DE1136767B - Kontaktlose, verzoegert arbeitende Schalteinrichtung - Google Patents

Kontaktlose, verzoegert arbeitende Schalteinrichtung

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DE1136767B
DE1136767B DEW18546A DEW0018546A DE1136767B DE 1136767 B DE1136767 B DE 1136767B DE W18546 A DEW18546 A DE W18546A DE W0018546 A DEW0018546 A DE W0018546A DE 1136767 B DE1136767 B DE 1136767B
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DE
Germany
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windings
voltage
monitoring
signal voltage
winding
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Application number
DEW18546A
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English (en)
Inventor
Byron Webb Jun
Gilbert D Throop
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CBS Corp
Original Assignee
Westinghouse Electric Corp
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Publication date
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    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05FSYSTEMS FOR REGULATING ELECTRIC OR MAGNETIC VARIABLES
    • G05F1/00Automatic systems in which deviations of an electric quantity from one or more predetermined values are detected at the output of the system and fed back to a device within the system to restore the detected quantity to its predetermined value or values, i.e. retroactive systems
    • G05F1/10Regulating voltage or current
    • G05F1/12Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is ac
    • G05F1/32Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is ac using magnetic devices having a controllable degree of saturation as final control devices
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B11/00Automatic controllers
    • G05B11/01Automatic controllers electric
    • G05B11/012Automatic controllers electric details of the transmission means
    • G05B11/016Automatic controllers electric details of the transmission means using inductance means
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H47/00Circuit arrangements not adapted to a particular application of the relay and designed to obtain desired operating characteristics or to provide energising current
    • H01H47/22Circuit arrangements not adapted to a particular application of the relay and designed to obtain desired operating characteristics or to provide energising current for supplying energising current for relay coil
    • H01H47/34Energising current supplied by magnetic amplifier
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K17/00Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
    • H03K17/28Modifications for introducing a time delay before switching

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Description

  • Kontaktlose, verzögert arbeitende Schalteinrichtung Die Erfindung betrifft eine durch eine verhältnismäßig kleine, als Steuer- oder Regelgröße gegebene Signalspannung steuerbare kontaktlose Schalteinrichtung mit einem RC-Glied zur in Abhängigkeit von der Größe der Signalspannung verzögerten Einschaltung eines Laststromkreises verhältnismäßig großer Leistung, der beim Unterschreiten eines bestimmten Mindestwertes der Signalspannung wieder ausgeschaltet wird, wobei Änderungen der Signalspannung oberhalb des Mindestwertes keinen Einfluß auf die Schalteinrichtung haben. Sie dient insbesondere für die Stufenschaltung eines Stufentransformators. Bei bekannten Stufenschaltungen wird gewöhnlich ein Relais zeitverzögert betätigt, das seinerseits einen Antriebsmotor für den Stufenschalter einschaltet, um die Leistungsspannung bei Veränderung der Lastverhältnisse konstant zu halten. Die Zeitverzögerung hat hierbei die Aufgabe, bei kleinen unbedeutenden Abweichungen der zu regelnden Spannung von einem Sollwert einen entsprechenden Regelvorgang zu unterbinden, um eine zu häufige und oftmals überflüssige Betätigung des Stufenschalters zu vermeiden. Darüber hinaus können derartige Schalteinrichtungen ganz allgemein zum Koppeln einer Signalspannungsquelle mit einer elektrischen Last dienen. Die hierzu verwendeten speziellen Zeitverzögerungseinrichtungen besitzen ein wärmeempfindliches mechanisches Glied, beispielsweise einen Bimetallstreifen, das ein Kontaktpaar öffnet und schließt, wenn das wärmeempfindliche Glied auf eine vorbestimmte Temperatur erhitzt wird bei Durchgang eines Stromes, der aus einem Speisestromkreis abgeleitet wird.
  • Zur Vermeidung der Nachteile einer solchen mechanischen Einrichtung - wie beispielsweise das Auftreten eines Lichtbogens an den Kontakten oder mechanische Ermüdungserscheinungen und Nachlassen der Elastizität der betreffenden Teile - ist es vorteilhaft, Einrichtungen mit einer möglichst großen Anzahl von ruhenden elektrischen Teilen und nur wenigen beweglichen Teilen zu verwenden. Die früheren Einrichtungen dieser Art sind jedoch durch die Verwendung von zerbrechlichen und auch sonst empfindlichen Mehrfachelektrodenröhren, Mehrgitterröhren bzw. Hochvakuumröhren, z. B. wegen der Erschütterungen im rauhen Betrieb für technische Anwendung nicht geeignet, bzw. für verhältnismäßig große Laststromkreise zu schwach.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, eine verzögert arbeitende kontaktlose Schalteinrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die ruhende elektrische Teile enthält, die gegen Beschädigungen bei Erschütterungen und rauher Betriebsweise nicht anfällig sind und eine lange Lebensdauer bei kleinem oder nur unwesentlichem Verschleiß im Betrieb haben.
