<Desc/Clms Page number 1>
EMI1.1
EMI1.2
Ströme durch Wicklungen fliessen lässt, die eine Bewegung der Maschine in einer Richtung bewirken.
Der durch diese Wicklungen fliessende Strom wird dann unterbrochen und durch andere, entgegengesetzt liegende Wicklungen geschickt, so dass die Maschine in entgegengesetzter Richtung nach ihrer Ausgangsstellung zu bewegt wird.
Sollen solche Repulsionsmotoren stark beansprucht werden, so müssen Ströme von einigen 100 Amp. verhältnismässig häufig unterbrochen werden. Die wiederholte Unterbrechung derart grosser Ströme in verhältnismässig schneller Aufeinanderfolge stellte bisher eine Aufgabe dar, für die eine brauchbare Lösung nicht zu erzielen war.
Ferner sind Einrichtungen zur Unterbrechung von Strömen bekannt, bei denen die Stromverbraucher während des Betriebes direkt über einen Luftsehalter od. dgl. an den Haupttransformator angeschlossen sind und erst vor der Abschaltung die für die Verbraucher notwendige Leistung durch Umschaltung über mittels Beläse gesteuerte Dampfapparate aus dem Netz zugefÜhrt wird. Eine derartige Abschaltung von Verbrauchern erfordert aber viel Zeit, da abgesehen von der Umschaltung der Lichtbogen im Dampfapparat erst entstehen muss, um die Stromführung zu übernehmen. Bei raschen und häufigen Stromunterbrechungen zur Umkehr der Arbeitsbewegung (beispielsweise bei elektrischen Hämmern, Walzenantrieben u. dgl.) ist dieser Zeitverlust von grossem Nachteil.
Gemäss der Erfindung wird bei durch Weehselstrom mit schnellem und häufigem Richtungs- wechsel angetriebenen Arbeitsmaschinen und Werkzeugen, wie elektrische Hämmer, Walzenantriebe und ähnliche Einrichtungen, sowohl der Antrieb als auch die Abschaltung der Stromverbraueher durch gittergesteuerte Gas-oder Danipfentladungsapparate vermittelt. Hiedurch wird jedweder Zeitverlust durch Umschaltung oder Anspringen des Dampfapparates sicher vermieden.
Bekanntlich kann der Stromfluss in Hochvakuumentladungsapparaten mit heisser Kathode dadurch unterbrochen werden, dass man eine zwischen Anode und Kathode liegende Steuerelektrode negativ auflädt. Derartige Einrichtungen haben jedoch den Nachteil, dass es unmöglich ist, Kathoden praktisch möglicher Ausmasse für Ströme, die zum Betriebe elektrischer Motoren grosser Leistung geeignet sind, anzuwenden ; anderseits vermögen jedoch Gasentladungsapparate, insbesondere Quecksilberdampfapparate, Ströme genügender Grösse zu führen. Will man den Strom in solchen Apparaten durch Anlegen einer negaitven Spannung an die Steuerelektrode unterbrechen, so zeigt es sich, dass der Strom zunächst ununterbrochen weiterfliesst.
Es zeigte sich jedoch, dass, sobald der Strom in einem Gasentladungsapparat auf Null absinkt, die dem Gitter erteilte negative Ladung das Zurückfliessen des Stromes in den Apparat verhindert. Es ist somit möglich, durch Einführen von Strom in einen gittergesteuerten Gasentladunns- apparat von einer Wechselstromquelle aus für elektrische Starkstromapparate eine wirksame Unterbrechung des Stromflusses am Ende einer Halbperiode des Wechselstromes dadurch zu erreichen, dass
EMI1.3
<Desc/Clms Page number 2>
Strom in einem geeigneten Augenblick dadurch einschalten, dass man die Steuerelektrode gegenüber der Kathode positiv macht.
Bei Verwendung zweier Gasentladungsapparate in Art beispielsweise eines Quecksilberbogenrelais gestattet jede der genannten Einrichtungen das Fliessen des von der Wechselstromquelle kommenden Stromes während einer Halbperiode. Auch ist es möglich, den Strom fortgesetzt durch eine beliebige Anzahl Halbperioden aus der Wechselstromleitung zu entnehmen. So kann das Einschalten und Unterbrechen eines starken Stromes in beliebigen Zeitabständen rasch erfolgen. Da bei solchen Anlagen keine Kontakte benötigt werden, die geöffnet oder geschlossen werden müssen, treten keinerlei Störungen auf bei der Bildung und beim Löschen des Lichtbogens, wie dies bekanntlich bei gewöhnlichen mechanischen Sehalteinrichtungen der Fall ist.
