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Magnetischer Verstärker Um geringe Änderungen eines Steuergleichstromes
in verstärkte Änderungen des Stromes in einem mit einer Bürde belasteten Wechselstromkreis
zu übertragen, kann man sich mit Vorteil vormagnetisierter Drosseln bedienen, deren
Wechselstromwicklungen in dem Bürdenstromkreis liegen und auf deren Vormagnetisierung
der Steuergleichstrom einwirkt. Dabei kann natürlich die eigentliche Bürde auch
über einen Gleichrichter in den Wechselstromkreis eingeschaltet sein. Es ist bekannt,
zur Erhöhung der Verstärkung den Bürdenstromkreis auf die vormagnetisierte Drossel
in der Weise rückzukoppeln, daß von dem Bürdenstrom mit Hilfe eines Nebenwiderstandes
oder eines Stromwandlers ein gewisser Teil abzweigt, über einen Hilfsgleichrichter
gleichgerichtet und zur zusätzlichen Vormagnetisierung der Drosseln verwendet wird.
Der Richtungssinn dieser zusätzlichen Vormagnetisierung wind dabei so gewählt, daß
die Änderung des Bürdenstromes die Änderung ,des Steuerstromes, durch welche sie
hervorgerufen wird, hinsichtlich der vormagnetisierenden Wirkung auf die Drossel
unterstützt. Die Erfindung betrifft .einen auf diesem Grundgedanken aufgebauten
magnetischen Verstärker, der sich gegenüber der bekannten Anordnung durch größere
Steilheit der Verstärkerkennlinie und demzufolge durch einen wesentlich gesteigerten
Verstärkungsgrad auszeichnet. Gemäß der Erfindung sind in den von dem Bürdens.tromkreis
abgezweigten Stromkreis eine oder mehrere weitere Drosseln eingeschaltet, welche
als zweite oder weitere Rückkopplungsstufe von dem gleichgerichteten abgezweigten
Strom vormagnetisiert werden.
In der- Zeichnung sind Ausführungsbeispiele
der Erfindung dargestellt.
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In Fig. i ist über einem Transformator i der Bürdenwiderstand 2 an
ein nicht näher bezeichnetes Wechselstromnetz angeschlossen. In Reihe mit dem Bürdenwiderstand
liegen :die Wechselstromwicklurigeri 3, 3' der Hauptdrossel Dl. Die Vormagnetisierungswicklungen
4, q.' dieser Drosseln werden über einen Hilfsgleichrichter 6 mit einem Gleichstrom
il gespeist, der mittels des Nebenwiderstandes 5 von dem Bürdenstrom abgezweigt
wird. In dem Wechselstromteil des dem Nebenwiderstand 5 parallel geschalteten Stromkreises
ist nun noch eine weitere Drossel D2 mit ihren Wechselstroinwicklungen7, 7' geschaltet.
Auf die Vormagnetisierungswicklungen g, g' dieser Drossel D2 wirkt der .zu verstärkende
Steuergleichstrom T, ein. Außerdem besitzt :die Drossel D2 noch die Vorniagnetisierungswicklungen
8, 8', welche parallel zu den Wicklungen 4, 4 der Drossel Dl an die Ausgangsseite
des Hilfsgleichrichters 6 angeschlossen sind. Der an dem Nebenwiderstand 5 abgezweigte
Teil des Bürdenstromes teilt sich also nach erfolgter Gleichrichtung in .dem Hilfsgleichrichter
6 auf die beiden Vormagnetisierungsströme il und i2 auf. Wenn der Steuerstrom J"
beispielsweise anwächst, so wird der induktive Widerstand der Wicklungen 7, 7' vermindert,
und die beiden Vormagnetisierungsströme i, und i2 steigen. Durch das Steigen von
i2 wird die Induktivität der Drosselwicklungen 7, 7" noch mehr herabgesetzt, so
daß der Anstieg der Ströme i1 und i2 vergrößert wird. Zugleich bewirkt aber der
Strom i. ein Anwachsen :des Bürdenstromes, was ebenfalls auf die. Ströme il und
i2 im Sinne einer nochmaligen Steigerung zurückwirkt. Man erhält auf diese Weise
bei einer ganz geringen Zunahme des, Steuerstromes T,s eine erhebliche Vergrößerung
des Bürdenstromes.
