DE1289882B - Reversible magnetic amplifier with output windings connected in parallel - Google Patents
Reversible magnetic amplifier with output windings connected in parallelInfo
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Description
Die Erfindung betrifft einen umkehrbaren Magnetverstärker mit parallelgeschalteten Ausgangswindungen und mit einem symmetrisch nichtlinearen Widerstand in Gestalt eines phasenempfindlichen Gleichrichters für die Gleichrichtung der Ausgangsspannung mit doppelter Grundfrequenz, die in den Ausgangswindungen induziert wird.The invention relates to a reversible magnetic amplifier with parallel-connected Output turns and with a symmetrical non-linear resistance in shape a phase-sensitive rectifier for rectifying the output voltage with double the fundamental frequency induced in the output windings.
Es sind umkehrbare Magnetverstärker mit einem symmetrischen nichtlinearen Widerstand bekanntgeworden, der in Form eines phasenempfindlichen Gleichrichters ausgebildet ist und der für die Gleichrichtung der in den Ausgangswicklungen des Magnetverstärkers induzierten Spannung doppelter Grundfrequenz dient. Als nichtlinearer Widerstand wird ein Karborundumwiderstand (Thyrit), zwei in entgegengesetzten Richtungen durchlässige parallelgeschaltete Dioden oder eine Gleichrichlerbrücke verwendet, die im Diagonalzweig entweder eine Gleichspannungsquelle oder ein RC-Glied oder auch eine Zenerdiode enthält.They are reversible magnetic amplifiers with a symmetrical non-linear one Resistance became known in the form of a phase sensitive rectifier is designed and for the rectification of the in the output windings of the Magnetic amplifier induced voltage of double the fundamental frequency is used. As a non-linear Resistance becomes a carborundum resistance (thyrite), two in opposite directions transparent parallel-connected diodes or a rectifier bridge are used, in the diagonal branch either a DC voltage source or an RC element or also contains a zener diode.
Für eine wirksame Gleichrichtung der geradzahligen Harmonischen, die in den Ausgangswicklungen induziert werden, wird in den Stromkreis des Gleichrichters eine erste Harmonische angelegt, die beispielweise durch die Überbrückung einer der Speisewicklungen durch einen aktiven Widerstand erhalten wird. Hiermit wird erreicht, daß in den Gleichrichterstromkreis die erste Harmonische gelangt. Für die Begrenzung der mit der doppelten Grundfrequenz auftretenden Spannung wird ein hoher aktiver oder induktiver Widerstand in Reihe mit den Eingangswicklungen eingeschaltet.For effective rectification of the even harmonics, the Induced in the output windings will be in the rectifier circuit a first harmonic is created, for example by bridging a of the supply windings is obtained by an active resistor. This is achieves that the first harmonic gets into the rectifier circuit. For the limitation of the voltage occurring with twice the fundamental frequency becomes a high active or inductive resistance switched in series with the input windings.
Ein wesentlicher Nachteil der Magnetverstärker oben beschriebener Art liegt nun darin, daß sie eine Fehlerspannung am Ausgang erzeugen, sobald in der Speisespannung geradzahlige Harmonische auftreten. Eine jede Änderung der Größe oder der Amplitude bzw. Phase dieser Harmonischen hat eine entsprechende Nullpunktabweichung des Verstärkers zur Folge.A major disadvantage of the magnetic amplifier described above Art now lies in the fact that they generate an error voltage at the output as soon as in Even harmonics occur in the supply voltage. Any change in size or the amplitude or phase of these harmonics has a corresponding zero point deviation of the amplifier.
Der Zweck der vorliegenden Erfindung ist es, diesen Nachteil zu beheben.The purpose of the present invention is to remedy this drawback.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen umkehrbaren Magnetverstärker anzugeben, bei dem eine Nullpunktabweichung völlig vermieden oder wenigstens gegenüber den bekannten Einrichtungen dieser Art wesentlich herabgesetzt wird.The invention is based on the object of a reversible magnetic amplifier indicate in which a zero point deviation is completely avoided or at least opposite the known facilities of this type is significantly reduced.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird bei einem Magnetverstärker der eingangs erwähnten Art diese Aufgabe dadurch gelöst, daß zusätzliche Kompensationswindungen vorgesehen sind, die auf den Magnetkernen des Magnetverstärkers angeordnet und die analog wie die Eingangswindungen geschaltet sind, und daß in Reihe mit den Kompensationswindungen an der Spannungsquelle ein zusätzlicher symmetrischer nichtlinearer Widerstand geschaltet ist, der einen phasenempfindlichen Gleichrichter für die geradzahligen Harmonischen der Netzspannung darstellt.According to the present invention, in a magnetic amplifier This object is achieved by the fact that additional compensation windings are provided, which are arranged on the magnetic cores of the magnetic amplifier and the analogous to how the input windings are connected, and that in series with the compensation windings an additional symmetrical non-linear resistor is connected to the voltage source which is a phase sensitive rectifier for the even harmonics represents the mains voltage.
Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung besteht darin, daß der zusätzliche nichtlineare symmetrische Widerstand in Reihe über einen regelbaren Widerstand angeschlossen ist, der die erforderliche Einstellung des Pegels des Kompensationssignals zur Aufhebung des Einflusses der geradzahligen Harmonischen der Speisespannung sicherstellt, und daß parallel zu den Kompensationswindungen und dem regelbaren Widerstand ein Kondensator geschaltet ist, der den Einfluß der geradzahligen Harmonischen beseitigt, die in den Kompensationswindungen induziert werden.An advantageous development of the invention is that the additional non-linear symmetrical resistor in series via an adjustable one Resistor is connected, which makes the required setting of the level of the compensation signal to eliminate the influence of the even harmonics of the supply voltage, and that parallel to the compensation windings and the adjustable resistor Capacitor is connected, which eliminates the influence of the even harmonics, which are induced in the compensation windings.
Die Erfindung wird nun an Hand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert.The invention is now based on an exemplary embodiment with reference explained in more detail on the drawing.
Die Zeichnung zeigt ein Schaltschema eines erfindungsgemäßen umkehrbaren Magnetverstärkers.The drawing shows a circuit diagram of a reversible according to the invention Magnetic amplifier.
Der in der Zeichnung dargestellte Magnetverstärker enthält zwei gleich ausgeführte Magnetkerne 1 und 2 aus hochpermeablem Material. Auf diesen Kernen sind Speisewindungen 3 und 4, Eingangswindungen 5 und 6, Ausgangswindungen 7 und 8 und Kompensationswindungen 9 und 10 angeordnet. Die Windungsanfänge sind in der Zeichnung mit einem Punkt gekennzeichnet. Die Speisewindung 3 ist mit einem Widerstand 11 überbrückt. Durch diesen Widerstand wird erreicht, daß im Ausgangsstromkreis des Magnetverstärkers hauptsächlich eine Spannung mit Grundfrequenz auftritt. Wenn der Magnetverstärker von einer Wechselstromquelle gespeist wird, kann zur Begrenzung des durch die Speisewindungen 3 und 4 fließenden Stroms ein Begrenzungswiderstand 12 in Reihe mit den Speisewindungen 3 und 4 geschaltet werden. Zur Begrenzung der Größe der geradzahligen Harmonischen im Eingangsstromkreis ist ein hoher aktiver bzw. induktiver Widerstand 13 vorgesehen, der in Reihe mit den Eingangswindungen 5 und 6 geschaltet ist. Dies kann ebenfalls mit Hilfe eines Filters erreicht werden.The magnetic amplifier shown in the drawing contains two identically designed magnetic cores 1 and 2 made of highly permeable material. Supply windings 3 and 4, input windings 5 and 6, output windings 7 and 8 and compensation windings 9 and 10 are arranged on these cores. The beginnings of the turns are marked with a point in the drawing. The feed winding 3 is bridged with a resistor 11. This resistance ensures that mainly a voltage with a fundamental frequency occurs in the output circuit of the magnetic amplifier. If the magnetic amplifier is fed by an alternating current source, a limiting resistor 12 can be connected in series with the feed windings 3 and 4 in order to limit the current flowing through the supply windings 3 and 4. To limit the size of the even harmonics in the input circuit, a high active or inductive resistor 13 is provided, which is connected in series with the input windings 5 and 6. This can also be achieved with the help of a filter.
