-
Selbsttätige Regeleinrichtung bei Bogenlampen Die Erfindung richtet
sich auf eine selbsttätige Regeleinrichtung bei Bogenlampen zur Aufrechterhaltung
eines vorbestimmten Stromflusses im Elektrodenstromkreis mit einem als bewegliches
Verstellorgan zur Verstellung des Elektrodenabstandes dienenden Verstellmotor, der
in Abhängigkeit vom Strom und der Spannung des Elektrodenkreises gesteuert wird.
-
Es ist bereits eine Regeleinrichtung für Lichtbogenanlagen bekannt,
die Magnetverstärker zur Impedanzänderung benutzt. Diese bekannten Magnetverstärker
benötigen Gleichstrom, der erst aus dem Wechselstrom gleichgerichtet werden muß.
Es sind somit verhältnismäßig viele einzelne elektrische Bauelemente nötig, die
zu einer größeren Ansprechzeit sowie zu einem größeren baulichen Aufwand führen.
Darüber hinaus ist die hierdurch bekannte Lösung gegen Phasenverschiebungen unempfindlich,
die sich bei eventuellen Nullpunktverlagerungen nicht auswirken können.
-
Es ist weiter ein Regelungskreis für elektrische Gleichrichterröhren
bekannt, durch den eine Regelung der Motordrehzahl in Abhängigkeit von einer Signalspannung
nach Art einer Gegentaktschaltung vorgenommen wird. Auch hierzu ist ein verhältnismäßig
großer Aufwand an Schaltelementen nötig. Die Motordrehzahl wird durch die Zyklenzahl
geregelt, bei der der Motor während der Erregungszyklen das volle Drehmoment erlangt.
Die hierdurch bekannten Motoren mit abgeschirmten Polen führen dann eine Drehung
des Ankers aus, wenn an den beiden Transformatoren-Primärwicklungen keine Gleichspannung
oder eine gleiche, aber entgegengesetzte Spannung vorliegt. Der Elektrodenabstand
von Bogenlampen läßt sich hiermit nicht regeln.
-
Schließlich sind auch Spaltpolmotoren seit langem bereits bekannt,
bei denen durch entsprechende Beaufschlagung von abgeschirmten Polen ein Ungleichgewichtszustand
der elektromotorischen Kräfte entsteht. Dabei ist die Drehrichtung des Motorankers
bekanntermaßen vom Magnetfluß in den abgeschirmten Polen abhängig. Die Phasenverschiebung
wird bewußt zur Drehmomentbildung in diesem Spaltpolmotor und damit zur Drehung
des Ankers ausgenutzt.
-
Bei Bogenlampen war es bisher üblich, zur Bewegung der Elektroden
zwecks möglicher Konstanthaltung des Lichtbogens umsteuerbare Motoren zu verwenden.
Bekanntlich ändert sich die Spannung und die Stromstärke mit der Größe des Elektrodenabstandes.
Man hat diese Größe zur Aufrechterhaltung der gewünschten Eigenschaften des Lichtbogens
bereits benutzt. Bei der Verwendung der bekannten Steuervorrichtungen ergeben sich
jedoch durch den außerordentlich hohen Verschleiß und den dadurch bedingten Zustand
der Kontakte Schwierigkeiten, und auch das Beharrungsvermögen der sich bewegenden
Komponenten sowie die Notwendigkeit, elektromotorische Kräfte zur überwindung von
Federkräften oder Reibungen heranzuziehen, ist nachteilig. Die Genauigkeit der bekannten
Steuerung der Lichtbogencharakteristik wird nämlich durch die genannten Umstände
beeinträchtigt.
-
Beispielsweise bei Anlagen zur Reproduktion von graphischen Werken
ist es sehr wichtig, für die Beleuchtung eine Bogenlampe zu verwenden, deren Lichtbogen
sehr schnell erzeugt wird und dessen Eigenschaften konstant gehalten werden, um
derart eine ständig gleichbleibende Beleuchtung von hoher Intensität sicherzustellen.
Auch für diesen Zweck sind die bekannten erwähnten Steuerungsvorrichtungen für den
die Elektroden bewegenden Motor verwendet worden, jedoch ergab sich hierbei im Fall
der Ver= wendung von Steuerungsvorrichtungen, die bewegliche Anker, Kontakte oder
Relaismechanismen aufweisen, Abweichungen und Änderungen der Eigenschaften des Lichtbogens.
