DE1516967B1

DE1516967B1 - DC STAGE COMPENSATOR

Info

Publication number: DE1516967B1
Application number: DE19661516967
Authority: DE
Inventors: Klaus Dipl-Ing Dr Horn
Original assignee: Siemens Corp
Current assignee: Siemens Corp
Priority date: 1964-07-07
Filing date: 1966-05-02
Publication date: 1971-05-06
Also published as: DE1516209B2; DE1516209A1; BE666539A; FR1439606A; GB1115484A; NL6508057A

Description

In der Hauptanmeldung, die einen Gleichstrom-Stufenkompensator mit Stromwandlern betrifft, ist als zweites Ausführungsbeispiel ein Kompensator beschrieben, der eine der Zahl der Kompensatordekaden entsprechende Anzahl von Stromwandlern aufweist, deren Primärwicklungen abgestuft sind. Die Abgriffe der Stufen sind Schalterkontakten zugeführt und können durch Schalter beliebig eingestellt werden.In the main application that a direct current step compensator concerns with current transformers, a compensator is described as a second embodiment, which has a number of current transformers corresponding to the number of compensator decades, whose primary windings are graded. The taps of the stages are supplied to switch contacts and can can be set as required by switches.

Zwischen den Primärwicklungen der einzelnen Stromwandler jeder Dekade sind andere Stromwandler mit einem Übersetzungsverhältnis von 1:10 geschaltet. Die Primärwicklungen aufeinanderfolgender abgestufter Stromwandler werden so nur vom zehnten Teil des Primärstroms des jeweils vorausgehenden Wandlers durchflossen. Die Sekundärwicklungen der primärseitig abgestuften Wandler sind über Gleichrichter parallel geschaltet. Der Sekundärstrom kann einen Präzisionswiderstand speisen, an dem eine Kompensationsspannung abgegriffen wird. Die Kompensationsspannung wird durch Abstufung des den Präzisionswiderstand speisenden Stromes eingestellt. There are other current transformers between the primary windings of the individual current transformers of each decade switched with a transmission ratio of 1:10. The primary windings consecutive graduated current transformers are only used for the tenth part of the primary current of the previous one Converter flowed through. The secondary windings of the primary side are stepped converters connected in parallel via rectifier. The secondary current can feed a precision resistor from which a compensation voltage is tapped. The compensation voltage is graded of the current feeding the precision resistor.

Insbesondere in der untersten Dekade kann der Sekundärstrom so klein werden, daß die Gleichrichteranordnung nur schwach durchgesteuert wird und die Gleichrichter auf einem Punkt ihrer Charakteristik mit erhöhtem Durchlaßwiderstand arbeiten. Die Voraussetzung für einen einwandfreien Betrieb ist dann nicht mehr gegeben. Bei einem vierdekadischen Stufenkompensator muß der Sperrwiderstand größer als der 10⁵fache Durchlaßwiderstand sein. Um diese Forderung auch bei kleinstem einstellbarem Kompensationsstrom zu erfüllen, ist ein Gleichstrom-Stufenkompensator mit einem Stromwandler nut über Stufenschalter einstellbarer, unterteilter Primärwicklung je Dekade und Serienspeisung der Primärwicklungen unter Zwischenschaltung von untersetzenden weiteren Stromwandlern aus einer Konstantstromquelle und mit über Gleichrichteranordnungen parallelgeschalteten Sekundärwicklungen aller Dekaden gemäß der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß zumindest der Stromwandler der kleinsten Dekade, gegebenenfalls auch von der vorletzten oder noch höheren Dekaden eine zusätzliche, vom Primärstrom der vorhergehenden Dekade erregte Primärwicklung zur Erzeugung eines bestimmten Vorstromes in seiner Sekundärwicklung aufweist und zur Kompensation dieses Vorstromes bzw. aller Vorströme im Sekundärkreis die Sekundärwicklung eines weiteren an den Speisekreis angeschlossenen Ström- So Wandlers über eine entgegengesetzt zu den übrigen Gleichrichtern gepolte Gleichrichteranordnung in den Sekundärkreis einspeist.In the lowest decade in particular, the secondary current can become so small that the rectifier arrangement is only weakly controlled and the rectifiers operate at one point of their characteristic with increased forward resistance. The prerequisite for perfect operation is then no longer given. With a four-decade step compensator, the blocking resistance must be greater than 10 ⁵ times the forward resistance. In order to meet this requirement even with the smallest adjustable compensation current, a direct current step compensator with a current transformer with a primary winding adjustable via step switch, subdivided primary winding for each decade and series supply of the primary windings with the interposition of further stepping down current transformers from a constant current source and with secondary windings connected in parallel via rectifier arrangements of all decade of the invention characterized in that at least the current transformer of the smallest decade, possibly also from the penultimate or even higher decade, has an additional primary winding excited by the primary current of the previous decade to generate a certain bias current in its secondary winding and to compensate for this bias current or all bias currents in the secondary circuit, the secondary winding of a further Ström-So converter connected to the feed circuit via an oppositely-connected rectifier to the other rectifiers lte rectifier arrangement feeds into the secondary circuit.

