Anordnung zur Anzeige der Phasenverschiebung zweier Größen in Wechselstromkreisen
für Rectelaufqaben Bei den verschiedensten Regelaufgaben ist es wichtig, aus einem
Wechselstromkreis eine Anzeige zu gewinnen, an der die Richtung der Phasenverschiebung
zweier Spannungen, zweier Ströme oder einer Spannung und eines Stromes und gegebenenfalls
auch ihre Größe festgestellt werden kann. Dieser Anzeigeteil wirkt dann auf den
Steuerteil zur Erzielung der gewünschten Regelung.Arrangement for displaying the phase shift of two quantities in alternating current circuits
for Rectelaufqaben For the most varied of control tasks it is important to have one
AC circuit to gain an indication of the direction of the phase shift
two voltages, two currents or one voltage and one current and possibly
their size can also be determined. This display part then acts on the
Control part to achieve the desired regulation.
Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zur Anzeige der Phasenverschiebung
zweier Größen in Wechselstromkreisen mittels Entladungsstrecken für Regelaufgaben.The invention relates to an arrangement for displaying the phase shift
two variables in alternating current circuits by means of discharge paths for control tasks.
Es ist bereits bekannt, Phasenverschiebungen zwischen zwei Größen
in Wechselstromkreisen mittels einer Elektronenröhre dadurch zu messen, daß die
eine Größe dem Gitter, die andere dem Anodenkreis zugeführt wird. Trägt man den
Anodenstrom in Abhängigkeit von der Phasenverschiebung auf, so ergibt sich eine
V-förmige Kurve; man erhält also für voreilende und nacheilende Phasenverschiebungen
gleichen Betrages gleiche Anodenstromwerte. Eine derartige Kurve ist wegen ihrer
Doppeldeutigkeit zur Lösung von Regelaufgaben ungeeignet. Andererseits werden bei
dieser bekannten Lösung zwecks Erzielung einer von Schwankungen unabhängigen Steuerspannung
rechteckförmige Steuerspannungen benutzt: Es ist weiterhin bekannt, den Leistungsfaktor
mittels gittergesteuerter Dampf- oder Gasentladungsstrecken zu messen. Man erhält
eine stetige und eindeutige Beziehung zwischen dem Anodenstrom und der Phasenverschiebung,
wenn die aus
dem Strom abgeleitete und dem Gitterkreis zugeführte
Steuerspannung dem Strom um go° nacheilt.It is already known phase shifts between two sizes
to measure in alternating current circuits by means of an electron tube that the
one size is fed to the grid, the other to the anode circuit. Do you wear that
Anode current as a function of the phase shift results in a
V-shaped curve; one thus obtains phase shifts for leading and lagging
same amount, same anode current values. Such a curve is because of her
Ambiguity unsuitable for solving rule problems. On the other hand, at
this known solution for the purpose of achieving a control voltage that is independent of fluctuations
Square-wave control voltages used: It is also known the power factor
to be measured using grid-controlled vapor or gas discharge paths. You get
a constant and unambiguous relationship between the anode current and the phase shift,
when the out
derived from the current and fed to the grid circle
Control voltage lags current by go °.
Ferner ist eine Anordnung mit zwei gittergesteuerten Dampf- oder Gasentladungsstrecken
vorgeschlagen worden, bei der auf vollkommene Symmetrie Wert gelegt ist und sich
daher wie bei der bekannten Lösung mit einer Elektronenröhre eine V-förmige Kurve
ergibt.Furthermore, there is an arrangement with two grid-controlled vapor or gas discharge paths
have been proposed, in which the emphasis is on perfect symmetry and themselves
therefore, as in the known solution with an electron tube, a V-shaped curve
results.
Gegenstand der Erfindung ist eine Anordnung zur Anzeige der Phasenverschiebung
zweier Größen in Wechselstromkreisen mittels einer gittergesteuerten Dampf- oder
Gasentladungsstrecke für Regelaufgaben, wobei dem Anodenkreis die eine der beiden
Größen, deren Phasenverschiebung zueinander geregelt werden soll, und dem Gitterkreis
die andere zugeführt wird. Erfindungsgemäß werden zunächst beide Größen je einem
übersteuerten Elektronenröhrenverstärker unmittelbar oder mittelbar zugeführt und
alsdann die so gewonnenen rechteckförmigen Spannungen dem Anoden- und Gitterkreis
der gittergesteuerten Dampf- oder Gasentladungsstrecke nach Drehung der Phasenlage
der einen Größe um etwa 18ö" in der Weise zugeführt, daß der Anodenstrom in Abhängigkeit
von der Phasenverschiebung bei dem Durchgang durch die Phasenverschiebung Null einen
unstetigen Wert aufweist.The invention relates to an arrangement for displaying the phase shift
two sizes in alternating current circuits by means of a grid-controlled steam or
Gas discharge path for control tasks, the anode circuit being one of the two
Variables, the phase shift of which is to be controlled with respect to one another, and the grid circle
the other is fed. According to the invention, both sizes are initially each one
overdriven tube amplifier supplied directly or indirectly and
then the rectangular voltages thus obtained are added to the anode and grid circles
the grid-controlled vapor or gas discharge path after rotating the phase position
of one size by about 180 "in such a way that the anode current is dependent on
of the phase shift in passing through the phase shift zero
has a discontinuous value.
