DE287477C

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Publication number: DE287477C
Application number: DENDAT287477D
Authority: DE

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

KLASSE 2\g. GRUPPE

SIEMENS-SCHUCKERT WERKE G. m. b. H. in SIEMENSSTADT b. BERLIN.

bei schwankender Netzspannung.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 22. Januar 1914 ab.

Bei den bekannten Wechselstrommagneten besteht die Schwierigkeit, daß bei schwankender Netzspannung die Zugkraft, die von der dem Magneten zugeführten Spannung quadratisch abhängt, sich schnell ändert, so daß bei fallender Spannung die Zugkraft stark abnimmt und der Magnet abfällt oder nicht einschaltet.

Dieser Nachteil wird der Erfindung gemäß

ίο durch die im folgenden beschriebene Anordnung behoben.

Gemäß der neuen Anordnung wird der für die Hubkraft des Magneten in Frage kommende Kraftfluß nicht, wie seither üblich, von der Netzspannung unmittelbar erzeugt, sondern von einem bei den Netzschwankungen konstant bleibenden Teile derselben, Diese konstante Teilspannung wird in bekannter Weise dadurch erzeugt, daß man von der Netzspannung zwei in Reihe geschaltete Spannungsverbraucher speist, die so bemessen sind, daß die Spannung des einen sich mit dem ihn durchfließenden Strome nur wenig ändert, während die Spannung des anderen sich mit dem ihn durchfließenden Strome stark ändert. Man erreicht dies dadurch, daß man einen gesättigten Spannungsverbraucher, z., B. einen Transformator,, mit einem ungesättigten Spannungsverbraucher, z, B-. einer Drosselspule, in Reihe schaltet. Die Spannung an den Klemmen des gesättigten Spannungsverbrauchers dient zur Erzeugung des Kraftflusses des Magneten.

Die Anordnung ist in Fig. 1 veranschaulicht.

Hierin bedeutet m den Wechselstrommagneten mit der Wicklung w und dem Kerne k. Die Wicklung wird von der Sekundärwicklung des gesättigten Transformators t gespeist, dessen Primärwicklung in Reihe mit der ungesättigten Drosselspule d vom Wechselstromnetz er- regt wird. In Fig. 2 sind die Spannungen der einzelnen Spannungsverbraucher in Abhängigkeit von dem sie durchfließenden Strom / dargestellt. Ist Et die Spannung an den Klemmen des Transformators, Ed die Span- 4-5 nung an den Klemmen des ungesättigten Spannungsverbrauchers, so ergibt die Summe beider die Netzspannung En· Liegen die Netzschwankungen im Betrage Δ Ε zwischen den Punkten α und b, so ergibt sich aus den Kurven ohne weiteres, daß die dem Wechselstrommagneten zugeführte Spannung nur zwischen den Punkten c und d, also im Betrage Δ e schwankt.

An Stelle des Transformators t kann man auch den Weehselstrommagneten selbst als gesättigten Stromverbraucher verwenden und an Stelle der Drosselspule einen beliebigen anderen Spannungsverbraucher, dessen Spannung sich mit dem ihn durchfließenden Strome stark ändert, wie beispielsweise einen 0hmschen Widerstand, eine Kapazität oder eine geeignet geschaltete Maschine.

Aus der Darstellung der Fig., 2 ergibt sich, daß die dem Wechselstrommagneten zugeführte Spannung, wenn auch in geringerem Maße als die Netzspannung, so doch noch um einen bestimmten Betrag schwankt. Um dies zu vermeiden, kann man zunächst eine weitere, aus gesättigten und ungesättigten Spannungs- 7"

Verbrauchern bestehende Reihe speisen und an die Klemmen des zweiten gesättigten Stromverbrauchers die Wicklung des Wechselstrommagneten legen.

Ein wirksameres Mittel zur Verringerung des Spannungsbetrages Δ E gibt jedoch die folgende Anordnung, die beispielsweise in den Fig. 3 und 4 veranschaulicht ist und deren Wirkungsweise sich aus Fig. 5 ergibt.

