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Anzeige-, Schalt-, Regulier- bzw. Registriervorrichtung.
Die bekannten selbsttätigen, direkt wirkenden elektrischen Spannungsregler arbeiten mit kleinen und kleinsten Verstellkräften und können durch jedes kleine Hindernis in ihrer Tätigkeit gestört werden, auch stellen die meisten elektrischen Regler nicht im ganzen Regelbereich den vollen Spannungsvollwert her, sondern bedingen Abweichungen bis zu mehreren Prozenten.
Die Einrichtung gemäss der Erfindung ist frei von diesen Nachteilen und kann mit beliebig grossen Verstellkräften durch Wahl entsprechender Dimensionen bei gleicher Empfindlichkeit und Einstellung auf den vollen Spannungsvollwert ausgeführt werden.
Die Erfindung besteht darin, dass der Unterschied der Umlaufgeschwindigkeiten des aus zwei ohne Fremdlast oder wechselnder Nutzlast und nur in Abhängigkeit von der zugeführten Spannung laufenden Elektromotoren bestehenden Elementenpaares, bei dem die beiden Hälften verschiedene oder für manche Fälle gleiche Drehzahlcharakteristik aufweisen, zur angeführten Tätigkeit verwendet wird und die Übertragung der Drehzahlunterschiede auf die Vorrichtungen so erfolgt, dass die umlaufenden Teile in ihrem freien Lauf möglichst wenig oder gar nicht gehindert werden.
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schiedene Vorrichtungen gemäss der Erfindung als Beispiele schematisch dargestellt.
Wird z. B. das Elementpaar aus zwei Elektromotoren mit gleicher magnetischer-und Belastungscharakteristik gebildet, dann sind deren Drehzahlen in bezug zueinander bei allen aufgedrückten Spannungen gleich, bei nicht übereinstimmender Charakteristik verschieden. Werden die Drehzahlen der Maschinen beispielsweise mit einer Charakteristik wie in Fig. 1 am Schnittpunkt s als Ausgangs-
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zur andern langsamer und bei erhöhter Spannung schneller. Dabei können die Bewicklungen so gewählt werden, dass beide Maschinen an dem Schnittpunkt s absolut gleiche Drehz@hlen haben, wodurch die Unterschiede aus den Umlauf zahlen bei abweichenden Spannungen leichter zur Betätigung von Vorrichtungen herangezogen werden können.
In Fig. 4 ist A1 und A2 je ein Elektromotor mit einer Drehzahleharakteristik, etwa nach Fig. 1.
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die auf einer gemeinsamen oder getrennten, aber elektrisch verbundenen Kontaktbahn schleifen. Sämtliche Kontaktelemente sind in der bekannten Weise mit einem im Kreis geschlossenen Widerstand)' verbunden. Beiden Motoren wird Strom zugeführt, unter dessen Einfluss sie eine bestimmte Drehzahl annehmen, wobei die Bewicklungsverhältnisse oder die Umlaufübersetzung der laufenden Wellen so gewählt werden, dass bei einer gegebenen Spannung die Bürstenpaare bu-bu und B1-B2 gleiche Umhufz3. hlen haben.
Bei jeder davon abweichenden Spannung erfolgt ein Vorl@ufen des einen und ein
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laufen des Ankers A2 gegenüber A1 verhindert. Ist die Stellung der Bürsten um 180 Winkelgrade als zweite durch Anschlag begrenzte Endstellung verdreht, stehen sich also die Bürsten b1-B2 und b2-B1 gegenüber, dann ist der volle Widerstand vorgesel18ltet.
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Diese Einrichtung ist auch mit Elementplaren beliebig anderer Charakteristik als nach Fig. l anwendbar, so beispielsweise mit einer nach Fig. 2, bei welcher ein Element eine gerade Charakteristik aufweist. Auch kann ausser der baulichen Anordnung nach Fig. 4 die Anordnung nach Fig. 5 getroffen werden, bei der die Elementpaare über ein Differentialgetriebe gekuppelt werden und die Bewegung des Planetenrades D, wie dies an sich bereits bekannt ist, zur Änderung von Widerständen verwendet wird.
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verwendbar. Nach Fig. 4 wird in dem Stromkreis an Stelle der Erregerwicklung M einer Dynamomaschine ein Voltmeter eingeschaltet und darauf die Widerstandsvorschaltung oder Abschaltung abgelesen.
Je nach dem Zweck, dem diese Einrichtung dienen soll, wird die Bezeichnung oder Einteilung der Instrumentskvb, getroffen. Für Zwecke, bei denen die fortschreitende Grösse oder prozentuelle
Ungleichheit gemessen oder angezeigt werden soll, werden beide Elemente mittels einer Feder elastisch gekuppelt, welche die Elemente in ihre Anfangslage zurückzuführen sucht, wobei verschieden grosse
Ungleichheiten einer verschieden starken Federspjnnung entsprechen.
Nach Fig. 5 erfolgt das Anzeigen von Unterschieden durch geänderte Stellungen des Planetenrades D oder auf elektrischem Wege durch von D betätigte Widerstände. Auch in diesem Falle kann, je nach Bedarf zur Anpassung an den beabsichtigten Zweck, das Planetenrad mittels einer Feder in seine Anfangslage zurückgeführt werden.
