Selbsttätiger elektrischer Regler. Es sind selbsttätige elektrische Regler bekannt, welche die Regulierung der Span nung, des Stromes oder der Leistung elek trischer Maschinen durch abwechselndes Ein schalten und Kurzschliessen eines Wider standes im Erregerkreise der Maschine be sorgen. Die Erregerspannung oder der Er regerstrom wirken zweckmässigerweise (siehe Patentschrift Nr. 77698) durch eine Flüssig keitsrückführung auf einen die Einschaltung und Kurzschliessung des Widerstandes be sorgenden Kontakt ein und versetzen die sen in Schwingung. Diese Rückführung ist bei einem schnellregulierenden Regler an gezeigt, wenn die zu regulierende Maschine eine grössere magnetische Trägheit besitzt.
Bei ganz kleinen Maschinen, wie solche für Kleinbeleuchtungsanlagen aller Art, zum Beispiel Zugs- und Automobilbeleuchtungen, zur Anwendung kommen, ist indessen die magnetische Trägheit der Maschine so ge ring, dass die Regulierung mit einfacheren Mitteln durchführbar ist. Derselbe Fall trifft zu, wenn der Regler zur Steuerung kleiner Hilfsmotoren dient oder überhaupt nicht mehr auf eine Maschine wirkt, sondern direkt zur Regulierung beliebiger anderer Apparate, zum Beispiel Glühlampen, ver wendet wird. Endlich liegen auch bei grö sseren Maschinen die Verhältnisse vielfach so, dass wegen der geringen Belastungs schwankungen ein etwas langsamerer und dadurch einfacherer Regler Verwendung finden kann.
Es sind verschiedene Regler bekannt ge worden, welche das Regulierproblem in die sen vereinfachten Fällen ztr bewältigen be stimmt sind, indem sie das Einschalten und Kurzschliessen des Regulier\viderstandes un abhängig von der Änderung des Erreger stromes oder der Erregerspannung bewirken durch einen unabhängigen motorischen An trieb.
Den Erfindungsgegenstand bildet nun auch ein Regler, welcher durch abwechseln des Einschalten und Kurzschliessen eines unveränderlichen Widerstandes wirkt, indem mindestens ein Schaltkontakt durch einen von den Schwankungen der zu regelnden Grösse unabhängigen Antrieb in schwingende Bewegung versetzt wird. Erfindungsgemäss ist der Gegenkontakt durch eine nicht starre Kupplung mit dem Anker eines der zu re gelnden Grösse proportional erregten Elektro magnetes verbunden.
Infolge der Nach giebigkeit der Verbindung von Gegenkontakt und Magnetanker kann der erstere mehr oder weniger durchfedern, ohne dass der Magnet anker mit seiner bedeutend grösseren Masse der schwingenden Bewegung zu folgen braucht.
Auf der Zeichnung sind fünf Ausfüh rungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes schematisch veranschaulicht.
In Fig. 1 bedeutet a den Anker eines zu regulierenden Generators, b dessen Feld- wieklung. Der Erregerwiderstand w wird durch den schwingenden Kontakt k und sei nen Gegenkontakt h, welch letzterer durch die Feder r mit dem Anker p des in den Stromkreis des Ankers a eingeschalteten Elektromagnetes s verbunden ist, abwech selnd kurzgeschlossen und wieder eingeschal tet. Durch den Kondensator c wird Funken bildung verhindert. Der Kontakt k wird durch den Kurbelzapfen y in schwingende Bewegung versetzt. Die am Anker p an greifende, dem magnetischen Zug entgegen wirkende Druekfeder f sucht den Gegen kontakt h mit dem schwingenden Kontakt k in Berührung zu bringen.
Nimmt die Span nung des Generators ab, so wird der mittlere Abstand beider Kontakte ebenfalls ab- und die Dauer ihrer gegenseitigen Berührung zunehmen, so dass infolge verlängerter Kurz schliessung des Widerstandes w die Er regung und damit die regulierte Spannung wieder steigt. Bei zunehmender Spannung findet das Umgekehrte statt, das heisst der Widerstand 2r bleibt längere Zeit ein geschaltet.