  • Die Erfindung ist gekennzeichnet durch einen selbstsättigenden Magnetverstärker; dessen im sättigenden Sinne wirkende Lastwicklungen über Gleichrichter in den Laststromkreis eingeordnet sind, und der eine im entsättigenden Sinne von einem Gleichstrom durchflossene Vorspannungswicklung aufweist, deren Wirkung zwei von der Signalspannung im sättigenden Sinne beeinflußbare überwachungswicklungen nur bei gleichzeitiger Erregung aufheben, wobei die eine Überwachungswicklung (Hilfsüberwachungswicklung) unmittelbar nach Auftreten der Signalspannung von dieser erregt, die andere überwachungswicklung (Hauptüberwachungswicklüng) durch ein von der Spannung eines signalspannungsgespeisten Kondensators abhängiges selbsttätiges kontaktloses Schaltorgan entsprechend der Größe der Signalspannung verzögert an die Signalspannung angeschlossen ist zur verzögerten Einschaltung des Laststromkreises, und der eine zum Laststromkreis parallele, im sättigenden Sinne wirkende Rückkopplungswicklung aufweist, die den Laststromkreis auch bei stromloser Hauptüberwachungseinrichtung eingeschaltet hält, so lange die Signalspannung über einem bestimmten Wert liegt.
  • Schwankungen der Signalspannung, solange diese oberhalb des Mindestwertes liegen, haben also keinen Einfluß auf die Schalteinrichtung nach der Erfindung. Ferner können vorübergehende Störgrößen keine Fehlbetätigung der Schalteinrichtung hervorrufen.
  • Die Schalteinrichtung ist z. B. überall dort vorteilhaft anwendbar, wo bei Auftreten von Regelabweichungen entsprechend der Zeitkonstante der Regelstrecke eine zeitverzögerte Schaltung erfolgen soll oder bei stufenweise schaltbaren Steuer- oder Regelstrecken, bei denen die Stufenschaltung unbeeinflußt von vorübergehenden Störgrößen entsprechend den jeweils vorliegenden Signalspannungen zeitverzögert vorgenommen werden soll.
  • Die Schalteinrichtung nach der Erfindung hat demnach keine Berührung mit bekannten Magnetverstärkern als stufenlos veränderbare Steuer- oder Regelorgane in Laststromkreisen bzw. als Netzkonstanthälter. Die magnetisch arbeitende Schalteinrichtung nach der Erfindung ist im Gegensatz zu ebenfalls kontaktlos arbeitenden Halbleiterschaltern auch für große Schaltleistungen geeignet. Als spannungsabhängiges Schaltorgan kann beim Gegenstand der Erfindung vorteilhaft eine Gasentladungsröhre verwendet werden, deren Zündspannung kleiner als die Signalspannung ist. Eine Signalspannung, die an der ersten Wicklung auftritt, wird deshalb so lange am Magnetverstärker keine Ausgangsspannung erzeugen, bis die Spannung am Ausgang des elektrischen Speichers einen Wert erreicht hat, welcher zur Zündung der Gasentladungsröhre ausreicht. Nach dem Zünden der Röhre werden die ersten und zweiten Übertragungskreise zusammen erregt und die Magnetkerne des Magnetverstärkers unmittelbar in Sättigung gebracht, so daß eine Ausgangsspannung auftritt, die den überwachungskreis (Rückkopplungskreis) im Sinne einer weiteren Sättigung der Kerne erregt. Der zweite Überwachungskreis kann anschließend entregt werden, ohne daß der Ausgang des Magnetverstärkers beeinflußt wird, solange die Signalspannung einen bestimmten, am ersten Überwachungskreis auftretenden Wert überragt. Sobald die Signalspannung am ersten Überwachungskreis verschwindet, ist die von dem dritten Überwachungskreis vorbereitete wirksame Rückkopplung nicht mehr in der Lage, die Ausgangsgröße des Magnetverstärkers aufrechtzuerhalten, so daß der Laststromkreis stillgesetzt wird.
  • Der dritte Überwachungskreis bildet hierbei zusammen mit dem Gleichstromausgang den wirksamen Rückkopplungskreis.
