Kontaktwälileranlage mit kreisförmig angeordneten Kontakten für automatische Regel- oder Steueranlagen. Gegenstand vorliegender Erfindung ist eine Kontaktwähleranlage mit kreisförmig angeordneten Kontakten für automatische Regel- oder Steueranlagen. Die vorgeschla gene Wähleranlage gestattet, mit wenig Kon takten eine grosse Zahl von Regelstufen bezw. Steuervorgängen zu beherrschen. So können zum Beispiel mit zwei Kontaktwählern zu je 10 Kontakten 99 Regelstufen bezw. Steuer , kommandos beherrscht werden.
Bei Regel anlagen wird zweckmässig eine der Wähler kontaktzahl entsprechende Anzahl von Steuer schützen angeordnet, wodurch eine ganz be deutende Verbilligung und Vereinfachung der Anlage möglich wird. Der Antrieb der Kon taktwähler kann zum Beispiel durch einen einfachen Umkehrmotor erfolgen, im Gegen satz zu Wählern, wie sie in der Fernsprech automatik üblich sind, wo der Antrieb elek tromagnetisch erfolgt.
Die Erfindung ist dadurch gekennzeieh- net, dass mehrere Kontaktstufenwähler vor handen sind, deren Kontaktarme durch einen gemeinsamen Antrieb mit verschiedener Um laufgeschwindigkeit angetrieben werden, und dass das Verhältnis der Geschwindigkeiten derart ist, dass der Kontaktarm des Wählers mit grösserer Umlaufgeschwindigkeit eine volle Umdrehung ausführt, während derjenige des Wählers mit kleinerer Geschwindigkeit einen Kontakt vorwärts bezw. rückwärts schreitet.
Der Erfindungsgegenstand wird an Hand von zwei in der beigefügten Zeichnung dar gestellten Ausführungsbeispielen erläutert. Fig. 1 zeigt das Schema einer Belastungs- regelanlage unter Verwendung von Grob- und Feinstufenschaltern. Fig. 2 zeigt das Schema einer Fernsteueranlage für 99 Steuer vorgänge.
Die Belastungsregelanlage gemäss Fig. 1 besitzt einen Stromgenerator G, ein Tacho meter<I>T,</I> ein Differentialrelais<I>D,</I> einen Um kehrmotor g?, zwei Grob- und Feinstufen wähler W1 und W._, einen Empfängerwider stand ETTr, die Schützen S, . . . 8, und s1 <B>...</B> so sowie die Belastungswiderstände B,<B>...</B> B" und <B>b:,.</B> . . b;, eines Elektrokessels.
Der Regel anlage fällt die Aufgabe zu. die Belastung so zu regeln, dass die Drehzahl des Generators bei Variationen der Belastung im übrigen Netzteil oder bei variabler Beaufschlagung der Turbine möglichst konstant bleibt.
Der an die Sammelschienen 1a, 1b anb-e- schlossene Generator G treibt das Tachometer T an, welches durch Verstellen eines Kon taktarmes \? einen Widerstand 3 in Abhiin- gigkeit von der Drehzahl verändert. Der Wi derstand 3 ist mit einer Erregerspule 5 des Differentialrelais D und einem Empfängel.-- widerstand 7 in Serie geschaltet und an die Stromquelle angeschlossen. Das Relais D weist eine zweite Erregerspule 6 auf, welche mit dem Abgleichwiderstand 4 in Serie ge schaltet ist.
Die Erregerspulen 5 und 6 wir ken auf den im Punkt 9 schwenkbar gelager ten Anker 10 ein, an welchem eine Kontakt zunge 11 befestigt und zwischen den Kon takten 12 und 13 bewegbar ist.
Der durch das Relais D gesteuerte Um kehrmotor ill treibt über Getriebe 1.1, 1.5# Fe der 16, Rastenscheibe 17, mit welcher der Sperrhebel 18 zusammenwirkt, einen Kon taktarm 19 des Feinstufenwählers <B><U>IV.,</U></B> an. Dieser. letztere ist über ein Zahnräder@-etriebe 22, 23 mit Zähnezahlverhältnis 1 : 10 mit einem Kontaktarm 24 des Grobstufenwählers I4', verbunden, mit welchem auch der Kon taktarm 8 des Empfängerwiderstandes ETT' gekuppelt ist.
