<Desc/Clms Page number 1>
Regelvorrichtung
Die Erfindung bezieht sich auf die Regelung (z. B. Konstanthalten) der Amplitude einer
Speisewechselspannung oder eines Speise- wechselstromes bei einem Verbraucher.
Zum Konstanthalten einer Speisewechsel- spannung sind Vorrichtungen bekannt, bei denen ein mit Anzapfungen versehener Transformator verwendet wird und die wirksame Anzapfung mittels Relais, die von der am Verbraucher auftretenden Spannung gespeist werden, bei
Speisespannungsänderungen derart geändert wird, dass die am Verbraucher auftretenden Spannungs- schwankungen innerhalb gewisser Grenzen ge- halten werden. Die Regelempfindlichkeit und - geschwindigkeit derartiger Vorrichtungen ist naturgemäss sehr beschränkt.
Diese Nachteile werden zwar durch mit gesättigten Transformatoren ausgestattete
Spannungsregler vermieden ; es tritt hiebei aber eine oft unerwünschte Verzerrung und eine
Frequenzabhängigkeit der Verbraucherspannung auf.
Die Erfindung betrifft eine Regelvorrichtung, bei der sämtliche erwähnten Nachteile vermieden werden.
Nach der Erfindung ist zur Regelung der Speisewechselspannung oder des Speisewechselstromes eines Verbrauchers in Reihe mit ihm eine Regelspannung wirksam, die durch Verstärkung des Spannungsunterschiedes zwischen einer der zu regelnden Grösse proportionalen Spannung und einer Vergleichsspannung, deren Frequenz derjenigen der Speisespannung entspricht, erzielt wird und sie ist derart wirksam, dass der erwähnte Spannungsunterschied geringer wird.
Die erfindungsgemässe Vorrichtung ist vorteilhaft weil die von der Vergleichsspannungsquelle abzugebende Leistung praktisch Null ist, so dass das Konstanthalten oder Ändern derselben in bestimmter Weise z. B. entsprechend der Spannung der Verbraucherspeisequelle, praktisch keine Schwierigkeiten bereitet.
Bei der erfindungsgemässen Vorrichtung folgt der Verbraucherstrom oder die Verbraucherspannung immer der Vergleichsspannung, u. zw. nicht nur in bezug auf Grösse, sondern auch in bezug auf ihre Form und sogar ihre Phase, sofern der Phasenunterschied zwischen der ungeregelten
Spannung und der Vergleichsspannung gering ist.
Die übereinstimmende Form der Vergleichs- spannung und des Verbraucherstromes oder der
Verbraucherspannung ermöglicht es, dass man höhere Harmonische oder andere Verzerrungen der Speisequelle (z. B. Starkstromnetz) praktisch ganz vermeiden kann. Zugleich werden Störungen anderer Art geschwächt, falls die Frequenz dieser Störungen nur innerhalb des Frequenzbereiches des Verstärkers liegt.
Die Regelempfindlichkeit der erfindunggemässen Vorrichtung und die Störungsverringerung nehmen mit dem Verstärkungsgrad des Verstärkers zu, der zur Verstärkung des Spannungsunterschiedes zwischen der Vergleichsspannung und der zu regelnden Grösse vorgesehen ist.
Die Erfindung wird durch die Zeichnung näher erläutert, in der Fig. 1 eine Vorrichtung zur Regelung der an einem Verbraucher auftretenden Spannung darstellt, und in der Fig. 2 eine Vorrichtung zur Regelung des einen Verbraucher durchfliessenden Stromes schematisch darstellt.
In Fig. 1 ist ein Verbraucher 1 dargestellt, der aus einem mit den Anschlussklemmen 2, 3 zu verbindenden Starkstromnetz mit einer Wechselspannung gespeist werden muss, die unabhängig von den Netzschwankungen ist.
Zu diesem Zweck ist ein Elektronenröhrenverstärker 4 von an sich aus der Verstärkertechnik bekannten Art vorgesehen, der vom Spannungsunterschied zwischen der am Ver-
EMI1.1
<Desc/Clms Page number 2>
Die erforderliche Vergleichsspannung lässt sich auf verschiedene Weise erzeugen. Sie kann z. B. einem aus dem Netz gespeisten und mit der
Netzspannung synchronisierten Elektronenröhren- generator entnommen werden, wobei an sich bekannte Mittel zur Vermeidung von Amplituden- schwankungen Anwendung finden. Ausserdem ist es z. B. möglich, die Vergleichsspannung durch
Umwandlung einer konstanten Gleichspannung mittels eines mechanisch schwingenden, von der
Netzspannung erregten Umformers zu erhalten, wobei höhere Harmonische der Vergleichs- spannung durch Filter unterdrückt werden.