Mit Hilfe des Vorstromes durch die Gleichrichteranordnung der kleinsten Dekade werden auch bei sehr kleinen Sekundärströmen in dieser Dekade die Gleichrichter genügend durchgesteuert, so daß ihr Arbeitspunkt in einem Gebiet geringeren Durchlaßwiderstandes liegt. Um den Vorstrom, der natürlich auch durch den Kompensationswiderstand fließen würde, unwirksam zu machen, wird ein genau gleich großer aber entgegengesetzt fließender Strom mit Hilfe eines zusätzlichen Stromwandlers in den Sekundärkreis eingespeist.With the help of the bias current through the rectifier arrangement of the smallest decade, even with very small secondary currents in this decade, the Rectifier switched through enough so that its operating point is in an area of lower forward resistance lies. To the bias current, which of course also flow through the compensation resistor would make it ineffective, a current of exactly the same size, but flowing in the opposite direction, becomes Fed into the secondary circuit with the help of an additional current transformer.

Die Erfindung wird an Hand einer Figur, die ein Ausführungsbeispiel darstellt, näher erläutert.The invention is explained in more detail on the basis of a figure which shows an exemplary embodiment.

In der Figur sind insgesamt vier sekundärseitig abgestufte Stromwandler TrI bis Tr 4 dargestellt. Die Abstufungen können dadurch erzielt sein, daß die Primärwicklung aus einer 9fach verseilten Wicklung besteht. Die hintereinandergeschalteten einzelnen Stränge des Seiles sind mit ihren Abgriffen an Schalterkontakte gelegt, die Bestandteil von Stufenschaltern, Relaisstrecken oder elektronischen Schalterstrecken sind. Die Primärwicklung des Wandlers TrI der ersten Dekade wird von einem aus einer nicht dargestellten Kontantstromquelle fließenden Strom gespeist. Der gleiche Strom fließt auch durch einen Stromwandler Tr 5, dessen Übersetzungsverhältnis den Strom auf ein Zehntel des Speisestromes der ersten Dekade herabsetzt. Dieser Strom speist den Wandler Tr 2 der zweiten Dekade. Ein weiterer Wandler 7>6 im Speisestromkreis der Primärwicklung der zweiten Dekade erzeugt den nochmals reduzierten Speisestrom des Wandlers Tr3 der dritten Dekade. Der Speisestrom für die vierte Dekade wird durch einen Stromwandler Tr 7 auf gleiche Weise erzeugt. Der Wandler TrA für die kleinste Dekade trägt eine zusätzliche Primärwicklung w 3, die in der Sekundärwicklung des Wandlers Tr 4 einen bestimmten Vorstrom induziert, der eine Widerstandsanordnung G 4 so weit aussteuert, daß auch bei dem kleinstmöglichen Sekundärstrom, der durch die abgestufte Primärwicklung des Wandlers Tr 4 induziert wird, der Durchlaßwiderstand der Gleichrichteranordnung G 4 genügend klein ist. Weitere Sekundärwicklungen w 2 der Wandler TrI bis Tr 3 sind über Gleichrichteranordnungen Gl bis G 3 parallel zur Sekundärwicklung des Wandlers' Tr 4 der kleinsten Dekade geschaltet. Der durch die Gleichrichteranordnung G4 fließende Vorstrom wird im Gesamtsekundärkreis des Kompensätörs durch den Sekundärstrom eines zusätzlichen Stromwandlers Tr 8 kompensiert, der über eine umgekehrt gepolte Gleichrichteranordnung G_v in den Sekundärkreis einspeist. Die Primärwicklung des Wandlers Tr 8 wird zweckmäßig vom Speisestrom des Wandlers Tr 3 für die zweitletzte Dekade gespeist.The figure shows a total of four current transformers TrI to Tr 4 graded on the secondary side. The gradations can be achieved in that the primary winding consists of a 9-fold stranded winding. The individual strands of the rope connected in series are tapped on switch contacts that are part of multiple switches, relay sections or electronic switch sections. The