Durch die Verwendung rechteckförmiger Spannungen für beide Kreise
der Entladungsstrecke erreicht man eine sehr genaue Steuerung, die im Hinblick auf
den gewünschten unstetigen Verlauf der Anodenstromkurve auch erforderlich ist. Der
unstetige Verlauf ist regeltechnisch in allen den Fällen vorteilhaft, wo beispielsweise
beim Eintreten induktiver Phasennacheilung sofort eine entgegenwirkende Regelung
eingeleitet werden soll.By using rectangular voltages for both circles
of the discharge path one achieves a very precise control with regard to
the desired discontinuous course of the anode current curve is also required. Of the
unsteady course is technically advantageous in all cases where, for example
if inductive phase lag occurs, a counteracting regulation immediately
should be initiated.
Der Erfindungsgedanke sei an Hand der Abbildungen näher erläutert.
In Abb. i ist eine Anordnung nach der Erfindung zur Bestimmung der Phasenlage des
Stromes in einem aus Kondensator, Drossel und ohmschem Widerstand bestehenden Belastungskreis
zur speisenden Spannung dargestellt. Der Strom wird über einen Stromwandler T, und
die Spannung über einen Wandler T2 je einem übersteuerten Elektronenröhrenverstärker
V1 und L'2 zugeführt, die aus den zugeführten Spannungen Rechteckblöcke konstanter
Höhe an die Widerstände R1 und R2 liefern. Die Spannungsblöcke am Widerstand R1
werden an das negativ vorgespannte Gitter der Gas- oder Dampfentladungsstrecke S
gelegt, die als Anodenspannung die Spannungsblöcke vom Widerstand R2 bezieht. Liegt
zwischen Strom und Spannung keine Phasenverschiebung vor, so sind die entsprechenden
Spannungsblöcke 18o° in der Phasenlage verschoben. Der positive Spannungsblock liegt
nur dann am Gitter, wenn die Anodenspannung an der Entladungsstrecke S i gleich
Null ist. Die Entladungsstrecke S kann nicht -zünden (Abb. 2). Bei induktiver Belastung
rückt die positive Gitterspannung in das Gebiet der positiven Anodenspannung (Abb.3).
Die Entladungsstrecke S wird also beim Anlegen der Spannungsblöcke jedesmal für
die gesamte Dauer der positiven Anodenspannung gezündet, und am Widerstand R3 erhält
man eine konstante Spannung, deren Größe unabhängig von der induktiven Phasenverschiebung
zwischen den Spannungen ist. Hat der Strom eine geringe voreilende Phasenverschiebung,
so kann nach Abb. q. die Entladungsstrecke erst gegen Ende der Halbperiode zünden.
Es kann jedoch selbst bei go° Voreilung am Widerstand R3 höchstens die halbe der
bei induktiver Phasenverschiebung auftretenden Gleichspannung liegen. Wird der induktiven
Belastung die in der Abb. 5 angegebene Gleichspannung zugrunde gelegt, dann ist
das Kriterium für kapazitive Belastung eine Gleichspannung, die kleiner oder höchstens
gleich der halben Spannung bei induktivem Strom ist. Abb. 5 zeigt diese Abhängigkeit
der Spannung am Widerstand R3 von der Phasenlage des Stromes. Die Größe der kapazitiven
Phasenverschiebung ist unmittelbar proportional der abgegebenen Gleichspannung,
und zwar besteht lineare Abhängigkeit. Werden lineare Abhängigkeiten von der Größe
der vorliegenden Phasenverschiebung auf der induktiven Seite gefordert, so muß jeweils
bei der Phasenverschiebung Null die Gitterspannung mit der Anodenspannung beispielsweise
durch ein polarisiertes Relais vertauscht werden. Werden lineare Abhängigkeiten
in beiden Richtungen der Phasenverschiebung verlangt, so muß an die Stelle der gas-
oder dampfgefüllten Entladungsstrecke S eine Elektronenröhre eingesetzt werden.The idea of the invention will be explained in more detail with reference to the figures.
In Fig. I an arrangement according to the invention for determining the phase position of the
Current in a load circuit consisting of a capacitor, a choke and an ohmic resistor
shown for the supply voltage. The current is supplied via a current transformer T, and
the voltage across a converter T2 to an overdriven tube amplifier
V1 and L'2 are supplied, the rectangular blocks from the supplied voltages being more constant
Provide height to resistors R1 and R2. The voltage blocks at resistor R1
are attached to the negatively prestressed grid of the gas or vapor discharge path S.
placed, which receives the voltage blocks from resistor R2 as anode voltage. Lies
If there is no phase shift between current and voltage, the corresponding
Voltage blocks shifted 180 ° in phase position. The positive voltage block lies
only at the grid if the anode voltage at the discharge path S i is the same
Is zero. The discharge path S cannot ignite (Fig. 2). With inductive load
the positive grid voltage moves into the area of the positive anode voltage (Fig.3).
The discharge path S is therefore each time for when the voltage blocks are applied
ignited the entire duration of the positive anode voltage, and received at resistor R3
one has a constant voltage, the size of which is independent of the inductive phase shift
between the tensions is. If the current has a slight leading phase shift,
so according to Fig. q. the discharge path only ignite towards the end of the half cycle.
However, even if the resistor R3 has a lead of at most half that
with inductive phase shift occurring DC voltage. Will the inductive
Load is based on the DC voltage given in Fig. 5, then
the criterion for capacitive loading is a DC voltage that is smaller or at most
is equal to half the voltage for inductive current. Fig. 5 shows this relationship
the voltage across the resistor R3 from the phase position of the current. The size of the capacitive
The phase shift is directly proportional to the output DC voltage,
namely, there is a linear dependency. Are linear dependencies on size
the existing phase shift on the inductive side required, so must in each case
with the phase shift zero the grid voltage with the anode voltage, for example
be swapped by a polarized relay. Become linear dependencies
requires the phase shift in both directions, the gas-
or vapor-filled discharge path S an electron tube can be used.