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Einrichtung zur Erhöhung der Empfindlichkeit von elektromagnetisch betätigten
Apparaten.
Die Erfindung bezieht sich auf elektromagnetisch betätigte Apparate, bei denen es darauf ankommt. den Hub eines durch einen Elektromagneten bewegten Körpers zu verzögern. Die Erfindung kann bei den verschiedensten Apparaten, beispielsweise bei Messinstrumenten, Schnellreglern und sonstigen elektromagnetisch betätigten Apparaten verwendet werden. Sie dient dazu, eine bestimmte Abhängigkeit zwischen dem Weg des bewegten Körpers und den erregenden Kräften herzustellen. Dies ist häufig notwendig, um die Empfindlichkeit des Apparates in einem bestimmten Bereich zu vergrössern oder zu ver- kleinern. Zu diesemZweck hat man bisher Glühlampen mit negativem Temperaturkoeffizienten oder Eisenwiderstände in gasgefüllten Röhren dem wirksamen Leiter parallel geschaltet.
Derartige Widerstände haben aber den Nachteil, dass sie nur dann günstig wirken, wenn eine ziemlich hohe Belastung angestrebt wird, wodurch die Betriebssicherheit im hohen Masse leidet.
Die Erfindung besteht darin, dass dem Elektromagneten aus einer Gasstrecke bestehende selbsttätig veränderliche Widerstände parallel geschaltet sind oder diesem Magneten eine besondere Grunderregung gegeben wird, wodurch bewirkt wird, dass seine Amperewindungszahl in anderer Weise anwächst bzw. abnimmt, als es der Änderung des Erregerstromes entspricht.
In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt.
Fig. 1 zeigt die generelle Schaltung des Erfindungsgegenstandes für einen beliebigen Magneten, wie er beispielsweise zur Messung der Spannungsdifferenz zwischen der Maschine a und dem Netz als sogenanntes Synchronisiervoltmeter benutzt wird, Die Wicklung des Magneten ist mit d bezeichnet. Vor das Instrument ist der Vorschaltwiderstand R geschaltet. Parallel zu der Wicklung d und zu einem Teile des Widerstandes R ist die Gasstrecke : eg, z. B. eine Glimmlampe, eingeschaltet, die keinen wirksamenLeiter mit hoher Strombelastung aufweist. Die Gasstrecke kann auch an einem beliebigen andern vor oder hinter dem Vorschaltwiderstand R liegenden Punkt angeschlossen werden.
Statt der Gasstrecke kann man ferner auch dem Elektromagneten eine besondere, an eine konstante Spannung angeschlossene Grund- erregung geben. Die Anwendung der Erfindung auf andere Apparate bereitet keine Schwierigkeiten. In den Fig. 2 und 3 ist jedoch noch einmal die Anwendung auf einen Tirrillregler dargestellt.
Fig. 2 zeigt eine Anordnung, bei welcher dem Magneten des Reglers ein aus einer Gasstrecke bestehender selbsttätig veränderlicher Widerstand, beispielsweise eine Glimmlampe parallel geschaltet ist, und Fig. 3 eine Anordnung, bei der der gleiche Zweck durch eine besondere Grunderregung des Magneten erreicht ist. a ist der zu regelnde Generator, b dessen Erregermaschine, die entweder in bekannter Weise eine vom Tirrilregler überwachte Nebenschlusserregung erhält, oder deren Feldwicklung durch eine zusätzliche Hilfserregermaschine c erregt wird. d ist der sogenannte Zittermagnet, e der Netzmagnet des
Tirrillreglers. Die Relaiskontakte desselben sind mit t, die Hauptkontakte mit h, die Wicklungen für das Differential-oder Zwisehenrelais mit i1 und i2 bezeichnet.
Bei der Anordnung nach Fig. 2 wird zu der Spule des Erregermagneten d, vorzugsweise von einem
Punkte des Widerstandes oder von einem hinter demselben liegenden Punkte aus, gegebenenfalls unter Zwischenschaltung eines weiteren Widerstandes ri eine Glimmlampe g eingeschaltet. In ähnlicher
Weise kann eine Glimmlampe i der durch die Erregerspannung gespeisten Wicklung i1 des Zwischen- relais von einem Punkte des Vorsehaltwiderstandes R2 oder einem hinter demselben liegenden Punkte aus
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parallel geschaltet werden.
