DE259444C

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Publication number: DE259444C
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KAISERLICHES 'IMPERIAL '

PATENTAMT.PATENT OFFICE.

Die Betätigung von elektrischen Reglern, Stellvorrichtungen, Fernsteuerungen o. dgl. erfordert in vielen Fällen, daß sehr kleine, auf den Regler o. dgl. einwirkende Stromstärken, Spannungen, Leistungen oder Tourenzahlen, letztere unter Vermittelung von Stromstärken, große Kraftäußerungen zum Bewegen des gesteuerten Teiles zu erzeugen vermögen, und daß diese Kraft äußerungen eine den sie hervorrufendenThe operation of electrical regulators, actuators, remote controls or the like. Requires in many cases that very small currents, voltages, Achievements or numbers of tours, the latter under the mediation of amperages, large Able to generate force expressions for moving the controlled part, and that these Force expressions one of those that evoke them

ίο Zustandsänderungen entsprechende Stärke besitzen. ίο Changes in state have the appropriate strength.

Der geringe Strom, auf den der Regler o. dgl. ansprechen soll, sei Steuerstrom genannt. Mit einer von der Größe des Steuerstromes abhängigen Größe der Stellkraft wirken alle die Anordnungen, deren Magnete vom Steuerstrom allein erregt werden. Dabei kommt jede Steuerstromänderung in einer Zug- oder Stellkraftänderung zum Ausdruck.The low current to which the controller or the like should respond is called the control current. With one of the magnitude of the actuating force dependent on the magnitude of the control current all act Arrangements whose magnets are excited by the control current alone. Every change in the control current occurs expressed in a change in tension or actuating force.

Diese bekannten Anordnungen besitzen den Nachteil, daß mit Magneten von praktisch brauchbaren Abmessungen nur sehr schwache Stellkräfte erzeugt werden können.These known arrangements have the disadvantage of being practical with magnets usable dimensions only very weak actuating forces can be generated.

Es sind auch Anordnungen bekannt ge-25 worden, bei welchen die durch den Steuerstrom hervorgerufenen geringen Zugkraftänderungen in der Weise verstärkt werden," daß eine Gruppe von Magneten und. regelbaren Widerständen benutzt wird, in der der jeweils kleinere Magnet die Erregung des nächst größeren beeinflußt und der letzte Magnet die größte Energie abgibt.Arrangements have also been known in which the control current caused small changes in the tensile force are amplified in such a way that "a group of magnets and. adjustable resistors is used in which the smaller magnet influences the excitation of the next larger one and the last magnet emits the greatest energy.

Solche Anordnungen verhindern jedoch einenHowever, such arrangements prevent one

einheitlichen Aufbau des Reglers, da sie aus mehreren jede für sich arbeitenden Einheiten bestehen; sie benötigen verhältnismäßig großen Raum zu ihrer Unterbringung, besitzen unnötig großes Gewicht, erfordern hohe Herstellungskosten, besondere Vorschaltwiderstände für die Steuerstromspulen und ausgedehnte Kontrolle aller Einzelteile.Uniform structure of the controller, as it consists of several units, each working on its own exist; they need a relatively large space to accommodate them, unnecessarily own large weight, high manufacturing costs, require special series resistors for the Control current coils and extensive control of all individual parts.

Durch vorliegende Erfindung wird ermöglicht, an ein und demselben Elektromagneten die durch sehr geringe Änderungen des Erregerstromes hervorgerufenen Zugkraftänderungen selbsttätig beliebig weit zu verstärken.The present invention makes it possible to use one and the same electromagnet Changes in tensile force caused by very small changes in the excitation current to be amplified automatically as far as desired.

Es wird dies dadurch erreicht, daß an die Magnetwicklung ein regelbarer Widerstand gelegt, und von der eigenen Zugkraft des Elektromagneten beeinflußt wird, so daß bei einer Vergrößerung des Steuerstromes eine Vergrößerung ,der Zugkraft und eine Veränderung des regelbaren Widerstandes eintritt, was zur Folge hat, daß ein zusätzlicher Strom aus dem Netz entnommen wird, die Magnetwicklung durchfließt und damit eine zusätzliche Zugkraft auftritt. Bei einer Abnahme des Steuerstromes tritt umgekehrt eine gesteigerte Verringerung der Zugkraft ein.This is achieved by placing an adjustable resistor on the magnet winding, and is influenced by the electromagnet's own pulling force, so that when it is enlarged the control current an increase, the pulling force and a change in the controllable Resistance occurs, which has the consequence that an additional current is drawn from the network the magnet winding flows through and thus an additional tensile force occurs. at Conversely, a decrease in the control current results in an increased decrease in the pulling force a.

Jn der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Anordnung dargestellt. Es soll die Netzspannung zwischen den Leitungen + und — konstant gehalten werden durch selbsttätige Regelung des Feldstromes in der Erregerwicklung 38 einer Dynamo mit dem Anker 37. Ein der Spannung entsprechender Steuerstrom durchfließt, von + kommend, die Erregerwicklung des Magneten 31, den Druckelementenwiderstand 32 und den Justierwiderstand 34.An exemplary embodiment of the arrangement is shown in the drawing. It should be the mains voltage between the lines + and - are kept constant by automatic Regulation of the field current in the excitation winding 38 of a dynamo with the armature 37. A control current corresponding to the voltage flows through the excitation winding, coming from + of the magnet 31, the printing element resistor 32 and the adjustment resistor 34.