-
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die geschilderten Nachteile
zu vermeiden und eine selbsttätige Regeleinrichtung der eingangs genannten Art zu
schaffen, die einen statischen Steuerkreis ohne sich bewegende Regelungselemente
aufweist, damit die
Ansprechempfindlichkeit erhöht und eine genauere
Regelung ermöglicht wird.
-
Diese Aufgabe wird durch die Verwendung eines als Stellmotor bekannten
Spaltpolmotors mit abgeschirmten Polen gelöst, in denen durch induktiv mit dem Elektrodenkreis
gekoppelte Steuerkreise in Abhängigkeit von der Spannung und dem Strom des Elektrodenkreises
elektromotorische Kräfte erzeugt werden, derart, daß sich der Motoranker jeweils
in der einen oder anderen Richtung dreht, wobei in der gleichen Drehrichtung wie
der Motoranker auch das Antriebsorgan bewegt wird, mit dem das Verstellen des Elektrodenabstandes
bewirkt wird. Dadurch ist eine statische Regeleinrichtung geschaffen, die den bekannten
erwähnten Regeleinrichtungen mit zahlreichen beweglichen Schaltteilen weit überlegen
ist. An Stelle der bisher bekannten, umfangreichen, verhältnismäßig kompliziert
aufgebauten und eine Vielzahl von elektrischen Schaltelementen aufweisenden Hilfsvorrichtungen
tritt durch die Erfindung ein Spaltmotor mit abgeschirmten Polen im Steuerkreis.
Die abgeschirmten Pole sind dabei induktiv derart mit dem Elektrodenkreis gekoppelt,
daß in den Polen in Abhängigkeit von der Spannung und dem Strom im Elektrodenkreis
elektromotorische Kräfte (EMK) erzeugbar sind, so daß sich der Motoranker jeweils
in derjenigen Richtung dreht, in der sich die Verstellorgane in einer den Elektrodenabstand
regelnden Richtung bewegen.
-
Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der
nun folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels unter Hinweis auf die Zeichnung.
In dieser zeigt F i g. 1 eine Stirnansicht eines Teils einer Bogenlampe, , F i g.
2 eine Draufsicht auf die Ausführungsform nach F i g. 1 mit einzelnen Teilen im
Schnitt, F i g. 3 eine perspektivische Ansicht der Vorrichtung, F i g. 4 einen Schnitt
im wesentlichen nach der Linie 4-4 der F i g. 2, F i g. 5 einen Schnitt im wesentlichen
nach der Linie 5-5 der F i g. 2, F i g. 6 eine Seitenansicht des Motors, F i g.
7 eine halbschematische Darstellung der Schaltung, F i g. 8 ein Schaltschema des
statischen Regelsystems, F i g. 9 ein Schaltschema der Bestandteile der Bogenlampe,
F i g. 10 eine Seitenansicht der Regeleinheit.
-
In den F i g. 1 bis 5 ist die erfindungsgemäße Regeleinrichtung für
Bogenlampen veranschaulicht. Eine solche Bogenlampe findet besonders geeignet bei
Reproduktionseinrichtungen für graphische Erzeugnisse ; Verwendung. Wie den F i
g. 1 und 2 unter anderem zu entnehmen ist, sind die Elektroden 26 und 28 in horizontaler
Richtung bewegbar angeordnet, so daß in bekannter Weise ein Lichtbogen 30 zwischen
ihnen gezogen werden kann.
-
Wie den Figuren zu entnehmen ist, ist ein Schlitten 56 mit dem unteren
Tram 38' und ein weiterer Schlitten 57 mit dem oberen Trum 38" einer Kette 38 verbunden,
so daß der Umlauf der Kette durch Drehung des Kettenrades 34 eine entsprechende
Bewegung der Schlitten in einander entgegengesetzten Richtungen, je nach der Bewegungsrichtung
der Kette 38, bewirkt. Das Gehäuse 84 enthält die in F i g. 9 veranschaulichten
Schaltvorrichtungen 88, die einen weiteren Abbrand der Elektroden verhindern, sobald
in Abhängigkeit von dem Relais 192 der richtungsbestimmende Stromkreis unwirksam
wird und dann die Bewegung der Elektrodenschlitten in entgegengesetzte Richtungen
bewirken. Weitere Schaltvorrichtungen 92 dienen dazu, den Mechanismus stillzusetzen,
sobald die Elektroden ihre Endstellung erreicht haben und ausgewechselt werden müssen.
