DE196276C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

- Λ! 196276 KLASSE 21 c. GRUPPE

Zusatz zum Patente 191203 vom 11. April 1905.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 12. Januar 1906 ab. Längste Dauer: 10. April 1920.

Im Hauptpatente 191203 ist unter anderem auch ein Relais beschrieben, welches für die mechanisch-elektrodynamometrische Regelung verwendet wird. Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine Anordnung an diesem Relais, durch welche die periodischen Schwingungen der Regelungsvorrichtung verhütet werden sollen.

Die Regelung soll gemäß dem Hauptpatente dadurch geschehen, daß ein Motor im einen.oder anderen Sinne sich dreht, je nachdem die zu regelnden Größen ein bestimmtes Maß über- oder unterschritten haben. Dem Drehmomente des Motors wird durch eine Feder, welche von dem Motor ge- und entspannt wird, das Gleichgewicht gehalten, und wenn letzteres gestört war, wird es von neuem durch entsprechende Drehung des Motors wieder hergestellt. Veranlaßt werden diese Drehungen des Motors durch einen Regelungsapparat, der im vorliegenden Falle beispielshalber ein Drehmoment proportional der Spannung und dem Strom abgibt, also nach Art eines Wattmeters gebaut ist. Um nun, wie gesagt, Schwingungen des Hebels, auf den der Motor und die Wattmetervorrichtung einwirken und welcher sich infolge der regelnden Kräfte dreht, zu vermeiden, sind besondere Federn vorgesehen, die nur in bestimmten Zeitmomenten und bei bestimmten Stellungen des Hebels wirksam sind Und verhindern, daß der Hebel zwischen den Relaiskontakten, deren Berührung ein Drehen des Motors in jeweils entgegengesetztem Sinne veranlassen würde, hin und her schwingen kann, so daß das sogenannte Uberregulieren vermieden wird.

Auf der Zeichnung, die die zur Erläuterung der vorliegenden Erfindung nötigen Teile der Zeichnung des Hauptpatents im vergrößerten Maßstabe wiedergibt, ist die Anordnung dargestellt.

Der Hebel 50 dreht sich um den Drehpunkt 19. Drehmomente werden auf ihn ausgeübt: im. einen Sinne, durch die von der Wattmetereinrichtung 11 beeinflußte Gelenkstange und im anderen Sinne durch die vom Motor gespannte Feder 22. Wie in dem Hauptpatent ausführlicher beschrieben ist, kann man sich die Wattmetereinrichtung in einfachster Form so denken, daß sich an der Gelenkstange eine vom Spannungsstrome ' durchflossene Spule befindet, welche in eine zugehörige vom Hauptstrome durchflossene Spule eintaucht. Der von dieser Vorrichtung auf den Hebel 50 ausgeübten Zugkraft wird das Gleichgewicht gehalten durch die Feder 22, die dadurch, daß sich ihre untere Verlängerung auf eine vom oben erwähnten Motor bewegte Trommel auf- oder abwickelt, ge- oder entspannt wird. Erhöht sich beispiels-. weise der von der Wattmetervorrichtung ausgeübte Zug, so wird die Feder gespannt, der Hebel 50 dreht sich im Sinne des Uhr-

Zeigers, legt den Umschalter für den Motor um, der Motor läuft, indem er die Spannung der Feder 22 steigert, und zwar so lange, bis der frühere Gleichgewichtszustand wieder hergestellt ist, also der Hebel 50 in die Mittellage zurückgekehrt und der Motor stromlos geworden ist. Der Hebel 50 legt nun den Umschalter für den Motor nicht unmittelbar um, sondern um die Wirkung exakter und schneller zu gestalten und die Empfindlichkeit zu vergrößern, ist eben das Relais vorgesehen, an dem die gemäß der Erfindung getroffene Vorrichtung angeordnet ist. Bei diesem Relais ist gemäß des Hauptpatents, um ein plötzliches Abreißen der Kontakte 30 und 31 zu bewirken, eine besondere Vorrichtung benutzt. Die Feder 32, welche bei 33 an dem Hebel 50 befestigt ist, trägt nämlich einen kleinen kugelförmigen Anker 34, auf den die Elektromagnete 35, 36 wirken, die hinter die Relaisspulen 27, 28 geschaltet sind. Die Unterbrechung kann sich, wie nachfolgend beschrieben ist, erst nach einer durch Anlegen der Feder 32 an die Stifte 37 oder 38 erfolgenden vorhergehenden Spannung der Feder vollziehen.