  • Weitere Aufgaben und Einzelheiten der Erfindung werden nachfolgend für einige Ausführungsbeispiele an Hand der Zeichnung erläutert. Es zeigt Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Einrichtung nach der Erfindung, Fig. 2 eine Darstellung des Mittelwertes des Laststromes als Funktion der gesamten Magnetisierungskräfte eines selbstsättigenden Magnetverstärkers, der einen Teil der Einrichtung nach Fig. 1 darstellt, Fig. 3 die Zeitfunktion der Spannung eines Kondensators, der ebenfalls ein Teil der Einrichtung nach Fig. 1 ist, und Fig. 4 in schematischer Darstellung, teilweise in Blockform, einen Stufenschalter, welcher Teile des Erfindungsgegenstandes verwendet.
  • In Fig. 1 ist ein selbstsättigender Magnetverstärker dargestellt mit zwei Magnetkernen MB 1 und MB 2, welchen Last- oder Ausgangswicklungen LW, Vorspannungswicklungen BW, Rückkopplungswicklungere PF, Hauptüberwachungswicklungen MC und Hilfsüberwachungswicklungen AC zugeordnet sind. Die Vorspannungswicklungen weisen einen solchen Wickelsinn auf, daß der von ihnen erzeugte magnetische Fluß dem sämtlicher anderer Wicklungen entgegenwirkt, d. h. im entsättigenden Sinn auf die Magnetkerne einwirkt.
  • Die Gleichrichter R1 und R2 bilden zusammen mit weiteren Gleichrichtern R 3 und R 4 eine Brückenschaltung, so daß zwischen den Klemmen T3 und T4 eine Gleichspannung auftritt, wobei die Klemme T 4 gegenüber der Klemme T 3 positiv ist.
  • > In Reihe mit dem Gleichrichter R 1 liegt die Lastwicklung LW des Magnetkernes MB 1 und in Reihe mit dem Gleichrichter R 2 die Lastwicklung LW des Magnetkernes MB 2. Im Nullzweig der Gleichrichterbrücke ist eine Wechselstromquelle S 1 angeordnet. Die Rückkopplungswicklungen PF beider Magnetkerne und ein Widerstand Z 2 sind hintereinandergeschaltet und an die Klemmen T 3 und T 4 angeschlossen.
  • An den Klemmen T 1 und T 2 einer Signalspannungsquelle S 2 ist ein Zeitglied, bestehend aus einem Widerstand Z 1 und einem Kondensator C 1, angeschlossen. Als Widerstand Z1 ist vorzugsweise ein verstellbarer Widerstand verwendet. Die Überwachungswicklungen MC sind über eine Gasent-Ladungsröhre NE, vorzugsweise eine Glimmröhre mit einer Edelgasfüllung aus Neon od. dgl:, an den Kondensator angeschlossen, wobei die Gasentladungsröhre NE und die Hauptüberwachungswicklungen MC in Reihe liegen. Die Hilfsüberwachungswicklungen AC sind dagegen unmittelbar an die Klemmen T1 und T2 der QuelleS2 angeschlossen.
  • Die von den Wicklungen AC und MC erzeugten magnetischen Kräfte sind derart, daß beim Maximum der Spannung der Quelle S 2 die Wicklungen AC oder MC allein nicht in der Lage sind, eine Ausgangsspannung am Magnetverstärker zu erzeugen. Jedoch sind beide Wicklungspaare zusammen in der Lage, ausreichende magnetische Kräfte zu erzeugen, um die Vorspannungswicklungen BW wirkungslos zu machen und an den Klemmen T 3 und T 4 eine Ausgangsspannung hervorzubringen. Auf ähnliche Weise werden die Rückkopplungswicklungen PF keine Ausgangsspannung an den Klemmen T3 und T4 aufrechterhalten, wenn nicht eine bestimmte Magnetisierungskraft durch eine der Wicklungspaare AC oder MC erzeugt wird.