Für Registrierzwecke entspricht die gleiche Anordnung wie für die Anzeigeeinrichtung, es wird das anzeigende Instrument durch ein Registrierinstrument ersetzt, mit einer dem jeweiligen Zweck entsprechenden Skala. Auch kann in der Anordnung nach Fig. 5 ein Registrierstift mit dem Planetenrad gekuppelt werden, der die Bewegung aufzeichnet. Zum Registrieren mittels Zählwerkes können bei den Anordnungen nach Fig. 4 und 5 elektrische Ampere-oder Wattstundenzähler in den Stromkreis eingeschaltet werden, während bei mechanischer Betätigung eines Zählwerkes die Welle deszplaneteii- rades D in Fig. 5 mit dem Zählwerk gekuppelt wird. Wird das Elementpaar oder eines der Elemente mit dem Verbrauchsstrom compoundiert, dann ergibt die Anordnung einen elektrischen Energiever- brauchszähler.
Ausser der Regulier-, Anzeige- und Registriertätigkeit kann die Einrichtung nach Fig. 6 und 7 als kontaktgebendes Organ (Kontaktrelais) verwendet werden, mit dem Vorzug, dass die Kontaktgebnng oder Unterbrechung oder nach Bedarf plus und minus Kontaktgebung mit einer bisher nicht erreichten
Genauigkeit erfolgt, und für den Kontaktdruck nach Wahl durch geeignete Dimensionierung beliebig gross : Kräfte zur Verfügung stehen. Die Kontaktgebung mit rotierenden Kontaktorganen nach Fig. ss hat den Vorzug der ausgiebigen Kühlung und Funkenlöschung.
Bei Verwendung von Elektromotoren als Elementpaare mit einer Drehzahleharakteristik nach Fig. 3 behalten beide Elemente ihre Drehzahlen bei jeder Spannung bei. Wird diese Einrichtung zur Regelung der Spannung verwendet, dann wird ein Element oder es werden beide Elemente, dann aber im entgegengesetzten Sinne, von einem separaten Relais nach Fig. 8 und 9 durch Verändern des Motorerregerstromes gesteuert. Nach Erreichen der Normalspannung und Aufhebung der Relaiskontaktgebung laufen beide Elemente mit gleicher Drehzahl weiter und verharren dadurch auf der eingestellten Widerstandvorschaltung so hnge, bis eine neuerliche Kontaktgebung am Relais eintritt. Diese Art Regulierung ist sowohl nach Fig. 4 mit umlaufenden Bürsten, als auch nach Fig. 5 mit.
Anwendung eines Differentialgetriebes ausführbar. Für Zwecke, zu denen die Einrichtung nicht auf Spannung oder auf Drehzahlen ansprechen soll, sondern auf Gas-, Flüssigkeits- oder mechanischen Druck sowie auf Temperaturen, kommen als Elementpaare ebenfalls Elektromotoren in Anwendung, bei welchen an einem oder an beidenMotoren, im letzterenFalle im entgegengesetzten Sinne, die Bürsten durch den zu messenden Druck verschoben und dadurch auf mechanischem Wege ein Umlaufunterschied geschaffen wird. Auch durch axiale Verschiebung eines oder beider Anker aus dem Magnetfeld nach Fig. 10 durch ein Druckoder Zugorgan können Umlll1Íunterschiede erzielt werden.
In Fällen, bei denen Druck oder Zug zur Einwirkung verwendet wird, jedoch grössere Wege vermieden werden müssen, wird an einem oder an beiden Elementen eine Bremsscheibe auf die Ankerwelle aufgesetzt, auf die das Druckorgan geschwindigkeitsverzögernd und umlaufdifferierend einwirkt.
Ausser zur Spannungsregulierung kann die Einrichtung nach Fig. 5,6 und 9 auch zum Regulieren des Durchflusses von Gasen oder Flüssigkeiten verwendet werden, wobei die Welle des Planetenrades D (Fig. 5 und 9) einen Schieber oder ein Ventil betätigt, während nach Fig. 6 und 7 diese Betätigung durch Konta tgebung über Elektromagnete oder Elektromotoren erfolgen kann.
Soll ausser der Anzeige-, Registrier- und Reguliertätigkeit gleichzeitig eine Kontaktgebung bei einer bestimmten elektrischen Spnnungsnohe oder mechanischen Druekgrösse verbunden sein, dann wird durch die axiale Verschiebung des Ankers die Kontaktgebung hergestellt. Da die Grösse der axialen Verschiebung stets die Resultierende aus der magnetischen Zugkraft, dem mechanischen Zug oder Druck und der diesen entgegenwirkenden Feder oder Gewichtszug ist, kann für eine beliebige Spannungs- oder Druckhöhe die verlangte Kontaktgebung unter anderem auch durch Veränderung dieses Gegendruckes erzielt werden.
Mit dieser Einrichtung können unabhängig von der Stellung der Regulierorgane bei Erreichung einer bestimmten Spannungshöhe durch den Kontakt, entweder direkt oder über ein Hilf' < rel ! is
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beliebige Einrichtungen ausgelöst oder abgestellt werden.
PATENT-AN SPR ÜCHE :
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