Die Kontaktarme 19 und 2-1 sind mit Schleifringen 20, 25 verbunden, auf welchen Kontaktbürsten 21 und 26 schleifen. Das Rastengesperre 17,18 bewirkt ein schritt -weises Vorwärts- oder Rückwärtsschreiten des Kontaktarmes 19 bei gleichförmiger Drehbewegung des Motors 3I. die Zähnezahl des Rades 17 entspricht der Kontaktzahl des Wählers TY_, welcher zehn Kontakte k" <B>...</B> aufweist.
Der Grobstufenwähler TU, besitzt ebenfalls zehn Kontakte H" . . . h',,.
Über die '\LTählerkonta.kte werden die Grobstufenschützen S,<B>...</B> S" und die Fein stufenschützen s,<B>...</B> s" ein- und ausgeschal tet. Die Schützen werden durch Iiilfskontakte <I>H, . . . H.,</I> und h_ <B>...</B> h, in Kaskade geschal tet.
Stehen zum Beispiel die Wähler TV" I1'= auf den Kontakten K= und k,. wie eingezeich net, so sind die Schützen S" S_, s" s., einge schaltet, wobei S, und s, durch die Hilfskon takte H., und hz gehalten werden.
Die zu den Schützen gehörigen Leistungskontakte sind mit<I>L,</I><B>...</B><I>L"</I> bezw. <I>1,</I><B>...</B><I>1,</I> bezeichnet, die dazugehörigen Belastungswiderstände mit <I>B, . . .</I> B, bezw. <I>1),</I><B>...</B> b9.
Es lassen sich folgende Stromkreise der Regelanlage unterscheiden: Regelstromkreise des Differentialrelais D: 1;" 27, 6, 4, 1b und 1",<B>27,</B> 2, 3, 5. 7, 8, 32, 1b. Steuerstromkreise des Motors 11T: 1@" 27, 11, 12, 28, 11,1, 30,<B>11"</B> und 1;" <B>27,</B> 11. 13, 29, H, 30. 1.,,. Stufeniväh- lerstromkreise:
1", 31, 26, 25, 24, I1":, ., S._, 34, 11, und 1l,, 31., 21. 20, 19, k:. s_, 33, 1b. Be- lastumgsstromkreise: l;
" 36,<I>B,, L,</I> (B_, L_), 35, l b und<B>1",</B> 36,<I>b,, 1,</I> (b" 1.,1, 35, 1b.
Die Arbeitsweise der beschriebenen Re- gela,nlage ist die folgende: Der Anker 10 des Differentialrelais be findet sieh in der eingezeichneten Mittellage, wenn die Ströme in den Erregerspulen 5 und 6 gleich gross sind; der Motor M ist hierbei in Ruhe, da die Kontaktzunge 11 keinen der beiden Kontakte 12, 13 berührt. Der Strom in der Spule 6 bleibt unverändert, während derjenige in der Spule 5 von der Grösse der Widerstände 3 und 7 abhängt. Der Wider stand von 3 ist durch die Drehzahl des Gene- rators bestimmt; er ist gross, nenn die Dreh zahl zu hoch ist, und umgekehrt.
Steigt die Drehzahl beispiels -eise über den Sollwert, so ist der Strom in der Spule 5 kleiner als in der Spule 6. wodurch der Relaisanker 10 im L hrzeigersinn kippt und der Kontakt 13 ge schlossen wird. Hierdurch wird der Motor 3I in Betrieb gesetzt und die Kontaktarme der \f'ähler TV., und IT', im LThrzeigersinn ge dreht.
bis infolge Verkleinerung des Wider standes 7 das Gleichgewicht der Ströme im Relais D wieder hergestellt ist und der Mo tor 1I zur Ruhe kommt. Durch diese Regel anordnung wird also die Stellung der Wäh ler 1T'_ und U', bezw. die eingeschaltete Be lastung von der Drehzahl des Generators G abhängig. Die Belastung ist um so höher, je höher die Drehzahl ansteigt, wodurch eine Drehzahlregelung und Anpassung der Be lastung an die Leistungsfähigkeit der Tur bine erzielt wird.
