DE2161599B2 - Transformator mit stetiger Einstellbarkeit einer Ausgangswechselspannung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Transformator mit stetiger Einstellbarkeit einer einphasigen Ausgangswechselspannung unter Verwendung eines dreischenkligen Magnetkernes mit zwei Außenschenkeln, einem Mittelschenkel und zwei Jochen, wobei sich in jeder Hälfte des einen Joches eine öffnung befindet, in der jeweils paarweise zwei Steuerwicklungen angeordnet sind, die bezogen auf den sich um die öffnung bildenden magnetischen Hilfskreis gleichsinnig geschaltet und so durch Gleichstrom erregbar sind, daß die zugeordnete Hälfte des Joches stetig sättigbar ist.

In der französischen Patentschrift 9 98 502 und der deutschen Offenlegungsschrift 15 38271 sind dreischenkiige Magnetkerne gezeigt, in deren Jochen sich öffnungen befinden, wobei in diesen öffnungen Wicklungspaare angeordnet sind, an die jeweils ein Steuerstrom herangeführt wird. Während auf dem mittleren Schenkel des Kerns die Primärwicklung des Kernes angeordnet ist, «ind die Sekundärwicklungen auf den Außenschenkeln angebracht.

Die in der deutschen Offenlegungsschrift 15 38271 beschriebene Anordnung ist eine Steueranordnung, die z. B. als langsamer Schalter, als automatische Verstärkungssteuerung, als Phasendetektor usw. verwendet werden kann. Insbesondere soll diese Anordnung eine definierte Dämpfung zwischen dem primärseitig zugeführten Eingangssignal und dem ausgangsseitig abnehmbaren Ausgangssignal ermöglichen. Dies wird bei dieser bekannten Anordnung dadurch erreicht, daß die in den öffnungen angebrachten Steuerwicklungen von einer einstellbaren Gleichstromquelle oder von mehreren solchen Quellen angesteuert werden, so daß durch den mehr oder weniger eintretenden Sättigungseffekt die Kopplung zwischen Eingang und Ausgang verändert werden kann. Dabei wird jedoch jeweils, wie vorstehend schon ausgeführt, eine Gleichspannung fesi eingestellt.

In der französischen Patentschrift 9 98 502 ist dar über hinaus noch eine Anordnung gezeigt, bei der dit oben erwähnte Steuerwicklung in Abhängigkeit vor den Schwankungen der Ausgangsspannung gesteuert wird. Dadurch wird eine Regelung der Ausgangspan nung erreicht. Eine solche Regelung ist jedoch vor al lern dann, wenn große Leistungen ausgeregelt werder sollen, nicht mehr akzeptabel, weil durch das unter schiedliche Aufbringen von Primär- und Sekundärwick lung auf getrennten Schenkein eines Kerns eine erheb

iche Streuung auftritt, die im Endeffekt zu einem kleinen Leistungsfaktor führt Außerdem tritt bei Belastung eine Distorsion der Sekundärspannung auf. Durch diese Nachteile wird die bekannte Anordnung gchon bei einer Leistung von enigen hundert VA unbrauchbar.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Regeltransformatoranordnung zu finden, die geringe Streuung und niedrigen Oberwellengehal' aufweist

Gemäß 4ττ Erfindung wird der Transformator der eingangs genannten Art derart ausgebildet, daß die beiden Außenschenkel je eine Primärwicklung tragen, die in Reihe geschaltet sind und gleiche Windungszahl besitzen, daß die beiden Außenschenkel außerdem je eine Sekundärwicklung tragen, die in Reihe geschaltet sind und unterschiedliche Windungszahl besitzen und daß der Wickelsinn der Primärwicklungen so festgelegt ist, daß sich die Flüsse der beiden Außensctenkel im Mittelschenkel addieren.

Durch diese Maßnahmen erhält man einen Transformator mit stetiger Einstelibarkeit einer einphasigen Ausgangswechselspannung, bei dem die Streuung auf ein Minimum reduziert ist Darüber hinaus sind derartige Transformatoren sowohl für kleine als auch für gro-Be Leistungen einfach in der Herstellung, insbesondere erhält man eine kontinuierliche Regelung von Wechselspannungen mit gleichzeitig niedrigem Oberwellengehalt

Bildet man den Transformator so aus, daß der Mittelschenkel eine dritte Primärwicklung trägt, die zu der Reihenschaltung der beiden anderen Primärwicklungen parallel liegt, und daß der Mittelschenkei eine dritte Sekundärwicklung trägt, die zu den beiden anderen Sekundärwicklungen in Reihe liegt, so kann ohne Joch verbreiterung durch den Mittelkern der für die Reglur.g erforderliche Fluß erzielt werden.