-
Der Block 94 ist so angeordnet, daß er in den Endstellungen die Arme
89 und 93 wahlweise zwecks Betätigung der Schaltvorrichtungen 92 und 98 in Eingriff
bringt.
-
Der Antriebsmotor 116 zeigt einen Kern 118, eine auf diesem sitzende
Haupterregerwicklung 120, abschirmende Pole 121, 122, 123 und 124 mit
126, 127,
128 und 129 bezeichnete Spulen für diese Pole sowie einen Anker
130.
-
Wie in F i g. 7 veranschaulicht ist, sind die Abschirmspulen 126 und
128 durch eine Leitung 132 verbunden und die Abschirmspulen 127 und 128 durch die
Leitung 134 in Reihe geschaltet. Der Anker 130 des Motors sitzt auf einer Welle
136, die das in dem Gehäuse 102 untergebrachte Untersetzungsgetriebe antreibt.
-
Die erfindungsgemäße statische Regeleinrichtung erhält ihre Impulse
durch die Änderungen des Stromflusses durch den Lichtbogenkreis und bewirkt, daß
sich der Motoranker in einer Drehrichtung um einen Weg dreht, der über das erwähnte
Getriebe eine Verschiebung der Elektroden 26 und 28 in dem Maße zur Folge hat, daß
der Stromfluß wieder auf einen vorbestimmten Wert eingestellt und damit im wesentlichen
konstant gehalten wird.
-
In F i g. 8 ist ein Leistungstransformator 140 mit einer Primärwicklung
142, einem Eisenkern 144 und einer Sekundärwicklung 146 veranschaulicht. Er erzeugt
in der Sekundärwicklung, die in Reihe mit den Elektroden 26 und 28 geschaltet ist,
einen dem Zweck entsprechenden Strom.
-
Die Elektrode 28 ist durch eine Leitung 148 mit der einen Klemme der
Sekundärwicklung 146 und die andere Klemme dieser Sekundärwicklung durch eine Leitung
150 mit einer Stromspule 152 der in F i g. 1 schematisch dargestellten Regeleinrichtung
verbunden. Die Stromspule 152 ist in dem Elektrodenstromkreis in Reihe mit der Elektrode
26 geschaltet.
-
Die Spule 152 umschließt den einen Schenkel und eine zweite Spule
158 den anderen Schenkel eines geschlossenen Eisenkernes 155, 156,
der einen Bestandteil der in Reihe mit dem Paar Abschirmspulen 126 und 128 geschalteten
Regelanordnung bildet. Ein weiterer Bestandteil 160 dieser Regelanordnung
besteht aus einem geschlossenen Eisenkern 164, auf dessen Schenkeln Spulen 162 und
166 angeordnet sind. Die Spule 166 ist in Reihe mit dem Paar Abschirmspulen 127,128
geschaltet. Eine Klemme der Spule 162 ist, wie aus F i g. 8 ersichtlich, an der
Leitung 150 und die andere Klemme dieser Spule an ein z. B. durch einen Regelwiderstand
168, dessen Schieber 169 einerseits mit dem Leiter 148 verbunden ist, gebildetes
regelbares Steuerelement angeschlossen.
-
Wie ersichtlich, liegen die Spulen 162 und der Widerstand 168 im Nebenschluß
an der Sekundärwicklung 164 des Transformators, von welchem die Elektroden 26 und
28 mit Strom versorgt werden. In Reihe mit der Spule 158 und den Abschirmspulen
126,
128 ist ein Widerstand 172 und in Reihe mit der Spule 166 und den Abschirmspulen
127 und 128 ein Widerstand 174 geschaltet. Ein dritter Widerstand 176 bildet einen
gemeinsamen Bestandteil der beiden statischen Steuerkreise.
-
Dieser Widerstand 176 vervollständigt einmal einen Stromkreis, in
welchem die Spule 158, der Widerstand 172 und die Abschirmspulen 126 und 128 liegen
und zum anderen einen Stromkreis, in welchem die Spule 166, der Widerstand 174 und
die Abschirmspulen 127 und 129 liegen.
