DE279772C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

- M 279772 KLASSE 21 c. GRUPPE

angelenkt ist.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 3. Oktober 1912 ab.

Schnellregulatoren nach Tirrill, d.h. solche., bei denen durch zeitweisen Kurzschluß auf die Felderregung eingewirkt wird, wobei die Dauer des Kurzschlusses veränderlich ist, sind auch in der Weise bekannt geworden, daß der Kontakthebel an einen zweiten Hebel mit festem Drehpunkt angelenkt ist, und zwar in der Weise, daß der eine Hebel von der Vibrationsspule des Regelsystems, der andere von einer den Spannungsschwankungen entsprechend erregten Spule bewegt wird (vgl. die französische Patentschrift 426788).

Gegenstand der Erfindung soll nun sein, daß bei solchen Schnellreglern die Drehpunkte der

!5 beiden Hebel senkrecht übereinander angeordnet sind und daß weiter die Vibrationsspule auf den Hebel mit festem Drehpunkt, die Spannungsspule dagegen auf den angelenkten Hebel wirkt. Erreicht wird durch die Anordnung, daß die Spule, welche proportional den Spannungsänderungen des geregelten Stromkreises anspricht, einzig und allein auf einen Hebel wirkt, so daß dieser Hebel sehr leicht sein kann und nur Massen mit geringem Trägheitsbetrag besitzt. Erreicht wird weiter, daß das System der beiden Hebel beständig um einen festen Drehpunkt schwingt, nämlich um den Drehpunkt des ersten Hebels. Dadurch aber wird das ganze System empfindlicher und spricht schneller an.

Die Erfindung ist in Fig. 1 bis 6 in verschiedenen Ausführungsformen gezeichnet.

Bei der Schaltung, die der Erfindung zugrunde liegt, wird vom Stromerzeuger 1 an das Verteilungsnetz 2, 3, 4 Strom abgegeben. Der Feldmagnet 5 des Hauptstromerzeugers erhält seinen Strom vom Erreger 6 aus. Dieser Erreger hat seinerseits eine Erregerwicklung 7 in Nebenschluß (auch eine andere Schaltung wäre zulässig), und in Reihe mit der Erregerwicklung 7 liegt der Widerstand 8, der durch die Kontaktstücke 9 und 10 des Relais 11 kurzgeschlossen werden kann.

Der Regler besitzt ein Kontaktstück 12 in nachgiebiger Verbindung, z. B. durch Befestigung am Ende der Feder 13. Der zugehörige Kontakt 14 befindet sich am Ende des Hebels 15, welcher drehbar am Ende des Armes 16 angelenkt ist; bewegt wird er durch die Wicklung 17, die vom Stromkreis 2, 3, 4 aus erregt wird, z. B. mittels des Transformators 18. In dieser Schaltung ist die Erregung der Spannung des Verteilungsnetzes proportional. Zur Wicklung 17 gehört der Kern 19, der drehbar an dem Hebel 15 angelenkt ist, und dessen Gewicht durch das Gegengewicht 20 ausgeglichen ist. Die Wicklung hebt bei genügender Erregung den Kern. Die Bewegung von 19 wird durch die Dämpfvorrichtung 21 gedämpft. Die Wicklung 17 dient dazu, das Kontaktstück 14 zu heben und zu senken und damit seinen Abstand von dem festen Kontaktstück 12 entsprechend den Schwankungen eines besonderer? elektrischen Zustandes des Verteilungsnetzes, also z. B. der Spannung, wie in Fig. 1, zu ändern. Der Hebel 16 bringt das Kontaktstück 14 zur Berührung mit dem festen Kontaktstück 12. Dies geschieht durch die Wirkung

der Wicklung 24 auf. den Kern 25, wobei bei ! Bewegung des Kernes nach links die Feder 26 j gespannt wird. Der Kern 25 wird am einen Ende eines .Armes oder einer Feder 27 getragen, und seine Bewegung wird durch die Dämpfvorrichtung 28 verzögert, die mittels des Winkelhebels 29 auf ihn einwirkt. Die Wicklung 24 erhält Strom vom Verteilungsnetz 2, 3, 4, und eine Lampe 33, oder ein anderer passender Widerstand ist mit ihr in Reihe geschaltet. Dieser Widerstand kann durch die Kontakte 34 und 35 des Relais 36 kurzgeschlossen werden. Die Relais 11 und 36 haben parallel geschaltete Wicklungen 37 und 38, die vom Erreger oder

ig einer anderen Stromquelle aus Strom empfangen, und diese Stromkreise werden durch die Kontaktstücke 12 und 14 gesteuert.