Die vorerwähnten Gesichtspunkte sind für die vorliegende, in der Zeichnung an Hand von Aus- fiihrungsbeispielen näher erläuterte Erfindung massgebend.
Fig. 1 zeigt schematisch einen Repulsionsmotor, der mit gittergesteuerten Quecksilberdampf- apparaten verbunden ist.
Fig. 2 zeigt eine andere Ausführungsform einer Uberwachungseinrichtung.
Die Quecksilberröhren 5 und 6 (Fig. 1) haben Anoden't, Steuerelektroden 8, Kathoden 9 und Erregerelektroden 10. Letztere sind an die Transformatoren 11 angeschlossen. Die Steuerelektroden 8 sind gemeinsam mit der Klemme 23 des einpoligen L'mschalters 22 Über den Widerstand 24 verbunden.
EMI2.1
negative Klemme einer Gleichstrom quelle 27 angeschlossen. Ein Punkt mittleren Potentials der Gleichstromquelle 27, dessen Spannung vorzugsweise grösser ist als der Höchstwert der elektromotorischen Kraft der Wechselstromleitung 2, ist an die Anodenleitung einer der Röhren 5 und 6, im Beispiel an die Anodenleitung der Röhre 5, angeschlossen.
Der Schalter 22 ist mit dem Antrieb des Ankers. 3 eines Repulsionsmotors verbunden. Wird die Klemme 23 des Sehalters 22 mit der positiven Klemme 26 der Gleichstromquelle 27 verbunden, so bewegt sieh der Anker 3 nach oben in Richtung des Pfeiles. 31. Wird die Klemme 23 hingegen an die negative
EMI2.2
Röhren 5 und 6 führen somit Strom, wenn der Anker nach oben bewegt wird, da die Steuerelektroden 8 dann an der positiven Klemme der Stromquelle 27 liegen, und sie führen keinen Strom, wenn der Anker ; ; nach unten bewegt wird, da dann die Elektroden 8 mit der negativen Klemme der Stromquelle : ? 7 verbunden sind.
Da das Potential der Steuerelektrode 8 allein von der Stellung des Sehalters 22 abhängt, ist es nicht nötig, den Strom besonders zu unterbrechen, und es treten keine Schwierigkeiten wie bei den mechanischen Schaltern auf.
In Fig. 2 ist eine andere Ausführungsform dargestellt. Die der Fig. 1 entsprechenden Teile haben die gleichen Bezugszeiehen.
Mit 1 sind die Wicklungen des Ständers eines Repulsionsmotors bekannter Art bezeichnet. Der der Wechselstromleitung 2 entnommene Strom, der durch die Wicklungen 1 geführt wird, erzeugt ein magnetisches Feld und zieht den Anker 3 an, der mit einem Hammer oder einem andern Werkzeug- verbunden ist. Der Strom fliesst durch die Wicklungen 1 nach dem aus zwei Quecksilberbogem'öhren und 6 bestehenden Uberwachungsaggregat, dessen Anoden mit 7, Steuerelektroden mit 8 und Queck- silberkathoden mit 9 bezeichnet sind, die durch in seitlichen Armen untergebrachte Elektroden 10 erregt werden. Die Elektroden 10 sind an Transformatoren 11 angeschlossen. Die Kathode 9 der Röhre 5 ist mit der Anode 7 der Röhre 6 und die Kathode 9 der Röhre 6 mit der Anode 7 der Röhre 5 verbunden.
Die Steuerelektrode 8 der Röhre 5 ist über einen Widerstand mit dem Kontakt 1. 3 des doppelpoligen Umschalters 12 verbunden, während die Steuerelektrode 8 der Röhre 6 an dem Kontakt jM liegt. Diagonale
EMI2.3
ist mechanisch mit dem Repulsionsanker 3 gekuppelt (in der Zeichnung nicht dargestellt), u. zw. so, dass er in die linke Lage geworfen wird, wenn der Anker unten ankommt. Bei dieser Stellung des Schalters 12 ist jede Steuerelektrode 8 mit ihrer Anode 7 verbunden, und diese Verbindung wird auf- rechterhalten, bis der Anker 3 sieh der andern Endlage nähert.
Die mechanische Verbindung des Ankers mit dem Umsehalter 12 ist so getroffen, dass hierauf der Kontakt zwischen den Steuerelektroden 8 und ihren entsprechenden Anoden 7 unterbrochen und eine Verbindung zwischen den erwähnten Elektroden und der Wechselstromleitung 2 hergestellt wird, die mit den Kathoden 9 verbunden ist, so dass die Steuerelektroden dasselbe Potential wie die Kathoden bekommen.
