CH378399A - Gleichspannungsstabilisator - Google Patents

Description

   <Desc/Clms Page number 1> 
    Gleichspannungsstabilisator   Die vorliegende Erfindung betrifft einen Gleichspannungsstabilisator mit zwei parallel auf eine Belastung arbeitenden regelbaren Gleichrichtern verschieden grosser Leistungsabgabe, von denen der Gleichrichter mit geringerer Leistungsabgabe über eine Vergleichsschaltung mit einer konstanten Bezugsspannung den anderen Gleichrichter steuert. 



  Es kommt in der Praxis häufig vor, dass ein    Gleichspannungsstabilisator      verhältnismässig   grosser Leistung, beispielsweise mindestens 2    kVA,   erforderlich ist, der fähig sein mass, schnelle Belastungsschwankungen zwischen Leerlauf und Vollast mit einer Frequenz zwischen etwa 0 und 1000 Hz ausreichend gut    einzuregeln.   



  Dies ist im allgemeinen nicht auf wirtschaftliche Weise    verwirklichbar,   und zwar auf Grund des Nachstehenden. 



  Mit einem mechanischen Regler, z. B. einem durch einen Motor angetriebenen Regeltransformator, oder einem    Transduktor,   dessen Gleichstromerregung mit Hilfe eines mechanischen Schnellreglers gesteuert wird, in Kombination mit einem angesteuerten Gleichrichter, sind zwar hohe Leistungen von z. B.    zwischen   50 und 100    kVA   erreichbar, jedoch die Regelfrequenz beträgt höchstens 1 Hz. 



  Die Regler mit    Transduktoren   und einem angesteuerten Gleichrichter mit einer Leistung zwischen 50 und 100    kVA   oder    Thyratrone   mit einer Leistung von    z.B.   2    kVA   sind auf einen Bereich von 0 bis 50 Hz, meist auf 10    Hz,   beschränkt. Das gleiche gilt für    Ignitrone,   die jedoch bis zu Leistungen von mehr als 100    kVA   verwendbar sind. Bei den völlig elektronischen Regelungen lässt sich leicht ein Bereich zwischen 0 bis 1000 Hz überstreichen, bei Leistungen von mehr als 100 W sind sie jedoch nicht länger wirtschaftlich.

   Es dürfte    einleuchten,   dass die vorstehend erwähnte Anforderung einer hohen Leistung bei einer schnellen Regelung mit hoher Frequenz zwischen Leerlauf und Vollast nicht ohne weiteres    erfüllbar   ist. 



  Glücklicherweise betrifft die erwünschte hohe Regelfrequenz nur einen geringen Teil der Belastung des Gleichrichters und ist ein grosser Teil der Belastung Schwankungen mit einer niedrigen Regelfrequenz unterworfen. 



  Auf diese Erkenntnis gründet sich die Erfindung. Gemäss der Erfindung ist der    Gleichspannungs-      stabilisator   dadurch gekennzeichnet, dass der Gleichrichter mit geringerer Leistungsabgabe über einen elektronischen Regler schnell erfolgende Belastungs- änderungen und der Gleichrichter hoher Leistungsabgabe langsame Belastungsänderungen ausgleichen, und dass ausserdem der Gleichrichter hoher Leistungsabgabe so ausgesteuert wird, dass er etwa in der Mitte des Regelbereiches des Gleichrichters mit geringerer Leistungsabgabe arbeitet. 



  In der beiliegenden Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes dargestellt.    Fig.1   zeigt ein Schema des    Gleichspannungs-      stabilisators;      Fig.2   zeigt eine    Belastungskennlinie   mit Belastungsänderungen geringer Amplitude und hoher Frequenz;    Fig.   3 zeigt in stark vergrössertem Massstab, wie die Belastungsänderungen ausgeglichen werden. 



  An eine    Wechselspannungsquelle   1 in    Fig.   1 sind ein angesteuerter Gleichrichter 2 grosser Leistung, der mit einem    Transduktorregler   3 für niedrige Regelfrequenz versehen ist, und ein elektronischer Gleichrichter 4    geringer   Leistung, der mit einem schnellen elektronischen Regler 5 versehen ist, angeschlossen. 



