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Schalter mit Löschkondensator für starke Ströme.
Es ist bekannt, zur Unterbrechung stärkerer Ströme, insbesondere von Gleichstrom, Kondensatoren anzuwenden. Ein neues derartiges Verfahren ist in einem Aufsatze des Erfinders beschrieben, der im Heft 42 vom Jahre 1913 der Elektrotechnischen Zeitshrift" erschienen ist.
Fig. 1 der Zeichnung zeigt das Prinzip dieser Schaltung. Es bedeuten in derselben : m it die Pole eines Netzes, a den Stromverbraucher (Glühlampen, Elektromotoren usw.), it, einen hohen Vorschaltwiderstand, durch den r, ein Kondensator, geladen wird, i eine dem Kondensator vorgeschaltete Selbstinduktionsspule, u den Hauptschalter, v einen Hilfsschalter.
Der Vorgang bei der Unterbrechung spielt sich folgendermassen ab : Zunächst ist u
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der Schwingungsstrom eine Amplitude, die gleich oder grosser der des Hauptstromes ist, so dass einen Augenblick lang dio resultierende Stromstärke im Lichtbogen Null wird und derselbe erlischt.
Das Verfahren kann auch dahin abgeändert werden, dass der Schalter r dauernd oder wenigstens während der Zeit, wo der Schalter u geoffnet werden soll. in schneller Folge geschlossen und geöffnet wird, z. B. zehnmal in der Sekunde. In diesem Falle ist der Schalter " ein Quecksilberunterbrecher bekannter Art. Dadurch wird eine Reihe von Stromstössen dem zunächst geschlossenen Schalter u übergelagert, so dass, falls derselbe nur langsam genug geöffnet wird, mit Sicherheit ein Stromstoss zur Wirkung kommt, wenn der Lichtbogen am Schalter 1l noch sehr kurz ist.
Die Schalter u und e lassen sich zu einem Umschalter x nach Fig. 2 vereinigen, wobei natürlich der freie Weg zwischen den beiden Kontakten des Schalters kurz sein muss.
Die Ladespannung für den Kondensator c braucht nicht von derselben Stromquelle geliefert zu werden, die den Stromverbrancher a speist. Auch kann der Stromstoss dem
Schalter u durch einen Hochfrequenztransformator zugeführt werden. Leizteres zeigt Fig. 6. Dem Schalter u liegt ein Rlockkondensator d und die Sekundärspule q des TRansformators t parallel, dessen Primärspule ii. in Reihe mit dem Kondensator c, parallel zu einem Unterbrecher v liegt, der über einen Widerstand : f von einer besonderen Stromquelle b aufgeladen wird.
Alle beschriebenen Schaltungen sind nur dann für grössere Lerstungen wirksam, wenn einerseits der Schalter u gute Löschwirkung besitzt, andererseits der Schalter v keine Dämpfung in den Schwingungskreis bringt. Diese Aufgabe zu lösen, ist der Zweck der vnrhegendea Ernsduug.
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Nach derselben wird der Schalter aus grossflächigen Elektroden jener Metalle gefertigt, welche sich zum Betriebe von Loschfunkenstrecken der Schwingungstechnik als geeignet erwiesen haben. Es sind dies Kupfer und Silber. Ersteres scheidet wegen seiner leichten Oxydierbarkeit allerdings fast ganz aus, namentlich wenn es. sich um niedrige Spannungen handelt und wenn der Schalter nicht in einem reduzierenden Gaso arbeitet.
Die Kontaktaachen, oder wenigstens eine derselben, sind schwach konvex, damit der Lichtbogen nicht am Rande entstehen oder leicht an denselben gelangen kann. Die Konvexität kann z. B. auch dadurch erhalten werden, dass beide Elektroden Teile von Zylindermänteln darstellen, deren Achsen gegeneinander verdreht sind.
Diese Silberkontakte werden des billigeren Preises halber zweckmässig so hergestellt, dass die Hauptmasse des Kontaktes ans Kupfer besteht, auf welches Silberblech von ungefähr 1 ? 11m Stärke aufgelötet ist. Ein praktische Ausführungsform zeigt Fig. 4 ; das Silber bildet die Form einer Kappe, die über den Kupferkörper geschoben und auf denselben festgelötet ist.
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Iri (lium oder dgl. hergestellt oder er besteht, wenn er als Schnellunterbrecher in der oben beschriebenen Weise wirken soll, auch aus einem Qoecksilberkontakt, wie er für Röntgen- unterbrecher üblich ist. Derartige Kontakte bewirken ein schnelles Schliessen des Stromes ohne Übergangswiderstand und daher ohne Dämpfung des Schwingungsstromes.
Fig. 3 zeigt ein nach diesen Prinzipien gebautes Relais in einer der Fig. 2 entsprechenden Schaltung. Der Elektromagnet c kann durch den Taster h aus-und eingeschaltet werden und bewegt den Anker q, d (er einerseits den Starkstromkontakt u, andererseits den Löschkontakt v schliesst. Der freie Weg zwischen beiden ist in Wirklichkeit kleiner als dargestellt. Die Kontakte u sind aus Silber hergestellt, die Kontakte v haben kleineren Durchmesser (etwa 3 ? HM) und bestehen aus Platin-Iridium.
Für eine gute Löschwirkung ist erforderlich, dass nicht zu lange Zeit zwischen der Entstehung des Lichtbogens am Schalter u und seiner Löschung vergeht. Hat der Um-
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erst beschleunigt werden. Die Umschaltgeschwindigkeit lässt sich bedeutend vergrössern, wenn die Trennung der Kontakte schon mit einer gewissen Anfangsgeschwindigkeit erfolgt.
Diese erreicht man dadurch, dass einer der beiden Hauptstromkontakte federnd angeordnet wird. In F) g- 5 ist dies der feste Kontakt, der die Form eines von der Feder f an-
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Hauptstrom ist der Hebel vom Anschlage. r abgehoben.
PATENT-ANSPRÜCHE: 1. Schalter mit Löschkondensator fur starke Strome, bel welchem die Löschung des
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durch die schnelle Entladung eines Kondensators mittels eines Hilfsschalters gewonnener Stromstoss ühergelagert wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontakte des Hauptschalters (u) aus einem eine gute Löschwirkung ergebenden Material 9Silber, kupfer), die Kontakte des Hilfsschalters (c) aus einem eine sichere Stromschliessung ergebenden Material 9Platin, Platin-Iridium, Quecksilber) hergestellt sind.