Eine Belastung 14 liegt über einen nichtlinearen Widerstand 15 mit einer symmetrischen nichtlinearen Strom-Spannungs-Kennlinie an den Klemmen der in Reihe geschalteten Ausgangswindungen 7 und B. Ein parallel zur Belastung 14 geschalteter Kondensator 16 sorgt für eine Glättung des durch die Belastung 14 fließenden gleichgerichteten Stroms. Zur Erzeugung eines von der Amplitude und der Phase der geradzahligen Harmonischen der Speisespannung abhängigen Kompensationssignals liegt an den Klemmen der Speisespannungsquelle eine Reihenschaltung aus einem zusätzlichen nichtlinearen Widerstand 17 mit symmetrischer StromrSpannungs-Kennlinie, einem linearen regelbaren Widerstand 18 und den Kompensationswindungen 9 und 10. Der Kompensationsstrom ist mit Hilfe des linearen regelbaren Widerstandes 18 einstellbar. Ein den regelbaren Widerstand 18 und die Kompensationswindungen 9 und 10 überbrückender Kondensator 19 vermeidet eine Gleichrichtung der durch den spannungsabhängigen symmetrischen Widerstand 17 in den Kompensationswindungen 9 und 10 induzierten geradzahligen Harmonischen und glättet zugleich den gleichgerichteten Kompensationsstrom.A load 14 lies across a non-linear resistor 15 with a symmetrical, non-linear current-voltage characteristic curve at the terminals of the output windings 7 and B connected in series. A capacitor 16 connected in parallel with the load 14 smooths the rectified current flowing through the load 14 . To generate a compensation signal that depends on the amplitude and phase of the even harmonics of the supply voltage, there is a series connection of an additional non-linear resistor 17 with a symmetrical current voltage characteristic, a linear adjustable resistor 18 and the compensation windings 9 and 10 at the terminals of the supply voltage source is adjustable with the help of the linear adjustable resistor 18. A capacitor 19 bridging the controllable resistor 18 and the compensation windings 9 and 10 avoids rectification of the even harmonics induced in the compensation windings 9 and 10 by the voltage-dependent symmetrical resistor 17 and at the same time smooths the rectified compensation current.
Der parallel zur Speisewindung 3 geschaltete Widerstand 11 dient dazu, daß in den Ausgangswindungen 7 und 8 eine Spannung mit Grundfrequenz induziert wird. Bei Abwesenheit von geradzahligen Harmonischen im Versorgungsnetz und in der Eingangsspannung wird die Ausgangsspannung nicht gleichgerichtet.The resistor 11 connected in parallel to the feed winding 3 serves to that in the output windings 7 and 8, a voltage with a fundamental frequency is induced. In the absence of even harmonics in the supply network and in the input voltage the output voltage is not rectified.
Wird jedoch eine Spannung an den Eingang des Verstärkers gelegt, so werden in den Ausgangswindungen 7 und 8 neben der ersten Grundwelle auch die geradzahligen Harmonischen induziert, die mit Hilfe des nichtlinearen symmetrischen Widerstandes 15 gleichgerichtet werden.However, if a voltage is applied to the input of the amplifier, so In the output windings 7 and 8, in addition to the first fundamental wave, there are also the even-numbered ones Harmonics induced with the help of the non-linear symmetrical resistance 15 are rectified.
Der gleichgerichtete Ausgangsstrom fließt durch die Belastung 14. Treten im Versorgungsnetz geradzahlige Harmonische auf, so werden sie auch zum Teil in den Ausgangswindungen 7 und 8 transformiert und hier gleichgerichtet, wodurch am Ausgang des Verstärkers ein Fehlersignal entsteht.The rectified output current flows through the Load 14. If even harmonics occur in the supply network, then they are also partially transformed in the output windings 7 and 8 and rectified here, whereby an error signal arises at the output of the amplifier.
Die geradzahligen Harmonischen des Versorgungsnetzes werden durch den zusätzlichen nichtlinearen symmetrischen Widerstand 17 gleichgerichtet. Dadurch entsteht in den Kompensationswindungen 9 und 10 eine Spannung, die den Einfluß der aus dem Versorgungsnetz unmittelbar in den Ausgangswindungen 7 und 8 umgespannten geradzahligen Harmonischen kompensiert.The even harmonics of the supply network are rectified by the additional non-linear symmetrical resistor 17. This creates a voltage in the compensation windings 9 and 10 which compensates for the influence of the even-numbered harmonics that are directly spanned from the supply network in the output windings 7 and 8.
Auf diese Weise wird eine beträchtliche Herabsetzung des Einflusses von geradzahligen Harmonischen des Versorgungsnetzes und somit auch von Änderungen dieser Harmonischen auf die Nullpunktstabilität des Magnetverstärkers erreicht, wodurch die Empfindlichkeit des Magnetverstärkers erhöht und sein Einsatz zur Verstärkung schwächerer Signale ermöglicht wird.This way there will be a considerable diminution of influence of even harmonics of the supply network and thus also of changes of these harmonics on the zero point stability of the magnetic amplifier, thereby increasing the sensitivity of the magnetic amplifier and its use for amplification weaker signals is made possible.
Claims (2)
Priority Applications (1)
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1965
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Non-Patent Citations (1)
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