Die beiden Stufenwähler W. und<I>W,</I> ar beiten so, da.ss der Grobwähler TV, auf der gleichen Stufe stehen bleibt, solange sich W@ zwischen den Kontakten k", k, <I>. .</I> k" bewegt. Findet jedoch an T@1T. ein Übertritt von k, auf k" statt, so wird an W, eine Grobstufe zuge schaltet, wobei der Kontaktarm 24 vorüber gehend oder auch dauernd zwei Kontakt segmente berühren kann; gleichzeitig werden beim Übertritt von k 3 auf k, neun Feinstufen abgeschaltet.
Das Umgekehrte findet statt, wenn Kontaktarm 19 von k, auf k" übertritt, indem neun Feinstufen ein- und eine Grob stufe ausgeschaltet wird. Die Belastung ist vollständig ausgeschaltet, wenn die Kontakt arme auf K" bezw. k" stehen; sie ist ein Maxi mum, wenn die Kontaktarme auf K, bezw. k, stehen.
Mittels zweier Stufenwähler zu je zehn Kontakten, je zehn Schützen für die Grob- und Feinstufen sowie je 10 Grob- und Feinbelastungswiderständen können also 99 gleichmässige Regulierstufen erhalten werden, was eine angenähert kontinuierliche Dreh zahlregelung des Generators erlaubt.
Die Empfindlichkeit des Differentialrelais wird zweckmässig abgestimmt; sie soll gross genug sein, um ein progressives Arbeiten der Regeleinrichtung zu ermöglichen, anderseits darf sie nicht zu hoch sein, da sonst Pende- lungen auftreten könnten.
Die Fernsteueranlage nach Fig. 2 besitzt die Stromquelle 37, 37," das Sende- oder Geberpotentiometer S, das Empfängerpoten- tiometer E, die Kontaktwähler TV, und W.-" den Umkehrmotor D2, die Gleichrichter G" G2, G3 und G4, den Umschalter U sowie die Steuerrelais Ro, R,, R2 <B>...</B> Die letzteren sind nur bis R.,4 eingezeichnet,
in Wirklichkeit wären entsprechend den 99 Steueroperationen 99 Relais vorhanden.
Das Sendepotentiometer S besteht aus Kontaktarm 38 mit Einstellknopf 39, Ein- stellskala 40 und Potentiometerwiderstand 41. Der Kontaktarm 38 ist über Gleichrichter G, oder Gz, Steuerstromanzeiger 42 und über Umschalter U mit der Stromquelle 37., ver bunden.
Die Enden des Widerstandes 41 sind über einen Differentialstromanzeiger A mit der Fernleitung 43, 44 verbunden, welche am Empfangsort über die Erregerspulen 45, 46 des Differentialrelais D mit den Enden des Potentiometerwiderstandes 52 verbunden sind. Das Differentialrelais D weist im weiteren einen um den Punkt 47 schwenkbar gelager ten Anker 48 mit zwischen den festen Kon takter. 50, 51 beweglicher Kontaktzunge 49 auf. Der Kontaktarm 53 des Empfänger potentiometers ist einerseits über Gleichrich ter G3 mit der Stromquelle 37u und ander seits über Gleichrichter G4 mit dem Kontakt arm des Kontaktwählers W, verbunden.
Der durch das Differentialrelais D gesteuerte Umkehrmotor 11l treibt über ein Getriebe 54. 55 den Kontaktarm 56 des Wählers WZ an, welcher seinerseits über Zahnräder 59, 60 den Kontaktarm 61 des Wählers TV, mit einer zehnmal kleineren Umlaufgeschwindigkeit antreibt. Der Kontaktarm 56 ist über Schleif ring 57 und Schleifbürste 58 mit der Strom quelle 37u verbunden, während Kontaktarm 61 über Schleifring 62 und Bürste 63 mit dem Gleichrichter G4 verbunden ist.