  • Zur Verdeutlichung der Wirkungsweise der neuen vorbeschriebenen Anordnung sei auf die Fig. 2 und 3 verwiesen. Die Vorspannungswicklungen BW erregen den Magnetverstärker im Sinne seiner Sperrung bei einer Ausgangsspannung Null der Signalstromquelle S2. Dadurch kommt, wie in Fig.2 gezeigt, der Punkt C rechts vom Punkt A zu liegen, d. h., die Symmetrieachse F-B rückt um den Wert der Vormagnetisierung durch die Wicklungen BW nach rechts von der Ordinate weg. Es sei nun angenommen, daß die Ausgangsgröße der Quelle S 2 ihren möglichen Höchstwert erreicht. Der resultierende magnetische Fluß im Kern, herrührend von den Wicklungen BW und AC, wird auf den Wert B ansteigen, der jedoch, weil die Überwachungswicklungen MC noch nicht zur Wirkung kommen, für die Erzeugung einer Ausgangsspannung am Magnetverstärker nicht genügt. Wie in Fig. 3 gezeigt, nimmt nämlich die Spannung am Kondensator C 1 gemäß der Zeitkonstante des Zeitgliedes (gebildet aus dem Widerstand Z 1 und dem Kondensator C 1) mit einer bestimmten Geschwindigkeit so lange zu, bis die Zündspannung U 1 der Gasentladungsröhre NE gemäß Fig. 3 zum Zeitpunkt t 1 erreicht wird. Nunmehr fließt auch durch die Wicklungen MC ein Strom, so daß die Gesamtmagnetisierungskraft über einen zur Erzeugung einer Ausgangsspannung am Magnetverstärker notwendigen Wert C, D ansteigt. Die Wicklungen PF werden danach erregt und dadurch der Magnetverstärker noch weiter in Sättigung getrieben. Dieser Zustand ist bei E in Fig. 2 gezeigt.
  • Nunmehr entlädt sich der Kondensator C 1 über die Gasentladungsröhre NE und die Wicklungen MC so weit, bis zum Zeitpunkt t2 seine Spannung auf die Löschspannung U2 der Gasentladungsröhre abgesunken ist; danach werden die Wicklungen MC stromlos. Die volle Ausgangsspannung des Magnetverstärkers bleibt jedoch weiterhin an den Klemmen T 3 und T 4 erhalten, solange beide Wicklungspaare AC und PF noch erregt sind und dadurch den Zustand in Fig. 2 aufrechterhalten. Der Kondensator C1 wird also kontinuierlich ge- und entladen und dadurch die Hauptüberwachungswicklung MC periodisch stromführend, ohne dabei die Ausgangsspannung des Magnetverstärkers zu beeinflussen. Bei Verschwinden der Signalspannung der Quelle S2 oder bei Absinken der Signalspannung unter einen vorbestimmten Wert wird die Ausgangsspannung des Magnetverstärkers auf Null zurückgeben, wie es in Fig. 2 bei G gezeigt ist, da jetzt die Wicklungen MC und AC nicht mehr ausreichend oder überhaupt nicht mehr erregt sind.
  • In Fig. 4 ist eine vollständige Spannungsregelanordnung gezeigt, mit einem Stufentransformator, der eine Anzahl von Anzapfungen an seinen primären oder sekundären Wicklungen aufweist und der mit einem Stufenschalter bekannter Art ausgerüstet ist. Der Stufenschalter und der Stufentransformator sind lediglich schematisch dargestellt und mit 2 bezeichnet. Die ungeregelten Wechselstromspeiseleitungen des Transformators sind mit 4 und 6 bezeichnet. Die Primärwicklungen von zwei Wandlern 5 und 7 sind an spannungsgeregelte Leitungen 1 und 3 des Transformators 2 angeschlossen. Die Sekundärwicklung des Wandlers 7 speist eine Reihenschaltung aus einem Gleichrichter 21 mit einem Kondensator 23 und ferner eine Reihenschaltung aus einem Gleichrichter 25 mit einem Kondensator 27. Die Gleichrichter 21 und 25 haben einander entgegengerichtete Durchlaßrichtungen, so daß an den Kondensatoren 23 und 27 einander entgegengerichtete Spannungen auftreten. Die Sekundärwicklung des Wandlers 5 speist die Erregerwicklungen von Relais 9, 11 und 13. Das Relais 11 spricht bereits bei einer verhältnismäßig geringen, an der Sekundärwicklung des Wandlers 5 auftretenden Spannung an und schließt seinen Arbeitskontakt 19. Dagegen spricht das Relais 13 erst bei einer verhältnismäßig hohen Spannung an, die der zwischen den geregelten Leitungen 1 und 3 maximal zulässigen Spannung entspricht, und schließt seinen Arbeitskontakt 17. Das. Niederspannungsrelais 9 spricht bei einer Spannung an, die etwas kleiner als die Spannung ist, bei welcher das Relais 13 anspricht, und öffnet seinen Ruhekontakt 15. Die Spannung, bei der das Relais 9 anspricht, entspricht der untersten Grenze der Spannung,die an den geregelten Leitungen 1, 3 auftreten darf.