Die Anordnung der Vorrichtung ist derart, daß das Kontaktstück 14 sowohl durch die Wicklungen 17 als auch 24 unabhängig voneinander bewegt werden kann. Die Wicklung 17 dient dazu, den Abstand des Kontaktstückes 14 vom Kontaktstück 12 entsprechend den Veränderungen eines elektrischen Zustandes des Verteilungsnetzes zu ändern. Die Wicklung 24 aber dient dazu, das Kontaktstück 14 mit dem Kontaktstück 12 in und außer Eingriff, entsprechend der Erregung zu setzen, welche Änderungen durch den In- und Außereingriff der Relaiskontakte 34 und 35 bedingt werden.

Die Arbeitsweise der Vorrichtung ergibt sich

aus einer näheren Betrachtung. Wenn, wie zeichnerisch dargestellt, das Kontaktstück 14 ' das Kontaktstück 12 nicht berührt, so sind die Wicklungen 37 und 38 stromlos, und folglich kommen die Kontaktstücke 9 und 34 mit den Kontaktstücken 10 und 35 nicht zusammen. Der Nebenschluß zu dem Widerstand 8 ist auf diese Weise unterbrochen und die Felderregung und Spannung des Erregers sind verringert, was auch eine Verringerung der Erregung und Spannung auch des Hauptstromerzeugers zur Folge hat. Durch diese Spannungsverminderung wird wiederum die Wicklung 17 geringer erregt und das Kontaktstück 14 ein wenig gehoben. Wenn die Kontaktstücke 34 und 35 einander nicht berühren, so ist der Widerstand 33 in die Wicklung 24 eingeschaltet, was zur Folge hat, daß sie weniger stark erregt wird und daß die Feder das Kontaktstück 14 mit dem Kontaktstück 12 zusammenbringt. Die Relaiswicklungen 37 und 38 werden hierdurch erregt und die Kontaktstücke zusammengebracht; dadurch entsteht ein Nebenschluß zum Widerstand 8', hierdurch aber steigt die Felderregung und Spannung des Erregers und ebenso auch die Erregung und Spannung des Hauptstromerzeugers. Durch die größere Erregung der Wicklung 17 aber wird das Kontaktstück 14 ein wenig gesenkt.

Bei Zusammenkommen der Kontaktstücke 34 und 35 wird der Widerstand 33 kurzgeschlossen ■und die Wicklung 24 stärker erregt, so daß das Kontaktstück 14 das Kontaktstück 12 verläßt.

Der Regler arbeitet in dieser Weise, und die Zeitdauer für den Eingriff und Nichteingriff der Kontaktstücke 12 und 14 ändert sich mit der Stellung des Kontaktstückes 14, welche durch die Spannung oder den sonst gewählten elektrischen Zustand des Verteilungsnetzes bestimmt wird, und zwar so, daß der genannte Zustand nur wenig von dem gleichmäßigen vorgeschriebenen Wert abweichen kann und schnell zu diesem zurückkehrt. Dem Umstand zufolge, daß die Wicklung 24 vom Hauptstromkreis erregt wird und daß ihr Stromkreis durch das Relais 36 gesteuert wird, ist es zuzuschreiben, daß der Regler sehr schnell und wirksam die Spannung auf den Normalwert zurückbringt. Die Arbeitsweise des Reglers ist vollständig unabhängig von der Erregerspannung und von den Verzögerungen, die durch die Induktanz des Felderregers bedingt sind. Ebenso wird der Regler nicht durch Störungen im Kommutator des Erregers beeinflußt; er erfordert auch keine Einstellung auf verschiedene Erregerspannungen.

Der Regler nach Fig. 2 unterscheidet sich von dem Regler nach Fig. 1 dadurch, daß der Hebel 16 durch den Winkelhebel 40 ersetzt ist, der dem Kern 25 eine Aufwärtsbewegung gibt. Der Widerstand, der in Reihe mit dem Magneten 24 liegt, ist fortgelassen, und der Stromkreis der Wicklung wird durch die Relaiskontakte 34 und 35 unterbrochen. Der Regler von Fig. 2 arbeitet in derselben Weise wie der von Fig. I.

Die Konstruktion des Reglers von Fig. 3 ähnelt der von Fig. 2. Die Anordnung der Stromkreise ist so, daß der Regler eine gleichmäßige Belastung des Hauptstromerzeugers 52, der das Speisenetz 53 und 54 speist, erzeugt, wobei die Batterie 55 dazu dient, den Regler von Belastungsschwankungen zu entlasten. Die Batterie ladet sich und entladet sich den Belastungsbedingungen entsprechend mittels einer Zusatzmaschine, deren Anker 56 in Reihe mit der Batterie liegt. Die Zusatzmaschine hat Differentialwicklungen 57, 58, und zwar ist 57 an entsprechende Punkte der Batterie gelegt, während 58 vom Anker 59 eines Erregers mit dem Feldmagneten 60 gespeist wird. In Reihe zu dem Feldmagneten 60 liegt der Widerstand 61, dessen Enden an die Kontaktstücke 62 und 63 gelegt sind, wobei das Relais 64 dem Relais 11 der Fig. 1 und 2 entspricht. Die Richtung und 11g der Betrag der Felderregung der Zusatzmaschine hängt von den Verhältnissen des Eingriffes und Nichteingriffes der Kontaktstücke 62 und 63 ab. Die Richtung und der Wert der Zusatzspannung ändert sich dementsprechend. Bei diesem System erhält die Wicklung 17 Strom, der dem Strom proportional ist, welcher den Leiter 53