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Eine Abwandlung dieser Schaltung, welche den Einfluß der Temperaturabhängigkeit
des inneren Widerstandes des im Rückkopplungskreis liegenden Hilfsgleichrichters
6 beseitigt, zeigt Fig. 2. Diese Anordnung unterscheidet sich von der Schaltung
nach Fig. i dadurch, daß die Drosseln D2 noch mit zwei weiteren Vormagnetisierungswicklungen
8" und 8"' ausgerüstet sind, deren Reihenschaltung der Reihenschaltung der Wicklungen
8 und 8' parallel geschaltet ist. Der Wicklungssinn dieser beiden Wicklungspaare
ist so gewählt, daß sie sich einander entgegenwirken. In dem Stromzweig, der die
Wicklungen 8" und 8"' umfaßt, liegt ein Widerstand, der dasselbe Temperaturverhalten
zeigt wie der Hilfsgleichrichter 6. Im vorliegenden Fall ist als Widerstand ebenfalls
ein Trockengleichrichterventil io verwendet. Wenn jetzt beispielsweise die Temperatur
zunimmt, so wird außer .dem inneren Widerstand des Hilfsgleichrichters 6 auch der
Widerstand des Trockengleichrichters io ansteigen und dementsprechend der Stromanteil
i2", welcher über die Wicklungen 8", 8"' fließt, gegenüber dem Stromanteil i2 in
den Wicklungen 8 und 8' abnehmen. Da, wie erwähnt, die erstgenannten Wicklungen
den Wicklungen 8, 8' entgegenwirken, so nimmt insgesamt die resultierende Vormagnetisierung
der Drossel D2 zu, und der Wechselstromwi.derstand des Parallelstromkreises zu dem
Nebenwiderstand 5 wird herabgesetzt. Auf diese Weise gelingt es, die Widerstandsänderungen
des Hilfsgleichrichters 6, soweit sie von Temperaturschwankungen herrühren, weitestgehend
zu kompensieren.
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Ein noch höherer Verstärkungsgrad läßt sich mit der Schaltung nach
Fig.3 erzielen. Hier sind in dem von dem Nebenwiderstand 5 abgezweigten Stromkreis
zwei Hilfsgleichrichter ii und 12 vorgesehen. In dem Gleichstromkreis des Hilfsgleichrichters
i i liegen die Vormagnetisierungswicklungen 4, 4' der Hauptregeldrossel Dx, während
der Hilfsgleichrichter- 12 außer den Vormagnetisierungswicklungen 14, il' einer
beiden Hilfsgleichrichtern vorgeschalteten Drossel D2 noch die Vormagnetisierungswicklungen
i6, 16' einer nur dem Hilfsgleichrichter 12 vorgeschalteten Drossel D3 speist. Auf
die Vormagnetisierungswicklungen 17, 17' der Drossel D3 wirkt außerdem der zu verstärkende
Steuergleichstrom l,. Eine Zunahme des Steuergleichstromes: T" hat eine Induktivitätsvermin:derun:g
der Wicklungen 15, 15' der Drossel D3 zur Folge, wodurch der Vormagnetisierungsstrom
in den Wicklungen 14, 1q.' der Drossel D2 und den Wicklungen 16, 16' der Drossel
D3 ansteigt. Hierdurch findet nochmals eine Erhöhung der Ströme in :den Wicklungen
14, 14' und 16, 16', gleichzeitig aber auch eine Zunahme des Stromes in den Vormagnetisierungswicklungen
der Hauptdrossel D1 statt, so daß der Bürdenstrom in dem Nebenwiderstand 5 ansteigt
und eine weitere Zunahme der erwähnten Vormagnetisierungsströme auslöst. Der Hilfsgleichrichter
ii ist bei der vorliegenden Schaltung nicht unbedingt .erforderlich; denn -der Vo:rmagnetisierungsstrom
für die Hauptdrossel D1 kann auch von dem Hilfsgleichrichter 12 abgenommen werden.
Dann ist jedoch die Drossel D3 für :die Vormagnetisierungsleistung der Drosseln
D1 und D2 zu bemessen. Die von dem Steuerstrom T,, durchflossene Vormagnetisierungs:wicklung
könnte grundsätzlich auch auf einer der anderen Drosseln angeordnet werden.