Die Wirkungsweise der neuen Einrichtung ist nun folgende :
Strom fliesst von der Wechselstromleitung 2, während diese positive Halbwellen führt jeweils zu der Anode einer der Queeksilberbogenröhren 5, 6. Angenommen, dies sei bei der oberen Leitung 2 in Fig. 2 der Fall. Befindet sich der Anker 3 in seiner tiefsten Stellung, so hat das Steuergitter 8 der Röhre 5 gegenüber der Kathode 9 der gleichen Röhre ein positives Potential, und infolgedessen fliesst der Strom durch die Röhre 5 nach der von der Kathode der Röhre 5 zu der Anode der Röhre 6 führenden Leitung und durch diese zu der Wicklung 1 des Repulsionsmotors führende Leitung nach der andern Seite der Wechselstromquelle 2.
Wechselt die Polarität der Weehselstromleitung 2, so hört der von der Anode der
<Desc/Clms Page number 3>
Röhre 6 zu deren Kathode 9 fliessende Strom auf, die Steuerelektrode 8 der Röhre 6 befindet sich auf demselben Potential wie deren Anode 7 und gestattet ein Fliessen des Stromes nach dieser Seite hin. Hierauf fliesst der Strom von der Kathode 9 der Röhre 6 durch die Leitung zu der Anode 7 der Röhre 5 und zurück nach der andern Seite der Wechselstromquelle 2. Der Strom fliesst so ununterbrochen durch die eine oder die andere Quecksilberröhre, solange als die Steuerelektroden 8 mit ihren entsprechenden Anoden 7 verbunden sind.
Der Anker 3 wird demgemäss nach unten gezogen, und dies geht so weiter, bis, wenn der
EMI3.1
Steuergitter 8 auf dasselbe Potential bringt wie die ihm entsprechende Kathode 9. Am Ende der nächstfolgenden Halbwelle des Wechselstromes der Quelle ? vermag der Strom durch keine der Röhren 5 und 6 zu fliessen, da deren Steuergitter Kathodenpotential fuhren, und der Strom in der Wicklung 1 bleibt unterbrochen. Die Schwerkraft oder gegebenenfalls andere Mittel verursachen, dass der Anker. 3 in seine Aus- ga1gs1age herabfällt, in der er dem Hammer oder einer andern Einrichtung 4 die zu ihrer Betätigung erforderliche Kraft erteilt. Der Schalter 12 bleibt in der zuletzt beschriebenen Lage, bis sich der Anker 3 der unteren Endstellung nähert.
Hierauf wird er wieder so gelegt, dass den Steuerelektroden 8 das Potential der ihnen entsprechenden Anoden erteilt wird. Der Strom fliesst dann von der Weehselstromquelle : ? durch die Wicklung 1 und die eine oder andere Quecksilberbogenröhre 5 und 6, sobald der Anker. 3 wieder nach oben gezogen ist und so fort.
An Stelle des mechanisch betätigten Schalters 12 der Fig. 2 können auch andere Mittel verwendet werden, um den Steuerelektroden 8 das gewünschte Potential zu erteilen. So ändert sich die Grösse des der Stromquelle 2 durch den Motor entnommenen Stromes mit der Lage des Ankers 3. Wenn sich der Anker am unteren Ende befindet, ist der Strom grösser, als wenn er sieh am oberen Ende befindet, und Einrichtungen, die auf solche Stromstärkeänderungen ansprechen, können zum Überwachen des Potentials der Elektroden 8 dienen. Werden die Wicklungen 1 mit Wechselstrom beschickt, so kann der Anker 3 mit dichten Wicklungen, beispielsweise Käf gwicklungen, versehen sein, und der Repulsionsmotor kann als einphasiger Induktionsmotor betrieben werden.
Gewiinsehtenfalls kann man aueh Hilfswieklungen vorsehen, die Ströme verschiedener Phase führen und über den Hauptwicklungen 1 liegen. Auch kann man mit Schirmen versehene Pole oder andere Anordnungen verwenden, die dafür bestimmt sind, Einphaseninduktionsmotoren selbstanlassend zu machen.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Anordnung zum Unterbrechen hoch belasteter Wechselstromkreise, dadurch gekennzeichnet, dass zum Unterbrechen der Wechselstromkreise von unmittelbar durch Wechselstrom mit schnellem und häufigem Richtungswechsel angetriebenen Arbeitsmasrhinen und Werkzeugen, wie elektrischen Hämmern, Walzenantrieben und ähnlichen Einrichtungen, gittergesteuerte Gas- oder Dampfentladungsapparate, namentlich gittergesteuerte Quecksilberdampfgleichrichter, dienen.