durchfließt, statt Strom zu erhalten, der der Spannung des Verteilungsnetzes proportional ist, wie dies in den früheren Figuren der Fall war. Alles übrige des Reglers ist ebenso wie bei Fig. 2.

Da die Wicklung 17- des Reglers Strom empfängt, der dem Strom in der Leitung 53 zwischen dem Stromerzeuger 52 und der Batterie 55 proportional ist, so ändert sich die Stellung des beweglichen Kontaktstückes 14 bei geringen Änderungen in dem Werte des genannten Stromes. Der Regler bringt also die Belastungen des Hauptstromerzeugers 52 auf einen nahezu konstanten Wert. Wenn also die Be-

¹^ lastung des Speisenetzes gering ist, so werden die Zeiten des Eingriffes der Kontaktstücke des Reglers so sein, daß die Felderregung der Zusatzmaschine solche Richtung und solchen Wert hat, daß die Zusatzmaschine der Spannung der Batterie entgegenarbeitet und diese ladet. Im . umgekehrten Falle dagegen wird die Batterie entladen, und im Falle der Normalbelastung bleibt diese stromlos.

Bei Fig. 4 ist das Relais 36 fortgelassen und die Steuerung des Stromkreises der Wicklung 24 geschieht durch die Kontaktstücke 66 und 67 infolge der Bewegungen des Kernes 25. Das Kontaktstück 67 wird von einem Anker 68, der beweglich auf der Zugstange 69 für den Kern 25 befestigt ist, getragen. Diese Stange besitzt Veibreiterungen oder Ansätze auf den entgegengesetzten Seiten des Stückes oder Ankers, um die Bewegungen hervorzurufen. Ein fester Magnet 70 befindet sich dem Anker 68 gegenüber und bringt das' Kontaktstück 67 mit dem Kontaktstück 66 zusammen, entgegen der Wirkung der Feder 71. Diese Anordnung gibt einen unmittelbaren Eingriff der Glieder 66 und 67,' Die Wicklung 24 unterbricht und schließt ihren eigenen Stromkreis und wird periodisch erregt und stromlos gemacht, so daß sie Horizontalschwingungen des Kontaktstückes 14 erzeugt. Im. übrigen ist das System dem früher geschilderten gleich.

Bei Fig. 5 fehlt das Relais 36 und die Wicklung 24 zur Erzeugung horizontaler Schwingungen des Kontaktstückes 14. Die Horizontalschwingungen des Kontaktstückes werden durch den Daumen 73 hervorgebracht, der mit entsprechender Geschwindigkeit angetrieben wird und gegen den Hebel 16 stößt.

Bei dem Regler nach Fig. 6, der dem von Fig. 2 ähnelt, ist das bewegliche Kontaktstück78 auf einem Winkelhebel 79 montiert, der entsprechend dem elektrischen Zustande des zu regelnden Stromkreises betätigt wird, so daß alle Bewegungen im wesentlichen horizontal verlaufen. Bei dieser Konstruktion kommt der lange, geneigte Kontakt des Reglers von Fig. 2 in Wegfall.

Der Regler kann sowohl
Wechselstrom dienen.

für Gleich- wie

Claims (3)

1. Patent-Ansprüche:

   ι. Schnellregler, dessen Kontakthebel an einem zweiten Hebel mit festem Drehpunkt angelenkt ist, und bei dem der eine Hebel von einer Vibrationsspule, der andere von einer den Spannungsschwankungen entsprechend erregten Spule bewegt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehpunkte der beiden . Hebel senkrecht übereinander angeordnet sind und die Vibrationsspule auf den Hebel mit festem Drehpunkt, die Spannungsspule auf den angelenkten Hebel wirkt.
2. 2. , Regler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Hauptkontakt (12, 14) des Reglers zwei Relais steuert, nämlich eines (11), welches die Felderregung der Erregermaschine (6) steuert, und ein zweites (36), welches den Stromkreis der Schwingungsspule (24) steuert.
3. 3. Ausführungsform des Reglers nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwingungsspule von einem Hilfsstromerzeuger aus gespeist wird, dessen Felderregung durch ein Relais in ähnlicher Weise wie das des Hauptstromerzeugers gesteuert wird.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.