-
Sobald durch die Primärwicklung 142 des Leistungstransformators 140
Strom fließt, wird in der Spule 162 und dem Widerstand 168 eine Spannung erzeugt,
obwohl die Elektroden 26 und 28 im Abstand voneinander liegen und kein Strom durch
sie fließt.
-
Sobald in der im folgenden erläuterten Weise ein Stromfluß durch die
Elektroden 26 und 28 erzeugt wird, fließt der Strom durch die Spule 152. Die Kapazität
dieser Spule reicht aus, um den maximalen Stromfluß durch die Elektroden zu leiten,
der erforderlich ist, um einen Lichtbogen von der gewünschten Intensität zu bilden.
In F i g. 9 sind die verschiedenen Stromkreise der Bogenlampe und der Steuervorrichtungen
veranschaulicht, die weiter unten beschrieben werden.
-
Im Fall des Motors 116 bewirkt eine Verschiebung der Achse des Magnetflusses
in der einen Gruppe von abschirmenden Polen als Folge der Erregung der diesen zugeordneten
Abschirmspulen die Drehung des Ankers 130 in der einen Richtung und eine Verschiebung
der Achse des Magnetflusses in der anderen Gruppe von abschirmenden Polen als Folge
der Erregung der zugeordneten Abschirmspulen die ; Drehung des Ankers in der entgegengesetzten
Richtung.
-
Wenn der Magnetfluß in den beiden Gruppen von abschirmenden Polen
gleich oder ausgeglichen ist, so wird kein Moment erzeugt, welches den Anker 130
drehen könnte, d. h., das Drehmoment beträgt Null. Unter der Annahme, daß die Elektroden
26 und 28 zu Beginn im Abstand voneinander liegen, und wenn der Leistungstransformator
nicht erregt ist (F i g. 8), wird der Stromfluß durch die Elektroden unterbrochen
und der Lichtbogen erlischt, jedoch verbleiben die Elektroden 26 und 28 im Abstand
voneinander.
-
Wenn wieder Strom durch die Primärwicklung 142 des Leistungstransformators
140 fließt, so fließt auch Strom durch die Sekundärwicklung 146, die Spule 162 und
die verstellbare Steuervorrichtung - den Regelwiderstand 168. Durch den Stromfluß
durch die Spule 162 wird ein Stromfluß in der Spule 166 induziert, und es fließt
damit Strom durch die Widerstände 174 und 176 sowie die Abschirmspulen 127 und 129.
Sobald ein gewisser Strom in dem Steuerkreis, in welchem die Spule 158, der Regelwiderstand
172 und die Abschirmspulen 126 und 128 liegen, fließt, werden die elektromotorischen
Kräfte, die in den Abschirmspulen 127 und 129 erzeugt werden, größer als die in
der anderen Gruppe von Abschirmspulen.
-
Dieser Zustand bewirkt eine Verschiebung des magnetischen Flusses
in der einen Gruppe der Abschirmpole des Motors und damit die Drehung des Ankers
130 in der Richtung, in welcher hierdurch die Kette 38 so bewegt wird, daß infolge
der entsprechenden Bewegung der von der Kette getriebenen, die Elektroden 26 und
28 tragenden Schlitten 56 und 57 die Spitzen der Elektroden in Berührung miteinander
gelangen und demzufolge Strom durch i die Elektroden, den Elektrodenkreis und damit
auch durch die Spule 152 fließt. Der durch diese Spule fließende Strom induziert
einen Stromfluß in der Spule 158 und dem Stromkreis, in welchem die Abschirmspulen
126 und 128 sowie der Widerstand 172 liegen.
-
Da nunmehr ein Strom von erheblicher Stärke durch die Spule 152 fließt,
bewirken die in dem Steuerstromkreis, in welchem die Spule 158 und die Abschirmspulen
126 und 128 liegen, erzeugten elektromotorischen Kräfte eine Verschiebung des magnetischen
Flusses in den Polen des Motors. Das Ansteigen der Stromstärke in den Abschirmspulen
126 und 128 als Folge des Stromflusses in dem Elek trodenkreis verringert die Spannung
über die Spule 162 und den Widerstand 168 und damit die elektromotorische Kraft,
die durch den Stromfluß durch die Abschirmspulen 127 und 129 erzeugt wurde.