Die Steuerkontakte k"... k, des Wählers WI sind mit den entsprechenden Erregerspu len der Steuerrelais R" . . . R;, verbunden; gleichzeitig sind sie aber auch mit den Re laisspulen RIO <B>...</B> R,;" R-10 <B>...</B> R._ü usw. ver bunden.
Die andern Enden der Relaisspulen sind in Zehnergruppen (R" . . . R@, R<B>.......</B> R" <B>USW.)</B> zusammengeschlossen und mit je einem Steuerkontakt des Wählers W, verbunden. Die Gruppe R,. . . R, ist mit Kontakt Ko, die Gruppe R,, . . . R" mit Kontakt K, usw. verbunden.
Der Kontaktarm des Wählers W, bewegt sich auf dem gleichen Kontakt segment, solange sich der Kontaktarm von W@ zwischen ko, k, und k" bewegt. Beim Übertritt von k, auf k, oder umgekehrt wech selt Kontaktarm 61 von W, das Kontakt segment, wobei in der endgültigen Steuer- stellunb nur ein Segment mit dein Kontakt arm in Verbindung steht.
Das Differentialrelais D erfüllt zusam- men mit den beiden Potentiometern S und L' denselben Zweck, -wie für Fig. 1 beschrieben, in dem Sinne, dass der Kontaktarm 53 von Kontaktarie 38 ferngesteuert wird. Der An ker 48 des Relais D steht -wiederum in. der Mittellage, -wenn die Ströme in den Spulen 45, 46 gleieli gross sind.
Sind die Ströme von einander verschieden, so berührt die Kontakt zunge 49 den Kontakt 50 oder 51, und der Motor 31 läuft im einen oder im andern Sinne, bis der Kontaktarm 53 am Potentiometer- widerstand 5? eine Stellung einnimmt, in der die Ströme gleich gross sind. Wird der Kon- talitarm 38 zum Beispiel in Stellung 11 (Kommando Nr.l1) gebracht.
so läuft Kon taktarm 53 selbsttätig ebenfalls in Stellung 11, wobei Kontaktarm 61 des -Wählers TI', auf Kontakt K, und Kontaktarm 56 des Wählers T1', auf Kontakt 1,:, zti stehen honinil (wie eingezeichnet).
Entsprechend den 99 Steuervorbän,#;en sind am Sender S a.lich <B>99</B> auf der Skala 40 angegebene Einstellmö2#lich- keiten mit zugeordneten Stenerhommzindos. Das Differentialrelais D ist empfindlich g@- nug, um eine genaue Einstellang des @t'üh- lers <U>TV.,</U> zu gewährleisten.
Die eingebauten Gleichrichter (i,. G2, G;; und G., sowie der Unischalter Z- erlauben. so wohl die @erneinstellun der Wähler sowie auch die Fernsteuerung des Empfangsrelais über eine Doppelleitung 43, 44 zii erlangen. Folgendes Steuerbeispiel soll die Funktioins- weise noch besser erläutern:
Es sei angenom men, der Sender S und der Empfänger E bezw. TTr, und TV,, befinden sich in der Stel lung (i, und es soll das Kommando Nr. 11 durchgegeben -werden, das heisst Relais 1i" soll zur Einschaltung- kommen.
Zu diesem Zwecke -wird der Umschalter Z' nach oben ge stellt und der Einstellknopf J9 Lezw. Kon taktarm 38 in die Stellung Nr.1l gebracht. Bei dieser Einstellung fliesst ein Strom von <B>37.</B> über U, G,, 38, _4 , 43, 45 (44, 46), 5?, 133, Gnach 37,,. Gleichrichter G,
hat die glei- che Durchla ssrichtung wie G.;. währen' G,
EMI0004.0099
entgegengesetzte <SEP> Durchlassrichtung <SEP> aufweist.