  • Abhängig von der Spannungshöhe verbindet einer der beiden Relaiskontakte 15 bzw. 17 den zugehörigen Kondensator 23 bzw. 27 mit einer Klemme 31, so daß das Potential des jeweils angeschlossenen Kondensators zwischen diese Klemme und eine Klemme 29 zu liegen kommt, die mit den beiden anderen Belägen der Kondensatoren verbunden ist. Dadurch wird beim Unterschreiten einer vorgegebenen Spannung in der geregelten Wechselstromleitung der Kondensator 23 an die Klemmen 31 und 29 eine solche Spannung legen, daß die Klemme 31 gegenüber der Klemme 29 positiv ist, und bei einer vorbestimmten höheren Spannung in den Wechselstromleitungen 1, 3 wird das Relais 13 mittels seines Kontaktes 17 die Spannung des Kondensators 27 an die Klemmen 31, 29 legen, wobei die Klemme 31 gegenüber der Klemme 29 negativ ist.
  • Zwei gleiche Magnetverstärker MA 1 und MA 2, von denen jeder dem Magnetverstärker in Fig. 1 entspricht, sind mit ihren in Reihe liegenden Hauptüberwachungswicklungen MC 1 und MC 2 mittelbar in weiter unten noch näher beschriebener Weise an die Klemmen 29 und 31 angeschlossen.
  • Jeder Magnetverstärker hat zwei Magnetkerne 70 und 74 bzw. 80 und 84 mit je einer Lastwicklung LW, Rückkopplungswicklung PF, Vorspannungswicklung BW, Hilfsüberwachungswicklung AC und der genannten Hauptüberwachungswicklung MC. Die beiden Lastwicklungen LW 1 des Magnetverstärkers MA 1 sind in zwei Zweigen eines Brückengleichrichters angeordnet, der aus vier Gleichrichtern 71, 73, 75 und 79 besteht. An die Verbindungsleitung zwischen den beiden Teilen der Lastwicklungen LW 1 und den Gleichrichtern 71 und 75 ist eine Wechselstromhilfsleitung 65, 67 angeschlossen und die Gleichrichter sind so gepolt, daß eine zwischen den Gleichrichtern 71 und 73 liegende Ausgangsklemme 72 gegenüber der zwischen den beiden anderen Gleichrichtern angeordneten Ausgangsklemme 77 positiv ist. Entsprechendes gilt auch für die Lastwicklungen LW 2 des Magnetverstärkers MA 2, die über Gleichrichter 81, 83, 85 und 87 an die Hilfsleitungen 65 und 67 so angeschlossen sind, daß eine der Klemme 72 entsprechende Klemme 82 gegenüber einer der Klemme 77 entsprechenden Klemme 86 negativ wird. Die Rückkopplungswicklungen PF 1 sind an die Ausgangsklemmen 72 und 77 über einen Widerstand 69 angeschlossen und die Rückkopplungswicklungen PF 2 über einen Widerstand 89 mit den Klemmen 82 und 86 verbunden. Die Vorspannungswicklungen BW 1 und BW 2 beider Magnetverstärker sind in Reihe liegend an eine gemeinsame Gleichstromquelle angeschlossen. Die hintereinandergeschalteten Hilfsüberwachungswicklungen AC 1 und AC 2 sind über den Kontakt 19 des Relais 11 an die Klemme 31, über den normalerweise geschlossenen Kontakt 55 eines nockenbetätigten Schalters 59 und einen dazu in Reihe liegenden Widerstand 35 an die Ausgangsklemme 29 angeschlossen. Die beiden Teilwicklungen AC 1 sind um ihre betreffenden Magnetkerne 70 und 74 in solchem Wickelsinn angeordnet, daß sie in den Magnetkernen einen Fluß hervorrufen, der beim Fließen eines Stromes in Richtung des Pfeiles 96 dem durch die Vorspannungswicklungen BW 1 er- zeugten Magnetfluß entgegengesetzt gerichtet ist. In diesem Fall ist die Klemme 29 gegenüber der - Klemme 31 positiv. Die beiden Teilwicklungen AC 2 des zweiten Magnetverstärkers sind um ihre Magnetkerne 80 und 84 so gewickelt, daß sie beim Fließen eines Stromes entgegengesetzt der Pfeilrichtung 96 einen Fluß hervorrufen, der dem durch die beiden Vorspannungswicklungen BW 2 erzeugten Fluß entgegengesetzt gerichtet ist.
