DEP0014300DA

DEP0014300DA - Arrangement for automatic voltage regulation in AC circuits

Info

Publication number: DEP0014300DA
Authority: DE
Original assignee: LICENTIA Patent-Verwaltungs-GmbH, Hamburg
Publication date: 1951-07-19

Description

Bei einer Anordnung zur selbsttätigen Spannungsregelung in Wechselstromkreisen mittels eines gesättigten und eines ungesättigten induktiven Schaltelements wird der Kern des gesättigten, induktiven Schaltelements als Ringkern ohne Luftspalt ausgebildet. Dieses stark gesättigte Schaltelement ist als Ringdrossel mit einer linearen Vordrossel in Reihe an das Wechselstromnetz stark schwankender Spannung gelegt. Hierbei bleibt der Mittelwert der Spannung an der Ringdrossel fast konstant, während die Änderungen der Netzspannung von der Vordrossel aufgenommen werden. Dieser Anordnung haftet noch der Nachteil an, daß mit zunehmender Spannung des Netzes der Magnetisierungsstrom der Anordnung stark ansteigt und so an der Ringdrossel eine kleine Zunahme der Spannung infolge ihrer Streuung, des Anstiegs der magnetischen Kennlinie nach dem Knie und infolge des ohmschen Widerstandes bewirkt.In an arrangement for automatic voltage regulation in AC circuits by means of a saturated and an unsaturated inductive switching element, the core of the saturated, inductive switching element is designed as a toroidal core without an air gap. This highly saturated switching element is connected as a ring choke with a linear choke in series to the alternating current network with strongly fluctuating voltage. The mean value of the voltage at the ring choke remains almost constant, while the changes in the mains voltage are absorbed by the choke. This arrangement still has the disadvantage that the magnetizing current of the arrangement rises sharply with increasing voltage of the network and thus causes a small increase in voltage at the inductor due to its scatter, the increase in the magnetic characteristic curve after the knee and due to the ohmic resistance.

Die Erfindung hat das Ziel, den Magnetisierungsstrom der gesättigten Induktivität im gesammten Bereich der Netzspannungsschwankungen annähernd konstant zu halten und die Anordnung auf diese Weise zu verbessern.The aim of the invention is to keep the magnetizing current of the saturated inductance approximately constant in the entire range of the mains voltage fluctuations and in this way to improve the arrangement.

Demgemäß betrifft die Erfindung eine Anordnung zur selbsttätigen Spannungsregelung in Wechselstromkreisen unter Verwendung einer gesättigten Induktivität mit Ringkern ohne Luftspalt und eines zweiten vorgeschalteten Elements, das die Änderungen der Netzspannung aufnimmt, wie z. B. eine ungesättigte Vordrossel. Erfindungsgemäß wird ein Vorschaltelement verwendet, dessen Wechselstromwiderstand mit steigender Netzspannung zunimmt derart, daß der Magnetisierungsstrom der Ringdrossel im ganzen Bereich der Netzspannungsschwankungen konstant bleibt. Zu diesem Zweck erhält die Vordrossel beispielsweise einen Eisenkern mit veränderlichem Luftspalt, dessen Schlußstück durch Federkraft in dem üblichen Abstand gehalten wird. Mit zunehmendem Srom ver- ringert sich infolge der zunehmenden Zugkraft der Abstand, es erhöht sich damit die Induktivität und es verringert sich der Anstieg des Stromes.Accordingly, the invention relates to an arrangement for automatic voltage regulation in AC circuits using a saturated inductor with a toroidal core without an air gap and a second upstream element that absorbs the changes in the mains voltage, such as. B. an unsaturated choke. According to the invention, a ballast element is used, the alternating current resistance of which increases with increasing mains voltage in such a way that the magnetizing current of the toroidal choke remains constant over the entire range of mains voltage fluctuations. For this purpose, the choke has, for example, an iron core with a variable air gap, the tail piece of which is kept at the usual distance by spring force. With increasing Srom If the distance decreases as a result of the increasing tensile force, the inductance increases and the rise in the current decreases.

Eine weitere Lösung besteht darin, daß als Vorschaltelement eine gesättigte Vordrossel mit Parallel oder Reihenkondensator verwendet wird. Mit einer solchen Anordnung läßt sich nahezu die gleiche Wirkung erreichen, wobei aber ein veränderlicher Luftspalt nicht benötigt wird. Allerdings muß in diesem Fall damit gerechnet werden, daß bei überhöhter Spannnung ein Kippeffekt eintritt.Another solution is that a saturated choke with parallel or series capacitor is used as the ballast element. Almost the same effect can be achieved with such an arrangement, but a variable air gap is not required. In this case, however, it must be expected that a tilting effect will occur if the tension is too high.

Schließlich kann als Vorschaltelement auch ein Widerstand für konstanten Strom benutzt werden, wodurch allerdings der Wirkungsgrad der Anordnung herabgesetzt wird.Finally, a resistor for constant current can also be used as the ballast element, which, however, reduces the efficiency of the arrangement.

Claims

1.) Arrangement for automatic voltage regulation in AC circuits using a saturated inductance with a toroidal core without an air gap and a second upstream element, such as. B. an unsaturated choke, characterized by a ballast element, the AC resistance of which increases with increasing mains voltage such that the magnetizing current of the toroidal choke remains constant over the entire range of the mains voltage fluctuations.

2.) Arrangement according to claim 1, characterized in that an unsaturated inductance is used as the ballast element, which has an iron core with an air gap which decreases with increasing mains voltage.

3.) Arrangement according to claim 1, characterized in that a saturated choke with parallel or series capacitor is used as the ballast element.

4.) Arrangement according to claim 1, characterized in that a resistor for constant current is used as the ballast element.