Nehmen wir an, der Hebel 50 drehe sich unter Einfluß des Nachlassens des Zuges der Wattmetereinrichtung umgekehrt wie die Zeiger einer Uhr, so wird die Kontaktfeder 32 die Schraube 30 berühren und es wird infolgedessen Strom durch die Spulen 35 und 27 fließen; hierdurch aber wird die kleine Eisenkugel 34 vom Magneten 35 angezogen und es entsteht somit ein Zusatzdrehmoment, welches auf den Hebel 50 im Sinne wie die Feder 22 einwirkt. Wenn nun vorläufig angenommen wird, daß die Federn 53, 54, welche Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind, nicht vorhanden seien, so würde sich der Motor, dessen Stromkreis durch Umlegen des zwischen den Spulen 27 und 28 angedeuteten Umschalters geschlossen ist, so in Bewegung setzen, daß er die Feder 22 entspannt, bis das Gleichgewicht zwischen dem Drehmomente der Feder 22 vermehrt um das von der Spule 35 über Anker 34 auf den Hebel 50 ausgeübte Zusatzdrehmoment einerseits und dem von der Wattmetereinrichtung auf den Hebel 50 ausgeübte Drehmoment andererseits wieder hergestellt ist. In diesem Augenblicke wird der Anker 34 vom Magneten 35 abgerissen und der Strom an dem Kontakte 32, 30 unterbrochen. Durch Stromloswerden der Spule 35 verschwindet jetzt aber das von letzterer herrührende Zusatzdrehmoment plötzlich, so daß das von der Wattrnetereinrichtung herrührende Drehmoment über das von der Feder 22 in diesem Augenblicke ausgeübte hinüberschießt und dadurch der Hebel 50 im Sinne der Uhrzeigerbewegung weitergedreht würde und die Feder 32 mit der Schraube 31 in Berührung treten würde und sich dasselbe Spiel an diesen Kontakten wiederholen würde. Es würde somit durch dieses sogenannte Überregulieren ein Pendeln der Kontaktfeder 32 zwischen den ein entgegengesetztes Drehen des Motors veranlassenden Kontakten 30 und 31 stattfinden. .

Um diese Schwingungen nun zu vermeiden, muß die Wirkung des Drehmomentes, welches auf den Hebel 50 durch die Anziehung von der Spule 35 auf den Anker 34 entsteht, kompensiert werden. Das einfachste Mittel hierfür besteht darin, daß man' dem Hebel 50 ein Drehmoment verleiht, welches während der ganzen Zeit, während welcher der Kontakt zwischen 32 und 30 besteht, gleich aber entgegengesetzt wie letzteres wirkt. Zu diesem Zwecke sind nun gemäß der Erfindung die Federn 53, 54 angeordnet. Diese Federn können sich gegen seitliche Arme 55 und 56 des Hebels 50 legen und dadurch auf diesen ein Drehmoment ausüben, das man zweckmäßig etwas größer wählt als das von der Feder 32 mit Hilfe, der Stifte 37 oder 38 durch Anzug des Ankers 34 von der Spüle 35 oder 36 auf denselben Hebel ausgeübte ist. go

Der Vorgang am Umschalterrelais gestaltet sich beim Regulieren nunmehr folgendermaßen.