  • Die vier Wicklungen MC 1 und MC 2 der Magnetverstärker MA 1 und MA 2 sind in Reihe geschaltet und mit den Klemmen 31 und 29 einerseits über den Kontakt 19 und andererseits über einen verstellbaren Widerstand 33 und eine Gasentladungsröhre 93, z. B. eine mit Neon gefüllte Glimmentladungsröhre gemäß Fig. 1, verbunden. Ein Kondensator 91, welcher dem Kondensator C 1 in Fig. 1 entspricht, ist an die Hintereinanderschaltung der Neonröhre 93 mit - den Hauptüberwachungswicklungen MC 1 und MC 2 parallel angeschlossen. Die Wicklungen MC 1 sind um ihren Magnetkern in solchem Sinne gewickelt, daß bei einem Strom in Richtung des Pfeiles 94, bei dem die Klemme 29 positiv gegenüber der Klemme 31 ist, der durch sie hervorgerufene Magnetfluß in Opposition zum Fluß der Vorspannungswicklungen BW 1 steht. Das gleiche gilt für die Wicklungen MC 2 und die Vorspannungswicklungen BW 2, bei denen ebenfalls zwei entgegengesetzt gerichtete Magnetflüsse auftreten, wenn der Strom durch die Wicklungen MC 2 entgegengesetzt der Pfeilrichtung 94 fließt. Auf Grund der obigen Darlegungen und bei der in dem Ausführungsbeispiel des Magnetverstärkers nach Fig. 1 beschriebenen Arbeitsweise desselben ist es klar, däß die Wicklungen AC 1 und MC 1 an den Klemmen 72 und 77 eine Ausgangsspannung erzeugen, wenn ein Stromfluß durch diese Wicklungen in Richtung der Pfeile 94 und 96 stattfindet, daß dagegen eine Ausgangsspannung an den Klemmen 82 und 86 nur dann auftritt, wenn ein Stromfluß durch diese Wicklungen AC 2 und MC 2 in entgegengesetzter Richtung der Pfeile 94 und 96 stattfindet.
  • Zum Antrieb des Stufenschalters für den Transformator ist ein Gleichstrommotor 45 mit zwei Feldwicklungen 49 und 51 vorgesehen. über Kontakte 37 und 39 kann jeweils eine der Feldwicklungen in Reihe mit dem Anker des Motors 45 an zwei Klemmen 36 und 46 einer Gleichstromquelle angeschlossen sein. Selbstverständlich kann zu diesem Zweck auch ein Wechselstrommotor verwendet werden. Der Kontakt 37 ist ein Teil eines Relais 41, dessen Wicklung an die Ausgangsklemmen 72 und 77 des Magnetverstärkers MA 1 angeschlossen ist; der Kontakt 39 bildet einen Teil eines Relais 43, dessen Spule an die Klemmen 82 und 86 angeschlossen ist.
  • Zur Entladung des Kondensators 91 am Ende des Stufenschaltvorganges dient ein nockenbetätigtes Relais 59. Es besteht im wesentlichen aus einem Hebel, an dessen einem Arm je ein Kontaktteil eines Kontaktes 57 und des Kontaktes 55 befestigt ist. An dem anderen Arm kommt am Ende des Stufenschaltvorganges ein durch den Motor 45 über mechanische übertragungsmittel 63 angetriebener Nocken 61 zur Wirkung und kippt den Hebel gegen eine Federkraft in die Lage, wo der Kontakt 57 geschlossen ist, so daß dieser einen Stromkreis über einen Entladungswiderstand 53 für den Kondensator 91 schließt. Gleichzeitig wird der vorher geschlossene Kontakt 55 geöffnet.
  • Im Betrieb speist der Transformator 2 die Leitungen 1 und 3 mit seiner Sekundärspannung, wodurch das Relais 11 anspricht und seinen Kontakt 19 schließt. Das Niederspannungsrelais 9 bleibt so lange in Ruhe und sein Kontakt 15 geschlossen, bis die Spannung an den Leitungen 1, 3 auf den Ansprechwert dieses Relais ansteigt. Sollte die Anfangsspannung an den Leitungen 1 und 3 nicht ausreichen, um das Niederspannungsrelais 9 nach einer bestimmten Zeitdauer, welche durch die Zeitkonstante des Widerstandes 33 und des Kondensators 91 gegeben ist, zu betätigen, dann wird die Neonröhre 93 zünden und dabei das am Ausgang des Magnetverstärkers MA 1 liegende Relais 41 erregen. Das Relais schließt seinen Kontakt 37 und setzt dadurch den Motor 45 in Betrieb, in dem Sinne, daß der Stufenschalter des Transformators 2 die Spannung des Transformators höher regelt. Am Ende des Stufenschaltvorganges kippt der Nocken 61 den Schalter 59 aus der gezeichneten Lage; schließt den Kontakt 57, so daß der Kondensator 91 entladen wird. Der Kontakt 55 wird dagegen geöffnet, so daß die Wicklung AC 1 des Magnetverstärkers MA 1 stromlos wird. Dadurch öffnet das ebenfalls stromlos gewordene Relais 41 seinen Kontakt 37. Falls die Spannung noch zu niedrig ist, wird danach der Stufenschalter wiederum mit einem anderen Ablauf betätigt, bis das Niederspannungsrelais anspricht. Sollte die zu regelnde Spannung anschließend unter den Ansprechwert des Niederspannungsrelais absinken, so erfolgt ein Entladungsvorgang der beschriebenen Art.
