Hallo liebe Elektronik-Kollegen, ich bin neu hier und möchte zuerst ein (ziemlich) altes Thema aufgreifen zu dem ich noch ein paar Fragen habe. Es dreht sich um den Theard "Der magnetische Verstärker", der ja leider gesperrt wurde. Ich bin kürzlich im Netz auf die "Konstanze" aufmerksam geworden. Dabei handelt es sich um einen Spannungskonstanthalter, welcher in der DDR produziert wurde, um Spannungsschwankungen im Stromnetz auszugleichen. Zu meiner Schande muss ich gestehen, dass ich noch immer Schwierigkeiten habe zu verstehen, wie so ein Gerät im Detail funktioniert. Soweit ich das ganze erfasst habe handelt es sich ja nur um zwei Drosseln und einen Kondensator. Im Radioforum habe ich folgenden Text gefunden: "Ein viel verwendetes Gerät zur Versorgung von Verbrauchern mit konstanter Spannung ist der magnetische Spannungskonstanthalter. Er besteht im wesentlichen aus zwei in Reihe geschalteten Drosseln Dr1 und Dr2, (Bild131). Die Drossel Dr1 ist im normalen Betriebsbereich ungesättigt. Die am Ausgang des Gerätes liegende Drossel Dr2 ist dagegen hochgesättigt, so daß die an dieser Drossel auftretenden geringen Spannungsschwankungen große Stromänderungen verursachen, die noch durch einen entsprechend ausgelegten Kondensator C verstärkt werden. Schwankungen der Eingangsspannung wirken sich demnach bis zu einem gewissen Grade stets nur an der ungesättigten Drossel aus, während die Spannung an der gesättigten Drossel bei Spannungsschwankungen nahezu konstant bleibt." Verstehe ich das richtig, dass diese Schaltung, ohne ein einziges variables Element, eine Eingangsspannung, die in beide Richtungen abweichen kann, konstant auf einem Sollwert halten kann? Mein Ziel ist es, eine solche Konstanze in LTSpice zu simulieren, um das Konzept wirklich von vorne bis hinten zu verstehen. Das Forenmitglied quinny hatte dazu ein Modell in dem alten Thread, das ich aber irgendwie nicht hinbekomme (warum so viele Spulen?). Ich bin mir sicher, dass mir jemand hier auf die Sprünge helfen kann. :-D Gruß, Mister K.
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Michael K. schrieb: > Ich bin kürzlich im Netz auf die "Konstanze" aufmerksam geworden. Dabei > handelt es sich um einen Spannungskonstanthalter, welcher in der DDR > produziert wurde, um Spannungsschwankungen im Stromnetz auszugleichen. Solche magnetischen Spannungskonstanthalter gab es nicht nur in der DDR, sondern auch im "Westen". Dort allerdings eher im Laborbereich zur Versorgung empfindlicher Schaltungen.
Harald W. schrieb: > Solche magnetischen Spannungskonstanthalter gab es nicht nur > in der DDR, sondern auch im "Westen". Üblicherweise sehr weit im Westen, in den USA, dort war das Netz so schlecht dass man es konstanthalten musste. Magn. Spannungskonstanter nutzen die konstante Frequenz um daraus eine Soannung abzuleiten. So lange die Frequenz nicht schwankt ist also alles fein, am Insel-Synchron-Stromgenerator taugen sie nicht.
