b for several values of the current JA . As can be seen, if the voltage U45 output by the transducer is increased from zero, the current Jg will initially increase linearly little until a value JA is reached, at which the circuit is unstable and the current jumps to the value JA. The phase position of the current also changes, and the current that was lagging to the left of the intersection point P (resonance point) is now leading. If the supplied voltage U ″ continues to increase, the current JA continues to increase approximately linearly according to a steady characteristic curve.

Bei Verminderung der zugeführten Spannung U" ergibt sich ein entsprechender sprunghafter Rückgang des Stromes JA. When the applied voltage U ″ is reduced, there is a corresponding sudden drop in the current JA.

Es ergibt sich somit für die gesamte Anordnung eine Steuerkennlinie nach Abb. 8, welche den im Arbeitskreis des Transduktors fließenden Strom JA in Abhängigkeit von dem Steuerstrom js zeigt. Die erzielte unstetige Kennlinie ermöglicht, wie erwähnt, eine relaisartige Wirkungsweise der Steuerung, die für viele Anwendungen von Vorteil ist.This results in a control characteristic curve according to Fig. 8 for the entire arrangement, which shows the current JA flowing in the working circuit of the transducer as a function of the control current js. As mentioned, the discontinuous characteristic curve achieved enables the control to operate like a relay, which is advantageous for many applications.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Arrangement for influencing the control characteristic of a direct current pre-magnetized choke coil, in which a capacitor is in series with the working winding of the choke coil, characterized in that the capacitor is in parallel with the consumer (Fig. 3) or with the consumer and an additional ferrous choke coil is connected in series (Fig. 5 and 6).

2. Arrangement according to Claim 1 for direct current supply of the consumer, characterized in that the capacitor and the additional choke are in the AC circuit (Fig. 6).

3. Arrangement according to claim 1 or 2, characterized by such a dimensioning that the resonance point (UL = UC) of the oscillating circuit consisting of the capacitor and the additional choke lies in the current range in which a sudden increase in the working current (JA) is sought. Publications considered: German Patent No. 815 200.