<tb> -weshalb <SEP> während <SEP> der <SEP> Einstellung <SEP> (U <SEP> nach
<tb> oben) <SEP> kein <SEP> Strom <SEP> über <SEP> G,
<SEP> fliessen <SEP> kann.
<tb> Durch <SEP> die <SEP> Verstellung <SEP> am <SEP> Sender <SEP> von <SEP> Stel lung <SEP> 0 <SEP> auf <SEP> Stellung <SEP> 11 <SEP> ist <SEP> der <SEP> Strom <SEP> in <SEP> der
<tb> Erregerspule <SEP> 46 <SEP> des <SEP> Relais <SEP> D <SEP> grösser <SEP> gewor den <SEP> als <SEP> in <SEP> Spule <SEP> 45, <SEP> wodurch <SEP> Kontakt <SEP> 51 <SEP> ge schlossen <SEP> und <SEP> der <SEP> Motor <SEP> 111 <SEP> in <SEP> Umlauf <SEP> gesetzt
<tb> wird.
<SEP> Die <SEP> Kontaktarme <SEP> der <SEP> -Wähler <SEP> TY, <SEP> und
<tb> TV, <SEP> -werden <SEP> hierbei <SEP> im <SEP> Uhrzeigersinne <SEP> ge dreht, <SEP> bis <SEP> durch <SEP> Verstellen <SEP> des <SEP> Empfänger potentiometers <SEP> E <SEP> die <SEP> Ströme <SEP> in <SEP> den <SEP> Spulen
<tb> 45 <SEP> und <SEP> 46 <SEP> wiederum <SEP> gleich <SEP> gross <SEP> sind, <SEP> was
<tb> der <SEP> Fall <SEP> ist, <SEP> wenn <SEP> -Wähler <SEP> <B>TV,</B> <SEP> auf <SEP> Kontakt
<tb> K, <SEP> und <SEP> Mähler <SEP> <B>TV.-,</B> <SEP> auf <SEP> Kontakt <SEP> l,-, <SEP> stehen.
<tb> Die <SEP> richtige <SEP> Einstellung <SEP> wird <SEP> durch <SEP> Anzeige instrument <SEP> A <SEP> angezeigt,
<SEP> dessen <SEP> Zeiger <SEP> bei
<tb> Gleichheit <SEP> der <SEP> Str < Sine <SEP> in <SEP> der <SEP> Nullage <SEP> steht.
<tb> Zur <SEP> Ausführung <SEP> des <SEP> Steuervorganges <SEP> -wird
<tb> hierauf <SEP> der <SEP> Umschaltei, <SEP> L' <SEP> nach <SEP> unten <SEP> gestellt,
<tb> -wodurch <SEP> ein <SEP> Steuerstrom <SEP> entgegengesetzter
<tb> Richtung <SEP> von <SEP> 37;1 <SEP> über <SEP> <B>G##</B> <SEP> 4?. <SEP> 38. <SEP> 41, <SEP> _4. <SEP> 44,
<tb> 46 <SEP> (43. <SEP> 4.)l, <SEP> :5?, <SEP> :
53 <SEP> . <SEP> G,. <SEP> 63, <SEP> f2, <SEP> 61. <SEP> <I>K,. <SEP> R".</I>
<tb> k,. <SEP> 56, <SEP> 57, <SEP> 58 <SEP> nach <SEP> 37,, <SEP> fliesst. <SEP> welcher <SEP> das
<tb> Relais <SEP> R" <SEP> betiüigt. <SEP> Der <SEP> Steuerstrom <SEP> wird <SEP> uni
<tb> Anzeigeinstrument <SEP> -1' <SEP> angezeigt. <SEP> Durch <SEP> be sondere. <SEP> nicht <SEP> ein@-ezeiclinete <SEP> Mittel <SEP> kann
<tb> aoeh <SEP> eine <SEP> Micknieldung <SEP> der <SEP> Ausführung <SEP> des
<tb> Steoerergancs <SEP> erfolgen. <SEP> Diese <SEP> kann <SEP> zum <SEP> Bei spi;
,l <SEP> durch <SEP> Zu- <SEP> oder <SEP> Abschalten <SEP> von <SEP> Wider stand <SEP> ini <SEP> Steuerstromkreis <SEP> uni <SEP> Eiepfangsort
<tb> geschehen, <SEP> wodurch <SEP> die <SEP> Durchführung <SEP> des
<tb> Steuervorganges <SEP> ain <SEP> Anzeigeinstrument <SEP> 42
<tb> eingezeigt <SEP> -wird <SEP> oder <SEP> eine <SEP> Riicl;meldelampe
<tb> zum <SEP> Aufleuchten <SEP> kommt. <SEP> Nach <SEP> erfolgter
<tb> Durebgalm <SEP> des <SEP> Steuerbefehls <SEP> steht <SEP> die <SEP> Steuer einrichtung <SEP> für <SEP> -weitere <SEP> Steuervorgänge <SEP> zur
<tb> Verfügung.
