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Vorriehtung zur selbsttätigen Stromregelung in Weehselstromnetzen.
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den Klemmen des Belastungsstromkreises normal ist und rasch zunimmt, wenn diese elektromotorische Kraft zunimmt.
Der Belastungsstromkreis 5, der z. B. eine Bogenlampe oder eine Schweisselektrode sein kann, hat eine negative oder veränderliche Widerstandscharakteristik und kann zum Kondensator 2 parallel geschaltet werden. Falls der Belastungsstromkreis mit Gleichstrom gespeist werden muss, kann ein Gleichrichter vorgesehen werden, wie bei 7 strichliert angedeutet. Im letzteren Fall kann der Belastungsstromkreis 5 von einem Akkumulator gebildet werden, der von der Wechselstromquelle über den Gleichrichter 7 gespeist wird.
Wenn der induktive Widerstand des Belastungsstromkreises 5 sieh auf oder über seinem normalen Wert befindet, was der Fall ist, wenn z. B. der Lichtbogen der Bogenlampe oder der Schweisselektrode gebildet wurde und dieselbe normal arbeitet, kann selbstverständlich während des Betriebes die dem Belastungsstromkreis 5 aufgedrückte elektromotorische Kraft selbsttätig durch die Wirkung des hintereinandergeschalteten induktiven Widerstandes 1 und des Kondensators 2 auf einen Wert eingestellt werden, der im Belastungsstromkreis 5 einen im wesentlichen konstanten Strom aufrechterhält, wobei die Drosselspule 6 im wesentlichen unwirksam ist.
Wenn jedoch der Lichtbogen vor oder während seiner Bildung unterbrochen wird, so dass die Impedanz des Belastungsstromkreises 5 unendlich oder sehr gross ist, so steigt die elektromotorische Kraft über den Kondensator 2 auf einen Wert an, der veranlasst, dass die Drosselspule 6 von einem relativ hohen Magnetisierungsstrom durchflossen wird, der mit der aufgedrückten elektromotorischen Kraft rasch zunimmt. Unter diesen Bedingungen bildet die Drosselspule 6 einen Belastungsstromkreis, der die elektromotorische Kraft über den Kondensator 2 auf einen bestimmten endlichen Wert zu begrenzen trachtet, wenn die Impedanz des Belastungsstromkreises unendlich wird.
Die Drosselspule 6 wirkt auf diese Weise als ein selbsttätiger, veränderlicher, künstlerischer Belastungsstromkreis, der die maximale elektromotorische
Kraft über den Kondensator 2 begrenzt und auf diese Weise verhindert, dass diese elektromotorische
Kraft einen unerwünscht hohen Wert erreicht, was eintreten würde infolge der Resonanzlage des vom induktiven Widerstand 1 und dem Kondensator 2 gebildeten Stromkreises.
Gemäss Fig. 2 sind der Belastungsstromkreis 5 und die Drosselspule 6 zum induktiven Widerstand 1 parallel geschaltet, statt zum Kondensator 2. Die Wirkungsweise ist ähnlich der für Fig. 1 beschriebenen.
In der bevorzugten Ausführungsform einer Vorrichtung zur Regelung des einer Gleichstrom- bogenlampe oder einer Schweisselektrode 8 zugeführten Stromes gemäss Fig. 3 sind ein Kondensator 2 und ein induktiver Widerstand 1 miteinander über die Klemmen 3, 4 des Wechselstromspeisekreises in Reihe geschaltet und die Klemmen des Kondensators 2 sind mit den Klemmen der Primärwicklung 9 des Transformators 10 verbunden, dessen Sekundärwicklung 11 mit dem die Bogenlampe oder Schweiss- elektrode 8 einschliessenden Belastungsstromkreis durch einen Vollweggleichrichter 12 verbunden ist.
Der Magnetisierungsstrom des Transformators 10 ist bei normaler elektromotorischer Kraft des Belastungsstromkreises relativ niedrig und nimmt rasch zu, wenn diese elektromotorische Kraft bei Verlängerung oder Unterbrechung des Lichtbogens zunimmt.
Der Kondensator 2 kann etwas kleinere Kapazität aufweisen, als für vollkommene Resonanz mit dem in Reihe geschalteten induktiven Widerstand 1 erforderlich ist und ist auf diese Weise nicht nur billiger, sondern vermeidet auch, dass der Leistungsfaktor des Stromkreises unerwünscht niedrig wird, wenn die Impedanz des Belastungsstromkreises niedrig ist.