-
Dadurch wird bewirkt, daß sich der Anker 130 des Motors in der der
im ersten Fall entgegengesetzten Richtung dreht und sich infolge der entsprechenden
Bewegung der Kette 38 die Elektroden 26 und 28 in der entgegengesetzten Richtung,
d. h. voneinander weg, bewegen. Durch diese Bewegung der Elektroden in sie voneinander
trennendem Sinn wird der Lichtbogen 30 erzeugt. Diese Bewegung der Elektroden verläuft
weiter, bis die elektromotorischen Kräfte in dem Kreis, in welchem die Abschirmspulen
126 und 128 liegen, die elektromotorischen Kräfte in den Abschirmspulen 127 und
129 ausgleichen.
-
Sobald das der Fall ist, kommt der Anker 130 des Motors zum Stillstand,
weil das auf ihn nunmehr wirkende Drehmoment wegen des Ausgleichs der auf die Abschirmpole
wirkenden elektromotorischen Kräfte Null geworden ist und damit das Gleichgewicht
des magnetischen Flusses in der abschirmenden Polkonstruktion des Motors wiederhergestellt
ist.
-
Der Stromfluß durch den Lichtbogen und die Elektroden hindurch vollzieht
sich nun ohne irgendeine Bewegung der Elektroden und bleibt auf einem im wesentlichen
konstanten Wert, bis die Elektroden so weit abgebrannt oder fortschreitend verbraucht
sind, daß dadurch eine Verringerung des Stromflusses durch den Elektrodenkreis bewirkt
wird.
-
Hierdurch wird die elektromotorische Kraft in dem Kreis der Abschirmspulen
126 und 128 verringert, und es tritt der Ungleichgewichtszustand ein, demzufolge
die in den Abschirmspulen 127 und 129 vorhandenen elektromotorischen Kräfte nunmehr
die Drehung des Ankers 130 in der umgekehrten Richtung und damit die Bewegung der
Elektroden 26 und 28 aufeinander zu bewirken, bis der ordnungsgemäße Wert des Stromflusses
durch den Elektrodenkreis wiederhergestellt ist. Die einstellbare Steuervorrichtung
168, die ein Rheostat sein kann, ermöglicht die Einstellung des Impulswertes.
-
Der Stromfluß durch die beiden Kreise, in welchen die Gruppen von
Abschirmspulen liegen, ist immer dann kontinuierlich, wenn dem Transformator 140
Strom zugeführt wird. Jede Abweichung oder Änderung des Stromflusses durch die Elektroden
oder die Spule 143 und die einstellbare Steuervorrichtung 168 wirkt sich unmittelbar
über das statische Regelsystem
in dem Sinne aus, daß ein Unterschied
der elektromotorischen Kräfte, die in den Paaren von Abschirmspulen vorhanden sind,
hervorgerufen wird, durch deren Wirkung der magnetische Fluß in den Abschirmpolen
verschoben und damit die Drehung des Motorankers 130 in der Richtung bewirkt wird,
in welcher entweder der Lichtbogen gezündet oder der ordnungsgemäße Stromfluß durch
die Elektroden wiederhergestellt und im wesentlichen konstant gehalten wird.
-
Die vorstehend beschriebene Regeleinrichtung gemäß der Erfindung arbeitet
sehr genau. Kleinste Änderungen des Stromflusses im Lichtbogenstromkreis erzeugen
unmittelbar ein Differential zwischen den elektromotorischen Kräften in den Stromkreisen
der Paare von Abschirmspulen und bewirken damit die Drehung des Motorankers und
die Wiedereinstellung der Elektroden. Diese genaue Regelung wird ohne irgendwelche
sich bewegenden Komponenten, Kontakte, Relaisarmaturen od. dgl. erzielt. Es ergibt
sich so eine wirksame und ständig bereite Steuerung ohne irgendeine Möglichkeit
einer Beschädigung von Komponenten des Steuersystems, weil diese ortsfest sind.
-
F i g. 9 zeigt die Schaltung des Elektrodenstromkreises der Bogenlampe
und der entsprechend dem in F i g. 8 dargestellten Schaltschema ausgebildeten statischen
Steueranordnung für diese. In dem Elektrodenstromkreis liegen ein Haupteinschalter
180 sowie ein Leistungsrelais 184. Mit dem Leistungsrelais in einem Stromkreis liegt
ein verstellbarer Belichtungszeitschalter 188, der das Relais betätigt, den Strom
in dem Elektrodenstromkreis unterbricht und den Lichtbogen auslöscht, sobald eine
vorbestimmte Einschaltdauer verstrichen ist. Dieser Zeitschalter ist von üblicher
Bauart und kann mechanisch oder elektrisch betätigt werden.