  • Steigt dagegen die Spannung an die Leitung 1, 3 auf einen Wert an, bei dem das Relais 13 anspricht, dann zündet die Neonröhre 93 nach einer bestimmten Zeit und erzeugt dabei eine Ausgangsspannung am Magnetverstärker MA 2, die zum Ansprechen des Relais 43 führt. Dieses schaltet seinerseits durch Schließen seines Kontaktes 39 den Motor 45 in bestimmtem Drehsinn ein, und zwar so, daß er den Stufenschalter im Sinne einer Verringerung der Ausgangsspannung des Transformators 2 betätigt. Am Ende des Stufenschaltvorganges wird der Nocken 61 wiederum :den Kontakt 57 schließen - wodurch der Entladestromkreis für den Kondensator 91 hergestellt ist - und den Kontakt 55 öffnen. Dabei werden die. Wicklungen AC 2 des Magnetverstärkers MA 2 stromlos, so daß das Relais 43 ebenfalls abschaltet und seinen Kontakt 39 öffnet. Geringe Abweichungen der Spannung des geregelten Netzes 1, 3 vom Sollwert durch kurzzeitige Belastungsstöße werden somit bei der neuen Zeitverzögerungseinrichtung nicht berücksichtigt.
  • Die beim Gegenstand der Erfindung benutzten ruhenden Teile des Magnetverstärkers schließen schädliche Einflüsse der früher verwendeten mechanischen Einrichtungen auf die Regelung aus. Da alle Teile robust und wartungslos sind, ist die neue Einrichtung gegen Stöße und Erschütterungen unempfindlich und hat deshalb eine wesentlich längere Lebensdauer als die Einrichtungen dieser Art mit Vakuumröhren. Die neue Einrichtung ist darüber hinaus im Gegensatz zu den bekannten Einrichtungen jederzeit einsatz- und arbeitsbereit. Versuche haben ergeben, daß Zeitverzögerungen von 5 Sekunden bis 180 Sekunden leicht erreicht werden können bei praktisch sofortigem Einsatz.

Claims (7)

  1. PATENTANSPRÜCHE: 1. Durch eine verhältnismäßig kleine, als Steuer- oder Regelgröße gegebene Signalspannung steuerbare kontaktlose Schaltrichtung mit einem RC-Glied zur in Abhängigkeit von der Größe der Signalspannung verzögerten Einschaltung eines Laststromkreises verhältnismäßig großer Leistung, der beim Unterschreiten eines bestimmten Mindestwertes der Signalspannung wieder ausgeschaltet wird, wobei Änderungen der Signalspannung oberhalb des Mindestwertes keinen Einfluß auf die Schalteinrichtung haben, gekennzeichnet durch einen selbstsättigenden Magnetverstärker, dessen im sättigenden Sinne wirkende Lastwicklungen (LW) über Gleichrichter in den Laststromkreis eingeordnet sind und der eine im entsättigenden Sinne von einem Gleichstrom durchflossene Vorspannungswicklung (BW) aufweist, deren Wirkung zwei von der Signalspannung im sättigenden Sinne beeinflußbare Überwachungswicklungen (AC, MC) nur bei gleichzeitiger Erregung aufheben, wobei die eine Überwachungswicklung (Hilfsüberwachungswicklung AC) unmittelbar nach Auftreten der Signalspannung von dieser erregt, die andere Überwachungswicklung (Hauptüberwächungswicklung MC) durch ein von der Spannung eines signalspannungsgespeisten Kondensators abhängiges selbsttätiges kontaktloses Schaltorgan entsprechend der Größe der Signalspannung verzögert an die Signalspannung angeschlossen ist zur verzögerten Einschaltung des Laststromkreises, und der eine zum Laststromkreis parallele, im sättigenden Sinne wirkende Rückkopplungswicklung (PF) aufweist, die den Laststromkreis auch bei stromloser Hauptüberwachungseinrichtung (MC) eingeschaltet hält, solange die Signalspannung über einen bestimmten Wert liegt.
  2. 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Magnetverstärker zwei getrennte Magnetkerne (MB 1, MB 2) mit jeweils drei im sättigenden Sinne wirkenden Wicklungen (AC, MC, PF), einer Lastwicklung (LW) und einer Vorspannungswicklung (BW) aufweist und daß die einander entsprechenden Wicklungen der beiden Magnetkerne hintereinandergeschaltet sind.