primary winding of the converter TrI of the first decade is fed by a current flowing from a constant current source (not shown). The same current also flows through a current transformer Tr 5, the transformation ratio of which reduces the current to a tenth of the feed current of the first decade. This current feeds the converter Tr 2 for the second decade. Another converter 7> 6 in the supply circuit of the primary winding of the second decade generates the further reduced supply current of the converter Tr3 of the third decade. The feed current for the fourth decade is generated by a current transformer Tr 7 in the same way. The converter TrA for the smallest decade carries an additional primary winding w 3, which induces a certain bias current in the secondary winding of the converter Tr 4, which controls a resistor arrangement G 4 to such an extent that even with the smallest possible secondary current that is passed through the stepped primary winding of the converter Tr 4 is induced, the forward resistance of the rectifier arrangement G 4 is sufficiently small. Further secondary windings w 2 of the converters TrI to Tr 3 are connected via rectifier arrangements Gl to G 3 in parallel to the secondary winding of the converter Tr 4 of the smallest decade. The bias current flowing through the rectifier arrangement G4 is compensated in the overall secondary circuit of the compensator by the secondary current of an additional current transformer Tr 8, which feeds into the secondary circuit via an inverted rectifier arrangement G _v . The primary winding of the converter Tr 8 is expediently fed by the feed current of the converter Tr 3 for the penultimate decade.

Die hier nur für den Wandler Tr 4 und damit die kleinste Dekade als Beispiel erläuterte Maßnahme läßt sich erforderlichenfalls auch auf die vorletzte oder gar noch höhere Dekaden übertragen, wenn es im Interesse der Genauigkeit zweckmäßig sein sollte, auch deren zugeordnete Gleichrichter mit einem Vorstrom zu beaufschlagen. In diesen Fällen hat der Stromwandler Tr 8 einen Kompensationsstrom in Höhe der Summe aller sekundären Vorströme zu liefern.The measure explained here as an example only for the converter Tr 4 and thus the smallest decade can, if necessary, also be carried over to the penultimate or even higher decade if, in the interests of accuracy, it should be expedient to also apply a bias current to its associated rectifier . In these cases the current transformer Tr 8 has to supply a compensation current equal to the sum of all secondary pre-currents.

Claims

Claim:

DC level compensator with a current transformer with a subdivided primary winding for each decade that can be set via a level switch and series supply of the primary windings with the interposition of further reducing current transformers from a constant current source and with secondary windings of all decades connected in parallel via rectifier arrangements according to patent application P 1516 209.1-35, characterized in that at least the Current transformers (Tr 4) of the smallest decade, possibly also the current transformers of the penultimate or an even higher decade an additional one from the primary current of the previous one

Decade excited primary winding (w 3) to generate a certain bias current in its secondary winding and to compensate for this bias current or all bias currents in the secondary circuit, the secondary winding of a further current transformer connected to the supply circuit (Tr 8) via a rectifier arrangement polarized opposite to the other rectifier arrangements ( G ") feeds into the secondary circuit.

1 sheet of drawings