DE242185C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT. \\

20. März 1883

die Priorität

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Wechselstromrelais insbesondere für Signalzwecke, welches sich namentlich für elektrische Bahnen mit Wechselstromantrieb eignet.

Der vorliegenden Erfindung zufolge hat das Relais einen Kern mit Windungen und zwei Polsätzen, welche durch Induktion auf eine Flügelscheibe einwirken, um entgegengesetzte Bewegungen dieser Scheibe hervorzubringen. Ein Polsatz besitzt Einrichtungen, welche, im Falle ein Wechselstrom einer bestimmten Frequenz die Spulen durchströmt, ein Drehmoment der Flügelscheibe in einer Richtung hervorbringen, der andere Polsatz aber solche, welche bei Wechselstrom einer anderen Frequenz ein Drehmoment in entgegengesetzter Richtung erzeugen. Wenn nun Wechselströme beider Wechselzahlen gleichzeitig die Spulen durchfließen, so hängt die Drehrichtung der Flügelscheibe von demjenigen Wechselstrom, welcher vorherrscht, ab. Die Scheibe schließt oder öffnet alsdann Stromkreise o. dgl. Sie ist außerdem derartig aufgehängt, . daß sie, falls kein Wechselstrom die Spulen durchfließt, durch ihr Gewicht in die Unterbrechungsstellung zurückgeführt wird.

Fig. i, 2 und 3 dienen zur Darstellung der Erfindung.

Das Relais hat einen Kern 1 mit den Erregerspulen 2 und der Flügelscheibe oder dem Anker 3. Der Kern besteht aus einer Anzahl 40

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rechtwinkliger lameliierter Bleche mit den Außenschenkeln 4 und 5 sowie dem Mittelschenkel 6, auf den die Spulen aufgeschoben , sind. Die Außenschenkel haben Luftspalte und Pole 7 und 8, wobei die Polenden 8 breiter als die Polenden 7 sind, was durch seitliche Vorsprünge 9 erreicht wird. Der Kern hat daher zwei magnetische Kreise, von denen der eine durch den Mittelschenkel 6 und die Pole 7, der andere durch den Mittelschenkel 6 und die Pole 8 geht. . . . .

Die Pole 7 sind gespalten und nehmen in dem oberen Teil der Spaltung je einen in sich geschlossenen Leiter, z. B. ein Kupferband, auf. Auch die. Pole 8 sind gespalten, und auch hier umschließt ein in sich geschlossener Leiter 11 den oberen Teil der Pole. . Außerdem umschließt ein in sich geschlossener Leiter 12, welcher ebenfalls aus Kupfer besteht, jeden der Pole 8. Die Spulen 2 auf dem Mittelschenkel 6 stehen mit zwei Leitern in Verbindung, die Wechselstrom verschiedener Polzahl aufnehmen, z. B. mit den Gleisschienen oder dem Gleisstromkreis einer Blocksektion. Der Wechselstrom für die Signale hat eine hohe Wechselzahl, z. B. 60 Perioden, während er zum Antrieb des Fahrzeuges eine niedere Polzahl besitzt, z. B. 25 Perioden.

Die Flügelscheibe besteht vorzugsweise aus Aluminium und hat eine solche Gestalt, daß sie sich zwischen den Polen 7 und 8 erstreckt, so daß, falls die Spulen vom Wechselstrom ver-

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schiedener Frequenz durchflossen werden, die Flügelscheibe sich um ihre Achse in entgegengesetzter Richtung dreht, je nachdem das eine oder das andere Polpaar am stärksten wirkt. Durch die Drehung wird . der Kontakt 13 geöffnet oder geschlossen. Die Wirkung beruht auf der sogenannten Wirkung der sich verschiebenden Felder und wird als bekannt vorausgesetzt. Die Flügelscheibe.3 ist an einen Bügel 15 genietet oder sonstwie befestigt, welcher an seinen Enden' in nicht magnetischen Armen 16 angezapft ist, die von den ebenfalls nicht magnetischen Armen 17 getragen werden. Die Zapfen 18, welche die Drehachse für die Flügelscheibe bilden, liegen in der Mittellinie der beiden magnetischen Kreise. Endlich ist ein Gegengewicht 19 an dem Bügel 15 angebracht, welches.dazu dient,

- die Flügelscheibe in eine solche Stellung zurückzubringen, daß bei »stromlos« die Kontakte 13, 14 offen stehen.