Eine weitere Vereinfachung im Aufbau erzielt man, wenn man die Primärwicklung eines Schcr.J eis nach Art eines Autotransformators verknüpft.

Eine weitere Erkenntnis im Rahmen der Erfindung zeigt daß durch die magnetische Charakteristik die Transformalorbleche des Magnetkerns nicht linear sind, so daß diese Asymmetrie des magnetischen Widerstandes für die beiden Wege des Hauptflusses über die Jeweilsgen Stege der Öffnungen in denen die Wicklungspaare mit ihren Teilwicklungen angeordnet sind, zu verschiedenen Werten der Induktion B führen, wodurch in den Regelwicklungen eine unterschiedliche EMK auf den Enden der Wicklungen induziert werden kann. Es wäre also die Wechselstromkorrponente der EMK in den Regelwicklungen nicht vollkommen kompensiert, was wiederum große Schwierigkeiten bei dem elektronischen Regelteil, das diesen Wicklungen vorgeschaltet ist herbeiführen würde, weil für diese Regelung dann wieder eine zusätzliche Energie aufgewendet werden müßte Um daher eine solche unterschiedliche Restwechselstromkomponente zu vermeiden wird als weitere Maßnahme zur Verbesserung der Regeleigenschaften vorgeschlagen, die beiden Teilwicklungen d«r Wicklungspaare unterschiedlich auszuführen, so daß eine Teilwicklung etwa um 0,6% kleiner sein soll als die andere.

Um eine vollkommene Kompensation unerwünschter Komponenten induktiver elektromotorischer Kräfte in den Steuerwicklungen zu vermeiden, wird der Transformator ferner so ausgebildet, daß in jeder Öffnung mindestens eine Kompensationswicklung angeordnet ist, die aus einem Wicklungspaar gleicher Windungszahl besteht und kurzgeschlossen ist.

Ferner kann parallel zur Primärwicklung des einen Außenschenkels ein Siebglied, bestehend aus der Reihenschaltung einer Induktivität und eines Kondensators, liegen, das auf die zu kompensierende Harmonische abgestimmt ist.

Dadurch kann eine wesentlich bessere Beseitigung der jeweils unerwünschten Harmonischen als bei bekannten Anordnungen, bei denen die Filtrierung auf der Sekundärseite erfolgt erzielt werden.

Weiterhin läßt sich der Sekundärwicklung ein Gleichrichter mit einem Filter im Gleichstromkreis nachschalten, wodurch der Regeltransformator auch für Gleichspannungsregelung und als Stabilisator verwendet werden kann.

Bildet man den Transformator so aus, daß die Änderungen der Gleichströme in den Steuerwicklungen kontinuierlich und kontaktlos durch steuerbare Halbleiterelemente derart von Null bis zu einem jeweiligen Maximalwert erfolgen, daß ihre Summe für den jeweiligen Regelbereich konstant ist, so erhält man ein Optimum an Regelgenauigkeit.
Außerdem wird dadurch sowohl die Hand- als auch die automatische Regelung in Halbleiterelementen unter Anwendung integrierter Schaltungen eröffnet, was einen hohen Grad an Genauigkeit und Verläßtlichkeit in der Arbeit, Verkleinerung der Abmessungen und Verringerung des Preises gegenüber den bisher bekannten Anordnungen mit Transduktoren oder elektrischen Röhren als Hauptelemente der Regelung oder bei nur teilweisem Gebrauch einiger elektrischer Halbleiter ermöglicht.