     Fig.   2 stellt eine    Belastungskennlinie   6 von Leerlauf bis Vollast (100    kVA)   dar, wobei diese Regelung 

 <Desc/Clms Page number 2> 

 beispielsweise mit Hilfe des langsam regelnden Gleichrichters 2    in.   einer Viertelstunde oder halben Stunde erfolgen kann. Es treten jedoch schnelle Belastungsänderungen geringer Amplitude und hoher Frequenz, beispielsweise 500 Hz, auf, die mit 7 bezeichnet sind und vom schnellen Gleichrichter 4 ausgeglichen werden. Dies erfolgt in einer Weise, wie sie in    Fig.   3 in stark vergrössertem Massstab dargestellt ist. Bis    zum   Zeitpunkt    t1   regelt der Gleichrichter 2.

   Dann werden die schnellen    Änderungen   7' geringer Amplitude vom Gleichrichter 4 ausgeglichen, wobei zwischen den    Zeitpunkten      t1   und    t2   eine langsame Regelung des Gleichrichters 2 gemäss der Kurve 1 erfolgt, derart, dass die Spannung am Gleichrichter 2 einen Wert erhält, der etwa in der Mitte des Regelbereiches 8 des schnellen Gleichrichters 4 liegt. 



  Dies findet in    Fig.   1 wie folgt statt. 



  Bei Zunahme der Belastung (Spannungsänderungen 7' in    Fig.   3) nimmt der Wechselstrom zum Gleichrichter 4 zu. Dieser Strom wird über einen Stromtransformator 9 vom Gleichrichter 10 mit einem Ausgangswiderstand 11 gleichgerichtet und über einen Widerstand 12 mit der Spannung der Batterie 13 verglichen. Die am Widerstand 12 auftretende Spannung ist mit der Spannung an der Belastung 14 in Reihe geschaltet; die Differenz beider wird dem Eingang des    Transduktorreglers   3 zugeführt. Ist die Spannung an 11 gleich derjenigen der Batterie 13, so liefert der Gleichrichter 2 die konstante Spannung 15 der    Fig.   3. 



  Ist die Spannung an 11 grösser als die Spannung der Batterie 13, so ergibt sich eine zusätzliche Spannung    A1/   am Widerstand 12, wodurch mit Hilfe des Reglers 3 die Spannung des Gleichrichters 2 auf den Wert 16 der    Fig.3   gesteigert wird. Der schnelle Gleichrichter 4 kann sowohl positive als negative Belastungssprünge ausgleichen. Sind die Spannungsspitzen negativ, so arbeitet der Regler 3    umgekehrt.   



  Anstatt einer Regelung mit Hilfe des den Transformators 9 durchfliessenden Wechselstromes kann die Ausgangsspannung des Gleichrichters 4 im Prinzip auch als alleinige Regelgrösse Anwendung finden.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Gleichspannungsstabilisator mit zwei parallel auf eine Belastung arbeitenden regelbaren Gleichrichtern verschieden grosser Leistungsabgabe, von denen der Gleichrichter mit geringerer Leistungsabgabe über eine Vergleichsschaltung mit einer konstanten Bezugsspannung den andern Gleichrichter steuert, gekennzeichnet durch eine derartige Ausbildung, dass der Gleichrichter mit geringerer Leistungsabgabe (4) über einen elektronischen Regler (5) schnell erfolgende Belastungsänderungen und der Gleichrichter hoher Leistungsabgabe (2) langsame Belastungsänderungen ausgleichen, und dass ausserdem der Gleichrichter hoher Leistungsabgabe so ausgesteuert wird, dass er etwa in der Mitte des Regelbereiches (8) des Gleichrichters mit geringerer Leistungsabgabe (4) arbeitet.

   UNTERANSPRUCH Spannungsstabilisator nach Patentanspruch, gekennzeichnet, durch einen Stromtransformator (9), über welchen der Eingangswechselstrom des anderen Gleichrichters einem dritten Gleichrichter (10) zugeführt wird, und Mittel, um die Ausgangsspannung des letzteren mit einer konstanten Gleichspannung (13) zu vergleichen.