Die geschlossenen Leiter 10 und 11 befinden sich beide auf den oberen Teilen der Pole 7 und 8 und auf entgegengesetzten Seiten der Flügelscheibe. Sie streben also, entgegengesetzte Drehbewegungen der Flügelscheibe hervorzubringen, wenn die Spulen 2 vom Strom durchflossen werden. Nun hat die Erfahrung gelehrt, daß die Pole 7 bei 60 Perioden verhältnismäßig mehr wirksam sind als bei 25 Perioden ein Drehmoment der Flügelscheibe hervorzubringen, als dies der Fall ist mit den Polen 8, die verbreitert sind und eine größere Endfläche als die Pole ,7 besitzen. Die geschlossenen Leiter 10 und 11, die Luftspalte und die Flächen der Pole lassen sich nun so regeln, daß bei Wechselstrom hoher Frequenz, also z. B. bei 60 Perioden, die magnetische Streuung in den zwei magnetischen Kreisen derart ist, daß die Pole 7 die stärkere Drehbewegung auf die Flügelscheibe 3 hervorbringen und folglich diese so bewegen, daß die Kontakte 13 und 14 geschlossen werden, während bei Wechselstrom von 25 Perioden die magnetische Streuung in den beiden magnetischen Kreisen derart verläuft, daß die Pole 8 das stärkere Drehmoment auf die Flügelscheibe 3 ausüben, die sich alsdann in umgekehrter Richtung bewegt, also die Kontakte 13 und 14 öffnet. Fließt jedoch endlich zu derselben Zeit Wechselstrom beider Frequenzen durch die Spule 2, so hängt die resultierende Wirkung auf¹ die Flügelscheibe 3 davon ab, welcher Strom der stärkere ist. Es sei bemerkt, daß die Wirkung des Relais unabhängig von der Spannung der Wechselströme ist.
■ Die Wirkung des Relais ist die folgende:

Wenn Wechselstrom hoher Wechselzahl (z. B. 60 Perioden) durch die Wicklung 2 fließt, so hat die magnetische Strömung zwei Wege, aber der größere Teil der Ströme wird den Weg über die geringere Reluktanz einschlagen. Die Leiter 12 auf den Polen 8 verursachen größere Streuung über die Pole 7, als dies der Fall sein würde, wenn sie nicht da wären. Die Spannung, welche in diesem Streifen 12 erzielt wird, ist bei gegebener Strömung" der Polwechselzahl proportional, so daß ein Strom von 60 Perioden im Leiter 12 eine höhere Spannung hervorbringen wird als ein solcher von 25 Perioden. Die Spannung aber erzeugt einen Strom, welcher eine entgegengesetzte Strömung hervorbringt, und diese entgegengesetzte Strömung wird die Streuung zwischen den Polen 7 vergrößern, also einen verhältnismäßig kleineren Teil zwischen den Polen 8 hindurchlassen, folglich wird bei dieser Polzahl das Polpaar 7 das stärkere Drehmoment auf die Flügelscheibe 3 hervorbringen. Falls Strom niederer Frequenz die Spule 2 durchfließt, ist die Strömung, welche der Leiter 12 erzeugt, verhältnismäßig kleiner, als dies der Fall bei höherer Polwechselzahl ist, und diese entgegenwirkende Strömung hat verhältnismäßig weniger Bestreben, Streuung zwischen den Polen 7 hervorzurufen; folglich werden bei dieser Polwechselzahl, angesichts der Erweiterungen der Pole 8, diese Pole ein stärkeres Dreh- g₀ moment auf die Flügelscheibe ausüben.

Claims (3)

Pate nt-An Sprüche:

1. Relais für Wechselstrom, dadurch gekennzeichnet, daß der Kern einer gleichzeitig von Strömen verschiedener Polwechselzahl durchflossenen Spule (2) ma- · gnetische Kreise besitzt, welche so bemessen sind, daß ihre magnetische Wirkung auf eine drehbare Flügelscheibe entgegengesetzt ist, .-;.■'

2. Ausführungsform des Relais nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, .daß das Polpaar (8) des einen magnetischen Kreises größeren Querschnitt hat und mit Kurzschlußleitern (12) umgeben ist.

3. Ausführungsfofm des Relais nach Anspruch ι und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Flügelscheibe, welche von einem Bügel getragen wird, sich um eine in der Mittellinie der magnetischen Kreise fallende Achse dreht, wobei die Scheibe U-förmig gestaltet ist, um so den gemeinschaftlichen Weg des magnetischen Kreises zu umgfeben. ■ ;

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.