Nach Fig. 2 sind die Kontakte h, k an einseitig fest angespannten Federn r, r' befestigst. Der Kontakt k legt sich auf einen Antriebsexzenter g und wird durch diesen in schwingende Bewegung versetzt. Der Ge genkontakt h legt sich im Ruhezustande auf einen seinen freien Hub begrenzenden An- schlag u, der mit dem Anker p starr ver bunden ist. Im übrigen ist die Anordnung ähnlich wie nach Fig. 1. Wesentlich ist in beiden Fällen, dass der Kontakt h nicht starr mit dem Magnetkerne p verbunden ist.
In Fig. 3 ist ein Regler mit zweiphasi- gem Dop pelunterbrecher dargestellt.
Es bedeuten h1, k1 und h', k2 die beiden Kontaktpaare, g eine Kurbelwelle mit zwei um 180 versetzten Kurbeln, die durch eine beliebige motorische Kraft angetrieben wird. Die Gegenkontakte h', h2, deren Kontakt druck durch die Federn r1, r2 erzeugt wird, werden durch den Anker p der Regulier spule s beeinflusst. w1, w2 sind zwei gleiche Regulierteilwiderstände, c1, c2 Kondensatoren zur Unterdrückung der Funkenbildung.
Die Kontaktschliessungen erfolgen zweimal in der Zeit einer Umdrehung der Antriebs welle, ebenso die Öffnungen, wobei jeweils nur der halbe Regulierwiderstand geschaltet wird. Bei höherer Lage des Ankers p zerlegt sieh diese Zeit in zwei Abschnitte, wä hren-1 welcher einer der Teilwiderstände kurz geschlossen und der andere eingeschaltet ist und zwei Abschnitte, während wel cher beide Teilwiderstände eingeschaltet sind; im allgemeinen ist die Dauer der zwei.
zuerst erwähnten Zeitabschnitte verschieden von der Dauer der zuletzt erwähnten Ab schnitte (es gibt jedoch eine ausgezeichnete Lage des Ankers p, bei welcher alle vier Abschnitte gleiche Dauer haben). Bei tie ferer Lage des Ankers p treten an Stelle der zwei letzterwähnten Abschnitte solche, wäh rend welcher beide Teilwiderstände kurz geschlossen sind (auch hier gibt es eine aus gezeichnete Ankerlage, bei welcher alle vier Abschnitte gleiche Dauer haben). Die Puls zahl ist somit die doppelte, die Amplituden der Pulse dagegen sind die halben.
Die Ver mehrung .der Pulszahl ohne Vermehrung der Umdrehungszahl der Maschinenwelle hat bei Beleuchtungsanlagen den Vorteil, das Flim mern des Lichtes zu verringern. Daneben verringert die Unterteilung des Öffnungs funkens durch Anwendung mehrerer Kon taktpaare die Funkenbildung. Fig. 4 zeigt einen Stromregler, welcher den Strom im Lampenkreis l reguliert. Die beiden Teilwiderstände<I>w',</I> w2 sind in Reihe geschaltet; die Spule s ist von dem zu re gulierenden Strome durchflossen. Die Be tätigung der Kontaktpaare h', k1, h2, k2 kann wie nach Fig. 3 erfolgen; gleiches gilt für den Fall von Fig. 5.
Nach Fig. 5 wird die Feldwicklung b eines Gleichstromgenerators in zwei paral lelen Teilen reguliert. Ausser der Erhöhung der Pulszahl und der Verringerung der Am plituden der Pulsationen wird eine Vermin derung des Stromes der Schaltkontakte auf die Hälfte erzielt.
Die Kombinationen der Reihen- und Parallelschaltung, sowie die Anwendung mehrphasiger Unterbrecher ist nach den gleichen Gesichtspunkten beliebig durch führbar.
Es kann auch der schwingende Schalt kontakt mit seinem Antriebe federnd ver bunden sein, natürlich so, dass die elastische Federkraft die aus der schwingenden Be wegung resultierende Trägheitskraft über wiegt, damit der Kontakt der Bewegung zu folgen vermag.