DE212303C

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Publication number: DE212303C
Application number: DENDAT212303D
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Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

,L-

Es ist häufig von Wichtigkeit, in einer gegebenen Ein- oder Mehrphasen-Wechselstromanlage einen Schalter in einem ganz bestimmten Augenblick zu schließen oder zu öffnen,

z. B. beim Hindurchgehen einer Wechselstrom spannung durch ihren_ Null wert zur Vermeidung von Überspannungen in der Schaltanlage. Oder es kann bei Kabelsehaltungen oder beim Parallelschalten von Wechselstromkreisen erwünscht sein, die Schaltung beim Höchstwerte der Spannung oder in einem sonst geeigneten Phasenzustande vorzunehmen. Zu solchen Zwecken soll die im folgenden beschriebene Vorrichtung dienen, deren bauliche Einzelteile vollständig bekannt sind, deren Anordnung und 'Vereinigung aber neu ist und einen wesentlichen Fortschritt für die ge-. nannten oder ähnliche Zwecke bedeutet.

Der beliebige Fernschalter F (Ein-, Aus-

>o oder Umschalter für ein oder mehrere Wechsclstromkrcisc H F K) werde durch einen besonderen Stromkreis α b c d gesteuert (Fig. 1 und 2), und zwar entweder unmittelbar, indem der Schalter durch den Magneten oder

tj die Spule oder eine andere elektrische Kraftwirkung d ein- oder ausgeschaltet wird und in der neuen Stellung durch irgendeine Sperrvorrichtung festgehalten wird (vgl. Fig. 1, F als Einschalter gezeichnet), oder mittelbar, indem die Vorrichtung d. den Schalter F nicht selbst bewegt, sondern eine Kraft beliebiger Natur dazu auslöst. Zu letzterer Gruppe von Schaltern würde z. B. auch die Kuhestromschaltung (Fig. 2) gehören, wo das Verschwinden des Stromes in d den Schalter F zur Wirksamkeit bringt. (F dargestellt als Ausschalter, gerade so gut könnte es ein Einodcr Umschalter sein.)

α ist eine Stromquelle beliebiger Spannung.

b ist ein'Schalter, oder Unterbrecher, der von dem das Netz speisenden Ein- oder Mchrphasengenerator oder seiner Antriebsmaschine oder einem synchron laufenden Motor angetrieben wird, und iwar derart, daß eine Schließung oder Unterbrechung nur bei einer ganz bestimmten Stellung der betreffenden Maschine oder des Motors erfolgt, und zwar entweder unmittelbar, indem Kontakte und Federn z. B. nach Art der Skizzen an der Welle / angebracht-sind, oder indem durch mechanischen Anstoß oder mechanische Übertragung ein Kontakt von der betreffenden Maschine oder dem Motor aus geschlossen oder geöffnet wirid. Der Zeitpunkt des Kontaktschlusses oder der öffnung kann dabei durch Versteilbarkeit der Kontakte oder der mechanischen Vorrichtung zu ihrer Steuerung beliebig gewählt werden.

Statt eines Schalters können zum Zwecke des Paraltelschaltcns z. Ii. auch zwei derartige Schalter in Reihe angeordnet sein.

c ist ein Hand- oder Relaisschalter, welcher den Stromkreis zum zweiten Mal in Reihe oder parallel zu b unterbricht und dessen Schließung, öffnung oder Umschaltung erst den Schalter b in Wirksamkeit treten läßt.
Der Arbeitsvorgang ist nun folgendermaßen: Zum Schließen oder öffnen des Schalters'/⁷ (Fig. ι und 2) wird nur der Schalter c ein-, aus- oder umgeschaltet, es erfolgt-alsdann ein Stromdurchgang durch den Hilfsstromkreis bzw. seine Unterbrechung bei Ruhestromschaltung, wenn der Schalter b von der Maschine oder dem Synchronmotor ein- oder ausgeschaltet wird. Der Schalter F wird nicht sofort in Tätigkeit treten, sondern einige Zeit später, welche von der Selbstinduktion, der Kapazität und dem Widerstände des Hilfs-Stromkreises einerseits, der Kraft, dem Trägheitsmoment, der Reibung und dem Arbeitswege des Schalters /'" und der Vorrichtung d anderseits abhängig ist. Alle diese Größen

as sind durch passende Konstruktionen innerhalb engster Grenzen konstant zu machen. Da infolgedessen der Kontaktschluß oder die öffnung in F eine ganz bestimmte Zeit nach dem Stromdurchgang in b oder seiner U'iterbrechung eintritt, so kann durch Verschiebbarkeit der Kontakte oder der Federn b bzw. ihrer mechanischen Antriebsvorrichtung das Arbeiten von F zu jedem gewünschten Augenblick herbeigeführt werden.