  3. 3. Einrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß in zwei benachbarten Zweigen (R 1, R 2) einer Gleichrichterbrückenschaltung, an deren Gleichstrompole (T 3, T 4) die Rückkopplungswicklungen (PF) angeschlossen sind und an deren Wechselstrompole eine Hilfsstromquelle (S1) angeschlossen ist, die beiden Lastwicklungen so angeordnet sind, daß die eine Lastwicklung von der einen und die andere Lastwicklung von der anderen Halbwelle des Wechselstromes der Hilfsstromquelle durchflossen wird.
  4. 4. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Schaltorgan eine Gasentladungsröhre dient.
  5. 5. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem Kondensator (C 1, 91) ein vorzugsweise verstellbarer Widerstand vorgeschaltet ist.
  6. 6. Einrichtung nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Magnetverstärker mit je zwei Magnetkernen vorgesehen sind, deren in Reihe geschaltete Hauptüberwachungswicklungen (MC 1 und MC 2) über einen Widerstand (33) und eine Gasentladungsröhre (93) und deren in Reihe geschaltete Hilfsüberwachungswicklungen (AC 1 und AC 2) unmittelbar an die Signalspannungsquelle angeschlossen sind, deren Vorspannungswicklungen (BW 1 und BW 2) in Reihe liegend an eine Gleichstromquelle angeschlossen sind, und daß die Rückkopplungswicklungen (PF 1 und PF 2) und die Lastwicklungen (LW 1 und LW 2) jedes Magnetverstärkers gemäß Anspruch 3 an je eine Gleichrichterbräckenschaltung angeschlossen sind bei solcher Polung beider Gleichrichterbrückenschaltungen, daß die Polarität der Gleichstrompole jeweils vertauscht ist.
  7. 7. Einrichtung nach Anspruch 6 zur Spannungsregelung eines von einem Stufentransformator mit Stufenschalteinrichtung gespeisten Netzes, dadurch gekennzeichnet, daß zwei in Abhängigkeit von der zu regelnden Netzspannung gebrachte entgegengesetzt gepolte Gleichstromquellen (23 und 27) vorgesehen sind, deren entgegengesetztgepolte einen Ausgangsklemmen mit einem Ende der Haupt- und Hilfsüberwachungswicklungen verbunden sind und von deren anderen Klemmen über spannungsabhängige Relais stets nur eine mit den anderen Enden der Überwachungswicklungen verbunden ist, so daß die Überwachungswicklungen an die eine oder die andere Gleichstromquelle angeschlossen sind, und daß je ein Relais in den Laststromkreis der einzelnen Magnetverstärker zur Betätigung eines Antriebsmotors für den Stufenschalter in der einen bzw. anderen Richtung sowie vom Stufenschalter in seiner Endstellung betätigte Kontakte in den Haupt- und Hilfsüberwachungswicklungen vorgesehen sind, die am Ende des Stufenschaltvorganges den Speicher kurzschließen (Fig. 4). In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentanmeldung G 7576 VIII b / 21 c (bekanntgemacht am 6. B. 1953); USA.-Patentschrift Nr. 2 547 615; Elektrotechnik, 1953, Heft 1.5/16, S. 66 und 71 bis 74.
DEW18546A 1955-05-10 1956-02-29 Kontaktlose, verzoegert arbeitende Schalteinrichtung Pending DE1136767B (de)

Applications Claiming Priority (2)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3026470A (en) * 1957-03-22 1962-03-20 Westinghouse Electric Corp Control apparatus
BE568557A (de) * 1957-06-14
US3086165A (en) * 1958-06-27 1963-04-16 Ite Circuit Breaker Ltd Shockless automatic to manual changeover system for regulators
US3054943A (en) * 1958-10-01 1962-09-18 Gen Electric Control system for voltage regulator
US3235788A (en) * 1962-09-17 1966-02-15 Mc Graw Edison Co Voltage magnitude control circuit
US3237091A (en) * 1962-09-17 1966-02-22 Mc Graw Edison Co Voltage magnitude control system
BE638754A (de) * 1962-10-18
US3252078A (en) * 1962-11-21 1966-05-17 Wagner Electric Corp Transformer tap-changing voltage regulating system
US3275928A (en) * 1963-06-04 1966-09-27 Gen Electric Voltage regulator with magnetic amplifier elements
US3395349A (en) * 1964-02-10 1968-07-30 American Gage & Mach Wide angle d'arsonval movement having core mounting means interfitted with the core ring

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2547615A (en) * 1948-10-26 1951-04-03 Gen Electric Saturable core reactor

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2547615A (en) * 1948-10-26 1951-04-03 Gen Electric Saturable core reactor

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