Das Schlichten der Bleche für das Joch mit den öff-

■!5 nungen für die Steuer- und Kompensationswicklungen kann mit Blechen mit H-förmigem Querschnitt erfolgen, wobei die beiden radialsymmetrisch gegenüberliegenden Schenkel gegenüber den anderen beiden Schenkeln verlängert sind oder mit Blechen mit U-förmigem Querschnitt, wobei der eine Schenkel gegenüber dem anderen verlängert ist. so daß die H- bzw. U-förmigen Bleche mit den weiteren Blechen mit rechteckigem Querschnitt eine Einheit mit dem restlichen Magnetkern bilden.

Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß der Transformator als Drehstromtransformator in der Weise ausgebildet ist, daß der Magnetkern sechs Schenkel, von denen jeweils zwei in einer Linie liegen, und drei Joche aufweist, von denen die beiden äußeren

so Joche je zwei Öffnungen besitzen.

Dadurch erhält man in einfacher Weise Drehtransformatoren, die bezüglich der Regelbarkeit die gleichen Vorteile aufweisen wie dies vorstehend an Hand der Einphasentransformatoren bereits ausgeführt wurde.

Die Erfindung kann überall dort angewendet werden, wo es notwendig ist, Wechsel- oder Gleichspannung zu erzeugen, mit oder ohne automatischer Regelung, für normale oder Tiefenregelung, für Nieder- oder Hochspannung, besonders auch als genauer StabihUitor mit

(<o Transformator- odtr AutotransfoffltttorMitfthrunf, ftti Wechsel- oder Gleichstrom, in Radio- oder Fernsehstu dios und entsprechenden Einrichtungen bei der Pos und in Verteilernetzen zur Regelung von Transform« toren für elektrische öfen, wobei Transformatoren mi

('5 Trocken-Flüssigkeits- fester oder Gas-Isolation ohni Begrenzung des Spannungsbereichs in ein oder drei phasiger Ausfertigung erstellt werden können. An Hand der Ausführungsbeispiele nach den F i g.

bis 10 wird die Erfindung näher erläutert.

F i g. 1 zeigt einen Regeltransformator bzw. Stabilisator, der aus einer magnetischen Spule mit Regelwicklungen dund eund Kompensationswicklungen f, einem Filter, einem elektronischen Regler für Hand oder automatische Regelung und Gleichrichter sowie Filter für den Fall der Gleichstromregelung enthält. Der magnetische Kreis des einphasigen Regel-Transformators oder Stabilisators besieht aus den Kernen 5, 6 und 7 sowie zwei Jochen. Auf einem joch befinden sich zwei öffnungen 1 und 2. Der Spulenkern der Magnetspule ist aus Transformatorenblech hergestellt. Die Arbeitswicklungen bilden die drei primären Teilwicklungen a und g sowie die drei sekundären Teilwicklungen b. c. h. Die Regelwicklung besteht aus einem Paar Wicklungen 1 s (/und eund ferner enthält jede Regelungswicklung eine oder mehrere Kompensationswicklungen f. Die Teilwicklungen der Primärwicklung haben die gleiche Windungszahl, die Teilwicklungen der Sekundärwicklung verschiedene Windungszahlen. Die Wicklung b hat 10 bis 85% der Wicklung von c, je nach gewünschtem Regelbereich.

Die Kompensationswicklungen sind einschichtig und gleich ausgebildet. Sie können mit jeder Regelwicklung d und e ein- oder mehrmals verbunden sein. Im letzteren Fall sind sie im Inneren galvanisch isoliert, wie in F i g. 2 gezeigt, geschaltet. Dabei sind die Wicklungen a der Primärwicklung in Reihe und die Wicklung g der Primärwicklung zu den Wicklungen a parallel geschaltet Die Teilwicklungen der Sekundärseite liegen in Reihe. Soll der Regeltransformator als regelbarer Gleichrichter oder Stabilitsator für Gleichspannung verwendet werden, so ist sekundärseitig der Gleichrichter 8 und das Filter 9 angeschlossen. Primärseitig ist auf der Wicklung a des Kerns 5 oder auf besonderen Wicklungen um den Kern 5 parallel die Filterwicklung 3 und 4 vorhanden. Sie hat die Aufgabe der Vernichtung der dritten Harmonischen der sekundärseitig abgegebenen Spannung.

Wenn die Anordnung als Stabilisator verwendet werden soll, werden die in den Schlitzen des Joches befindlichen Wicklungen aus einer gesonderten Quelle gespeist Wird die Anordnung als Regeltransformator verwendet, so erfolgt die Speisung aus den Sekundärwicklungen über einen Gleichrichter, dessen Stromstärke über Transistoren oder Thyristoren als Stellglieder verändert wird.

