DE110765C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

Der den Gegenstand der vorliegenden Erfindung bildende selbsttätige Schalter, welcher zur selbsttätigen Zu- und Abschaltung einer mit wechselnder Drehrichtung angetriebenen Dynamomaschine an ein unter Spannung stehendes Leitungsnetz dient, ist eine Abänderung des in der Elektrotechnischen Zeitschrift 1898, Seite 265 in Fig. 2 (Theil E) abgebildeten Schalters und stimmt in Zweck und Wirkung mit diesem überein.

Der Schalter ist in Fig. 1 und 2 in theilweise geschnittener Vorder- und Seitenansicht dargestellt, während Fig. 3 die schematische Einschaltung dieses Schalters in das Leitungsnetz veranschaulicht.

Die Vorrichtung besteht im Wesen aus einem aus fünf Wickelungen 1,2,3,4,5 gebildeten Solenoide. '

Die Wickelungen 1, 2, 3 bestehen aus dünnen, jene 4, 5 aus dickem Draht; die Wickelungen 2 und 3 wie auch 4 und 5 sind in der gezeichneten Weise mit einander verbunden.

Während die Wickelung 1 an die Leiter I, II, zwischen welchen eine constante Spannungsdifferenz herrscht, angeschlossen ist, sind die Wickelungen 2, 3 unmittelbar mit den Bürsten der Dynamomaschine 6 verbunden, und die Wickelungen 4,5 in den von der Dynamomaschine 6 zur Unterbrechungsstelle führenden Leiter III geschaltet.

Oberhalb des Solenoides ist ein doppelarmiger Hebel 7 drehbar gelagert, an dessen beiden Enden Zugstangen 8, 9 angelenkt sind, von welchen die links gelegene 8 einen weichen Eisenkern 10 trägt, welcher bei horizontaler Lage des doppelarmigen Hebels 7 zu beiden Seiten der Wickelung 1 gleich weit vorragt.

Die Stange 8 trägt ober- und unterhalb der Stirnflächen des Solenoides zwei durch Gegenmuttern 11, 12 versicherte Scheiben 13, 14, welche zur Begrenzung des Hubes des Gestänges 8, 9 dienen.

Die rechts gelegene Verbindungsstange 9 trägt einen rechteckigen Rahmen 1 5, in welchem eine drehbare Walze 16 gelagert ist; durch ein an dieser Stange angebrachtes Gegengewicht 17 wird das ganze Gestänge im Gleichgewicht gehalten. ' .

Die beiden Verbindungsstangen 8,9 tragen auf der unteren Seite Traversen, an welchen je zwei isolirte Stromschlufsstifte 18,19 ^un<^ 20,21 befestigt sind.

In Fig. ι und 2 ist der Stromschlufsstift 21 mit dem zugehörigen Quecksilbernapfe 25 nicht sichtbar.

Die beiden vorderen Stifte 19, 20 sind durch ein biegsamesKupferkabel 26, die beiden hinteren Stifte 18,21 durch das Kabel 27 leitend mit einander verbunden.

Die Stifte 18, 19, 20, 21 tauchen in Quecksilbergefäfse 22,23,24,25, welche zur Führung der Stifte, sowie zur Verhinderung etwaigen Ausschleuderns des Quecksilbers mit isolirenden Abschlufsdeckeln versehen sind.

Die Näpfe 23 und 25 sowie 22, 24 sind leitend mit einander verbunden.

In der Ruhelage des Schalters wird der doppelarmige Hebel 7 durch eine im Nachfolgenden zu beschreibende Vorrichtung in horizontaler Lage gehalten, in welcher keine

der Stromschlufsgabeln in ihr zugehöriges Näpfchen eintaucht.

Diese Vorrichtung besteht aus zwei durch Schraubenfedern 32, 33 gegen die Ober- und Unterseite des Endes eines starren, horizontalen Stiftes 38 gedrückten Armen 28, 29, deren freie Enden die im Rahmen 15 gelagerte Rolle 16 umfassen. Die Federn 32,33 sind auf den Achsen 30, 31 der Arme 28, 29 aufgewickelt und wirken mit ihren freien Enden gegen die schwingenden Arme, während ihre anderen Enden an Spannscheiben 34, 35 befestigt sind, die durch Vorstecker 36, 37 in der ihnen gegebenen Lage festgehalten werden.

Infolge dieser Anordnung tritt, je nachdem die Zugstange auf- oder abwärts bewegt wird, der eine oder der andere der federnden Arme in Thätigkeit und ist bestrebt, den Anker in seine Mittellage zurückzuführen, in welcher er auch, wenn keinerlei Kräfte auf denselben wirken, gehalten wird.

Im Folgenden soll nunmehr die Wirkungsweise dieses Schalters beschrieben werden.

Vom Leitungsnetz I, II (Fig. 3) erhält die Wickelung 1 Strom, so dafs der Eisenkern 10 immer im gleichen Sinne polarisirt wird.

Wird nun die Dynamomaschine 6, deren Magnetwickelung unter Umständen vom Leitungsnetze erregt werden kann, in Betrieb gesetzt, so fliefst ein Strom durch die an die Bürsten der Dynamomaschine angeschlossenen Wickelungen 2, 3, und zwar in einer der Richtung des Antriebes des Ankers der Dynamomaschine entsprechenden Richtung.

Die Stromrichtungen in den Wickelungen 2 und 3 sind einander entgegengesetzt, eine dieser beiden stimmt aber mit jener der Wickelung 1 Uberein. Wird beispielsweise angenommen, dafs dies bei der Wickelung 3 der Fall sei, so wirken die Amperewindungen der Wickelung 2 den Amperewindungen der Wickelungen 1, 3 entgegen, woraus eine Verschiebung des Eisenkernes 10 abwärts resultirt.

