DE256402C

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Publication number: DE256402C
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Description

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KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

256402 KLASSE 21 c. GRUPPE

Patentiert im Deutschen Reiche vom 24. Dezember 1911 ab.

In elektrischen Anlagen mit selbsttätiger Spannungsregelung tritt leicht ein Pendeln der Spannung um den normalen Betrag ein, wenn nicht auf das von der Spannung beeinflußte Kontaktrelais eine rückläufige Kraft ausgeübt wird, die den Kontakt wieder zu unterbrechen sucht. Man hat die Rückführung des Spannungsrelais von der Bewegung seines Kontakthebels abgeleitet, indem man

ίο ein Dämpfungsmittel, beispielsweise einen Ölkatarakt, zwischen dem zu regelnden Organ und dem Kontaktrelais anordnete. Solche Dämpfungsmittel machen aber die Einrichtung verwickelt und empfindlich.

Es sind ferner Einrichtungen bekannt geworden, bei denen eine Rückführung durch ein besonderes Elektromagnetsystem ermöglicht wird, und zwar ist hierbei die Zugkraft des Magneten senkrecht oder nahezu senkrecht zur Bewegungsrichtung des Kontaktrelais gerichtet. Die Anordnung ist aber für den Zweck der Rückführung sehr ungeeignet sowohl wegen des ungünstigen magnetischen Kreises als auch wegen des einseitigen Druckes auf die Reglerachse. Besonders fehlt aber der Einrichtung eine für die gute Regulierung durchaus erforderliche zeitliche Verzögerung in der Wirkung der Rückführung.

Der Gegenstand der Erfindung stellt diesen bekannten Einrichtungen gegenüber ein neues, besonders einfaches Mittel zur Rückführung des Kontaktrelais dar, welches die geschilderten Mängel vermeidet und den Vorteil der erwähnten zeitlichen Verzögerung der Wirkung hat. Es hat ferner den Vorteil, daß der ■■. Grad der Rückführung von äußeren Einflüssen unabhängig ist, und daß die auf die Regelungseinrichtung ausgeübte Kraft in der Bewegungsrichtung des Relais erfolgt, und zwar je nach dem Reguliersinn in dem einen oder dem entgegengesetzten Sinn.

Die Erfindung bezieht sich im besonderen auf Zusatzwicklungen, welche zur Spannungswicklung des Kontaktrelais gleichachsig gelagert und nur während des Regelvorganges in Tätigkeit sind, und das Wesen der Erfindung besteht darin, daß diese Wicklungen durch ihre Parallelschaltung zum Anker des Gleichstrom-Hilfsmotors eine zeitlich verzögerte zunehmende Wirkung ausüben. Da nämlich der Hilfsmotor zunächst seine Massen beschleunigen muß, so ist seine gegenelektromotorische Kraft zunächst gering und wächst erst all- ' mählich an. Dadurch ist die Wirkung der Rückführungsspule, welche an der Anker-Spannung liegt, zeitlich und quantitativ verzögert.

In Fig. ι ist die Einrichtung auf die Regelung der Spannung einer Gleichstromanlage angewendet dargestellt.

Der Gleichstromgenerator α speist das Netz P-N, welches Belastungsschwankungen unterworfen ist. In Reihe mit dem Feld c des Generators liegt ein Regelwiderstand d, der von dem Hilfsmotor β mit der Feldwicklung f angetrieben wird. Die Wicklung des Kontaktrelais ist an die Spannung von α angeschlossen. Durch die Kontakte u und υ des Spannungsrelais werden die Hilfsrelais k oder I in bekannter Weise eingeschaltet. Sind die Anker von k bzw. I in ihrer höchsten Stellung, so überbrücken sie die Kontakte m-n und o-p,

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Claims

in ihrer tiefsten Stellung überbrücken sie die Kontakte q-r und s-t. Bei zu hoher Spannung wird _r der Kontakt ν des Spannungsrelais geschlossen, und es fließt ein Strom von P über / und V nach N. Dadurch erhält der Hilfsmotor e Strom über P-p-o-e-r-q-f-N und schaltet mittels des Reglers d Widerstand in den Feldstromkreis von a. Wenn dagegen bei sinkender Spannung der Kontakt u des Spannungsrelais geschlossen wird, so wird das Hilfsrelais k erregt, und damit werden die Kontakte m und η überbrückt. Dann fließt ein Strom über P-m-n-e-s-t-f-N, der Hilfsmotor β dreht sich im entgegengesetzten Sinn wie vorher und verstärkt das Feld c mittels des Reglers d.