-
Das Leistungsrelais 184 ist an die Stromquelle und den Haupttransformator
140 angeschlossen und steuert den Stromfluß nach diesem. In dem Stromkreis, in welchem
die Schaltvorrichtungen 88 und 92 zum Einschalten des Wiedereinstellungszyklus liegen,
liegt ferner ein Relais 192, das so die statische Steueranordnung mit den Einheiten
155 und 160 blockiert, um den Beginn der Voneinanderbewegung der aus F i g. 3 ersichtlichen
Elektrodenschlitten 56 und 57 zu ermöglichen, sobald der Schalter 88 betätigt wird.
Die Betätigung dieses Schalters erfolgt durch ein an dem Schlitten 56 angebrachtes
Glied 94, sobald die Elektroden 26 und 28 bis auf den durch ihre Bewegungsmöglichkeit
aufeinander zu gegebenen Mindestabstand voneinander abgebrannt sind.
-
Der Hauptschalter 180 ermöglicht ein Umgehen oder Überholen des einstellbaren
Belichtungsschalters 188, unmittelbar nachdem neue Elektroden 26 und 28 in ihre
an den Schlitten 56 und 57 angebrachten Haltevorrichtungen eingesetzt worden sind.
Am Anfang des Vorganges des Auswechselns oder Einsetzens neuer Elektroden wird der
Hauptschalter geschlossen und erst wieder betätigt, wenn die Elektroden verbraucht
bzw. auf ihre Mindestlänge abgebrannt sind, wobei dann eine Weiterbewegung der Elektroden
dadurch unmöglich gemacht wird, daß der Block 94 den Schalter 92 betätigt. Der Leiter
85, der von dem Relais nach dem Transformator 140 führt, ist, um die Primärwicklung
des Transformators verstellen zu können, an eine einer Mehrzahl von Anzapfungen
186 des Transformators angeschlossen. Die Wirkungsweise der verschiedenen Steuervorrichtungen
des Bogenlampenstromkreises gemäß dem Schaltschema der F i g. 9 ist wie folgt: Unter
der Annahme, daß neue Elektroden 26 und 28 in die an den Schlitten 56 und
57 angebrachten Elektrodenschaltvorrichtungen 70 eingesetzt worden sind und die
Schlitten sich in ihren äußersten Endstellungen befinden, ist der Schalter 92 für
die Einschaltung des Wiedereinstellungszyklus geschlossen. Er wurde durch den an
dem Schlitten 56 angebrachten Block 94 in die entsprechende Stellung verbracht.
Der Zeitschalter 188 kann auf die beliebig wählbare Zeitdauer, für die der
Lichtbogen bestehenbleiben soll, eingestellt werden.
-
Da die dargestellte Bogenlampe insbesondere für die Verwendung bei
der Reproduktion von graphischen Erzeugnissen bestimmt ist, ist es zweckmäßig, einen
Zeitschalter zu verwenden, der so eingestellt werden kann, daß er das Bestehen des
Lichtbogens für die gewünschte Zeitdauer sichert. Der Haupteinschalter 180 ist zunächst
geschlossen, und es fließt demzufolge Strom durch die Spule 162 der statischen Steuervorrichtung
und die einstellbare Steuervorrichtung 168.
-
Durch den durch die Spule 162 fließenden Strom wird Strom in der Spule
166 induziert, der durch den Stromkreis fließt, in welchem die Abschirmspulen 127
und 129 liegen. Die elektromotorischen Kräfte in diesen Spulen sind größer als die
in den Abschirmspulen 126 und 128. Dadurch wird eine Verschiebung des Magnetflusses
in der Polkonstruktion bewirkt, derzufolge der Anker des Motors 116 sich in der
Richtung bewegt, in welcher die einander benachbarten Enden der Elektroden 26 und
28 zur Anlage aneinander kommen und dadurch der Lichtbogen gezündet wird. Durch
den unmittelbaren Kontakt der Elektroden miteinander wird der Strom durch den Elektrodenkreis,
in welchem die Stromspule 152 liegt, geschlossen, und es wird in der Spule 158 und
den Abschirmspulen 126 und 128 Strom induziert. Die dadurch in diesen Spulen erzeugten
elektromotorischen Kräfte sind jetzt größer als die in den Abschirmspulen 127 und
129.