Diese einfache Schaltvorrichtung wird nur bei Vorrichtungen d~ diine Selbstinduktion jederzeit leicht sicher wirkend hergestellt werden können; dagegen wird sie bei der sonst empfehlenswerten Verwendung von Spulen und Magneten nur bei sehr geringen Pcriodenzahlcn und damit verhältnismäßig geringen. Geschwindigkeiten der Maschinen verwendet werden können, weil bei zu kurzer Schließung bzw. öffnung von b die Selbstinduktion der Spulen ein genügendes Anwachsen bzw. Abnehmen des Stromes in dem HUfsstromkreise verhindert. Dieses Hindernis soll alsdann durch weitere Hilfsapparate bzw. zusätzliche Schaltungen beseitigt werden, wofür folgende Wege offen stehen:

I. Es werden Widerstände W in Reihe oder parallel zu den Kontaktvorrichtungen b und c eingeschaltet, ζ Ii. in Reihe entsprechend Fig. 3, wodurch eine höhere Spannung der Stromquelle <i in dem Hilfsstromkreis« erforderlich wird, der bestimmte Endstrom in ihm aber in kürzerer Zeit sich herstellt; oder der Widerstand parallel ilen Schaltern b und c !«wirkt, daß der Schalter 1/ oder die Vorrich- tung d empfindlich eingestellt werden kann, so ■ daß nur ein kleiner Zusatzstrom durch Schließen von b und c genügt, um F in Wirksamkeit treten zu lassen. (Fig. 4. Tn Fig. 3 und 4 ist eine beliebige andere schcmatischc Anordnung von d und /·" gewählt.)

2. Es wird ein Kondensator in Reihe zu den anderen Apparaten in den Hilfsstromkreis gelegt, wodurch ebenfalls die Wirkung der Selbstinduktion aufgehoben oder vermindert werden kann.

3. Es wird ein Kondensator, besonders wenn die Stromquelle α eine Gleichstromquelle ist, nach Fig. 5 geschaltet. Der Kondensator hat hier eine andere als die bekannte Wirkung, die Löschung des Funkens an b zu bewirken. Wenn c offen ist, so liegt die ganze Spannung der Stromquelle α an dem Kondensator c. Wird c und damit auch b kurz darauf eingeschaltet, so geht während eines Augenblicks ein Strom durch d, der aber wegen der Selbstinduktion von d nicht zu seinem Endwerte ansteigt, gleichzeitig entladet sich aber der Kondensator über b und c. Wird nun b unterbrochen, so hört der Strom in d nicht auf, sondern es fließt nun in derselben Richtung wie vorher der Ladestrom des Kondensators. Dieser kann nun leicht so groß gewählt werden, daß der augenblicklich bei Schließung von b und c einsetzende Strom · und der Kondensatorladcstrom zusammen geniigcn, um F in Tätigkeit zu setzen.

Die einfache normale Schaltung eines Kondensators zum Funkcnlöschen, indem man je eine Seite an den Ausschalter b legen würde, ist nicht identisch mit der hier herzustellenden, da alsdann der Kondensatorladcstrom im Augenblick der Schließung des Schalters c auftreten würde,.;also nicht nur den Strom bei Schließung von b unterstützen würde;

4. Es kann auch eine Kombination der₍zusätzlichen Schaltungen bzw. der zusätzlichen Apparate, die unter 1, 2 und 3 genannt sind, zur Anwendung kommen.

Claims

Patent-Ansprüche:

i. Vorrichtung zur Schaltung von Wechselstromkreisen bei bestimmtem Phascnzustande der Spannungen oder Ströme, dadurch gekennzeichnet, daß ein Fernschalter (F) von einer Stromquelle aus durch zwei in Reihe liegende Schaltcrsystcme (b, c) gesteuert wird, von denen das eine \(c) ein Hand- oder Relaisschalter ist und unabhängig von der Phase der 'Wechsel-, spannungen oder Ströme in Tätigkeit gesetzt werden kann, während das andere.(W, j aus einem oder mehreren Schaltern bestehend, in einem ganz bestimmten, aber beliebig einstellbaren Augenblicke in Wirksamkeit tritt, indem es von den Maschi- ii

welche die Wechselst romkreist« speisen, oder von solchen Maschinen, die synchron mit jenen laufen, angetrieben wird.
2. Vorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daO paralbl oder in Reihe mit den liciden Schaltern (b, c) Ohmsche Widerstände oder Kondensatoren oder Kombinationen beider angeordnet sind, um entweder den l'.iiillul! der Selbstinduktion des l'"crnscha!lcrs dun'h «ic zn verkleinern oder den Stoiierstrnm des Kernschalters durch den !,adcstroin eines Kondensators r.\\ unterstützen rxlcr beide Wirkungen zu vereinigen.

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