<tb>
An <SEP> Stelle <SEP> dein <SEP> Fi-. <SEP> ? <SEP> ein,rezeichneten
<tb> Kontaktarmes <SEP> '.',8 <SEP> mit <SEP> auf <SEP> einer <SEP> ¯Skala <SEP> . <SEP> (40)
<tb> einstellbaren <SEP> Steuervorgängen <SEP> kann <SEP> der <SEP> Wi derslzind <SEP> 41 <SEP> auch <SEP> vorteilhaft <SEP> mit <SEP> einer <SEP> der
<tb> Anzahl <SEP> @tenervorgä <SEP> n@;
e <SEP> entsprechenden <SEP> An zahl <SEP> Anzapfungen <SEP> versehen <SEP> sein, <SEP> welche <SEP> mit
<tb> dazugehörigen, <SEP> an <SEP> einer <SEP> Schaltertafel <SEP> ange ordneten <SEP> Steuerschaltern <SEP> verbunden <SEP> sind.
<tb> Diese <SEP> Sehalter <SEP> könnten <SEP> als <SEP> Unischalter <SEP> mit
<tb> Mittelstellung <SEP> ausgebildet <SEP> sein, <SEP> so <SEP> dass <SEP> in <SEP> der einen Stellung die dem Kommando zugehö rige Anzapfung über Gleichrichter G, und in der andern Stellung dieselbe Anzapfung über Gleichrichter G.= mit der Stromquelle ver bunden würde. Zur Durchgabe eines Steuer befehls wäre dann lediglich das Ein- und Umschalten eines dem Steuerbefehl zugeord neten Schalters notwendig.
Der Antrieb des Kontaktarmes des Wäh lers W, durch den Wähler W= könnte so wohl in Fig. 1 als auch in Fig. 2 derart er folgen, dass. dieser sprungweise um ein Seg ment vorwärts oder rückwärts bewegt wird, wenn der Kontaktarm des Wählers TTT2 von 7c" auf k" bezw. von lco auf k, verstellt wird. Dies könnte zum Beispiel mittels eines Ge triebes 22, 23 (59, 60) erfolgen, wie solche für Springrollenzählwerke üblich sind.
Die Steuereinrichtung nach Fig. 2 arbei tet unabhängig vom Leitungswiderstand und auch unabhängig von den Kontaktwiderstän den an den Potentiometern S und E. Mit der beschriebenen Steuereinrichtung können mit zwei Wählern zu je zehn Kontakten 99 Steuervorgänge ausgeführt werden. Die Wäh ler brauchen nur kleine Abmessungen aufzu weisen und können vorteilhaft konzentrisch im gleichen Gehäuse untergebracht werden. Für 99 Steuervorgänge führen nur 20 Ver bindungsleitungen in das Wählergehäuse, was von besonderem Vorteil ist.
Wollte man nach bisheriger Praxis die 99 Kontakte längs einer einzigen Kreislinie mit 99 Stellungen des Kontaktarmes unterbringen, so wären 100 Verbindungsleitungen am Wähler anzuschlie ssen; auch müss.te dann der Wähler wesentlich grösser bemessen sein.