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Schnellregler für Dynamomaschinen.
Die Erfindung bezieht sich im allgemeinen auf Schnellregler, bei denen du. ch Em- und Ausschalten eines Vorschaltwiderstandes der Erregerwicklung mittels eines schwingenden Relaisankers die Maschinenspannung konstant gehalten wird. Die Erfindung besteht darin, dass mit einem Relaisanker, bei Spannungsänderung der zu regelnden Maschine, entweder zu einem vor die Erregerwicklung geschalteten Widerstand oder zu dieser Widerstände parallel geschaltet werden, um die zur Konstanthaltung der mittleren Spannung erforderliche Änderung des Erregerstromes stufenweise periodisch zu ermöglichen. Durch diese Anordnung und Schaltungsweise wird die Funkenbildung an den Kontakten wesentlich vermindert, das störende Flackern der eingeschalteten Lampen beseitigt und eine vorteilhafte Regulierung erzielt.
Eine derartige Schaltung zeigt Fig. i und Fig. 2 eine andere Ausführungsform derselben. Die Erregerwicklung : 2 mit dem variablen Vorschaltwiderstand 7 in Reihe liegt parallel zu dem Variator 9 und dem konstanten Widerstand 8 und unter Vorschaltung des Variator 10 an den Klemmen des Ankers 1 der Dynamomaschine. Die Spule 3 des Relais ist ebenfalls an die Ankerspannung angeschlossen.
Wird der Widerstand der Erregerwicklung 2 klein gewählt, der Widerstand 8 jedoch gross, so fliesst der Hauptteil des Erregerstromes durch die Erregerwicklung und die Spannung steigt an. Über einen bestimmten Wert dei Spannung überwiegt die magnetische Zugkraft des Eisenkernes der Spule 3 des Relais die Federkraft des Ankers 4, der Kontakt 5 wird geöffnet, mithin der Variator 7 der Erregerwicklung 2 vorgeschaltet. die Erregerstromstärke vermindert, weshalb die Spannung fällt. Bewirkt die Einschaltung des Variator 7 kein Fallen der Spannung, so wird der Kontakt 6 geschlossen und durch die Parallelschaltung des Variators 9 zur Erregerwicklung 2 der Strom in der Erregerwicklung um einen weiteren Betrag verringert.
Liegt die notwendige Erregerstromstärke zwischen diesen drei Werten, so bewegt sich der Anker entweder zeitweise oder dauernd zwischen zwei Stellungen.
Die Einschaltung von der grössten zur kleinsten Erregerstromstärke erfolgt also in drei Stufen. Bei der ersten ist der Kontakt 4 und 5 geschlossen, wodurch der Variator 7
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und legt den Variator 9 zur Erregerwicklung 2 parallel. Der vorgeschaltete Variator 10 hält den Gesamtstrom des Stromskreises ziemlich konstant, wodurch das durch das Parallelschalten des Widerstandes 9 zu der Erregerwicklung 2 bedingte Ansteigen derselben vermindeit wird.
Bei dieser Anordnung kann bereits eine wesentliche Beeinflussung des Erregerstromes vor dem Öffnen oder Schliessen der Kontakte erfolgen durch die Eigenart der Schaltung der Widerstände und infolge der Verwendung von Widerständen, welche ihren ohmschen Wert mit der Stromstärke ändern. Der Übergangswiderstand an den Kontakten, welcher bei abnehmendem Kontaktdruck grösser wird, bedingt nämlich bei Kontakt 5 im Variator 7 eine Stromzunahme, somit eine Widerstandsvergrösserung, bei Kontakt 6 im Variator 9 eine Stromabnahme und Widerstandsverkleinerung ; eine nahezu gleichzeitig entstehende, entgegen gerichtete Kontaktdruckänderung hat bei beiden Kontakten entgegengesetzte Wirkung.
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Infolge der Wärmekapazität der Drähte besitzen die Variatoren nach jeder Einschaltung einen anderen Widerstand ;
somit stellt sich ein resultierender Kombinationswiderstand ein, welcher näher dem benötigten Mittelwert liegt, weshalb die Spannungsschwankungen der
Dynamo verkleinert werden, so dass die angeschlossenen Lampen gleichmässiger leuchten.
Bei der Schaltung nach Fig. 2 wird die Erregerstromstärke der Maschine in fünf
Stufen reguliert. Die Erregerwicklung 2 liegt mit einem vorgeschalteten Variator 7 an der
Ankerspannung ; ein Parallelstromkreis wird von den konstanten Widerständen 10, 12, 14 und den Variatoren 11 und 13 gebildet. Die Spule 3 des Relais liegt ebenfalls an der
Ankerspannung. Der Magnetanker 4 besitzt auf einer Bandfeder zwei Kontaktstücke, welche durch die Ankerbewegung bei geringen Spannungsänderungen zuerst die Verbindung mit dem federnd befestigten Gegenkontakt 8 bzw. 9 und dann mit den beiden 8 und 5 bzw.
9 und 6 herstellen. Bei der ersten Stufe liegen die Ankerkontakte 4 an den Gegen- kontakten 5 und 8 an ; der Widerstand 14 ist zum Variator 7 parallel gelegt, der Variator 13 kurzgeschlossen ; die Stromstärke wird in der Erregerwicklung bei diesen Verbindungen den grössten Wert aufweiten ; bei der zweiten ist der Kontakt 4 mit 5 unterbrochen, der
Variator 13 eingefügt und deshalb die Erregerstromstärke um einen bestimmten Betrag kleiner ; bei der dritten ist der Variator 13 abgeschaltet, die Erregerwicklung erhält nun nur den vorgeschalteten Variator 7, der Strom wird abermals verringert ;
bei der vierten ist der Kontakt 4 mit 9 und bei der fünften 4 mit 9 und 6 geschlossen, so dass eine weitere Verkleinerung der Stromstärke durch die Teilströme der parallel geschalteten Wider- stände 10 und 11 erfolgt.
Um bei raschem Übergang von einer zur anderen Stufe ein Stehenbleiben eines Funkens zu verhindern, werden die Stufenwiderstände durch einen Ausgleichswiderstand 12 bzw. 8 so verbunden, dass dieser parallel zu den festen Kontakten 5, 6 bzw. 8, 9 des
Relais liegt :.
Wird die Konstruktion des Relais so getroffen, dass der Anker desselben bei kleinen
Spannungsdifferenzen die Öffnung bzw. Schliessung der diesbezüglichen Kontakte in der bestimmten Reihenfolge bewirkt, dann wird der Erregerstrom stufenweise geändert und die steten Spannungsvariationen, welche durch das jeweilige periodische Ein-und Ausschalten der
Widerstände entstehen, sind klein und man erzielt einen genügend abgedämpften Regulier- vorgang, so dass keine Luft-oder Flüssigkeitsdämpfung notwendig ist. Die Funkenbildung an den Kontakten wird infolge der zweckmässigen Schaltung sowie in Verbindung mit der vorteilhaften Wirkung der Variationen kleiner, weshalb die Kontakte lange Zeit keiner Reinigung bedürfen.
PATENT-ANSPRÜCHE :
I. Schnellregler für Dynamomaschinen, bei denen der zur Konstanthaltung der Spannung erforderliche Erregerstrom durch ein von der Spannung beeinflusstes Relais geregelt wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Relaisanker sowohl einen der Erregerwicklung vorgeschalteten als auch einen zu ihr parallel geschalteten Widerstand periodisch ein-und ausschaltet, wobei Widerstände (Variatoren) zur Verwendung gelangen, die ihren Ohmwert mit der Stromstärke ändern.