Transistoren und Thyristoren sind Grundelemente für die kontinuierliche Regelung des Gleichstromes in den Wicklungen d und e Die Wicklungspaare der w Wicklungen d. e und f sind so miteinander verbunden, daß deren Flufi dem Fluß der Grundwelle entgegenwirkt.

Die den Gleichstrom regelnden Wicklungen d und e sind auf einen Teil des magnetischen Kreises, wie in *s F i g. 2 gezeigt aufgebracht. Die Regelung der Spannung erfolgt durch verschiedene Aufteilung des Gleichstromes in den Regehvicklungen d und e in einem be stimmten optimalen Verhältnis, wobei die Summe der beiden Ströme konstant bleibt Die maximale Sekun- 6c därspannung erhält man. wenn die Primärspannung konstant ist und in der Wicklung eder maximale Regelstrom fließt und der minimale Regelstrom in der Wickhing d. Umgekehrt erhält man die minimale Sekundär spannung dann, wenn der Regelstrom den Maximal- '■-wert in der Wickhing d und den Minimalwert in der Wicklung e hat. Wenn sich das Verhältnis des Regelst romes in den Wicklungen d und c ändert, ändert sich auch die Sekundärspannung kontinuierlich. Wenn man die automatische Regelung so einstellt, daß sie die Sekundärspannung konstant hält, wenn sie in den bestehenden Grenzen der Primärspannung sich ändert, erhält man einen Stabilitsator. Im gesamten Bereich der Regelspannung von Leerlauf bis zur Nennlast erfolgt die Regelung für ohmsche, induktive und kapazitive Belastung kontinuierlich ohne höhere Harmonische der sekundären Ausgangsspannung (Klirrfaktor kleiner 1.5%). bei einem hohen Leistungsfaktor und geringen Regelzeitkonstanten.

Bei einer Erprobung bei Transformatoren zwischen 5 105 kVA wurden bezüglich der kontinuierlichen Regelung von Wechsel- und Gleichstrom gute technische und ökonomische Ergebnisse erzielt.

Verwendet man an Stelle eines Einphasen-Transfor mators. wie vorstehend beschrieben, einen Dreiphasen-Transformator, so kann die Regelung in gleicher Weise erfolgen. Dabei ist es möglich, entweder je Phase eine Regelung vorzusehen oder aber für alle drei Phasen gemeinsam /u regeln.

Ein Ausführungsbeispiel hierfür ist in den F 1 g. 3 und 4 gezeigt, wobei an Stelle einer einphasigen eine dreiphasige Regelung erfolgt.

Eine Anordnung, bei der an Stelle von Gleichstrom Wechselstrom geregelt wird, die aber ansonsten die gleiche Funktionsweise und den gleichen Aufbau aufweist wie die Anordnung nach F 1 g. 1, ist in den F i g. 5 und 6 gezeigt.

Nach diesem Prinzip können auch einphasige und dreiphasige Autotransformatoren arbeiten. In den F i g. 3 und 4 ist das Schema eines dreiphasigen Autotransformators auf einem Magnetkreis geneigt. Er besteht aus zwei geschlossenen Dreiphasen-Magnetkrei sen 1 und 2 mit gemeinsamen Joch; am oberen und unteren Joch befinden sich je zwei öffnungen 3 und 4. In jede dieser öffnungen sind je ein Paar Regelwicklungen d und e. die wie in der Anordnung nach den F i g. 1 und 2 geschaltet sind, angeordnet, die die Regelung gemeinsam bewirken. Die Arbeitswicklungen bestehen aus je zwei Paar Primärwicklungen a. die in Reihe geschaltet sind und aus je zwei Sekundärwicklungen b und c. die ebenfalls in Reihe geschaltet sind. Die Maximalspannung auf der Sekundärseite tritt an den Klemmen 8,9 und tO auf. wenn der Wert des regelnden Stromes in den Wicklungen e maximal und in den Wicklungen (/minimal ist. Die minimale Sekundärspannung erhält man, wenn der Regelstrom in den Wicklungen e minimal und in d maximal ist. wobei das Primärspannungsnetz 5. 6 und 7 konstant bleibt. Die Wirkungsweise ist die gleiche wie beim vorhergehend beschriebenen Einphasentransformator.