Falls es interessiert: Es gibt auch automatische Spannungskonstanter die mittels Stelltransformator und Regelkreis funktionieren. Ich arbeitete vor über zwanzig Jahren in einem Meßgerätelabor wo ein solcher General Radio Modell 1592 5KWA Konstanter für konstante Netzspannung sorgte. An sich war das zwar nicht wirklich norwendig weil schon damals die Spannungsvesorgung in der Großstadt sehr zuverlässig war. Das Gerät hatte eine SCR Motorsteuerung die mittels Brückenschaltung und Verstärker die Spannung mit dem Sollwert verglich und den Stelltrafo entsprechend nachsteuerte. In der Brücke befand sich übrigens eine Speziallampe. Es hatte nur ein paar Transistoren. Innen befand sich ein Trafo mit entsprechender Strombelastung dem die Stelltrafospannung einer Hilfswicklung im Addier- oder Subtraktmodus zugeführt wurde. Das Gerät funktionierte sehr störungsfrei. Nur einmal mußte die Brückenlampe ersetzt werden. Hier ist ein Link dazu: http://www.ietlabs.com/pdf/Datasheets/Variacs_all.pdf http://www.ietlabs.com/pdf/Manuals/GR/1571A-%201582A%20Automatic%20Voltage%20Regulator%20Instruction%20Manual%20Complete.pdf
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MaWin schrieb: > agn. Spannungskonstanter nutzen die konstante Frequenz um daraus eine > Soannung abzuleiten. So lange die Frequenz nicht schwankt ist also alles > fein, am Insel-Synchron-Stromgenerator taugen sie nicht. Hallo, das ist zumindest für die DDR-Spannungskonstanthalter nicht richtig, denn die Netzfrequenz schwankte "dank" Ost-Verbundnetz fast so heftig wie die Spannung. Meiner Meinung nach sind das Geräte die die Nichtlinearität der Eisenkerne geschickt ausnutzen um daraus eine Art Verstärkerschaltung zu machen. Genaues kenne ich nicht, wir hatten noch den Spannungsregler mit Spartrafo mit Anzapfungen und "Regelung" durch den Nutzer über eine Anzeige wo die obere und untere Hälfte einer Mattscheibe die durch zwei Glühlampen von innen beleuchtet wurde, auf gleich hell eingestellt wurde. Grüße, loeti
Hallo, OK Danke für die Infos soweit. Mein Problem ist glaube ich, dass ich mich zu wenig mit dem Thema magnetische Felder auseinandergesetzt habe. Ich kann euch mal meine Version der Funktionsweise (soweit ich gekommen bin) schildern und hoffe es korrigiert mich jemand wenn ich falsch liege: Also die ungeregelte Netzspannung liegt an der ersten Drossel an, die als Ballast wirkt um den Strom zu begrenzen. Diese Drossel ist nicht gesättigt, halt als noch Induktivität übrig um ev. auftretende Spitzen aus dem Netz abzufedern. Die geregelte Ausgangsspannung wird dann über der zweiten Drossel, die zusammen mit dem Kondensator einen Parallelschwingkreis bildet, abgegriffen. Durch die eigene Schwingung dieses Kreises ist die Ausgangsspannung nicht mehr so stark von der Netzfrequenz abhängig. Und da bin ich leider schon am Ende...mich interessiert einfach wie diese Schaltung nun die Spannung mit so kleiner Tolleranz um die 230V halten kann. Die Begriffe Spannungsteiler und Verstärker habe ich auch gelesen, aber für mein Verständnis funktioniert sowas immer nur in eine Richtung. Aber das Teil kann ja sowohl Über- als auch Unterspannung ausregeln.
Magnetische Spannungskonstanter ließen sich auch als Transformator aufbauen. Die letzten mir bekannten Geräte mit derartigen magnetischen Konstantern sind ca. 1979 / 1980 auf den Markt gekommen; es handelte sich hierbei um Registrierkassen des Typs IBM 3684 und IBM 3685, also nichts DDR-Produkt. Grüßle Barnyhh Edit: Der Leonhard-Satz in Drehstromantrieben / -generatoren funktioniert nach dem gleichen Prinzip. Auf die Schnelle habe ich allerdings keine Wikipedia-Refferenz gefunden.
