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Vibrations-Schnellregler und Schaltung zur Regulierung elektrischer Maschinen
Bei VibBations-Sdhnellreglsrn, die nur ein einzi- ges Magnetsystem. besitzen, das sowohl Mess- wie auch Vibrationssystem ist und bei welchen das Gewicht des Eisenkernes. als Gegenkraft dient, werden bei den. derzeit bekannten Ausführungen die Vi- brationen des Eisenkernes durch eine entsprechende Wahl des Verhältnisses zwischen der Entfernung des Eisenkernes und der des beweglichen Kontaktes vom Lagerpunkt vergrössert übertragen. Da im selben Mass die Kontaktkräfte verkleinert werden, ergeben sich gewisse Nachteile wie z.
B. unsichere Kontaktgabe, hiedurch notwendige Verwendung von Edelmetall und Neigung zu Pendelungen, sowie übergrosse Änderung der Schwingungswege des Kontaktes bei Änderung der Störgrössen. Daher müssen die Kontaktwege sehr eingeengt werden, da sonst zu grosse Schwankungen der Regelgrösse eintreten würden.
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nun derartige Regler sowieso nur für kleineSchaldeistungen verwendet werden können, genügen für den Kontäktweg Bruchteile von Millimetern, um eine unzulässige Funkenbildung hintanzuhalten. Es besteht also keine Notwendigkeit, die Kontaktwege zu vergrössern.
Die vorgeschilderten Nachteile können vermieden werden, wenn durch eine entsprechende Änderung des Verhältnisses zwischen der Entfernung des Eisenkernes und der des beweglichen Kontaktes zum Lagerdrehpunkt, die Kontaktwege verkleinert und die Kontaktkräfte vergrössert werden.
Damit nun die Kontaktkräfte und die Kontaktwege in ihrer Stärke bzw. in ihrer Grösse dauernd variieren können, werden nach dem Gegenstande der Erfindung die an dem Eisenkern pulsierenden magnetischen Kräfte in Gegenwirkung zu einer Feder gebracht, die an den Eisenkern. direkt angreift und deren zweites Ende frei beweglich an einem etwa in öl sich bewegenden Kolben befestigt ist, wobei Federelastizität und Dämpfung derart abgestimmt sind, dass im stationären Zustand bei den kleinen periodischen Vibrationen des Eisenkernes (hervorgerufen durch die Fluktuationen der Generatorspannung oder deren Erregerspannung) der Dämpferkolben seine Lage nicht ändert und der gesamte Regu1i. erweg des Dämpferkolbens sehr klein gemacht wird (2 mm von Leer-- auf Vollast).
Der Regler arbeitet daher trotz grösster Regelgeschwindigkeit und astatischer Regelkennlinie abso- lut pendelungsfrei und ein weiterer Vorteil ist, dass wegen des vergrösserten Kontaktdruckes nunmehr kein Edelmetall für die Kontakte gebraucht wird.
Es sind wohl Regler bekannt, welche eine oder mshr. sre mit einem Dämpferkolben gekuppelte
Feder(n) verwenden, siehe z. B. die Patentschriften : österr.
Patentschrift Nr. 130153 (BBC), deutsche
Patentschrift Nr. 625768 (SSW) und 512898 (AEG), jedoch dient diese Federkupplung nur zur
Stabilisierung der Messsysteme und müssen die Kontaktberührungspunkte und der Dämpferkolben verhältnismässig grosse Wege ausführen, damit die Elastizität der Federn entsprechend zur Wirkung kommt, wodurch dann bei bestimmten Betriebsbe- dingungen (periodisch wechselnde Belastung des
Generators, labile Kennlinie der Erregermaschine usw. ) Pendelungen auftreten können, die unter
Umständen einen Betrieb der Regler unmöglich machen. Im Gegensatze zu derartigen Reglern dient bei dem Regler nach dem Gegenstande der Erfin- dung die Kupplung zwischen Feder- und Dämpfer- kolben zur dauernden Erzeugung von Vibrationen.
Aus Fig. l ist z. B. ein Regler zur Spannungs- regelungeinesgleichstromgeneratorsohneErreger- maschine ersichtlich. In diesem Falle ist die
Spule S, die von der fluktuierenden Ankerspannung erregt wird, sowohl Mess-als Vibrationsspule. In ihr bewegt sich der Esenkern A der auf einer Stan- ge T, die mit einem Hebel H gelenkig verbunden ist, befestigt ist. T ist in ihrem unteren Ende als
Stift ausgebildet. Die Feder F ist mit dem einen Ende mit der Muffe M, mit dem anderen mit dem Dämpferkolben D verbunden. M ist auf der Stange T befestigt. Das Stiftende von T kann in dem Kolben D, der durchbohrt ist, praktisch reibungsfrei hin- und hergleiten, ebenso der Kolben D in Dämpfergefäss G, da dieses ganz mit öl, gefüllt ist.
Der Hebel H ist in dem Lager L drehbar gelagert und trägt isoliert die Kontakte K und K2, die den festen Kontakten K gegenüberstehen und fallweise das Magnetfeld oder den Nebenschlussregler des Generators periodisch mehr oder minder kurzschliessen. Im stationären Zustand vibriert der Kern A im Takt der Kontaktberührung von K ! oder Ko in Gegenwirkung zur Feder F bei ruhendem Kolben D. Ändert sich die Spannung des Generators z. B. auf einen höheren Wert, so wird der Eisenkern A in die Spule hineingezogen und der
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Stromkreis entweder von K2 momentan unterbro- chen bzw. der von K1 geschlossen,. so dass der Generator schnell entregt wird.
Je nach der Grösse derSpannungsschwankungwirdhiebeinurentweder die Feder F gespannt oder auch der Kolben D gleich mitgenommen. Derselbe Vorgang jedoch im umgekehrten Bewegungssinn tritt auf, wenn die Generatorspannung absinkt.
Erfolgt die Regulierung nicht im Magnetfeld- kreis des Generators selbst, sondern etwa in dem seiner Erregermaschine, dann wird auf der Spule S noch eine zweite Wicklung zur Erzeugung der periodischen Vibrationen aufgebracht und in an
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mit ErregermaschimeMagnetfeldes in der Messspule, welche an die Generatorspannung direkt angeschlossen wird, erzeugten Vibrationen des Eisenkernes, welche sich auf die Kontakte K1 und K2 übertragen, genügen, um durch Nähern oder Entfernen derselben von den festen Kontakten K, den Magnetfeldstrom entsprechend der jeweiligen Belastung zu ändern.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Elektrischer Vibrations Schnellregler und Schaltung desselben mit einem Magnetsystem, das sowohl den Mess- wie auch den Vibr. ationsstrom- kreis enthält, dadurch gekennzeichnet, dass der bewegliche Eisenkern des Magnetsystems durch eine Feder mit einem Dämpferkolben gekuppelt ist, dar in einem mit einem Dämpfungsmittel gefüllten Gefäss beweglich ist und dass die Elastizität der Feder mit der Dämpfung des Kolbens derart abgestimmt ist, dass bei den periodischen Vibrationen des Eisenkernes im stationären Zustand der Regelgrösse der Dämpferkolben in einer bestimmten Ruhelage Meibt und sich aus dieser nur dann bewegt, wenndieRegelgrössesichändert.