Die F i g. 5 und 6 zeigen das Schema der Schaltung eines Einphasen-Autotransformators, den Magnetkreis, die Regehvicklungen d und e. die Kompensationswicklungen f. Die Funktionsweise ist die gleiche wie beim Einphasentransformator wie er in den F i g. 1 und 2 dargestellt ist Die Primärwicklung besteht aus drei Teil wicklungen, von denen jeweils zwei Wicklungen a in Reihe und eine Teihvicklung g parallel geschaltet sind. Die Sekundärwicklung besteht aus drei Teihwicklungen c. h und b. die in Reihe geschaltet sind wobei die Sekundärwicklung h und die Primärwicklung g als Auto Transformatoren ausgeführt sind. Das Filter, welches aus der Kapazität 3 und Induktivität 4 besteht, liegt parallel zur Primärwicklung a.

Der Magnetkern wird aus Transformatorenblech hergestellt. Wenn die öffnungen 1 und 2 ausgespart

oder ausgestanzt sind, können die Wicklungen d, e und f nur im Durchfädel-Verfahren hergestellt werden. Das ist jedoch für eine Industriefertigung zu langsam und zu unwirtschaftlich.

Um es zu ermöglichen, daß die Wicklungen d, e und / so wie auch die Arbeitswicklungen des Transformators getrennt gefertigt werden können, damit sie fertig montiert auf den Magnetkern aufgebracht werden können, müssen die Bleche für den Magnetkern mit ihren Offnungen 1 und 2 auf eine besondere Art und Weise geschlichtet werden, -nd die Montage der Wicklungen muß nach einer bestimmten Reihenfolge vorgenommen . werden.

Die Schlichtung der einzelnen Bleche für den Magnetkern ist aus den F i g. 7 bis 10 ersichtlich.

Im Prinzip können die Magnetbleche so geschlichtet werden, daß der Magnetkern aus einem, zwei oder mehreren Teilen in ein Ganzes zusammengefügt wird.

In den F i g. 7 und 8 ist die vorgesehene Art und Weise für das Schlichten der Bleche dargestellt, und zwar für die geradzahligen und ungeradzahligen Schichten für die Konstruktion eines Magnetkernes aus zwei Teilen k und /. Das Teil 1 wird nach der herkömmlichen Methode erstellt. Das Teil k wird aus den Blechen It und 12 zusammengefügt. Das Blech hat die Form des Buchstabens H in bezug auf die verlängerten Seitenteile, mit den eingebrachten Öffnungen t und 2. Die Bleche 12 haben rechteckige Form. Das Schlichten der Bleche wird zuerst für alle Schichten der Blechform 11 vorgenommen. Sodann werden die Bleche befestigt und danach die gesondert gefertigten Wicklungen d, t und /"darauf befestigt. Danach erst werden die Bleche mit der Form 12 geschlichtet und der ganze Magnet kern zusammengefügt.

Für die Ausführung des Magnetkernes aus einen Stück ist das Schlichten der Bleche in F i g. 9 für dii geradzahligen Schichten und in Fi g. 10 für die unge radzahligen Schichten, dargestellt. Die spezialgeform ten Bleche sind hierbei die Bleche 11 und 13. Das Blecl 13 ist in seiner Form ähnlich einem unsymmetrischer Buchstaben U, in das noch die Öffnungen 1 bzw. 2 ein geschnitten sind. Die Bleche U und 12 für die gerad zahligen und 12 und 13 für die ungeradzahligen Schich ten werden auf die Magnetkernbleche 14, 15 und 11 bzw. 16,17 und 18 aufgeschlichtet.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

909 530»

Claims (10)