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Warum reden alle in der Vergangenheitsform? Den magnetischen Spannungskonstanthalter gibt es sehr wohl immer noch. Man kann ihn überall einsetzen, wo eine einigermaßen konstante Netzspannung notwendig ist. Kann man kaufen, z.B. hier: https://www.reichelt.de/magnetischer-spannungskonstanthalter-kh-250-p100666.html?r=1 oder hier: https://www.block.eu/de_DE/suche/?tx_auwsolr_search%5Bq%5D=bsd
Gerhard O. schrieb: > Ich arbeitete vor über zwanzig Jahren in einem Meßgerätelabor wo ein > solcher General Radio Modell 1592 5KWA Konstanter für konstante > Netzspannung sorgte. Ein wirklich hübsches Teil. Ich habe das im Original hier, Bj. 1963 echt solide und bockelschwer. Funktioniert auch nach 55 Jahren noch perfekt:-)
Michael K. schrieb: > Durch die eigene Schwingung > dieses Kreises ist die Ausgangsspannung nicht mehr so stark von der > Netzfrequenz abhängig. Nicht ganz. Der Aufbau aller magnet. Spannungs-Konstanter ist immer recht stark frequenzabhängig (prinzipbedingt). Eine gute Erklärung findest du z.B. hier: http://www.aelgroup.co.uk/faq/faq001.php
Angehängte Dateien:
Michael K. schrieb: > Mein Ziel ist es, eine solche Konstanze in LTSpice zu simulieren, um das > Konzept wirklich von vorne bis hinten zu verstehen. > > Das Forenmitglied quinny hatte dazu ein Modell in dem alten Thread, das > ich aber irgendwie nicht hinbekomme (warum so viele Spulen?). Ich arbeite nicht mit LTSpice und kenne es daher nur wenig. Aber vielleicht bietet LTSpice ja auch einen "Saturable Transformer/Inductor" wie SIMetrix Intro, was ich verwende. Dort wird eine solche Induktivität nach ihren geometrischen Eigenschaften und dem Kernmaterial definiert (nur Ferrit-Kerne?), was vielleicht nicht ganz trivial ist, aber immerhin prinzipiell zu den selben Ergebnissen führen müsste. Einen alten Spannungskonstanter habe ich auch noch... DZDZ
Andrew T. schrieb: > Michael K. schrieb: >> Durch die eigene Schwingung >> dieses Kreises ist die Ausgangsspannung nicht mehr so stark von der >> Netzfrequenz abhängig. > > Nicht ganz. Der Aufbau aller magnet. Spannungs-Konstanter ist immer > recht stark frequenzabhängig (prinzipbedingt). > Eine gute Erklärung findest du z.B. hier: > > http://www.aelgroup.co.uk/faq/faq001.php Hallo, diese Seite ist wirklich gut. Ich denke jetzt habe ich verstanden wie das Ganze funktioniert. Mein Denkfehler war, dass ich die beiden Spulen unabhängig von einander betrachtet habe. Ich hatte nur dieses vereinfachte Schaltbild aus dem Radioforum. "The increasing flux produces an increase in the leakage reactance of the secondary and this approaches a value which resonates with the capacitor connected across it. As the condition of resonance is reached the secondary current rises rapidly saturating the lower portions of the magnetic circuit." Das ist wohl der wichtigste Teil bei der ganzen Betrachtung. Auch habe ich davon noch nichts von der primärseitigen Kompensationswicklung gehört, die einer Spannungsänderung auf der Sekundärseite entgegenwirkt. Nur etwas wundert mich noch: Beim Modell ganz oben auf der Website ist auf der Sekundärseite noch eine "Resonanzwicklung" eingezeichnet, die aber im Text nicht mehr erwähnt wird. Ich dachte sekundärseitig gibt es nur noch eine Wicklung mit einem Kondensator parallel? Gruß, Michael
Nimm das: http://www.extra.research.philips.com/hera/people/aarts/_Philips%20Bound%20Archive/PTechReview/PTechReview-17-1955_56-001.pdf Der Witz ist einfach der Parallelschwingkreis mit einer gesättigten Induktivität. Steigt die Spannung nur ein bisschen an, kann die Energie welche im Kondensator gespeichert ist (0.5*C*U^2) nicht mehr im magnetischen Feldenergie-Äquivalent (0.5*L*I^2) gespeichert werden. L sinkt dramatisch ab und somit MUSS I steigen. Dadurch geht die erste Drossel in die Knie und die Spannung sinkt wieder. Das, was also "zu viel" am Spannungsteiler vorhanden ist, wird nichtlinear im Schwingkreis als magnetischen Feld "verarbeitet". Das macht das ganze zu einem parametrischen Oszillator Anstatt die Energie zu verheizen wird sie durch die nichtlineare Permeabilität in neue Frequenzen verwandelt (etwas Selbsphasenmodulation sowie zweite Harmonische (100Hz) durch Phasematching). Das siehst du auch am Ausgang, da hier ein "Idler" übrigbleibt. Das selbe Prinzip eignet sich auch als Verstärker, indem du den Strom durch die gesättigte Drossel von aussen steuert. Bring auf die gesättigte Drossel eine weitere Wicklung auf und lege ein Signal an. Dadurch änderst du im Signalrhythmus das µ von der Drossel. Siehe hier: http://www.acousticplan.de/html/magamp_english.html
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