Läßt (wie auch oben angenommen war) der von der Wattmetervorrichtung auf den Hebel ausgeübte Zug beträchtlich nach, sinkt also die abgegebene Leistung, so werden die Kontakte 32 und 30 unter Einfluß der Feder 22 zusammengebracht. Durch diesen Kontaktschluß werden die Spulen 35 und 27 erregt. ioo Durch die Erregung von Spule 35 werden die Anker 51 und 34 der Federn 53 und 32 angezogen, dadurch Feder 53 gegen den Arm 55 und Feder 32 gegen den Stift 37 des Hebels 50 federnd gepreßt. Es stehen sich also jetzt als am Hebel 50 angreifende Kräfte gegenüber: Auf der einen Seite Zugkraft der Feder 22 -f- Zugkraft von 35 j 34 ausgehend und auf der anderen Seite Zugkraft der Wattmetereinrichtung -j- Zugkraft von 35, 51 ausgehend. Der von der Spule 27 umgelegte Umschalter läßt den Motor anlaufen, der die Feder 22 entspannt, so daß die von der Feder ausgehende Zugkraft jetzt nachläßt. Bei einem Punkte, der noch vom Gleichgewichte entfernt, aber ihm naheliegt, wird,. da sich die Feder 22 und die Wattmetereinrichtung annähernd das Gleichgewicht halten, der von 53 auf 55 ausgeübte Druck den Kontakt bei 32, 30 öffnen, da er stärker ist als der von 32 auf 37 ausgeübte Druck. Damit wird aber die Spule 35 strom-

los und die Wattmetereinrichtung verliert die stärkere von 35 auf 51, 53, 55 ausgeübte Unterstützung, so daß die Feder 22 jetzt wieder überwiegt und die Feder 32 mit der Schraube 30 wieder in Berührung bringt. Es wiederholt sich das Spiel von neuem, wobei die Kontaktgebungen immer kurzer, die Unterbrechungspausen immer langer werden, bis schließlich die Kontakte ganz unterbrochen bleiben, je näher man dem Punkte des vollkommenen Gleichgewichts kommt bzw. diesen erreicht hat. Der Motor wird ebenfalls je nach der Zahl und Dauer der Kontaktgebungen seinen Lauf einrichten, und wenn er auch bei den ersten kürzeren Unterbrechungen seinen Lauf nicht unterbricht, doch, jedenfalls in seiner Geschwindigkeit so beeinflußt, daß seine mittlere Geschwindigkeit um so geringer ist, je mehr man dem vollkommenen Gleichgewichtszustande näher kommt. Die Regelung geht also, wenn es sich darum handelt, große Abweichungen auszugleichen, schnell vor sich, dagegen bei kleineren langsam. Es ist ersichtlich, daß durch die beschriebene Vorrichtung wohl ein bis zum Gleichgewichte abnehmendes Pendeln der Feder 32 gegen einen der Kontakte 30 oder 31 (denn bei steigender Belastung spielt sich derselbe Vorgang am Kontakt 31 ab) nicht aber ein Pendeln zwischen beiden Kontakten 30 und 31 hin und her stattfindet.

Die Federn 53 und 54 haben also den Zweck, erstens das von 34, 35 ausgehende schädliche Drehmoment aufzuheben und Schwingungen des Hebels 50 zwischen den Kontakten 30 und 31 zu verhüten, welche sonst auftreten würden; zweitens große Abweichungen vom neu einzustellenden Regelungswerte mit größeren, kleinere Abweichungen mit kleineren Geschwindigkeiten zu korrigieren.

Claims (1)

1. Patent-Anspruch:

   Regelungsvorrichtung nach Anspruch 3 des Patentes 191203, dadurch gekennzeichnet, daß der Reglerhebel (50) zwei seitliche Arme (55, 56) besitzt, auf die die Ankerfedern (51, 53 und 52, 54) einwirken und ein zur Verhütung von Schwingungen bestimmtes Hilfsdrehmoment erzeugen, das größer als das von der Hauptfeder (32) herrührende ist.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.