Falls der Belastungsstromkreis aus einem mehrphasigen Wechselstromspeisekreis. M,. M, gespeist wird (Fig. 4), können je ein Kondensator 18 bzw. 22 bzw. 25 und je ein induktiver Wider- stand 17 bzw. 21 bzw. 24 in jede Phase in Sternschaltung zwischen einem neutralen Punkt 19 und der entsprechenden Leitung des Speisestromkreises hintereinander eingeschaltet werden und der
Punkt 26, 27, 28 der Reihenschaltung jedes Kondensators und induktiven Widerstandes kann mit den sterngeschalteten Primärwicklungen 29, 30, 31 eines mehrphasigen Transformators 32 verbunden werden.
Die sterngeschalteten Sekundärwicklungen 34, 35, 36 dieses Transformators oder dieser
Transformatoren speisen über einen Satz Vollweggleichrichter 37 den Lichtbogen 8 mit gleichgerichtetem
Strom. Es können jedoch auch verschiedene andere Schaltungssysteme verwendet werden, die Stern- oder Dreieckschaltungen des Kondensators, des induktiven Widerstandes und der Transformator- wicklungen einschliessen.
Der Transformator 32 ist so beschaffen, dass er bei normaler elektromotorischer Kraft der , Sekundärwicklungen 34, 35 und 36 des Transformators relativ niedrig ist, jedoch rasch zunimmt, wenn die elektromotorische Kraft über den Lichtbogen 8 bei Verlängerung oder Unterbrechung des
Lichtbogens zunimmt.
Die Schalter 16, 20 und 23 sind vorgesehen, damit der Belastungsstrom während der Bildung des Lichtbogens verringert werden kann. Zwei dieser Schalter, z. B. die Schalter 16 und 20, können gemeinsam geöffnet und geschlossen werden, so dass sie einen zweipoligen Schalter bilden, während der Schalter 23 unabhängig betätigt werden kann. Wenn der Lichtbogen gebildet werden soll, werden die Schalter. 16 und 20 geschlossen, während der Schalter 23 offen bleibt, so dass die Vorrichtung als
Einphasensystem arbeitet, welches den Lichtbogen 8 mit Strom von ungefähr zwei Drittel des normalen
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Wertes speist. Sobald der Lichtbogen normal arbeitet, wird der Schalter 23 geschlossen, um die Arbeit aller drei Phasen mit normaler Stromlieferung herzustellen.
Falls der dreiphasige Speisestromkreis über eine neutrale Leitung verfügt, wie bei 38 strichliert angedeutet, wird diese Leitung in üblicher Weise mit den neutralen Punkten 19 und 33 verbunden.
Wenn der Lichtbogen gebildet werden soll, können dann die drei Schalter 16, 20 und 23 nacheinander unabhängig geschlossen werden, so dass der dem Lichtbogen 8 zugeführte Strom in drei Stufen abgestuft werden kann.
Die hintereinandergeschalteten induktiven Widerstände und Kondensatoren und die Transformatorwicklungen können gewünschtenfalls auch im Dreieck oder in anderer Weise geschaltet werden und um während der Bildung des Lichtbogens den dem Lichtbogen 8 zugeführten Strom abzustufen, können diese Schaltungen so ausgebildet werden, dass von Stern-auf Dreieckschaltung übergegangen werden kann.
Die Erfindung, welche insbesondere auf Belastungsstromkreise mit einer negativen Widerstandscharakteristik, z. B. Lichtbogen enthaltende Stromkreise, anwendbar ist, kann auch auf andere Arten von Belastungsstromkreisen mit veränderlicher Widerstandseharakteristik Anwendung finden, z. B. auf Batterieladestromkreise.
PATENT-ANSPRUCHE :
1. Vorrichtung zur Versorgung eines Verbrauchers von negativer Widerstands charakteristik oder von veränderlichem Widerstand mit Strom gleichbleibender Stärke aus einem Wechselstromnetz, insbesondere zur Speisung von Lichtbögen, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbraucher unter Parallelschaltung einer annähernd bei der höchstzulässigen Spannung gesättigten Eisendrossel an die Klemmenspannung eines der Elemente einer an die Netzspannung gelegten, auf die Netzfrequenz abgestimmten Spannungsresonanzanordnung angeschlossen ist.