Der magnetischen Kraft des Solenoides wirkt somit die von der Feder 32 ausgeübte und vom Hebel 28 auf die Walze 16 übertragene Kraft entgegen, und durch richtige Einstellung der Spannscheibe der Feder 32 ist man in der Lage, den Schalter in der Weise einzustellen, dafs das Eintauchen der Stifte 18, 19 in die Näpfchen 22 und 23 in dem Augenblicke erfolgt, in welchem die Klemmenspannung der Dynamomaschine ein wenig gröfser sein wird als die im Leitungsnetz herrschende Spannungsdifferenz*, die Pole der Dynamomaschine 6 werden mit den Polen des Leitungsnetzes I, II übereinstimmen.

Nach erfolgter Herstellung der Verbindung der Dynamomaschine mit dem Leitungsnetz wird nun der vom Erzeuger abgegebene Hauptstrom die Wickelungen 4, 5 durchfiiefsen; die Amperewindungen der Wickelung 5 unterstützen demnach diejenigen der Wickelung 3, was eine weitere Verschiebung des Eisenkernes 10 abwärts zur Folge hat, wodurch noch ein sicherer Stromschlufs an den Stromschlufsstellen bewirkt wird.

Nimmt die Umdrehungszahl der Dynamomaschine ab oder wird die Magneterregung geschwächt, so sinkt die an das Leitungsnetz I, II abgegebene Stromstärke auf Null; in gleicher Weise sinkt auch die Klemmenspannung der Dynamomaschine, wodurch die Amperewindungen der Wickelungen 2, 3 eine Verminderung erfahren, und in weiterer Folge der Eisenkern 10 durch die Einwirkung der Gegenkraft der Feder 32 allmählich in seine ursprüngliche Ruhelage zurückgeführt und die Verbindung der Dynamomaschine mit dem Leitungsnetze im gegebenen Augenblicke unterbrochen wird.

Würde die Abschaltung der Dynamomaschine zu spät erfolgen, so würde vom Leitungsnetze ein Rückstrom in die Dynamomaschine 6 fliefsen. In diesem Falle würde die Stromrichtung in den Wickelungen 4, 5 der früheren entgegengesetzt gerichtet sein, und die Amperewindungen der Wickelungen 4, 5 würden jene der Wickelungen 2, 3 vernichten, so dafs die Unterbrechung an den Stromschlufsstellen unter allen Umständen stattfinden müfste.

Erfolgt der Antrieb der Dynamomaschine 6 im anderen Sinne, dann sind die Vorgänge der Wirkungsweise des Schalters den bereits beschriebenen entsprechend, d. h. die Wickelung 2 wird von einem Strom gleicher Richtung wie Wickelung 1 durchflossen, während die Stromrichtung der Wickelung 3 derjenigen von ι entgegengesetzt ist; der Eisenkern 10 wird demnach aufwärts gezogen, wobei im gegebenen Augenblicke die Herstellung des Stromschlusses bei 21,25 ^und 20,24 erfolgt.

Der Hauptstrom durchfliefst nun die Wickelungen 4, 5 im Sinne der Wickelungen 2, 3, wodurch der Eisenkern 10 noch eine höhere Lage annehmen mufs.

Sinkt nun die Klemmenspannung der Dynamomaschine, so sinkt einestheils auch der von derselben abgegebene Haupfstrom auf Null, andererseits werden die Amperewindungen der Wickelungen 2, 3 verringert; der Eisenkern 10 gelangt demnach wieder durch die Gegenkraft der Feder 33 in seine Ruhelage zurück, wobei die Verbindungen der Dynamomaschine mit dem Leitungsnetze im gegebenen Augenblicke unterbrochen werden.

Dieser Schalter kann nicht nur, wie beschrieben, als vereinigter selbsttätiger Umschalter und Ein- und Ausschalter, sondern auch als doppelarmiger selbsttätiger Ein- und Ausschalter Verwendung finden.

Claims (1)

1. Patent-Ansprüche:

   ι. Selbsttätiger elektromagnetischer Schalter zum Anschlufs einer in wechselnder Richtung angetriebenen Dynamomaschine an ein Netz constanter Spannung, dadurch gekennzeichnet, dafs der Schalter unter der Wirkung eines Eisenkerns (io) steht, der durch eine um seine Mitte angebrachte, an das Netz constanter Spannung angeschlossene Spule (i) in bestimmtem Sinne magnetisiert wird, während an jedem seiner Enden eine Strom- und eine Spannungsspule (2, 4 und 3, 5) angebracht sind, die derartig mit der Dynamomaschine verbunden sind, dafs die beiden an jedem Ende befindlichen Spulen sich gegenseitig unterstützen, den an dem anderen Ende befindlichen Spulen aber entgegenwirken.

   Selbsttätiger elektromagnetischer Schalter nach Anspruch 1, bei welchem der zweiarmige Hebel (7) in einer die Aufhebung aller · Stromschlüsse bedingenden Mittelstellung durch zwei in entgegengesetztem Sinne auf ihn wirkenden und auf einem Anschlage (38) ruhenden Arme (28, 29) gehalten wird, die durch einstellbare Federn (32, 23) in entgegengesetzter Drehrichtung gedrückt werden, zum Zwecke der im richtigen Augenblicke zu erfolgenden Zu- und Abschaltung und gleichzeitigen Umkehrung des Dynamostromes.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.