Die Verbraucherspannung ist durch Ein- stellung der Amplitude der Vergleichsspannung, wie in der Zeichnung bei 5 mit einem Pfeil angedeutet ist, auf einen bestimmten gewünschten Wert einstellbar. Auch ist es möglich, die Verbraucherspannung entsprechend einer beliebigen
Grösse, z. B. der Netzspannung selbst, gemäss einer bestimmten Gesetzmässigkeit zu ändern, indem man dafür Sorge trägt, dass sich die Vergleichsspannung entsprechend ändert, was zu Prüfungszwecken oder z. B. zur Temperaturregelung od. dgl. erwünscht sein kann.
Die Amplitude der Vergleichsspannung braucht nicht derjenigen der Verbraucherspannung zu entsprechen, sondern kann bei Verwendung der in Fig. 1 gestrichelt dargestellten Schaltung beträchtlich kleiner sein, bei der ein vom Schwächungsgrad eines parallel zum Verbraucher geschalteten Spannungsteilers 7 bestimmter Bruchteil in Reihe mit der Vergleichsspannung dem Verstärkerkreis zugeführt wird. Diese Schaltung ist vielfach günstig im Zusammenhang mit der Erzeugung der Vergleichsspannung. Zwar nimmt die Regelempfindlichkeit entsprechend dem Schwächungsgrad des verwendeten Spannungsteilers ab, aber dies kann auf einfache und wenig kostspielige Weise durch entsprechende Vergrösserung des verwendeten Verstärkungsgrades ausgeglichen werden. Durch den einstellbaren Schwächungsgrad ist zugleich auf einfache Weise die Verbraucherspannung regelbar.
Die vom Verstärker abzugebende Leistung entspricht dem Unterschied in der vom Verbraucher aufgenommenen Leistung bei Speisung mit der erwünschten Spannung und der ungeregelten Spannung. Wenn also die zu erwartenden Netzspannungsschwankungen zirka
EMI2.1
aufgenommenenLeistung bei der vorgeschriebenen Spannung bemessen werden.
Im Zusammenhang hiemit ist es bei grösseren Verbrauchern, namentlich wenn die zu erwartenden Netzspannungsschwankungen grösser sind, vorteilhafter in bezug auf die Nutzwirkung und Anlagekosten, die dargestellte Vorrichtung zusammen mit einer vorgeschalteten Regelvorrichtung anderer Art, z. B. der eingangs erwähnten Art, zu verwenden. Letztere verursacht dann eine im Vergleich zu der in Fig. 1 dargestellten Vorrichtung grobe und träge
Regelung, was aber keinen Nachteil bildet, weil bei einem Starkstromnetz die grossen Änderungen normalerweise langsam erfolgen und nur kleine Änderungen schnell stattfinden.
Diese schnellen, kleinen Änderungen und gegebenenfalls von der anderen Regelvorrichtung verursachten Ver- zerrungen werden dann mittels der dem Ver- stärker entnommenen Regelspannung ausgeglichen wobei die Ausgangsleistung des Verstärkers verhältnismässig gering gewählt sein kann.
Bei der Speisung des Verbrauchers aus einer
Speisequelle mit einer geerdeten Anschlussklemme 2 ist es erwünscht, die Regelspannung in dem nicht geerdeten Verbindungsleiter zwischen Netz und Verbraucher wie dargestellt einzuführen, weil dann der Verbraucher und zugleich eine der Verstärkereingangsklemmen geerdet werden kann.
Auf die gleiche Weise wie die Verbraucherspannung ist auch der Verbraucherstrom regelbar.
Die der zu regelnden Grösse proportionale Spannung wird dabei, wie in Fig. 2 dargestellt ist, einem mit dem Verbraucher in Reihe geschalteten Widerstand 8 entnommen.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Vorrichtung zur Regelung der Speisewechselspannung oder des Speisewechselstromes eines Verbrauchers, dadurch gekennzeichnet, dass in Reihe mit dem Verbraucher eine Regelspannung die durch Verstärkung des Spannungsunterschiedes zwischen einer der zu regelnden Grösse proportionalen Spannung und einer Vergleichsspannung von der der Speisespannung entsprechenden Frequenz erzielt wird, derart wirksam ist, dass der erwähnte Spannungsunterschied geringer wird.