1. Patentansprüche:

   !.Transformator mit stetiger Einstellbarkeit einer einphasigen Ausgangswechselspannung unter Verwendung eines dreischenkligen Magnetkernes mit zwei Außenschenkeln, einem Mittelschenkel und zwei Jochen, wobei sich in jeder Hälfte des einen Joches eine Öffnung berindet, in der jeweils paarweise zwei Steuerwicklungen angeordnet sind, die ι ο bezogen auf den sich um die Öffnung bildenden magnetischen Hilfskreis gleichsinnig geschaltet und so durch Gleichstrom erregbar sind, daß die zugeordnete Hälfte des Joches stetig sättigbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Außenschenkel (5,7) je eine Primärwicklung (a) tra gen, die in Reihe geschaltet sind und gleiche Windungszahl besitzen, daß die beiden Außenschenkel (5, 7) außerdem je eine Sekundärwicklung (c, b) tragen, die in Reihe geschaltet sind und unterschiedliehe Windungszahl besitzen und daß der Wickelsinn der Primärwicklungen (a) so festgelegt ist, daß sich die Flüsse der beiden Außenschenkel im Mittelschenkel addieren.
2. 2. Transformator nach Anspruch 1. dadurch gckennzeichnet, daß der Mittelschenkel eine dritte Primärwicklung (g) trägt, die zu der Reihenschaltung der beiden anderen Primärwicklungen (a) paraüel liegt, und daß der Mittelschenkel eine dritte Sekundärwicklungen (Λ) trägt, die zu den beiden anderen Sekundärwicklungen (c b) in Reihe liegt.
3. 3. Transformator nach Anspruch 1 oder 2, dd durch gekennzeichnet, daß die Primär- (a, g) und Sekundärwicklung (c, h, b) eines Schenkels nach Art eines Autotransformators (Sparschaltung) verknüpft sind.
4. 4. Transformator nach einem der Ansprüche 1 bis

   3, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis der Windungszahlen der beiden Steuerwicklungen (d. e) einer Öffnung (1, 2) zwischen 1,006 bis 0.994 wählbar ist.
5. 5. Transformator nach einem der Ansprüche 1 bis

   4, dadurch gekennzeichnet, daß in jeder Öffnung (1, 2) mindestens eine Kompensationswicklung (f) angeordnet ist, die aus einem Wicklungspaar gleicher Windungszahl besteht und kurzgeschlossen ist.
6. 6. Transformator nach einem der Ansprüche 1 bis

   5, dadurch gekennzeichnet, daß parallel zur Primärwicklung (a) des einen Außenschenkels (5) ein Siebglied, bestehend aus der Reihenschaltung einer Induktivität (4) und eines Kondensators (3) liegt, das auf die zu kompensierende Harmonische abgestimmt ist.
7. 7. Transformator nach einem der Ansprüche 1 bis

   6, dadurch gekennzeichnet, daß der Sekundärwicklung ein Gleichrichter (8) mit einem Filter (9) im Gleichstromkreis nachgeschaltet ist.
8. 8. Transformator nach einem der Ansprüche 1 bis

   7, dadurch gekennzeichnet, daß die Änderungen der Gleichströme in den Steuerwicklungen (d, e) konti- to nuierlich und kontaktlos durch steuerbare Halbleiterelemente derart von Null bis zu einem jeweiligen Maximalwert erfolgen, daß ihre Summe für den jeweiligen Regelbereich konstant ist.
9. 9. Transformator nach einem der Ansprüche I bis ⁽⁾5

   8, dadurch gekennzeichnet, daß das Schlichten der Bleche für das Joch (it) mit den Öffnungen (1, 2) für die Steuer- und Kompensationswicklungen (a, e) mit Blechen (11) mit H-förmigem Querschnitt, bei dem die beiden radial symmetrisch gegenüberliegenden Schenkel gegenüber den anderen beiden Schenkeln verlängert sind bzw. mit Blechen mit U-förmigem Querschnitt, wobei der eine Schenkel gegenüber dem anderen verlängert ist, durchgeführt ist und daß die H- bzw. U-förmigen Bleche (11,13) mit den weiteren Blechen (12... 18) mit rechteckigem Querschnitt eine Einheit mit dem restlichen Magnetkern (1) bilden. .
10. 10 Transformator nach einem der Ansprüche 1 bis 9 dadurch gekennzeichnet, daß der Transformator a'ls Drehstromtransformator in der Weise ausgebildet ist, daß der Magnetkern sechs Schenkel, von denen jeweils zwei in einer Linie liegen, und drei Joche aufweist, von denen die beiden äußeren Joche je zwei öffnungen (3,4) besitzen.