Anstatt der Glimmröhre g, g1 kann auch jede andere Elektrodenlampe oder sonst ein aus einer Gasstreck bestehender veränderlicher Widerstand benutzt werden, beispielsweise kann man auch eine Kath@denröhre mitAnode und Gitter, vornehmlich aber mit Kathode und Anode verwenden, welche mit einem Edelgase oder indifferenten Gase gefüllt ist. Die beschriebene Wirkung beruht darauf, dass der Widerstand einer derartigen Lampe bei geringer Spannung fast unendlich gross ist, während derselbe umgekehrt mit der Spannung zu-und abnimmt und bei stationärem Zustande annähernd gleich bleibt.
Auf diese Weise wird die in der Magnetwicklung herrschende Stromstärke beim Steigen und Fallen der aufgedruckten Spannung entsprechend langsamer steigen und fallen und damit die gewünschte Verzögerung im Hub des Magneten, in der Bewegung eines Zeigers od. dgl. hervorbringen.
Durch die beschriebene Einrichtung wird es möglich, den Regler auch in demjenigen Bereich zu verwenden, in welchem infolge der auf den Zittermagneten wirkenden grossen elektromagnetischen Kräfte der Hub des letzteren bisher so gross war, dass ein einwandfreies Arbeiten des Reglers nicht mehr zu erzielen war.
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mehr Spannungen beeinflusst, u. zw. erstens durch die normale Erregerspannung der Haupt-bzw. Hilfserregermaschine (Windung 1)-und zweitens durch eine zusätzliche Grunderregung, welche entweder konstant oder variabel sein kann.
Eine besonders zweckmässige Ausführung erhält man, wenn man die Grunderregung durch zwei Wicklungen erzeugt, von denen die eine Windung 2 von einer konstanten Stromquelle (beispielsweise von einer Batterie, Gleichstromsammelmaschine oder von einer besonderen Dynamomaschine k) erregt wird. Die Dynamomaschine k sitzt bei der Anordnung nach der Zeichnung auf der Welle der Hüfserregermaschine c, kann jedoch auch in beliebig anderer Weise angetrieben werden.
Die zweite Windung 3 der Grunderregung wird von einem Strom durchflossen, der von der Erregerstromstärke abhängig ist. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel wird die Windung 3 mittels eines Shunts fi ?, an den Erregerstromkreis angeschlossen. Die Erregung der Wicklung 2 wirkt im gleichen Sinne, die der Wicklung. 3 im entgegengesetzten Sinne wie die Erregung der Wicklung 1. Demnach arbeiten auch die Wicklungen 2 und 3 einander entgegen. Dieselben sind so bemessen, dass bei Leerlauf des Hauptgenerators sich ihre Wirkungen gegeneinander aufheben, so dass nur die normalerweise beim Tirrillregler verwendete Wicklung 1 zur Wirkung kommt.
Bei steigendem Erregerstrom bleibt die Wirkung der Wicklung 2 konstant und die Wicklungen 2 und l :') beeinflussen sich so, dass der Einfluss der Wicklung J auf den Zitter- magneten allmählich geschwächt wird. Die Wirkung dieser Einrichtung ist daher die gleiche wie bei der Anordnung nach Fig. 1.
Nach der Erfindung kann ferner ein Zwischenrelais verwendet werden, welches die Empfindlichkeit des Reglers noch weiter erhöht. Die Wicklung des Zwischenrelais wird ebenso wie die Wicklung 2 des Erregerspannungsmagneten durch eine konstante Spannung, z. B. durch die Dynamo k oder eine besondere Batterie erregt, während die Wicklung i2 des Zwischenrelais durch den Hauptkontakt des Reglers periodisch ein-und ausgeschaltet wird. Dadurch machen die Relaiskontakte t dieselbe Bewegung wie die Hauptkontakte und bewirken, dass die Relaisverzögerungen kleiner werden und die Empfindlichkeit des Reglers erhöht wird.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Einrichtung zur Erhöhung der Empfindlichkeit von elektromagnetisch betätigten Apparaten, dadurch gekennzeichnet, dass durch zum Magneten parallel geschaltete, aus einer Gasstrecke bestehende selbsttätig veränderliche Widerstände oder durch besondere Grunderregung des Magneten die normale Abhängigkeit zwischen der Amperewindungszahl des Magneten und dem Erregerstrom bei allen Betriebszuständen und stetig verändert wird.