-
Dieser Unterschied der elektromotorischen Kräfte ist die Folge der
Verringerung des Stromflusses durch die Spule 162, die eintritt, sobald durch den
Elektrodenstromkreis Strom fließt und den Lichtbogen erzeugt. Unter dieser Voraussetzung
verschiebt die gegenüberliegende Gruppe von Abschirmpolen des Motors 116 den Magnetfluß
in den Polen dieses Motors und bewirkt die Drehung des Ankers 130 in der entgegengesetzten
Richtung und damit die fortlaufende Voneinanderbewegung der Elektroden 26 und 28
so lange, bis wieder ein vorbestimmter Wert des Lichtbogenstroms eingestellt ist
und die elektromotorischen Kräfte in der statischen Steuervorrichtung, d. h. in
den Paaren von Abschirmspulen, ausgeglichen sind.
-
Dann kommt die Drehbewegung des Ankers 130 zum Stillstand, weil nunmehr
das auf den Anker wirkende Drehmoment gleich Null ist.
-
Über das durch den Zeitschalter 188 eingeschaltete Leistungsrelais
wird der Primärwicklung des Transformators 140 Strom zugeführt, so daß die Sekundärwicklung
dieses Transformators den durch den Elektrodenstromkreis fließenden Strom erzeugt,
soweit die Elektroden abgebrannt oder verbraucht sind, wird der Spalt, welcher den
Lichtbogen bildet, weiter und
der Stromfluß durch den Elekirodenstromkreis
verringert.
-
Diese Verringerung des Stromflusses in dem Elektrodenstromkreis erzeugt
einen Ungleichgewichtszustand in der statischen Steuervorrichtung, durch welche
in den Abschirmspulen 127 und 129 größere elektromotorische Kräfte erzeugt werden,
welche bewirken, daß der Motoranker 130 sich dann in der Richtung dreht, in welcher
durch seine Bewegung die Elektroden einander genähert werden, und zwar so lange,
bis der normale Lichtbogenstromfluß wiederhergestellt und ein Ausgleich der elektromotorischen
Kräfte in der statischen Steuervorrichtung erfolgt ist.
-
Sobald das Zeitintervall verstrichen ist, für welches der Zeitschalter
eingestellt wurde, schaltet das Leistungsrelais ab, und es wird dadurch der Stromfluß
von dem Transformator 140 durch die Elektroden unterbrochen. Um in der Folge den
Lichtbogen wieder zu erzeugen, wird der Zeitschalter 188 erneut betätigt, was in
der oben beschriebenen Weise sein Wiederzünden zur Folge hat.
-
Aus F i g. 8 ist ersichtlich, daß der Widerstand 176 den statischen
Steuerkreisen der beiden Paare von Abschirmspulen gemeinsam ist. Der Stromkreis
der Abschirmspulen 127 und 129 kann aber auch von dem der Abschirmspulen 126 und
128 unabhängig gemacht werden, indem an Stelle eines beiden Stromkreisen gemeinsamen
Widerstandes 176 in jedem der beiden Stromkreise ein Widerstand angeordnet ist.
Der Zweck der Widerstände 172,174 und 176 ist der, in den Stromkreisen der zugeordneten
Abschirmspulen den ordnungsgemäßen Ausgleich herzustellen. Auf diese Widerstände
kann deshalb verzichtet werden, falls an ihrer Stelle andere zweckentsprechende
Ausgleichsvorrichtungen vorgesehen sind.
-
Wie sich aus der vorstehenden Beschreibung ergibt, schafft die Erfindung
ein statisches Regelsystem bzw. eine Steueranordnung, welche selbst keine sich bewegenden
Teile oder Komponenten, Kontakte oder Relais und deshalb keine dem Verschleiß unterworfenen
Teile aufweist und deshalb keinen hierauf beruhenden Störungen ausgesetzt ist. Das
neue Steuersystem ermöglicht es ferner, einen Stromkreis, in dem die Elektroden
einer Bogenlampe liegen, so zu steuern, daß kontinuierlich und genau ein Stromfluß
von vorbestimmter Stärke aufrechterhalten wird.