Gemäß der Erfindung besteht nun die Einrichtung zur Rückführung des Kontaktrelais in einer parallel zum Anker e des Hilfsmotors geschalteten Hilfswicklung h auf dem Spannungsrelais. Da die Stromrichtung im Anker e je nach der Einschaltung der Kontakte u und ν wechselt, so wird auch die Hilfswicklung h im einen oder anderen Sinne von Strom durchflossen. Die Hilfswicklung ist nun so geschaltet, daß sie der eingeleiteten Bewegung jedesmal entgegenwirkt.

Wenn also bei Spannungserhöhung der Relaiskern nach oben gezogen wird, so wirkt die Wicklung h der Spannungswicklung g entgegen, so daß sie den Relaisanker wieder nach unten in die Mittelstellung zu bewegen sucht. Fällt dagegen die Spannung, so daß der Relaiskern nach unten bewegt wird, dann fließt ein entgegengesetzter Strom durch die Wicklung h, so daß sie im gleichen Sinn wie die Spannungswicklung g wirkt und den Relaiskern wieder nach oben zu ziehen sucht. Die Rückführung des Relaisankers erfolgt also immer im jeweils richtigen Bewegungssinn.

Die Schaltung der Hilfswicklung h parallel zum Anker hat zur Folge, daß die Wicklung h nicht augenblicklich wirkt, sondern bis zur Erreichung der höchsten Wirkung erst gewisse Trägheiten zu überwinden sind. Der Anker e erhält seine höchste Spannung, die ja beim Anlauf gering ist, erst nach einiger Zeit. Diese Verzögerung der Wirkung der Spule h bzw. der Rückführung des Relaisankers, die durch die Einschaltung der Zwischenrelais k und I noch verstärkt wird, ist aber erwünscht und wesentlich, weil sie eine zu rasche Unterbrechung der Kontakte u und ν verhindert.

Eine ähnliche Anordnung, die in gleicher Weise sowohl für Gleichstrom als auch für Wechselstrom verwendet werden kann, ist in Fig. 2 dargestellt, α ist ein Wechselstromgenerator, dessen Erregung von einer Gleich-Stromerregermaschine b mit dem Feld c gespeist wird. Im Erregerkreis von α liegt der Regler d, der von dem Hilfsmotor β mit dem Feld f angetrieben wird. Der Kern der Hilfswicklung muß von dem Kern der Spannungswicklung g wegen der verschiedenen Stromarten getrennt sein. Er kann entweder dauernd polarisiert sein und durch eine einzige Hilfswicklung wie in Fig. 1 beeinflußt werden, oder es werden, wie in Fig. 2 dargestellt, zwei Hilfswicklungen h und i angeordnet, von denen je nach der augenblicklichen Drehrichtung des Hilfsmotors e die eine oder die andere parallel zum Anker e eingeschaltet ist, während die zweite kurzgeschlossen bleibt. Die Wirkungsweise dieser Anordnung stimmt im übrigen mit der nach Fig. 1 überein.

Um die Wirkung der Hilfsspulen zu verzögern, ist es unter Umständen zweckmäßig, einen Kupferzylinder 0. dgl. auf den Kern der Wicklungen h und i aufzubringen. Durch Wahl der Bemessung dieser Kupferspule kann die Dämpfung mit der Trägheit der Maschine in Einklang gebracht werden.

Die Einrichtung ist nicht nur auf Spannungsregelung anwendbar, sondern kann in gleicher Weise zur Regelung der Leistung oder Geschwindigkeit oder zur Regelung auf konstante Stromaufnahme eines Motors 0. dgl. benutzt werden.

Ρλ ϊ ε ν τ - A ν s ρ r u c η :

Einrichtung zur Rückführung des Kontaktrelais bei selbsttätigen elektrischen Reglern, welches mit einer oder mehreren gleichachsigen Hilfswicklungen versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfswicklungen parallel zum Anker des die Regelungsvorrichtung antreibenden Gleichstrom-Hilfsmotors liegen und daher erst mit zeitlicher Verzögerung voll wirken.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.