Parallel zu dem Widerstände 32 liegt ein zweiter Justierwiderstand 33. Der Dynamofeldstrom kann durch den Druckelementenwiderstand 30 in weiten Grenzen verändert werden. Bei zu niedriger Spannung hat der Magnet 31 geringe Zugkraft, und sein Kern, wie das Gewicht 36, pressen den Widerstand 30 so stark, daß die Feldwicklung 38 mehr als normalen Strom erhält und die Ankerspannung schnell ansteigt.A second adjustment resistor 33 is located parallel to the resistor 32. The dynamo field current can through the printing element resistance 30 can be changed within wide limits. If the voltage is too low, the magnet 31 has low Tensile force, and its core, like the weight 36, press the resistance 30 so strongly that the Field winding 38 receives more than normal current and the armature voltage increases rapidly.

Bei ansteigender Spannung hebt der Magnet 31 den Hebel 35, entlastet dadurch den Widerstand 30 und verringert den Dynamoerregerstrom. Zu gleicher Zeit bewirkt das Anziehen des Magneten eine stärkere Pressung und Wider-Standsverkleinerung der Schicht 32 und damit ein schnelleres Ansteigen der Zugkraft so lange, bis der normale Wert der Klemmenspannung erreicht ist.When the voltage increases, the magnet 31 lifts the lever 35, thereby relieving the resistance 30 and reduces the dynamo excitation current. At the same time, tightening the Magnets a stronger pressure and resistance reduction the layer 32 and thus a faster increase in the tensile force until the normal value of the terminal tension is reached.

Zur Sicherung der stabilen Lage des Magnetankers und zur Einjustierung des Magneterregerstromes sind die Widerstände 33 und 34 parallel und vor die Widerstandsschicht 32 geschaltet. Mittels dieser Widerstände 33 und 34 läßt sich die selbst erregen de Eigenschaft der Anordnung beliebig weit abstufen, bei kurzgeschlossenem Widerstände 33 ist die Eigenerregung Null.To ensure the stable position of the magnet armature and to adjust the magnet excitation current the resistors 33 and 34 are connected in parallel and upstream of the resistance layer 32. By means of these resistors 33 and 34 the self-energizing property of the arrangement can be graded as desired, with short-circuited resistors 33 the self-excitation is Zero.

Diese Anordnung läßt sich mit einer sich selbst erregenden Dynamomaschine vergleichen, denn die magnetische Zugkraft wirkt auf den Widerstand an der eigenen Wicklung und deren Strom wieder auf die eigene Zugkraft, so daß eine sich steigernde Kreiswirkung entsteht.This arrangement can be compared to a self-exciting dynamo, because the magnetic pulling force acts on the resistance on its own winding and its current back to its own traction, so that an increasing circular effect arises.

Die gegenüber dem Dynamofelde von Hause aus kleinere Selbstinduktion des Magneten 31 kann durch vor die Magnetwicklung geschaltete induktionsfreie Widerstände noch verringert und damit die Trägheit des Magneten 31 auf ein sehr geringes Maß herabgesetzt werden, so daß eine sehr schnelle Regelung eintritt.The inherently smaller self-induction of the magnet 31 compared to the dynamo field can be further reduced by non-inductive resistors connected in front of the magnet winding and thus the inertia of the magnet 31 can be reduced to a very low level, so that a very quick settlement occurs.

Auch läßt sich dadurch, daß die Vorschaltwiderstände aus einem Material, wie z. B. Kohle, mit negativem Temperaturkoeffizienten hergestellt werden, erreichen, daß eine Stromabnahme in der Kupferwicklung des Magneten 31, die einen positiven Temperaturkoeffizienten besitzt, zufolge eintretender Erwärmung nicht stattfindet.It can also be that the series resistors made of a material such. B. coal, are made with a negative temperature coefficient that achieve a decrease in current in the copper winding of the magnet 31, which has a positive temperature coefficient does not take place due to the occurrence of warming.

Durch Vorkehrungen, wie z. B. keglige Formgebung der Magnetpole oder Benutzung von Magneten mit Drehspulen, läßt sich erreichen, daß die Magnete für alle Hubstellungen eine angenähert konstante oder mit dem Hube abnehmende Zugkraft ausüben, so daß ihre Anker für jeden Sättigungsgrad eine bestimmte stabile Hublage einnehmen.By taking precautions such as B. conical shape of the magnetic poles or use of Magnets with rotating coils, it can be achieved that the magnets have one for all stroke positions Exercise approximately constant or decreasing tensile force with the stroke, so that their anchors have a certain one for each degree of saturation Assume a stable stroke position.

Es läßt sich auch eine Verstärkung der Zugkraft dadurch erzielen, daß ein regelbarer, von der Zugkraft des Magneten beeinflußter Widerstand parallel zur Magnetspule geschaltet wird.The tensile force can also be increased in that a controllable, from The resistance influenced by the pulling force of the magnet is switched parallel to the magnet coil.

Für vorliegende Erfindung ist es gleichgültig, ob ein Elektromagnet oder ein Elektromotor zur Ausübung der Zugkraft benutzt wird, und auch, ob Ohmsche oder induktive Widerstände auf die Magneterregerwicklungen einwirken. Die Anordnung eignet sich sowohl für Gleichstrom wie für Wechselstrom.For the present invention, it does not matter whether an electromagnet or an electric motor is used to exert the tensile force, and also whether ohmic or inductive resistances act on the magnet excitation windings. The arrangement is suitable for both direct current as for alternating current.

Claims

Patent claim:

Arrangement for the automatic amplification of a by changing the excitation current in a change in tensile force caused by an electromagnet, characterized in that the magnetic tensile force on the controllable excitation current of its own winding (31) influencing resistances (e.g. resistors 32 from pressure elements) acts in such a way that that a change in tensile force that has occurred is increased.

1 sheet of drawings.