Hiernach wird der für die Hubkraft des Magneten in Frage kommende Kraftfluß durch die Differenzwirkung zweier Felder erzeugt, von denen eines in der gleichen Weise wie angegeben, das andere vom Wechselstromnetz unmittelbar erregt wird. Es .wirkt also einem mit der Netzspannung schwach ansteigenden Felde ein sich mit der Netzspannung proportional änderndes Feld entgegen. Diese Felder sind in Abhängigkeit von der Netzspannung E ν in Fig. 5 dargestellt. Hierin ist Φ/ der in den Schenkeln I der Anordnungen Fig. 3 und 4 in der erläuterten Weise erzeugte Kraftfluß, Φ// der in den Schenkeln II von der Netzspannung unmittelbar erzeugte Kraftfluß.

Werden die Verhältnisse so gewählt, daß die Kurve Φ_; oberhalb ihres Knies parallel der Kurve Φ// verläuft, so ergibt sich für einen großen, für die normalen Netzschwankungen ausreichenden Bereich ein konstantes Differenzfeld Φ zur Betätigung des Wechselstrommagneten. Wenn man die Kurve Φ/ als Spannung ansieht, die zur Erzeugung des Feldes Φ/ nötig ist, so stellt Ed den Spannungsbetrag dar, der von dem ungesättigten Spannungsverbraucher d aufgenommen werden muß.

In Fig. 3 dient als gesättigter Spannungsverbraucher ein Transformator mit geringem Eisenquerschnitt. Dieser Transformator kann, wie auch bei der Anordnung der Fig. i, mit getrennter Primär- und Sekundärspule oder auch mit Sparschaltung ausgeführt werden.

In Fig. 4 ist eine vereinfachte Anordnung dargestellt, bei der der Wechselstrommagnet selbst als gesättigter Spannungsverbraucher dient. Der Schenkel II erhält einen reichliehen Eisenquerschnitt, während der Eisenweg des Schenkels I mit hohem magnetischen Widerstand ausgeführt wird. Mit der Wicklung dieses Schenkels I, der den gesättigten Kraftfluß liefert, wird, wie bei der Anordnung der Fig. 1 und 3, der ungesättigte Spannungsverbraucher, im vorliegenden -Beispiel eine Drosselspule d, in Reihe geschaltet.

Man hat es naturgemäß durch geeignete Wahl der Kraftflüsse Φ/ und Φ// in der Hand, ein gewünschtes Verhalten des resultierenden Kraftflusses innerhalb des in Frage kommenden Spannungsbereiches zu erzielen. Steigt die Magnetisierungskurve Φ// schwächer an als die Kurve Φ/ oberhalb ihres Knies, so erhält man eine mit der Netzspannung schwach ansteigende 'Zugkraft. Steigt sie dagegen stärker an als die Magnetisierungskurve Φ/ oberhalb ihres Knies, so ist man in der Lage, eine mit steigender Netzspannung geringer werdende Zugkraft des Magneten zu erzeugen. Die angegebenen Anordnungen zur Erzeugung einer konstanten Spannung aus einem Netze schwankender Wechselstromspannung sind in ihrer Verwendung naturgemäß nicht nur auf Wechselstrommagnete beschränkt, sondern können überall da in Frage kommen, wo einem Wechselstromnetze mit schwankender Spannung eine konstante Spannung entnommen werden soll.

Claims

Patent-An Sprüche:

1. Schaltung zur Erzielung einer konstanten Zugkraft von Wechselstrommagneten bei schwankender Netzspannung, dadurch gekennzeichnet, daß das Feld des Wechselstrommagneten von einem Spannungsverbraucher erregt wird, dessen Spannung sich mit dem ihn durchfließenden Strome wenig ändert (gesättigter Spannungsverbraucher), der seinerseits in an sich bekannter Weise in Reihe mit einem Spannungsverbraucher, dessen Spannung sich mit dem ihn durchfließenden Strome stark ändert (ungesättigter Spannungsverbraucher), vom Wechselstromnetz gespeist wird.

2. Ausführungsform nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Wechsel- ■ Strommagnet selbst oder ein Teil desselben als gesättigter Spannungsverbraucher dient.

3. Ausführungsform nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als ungesättigter Spannungsverbraucher eine Drosselspule dient. '

4. Ausführungsform nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem Felde, das von dem gesättigten Spannungsverbraucher im Wechselstrommagneten erregt wird, ein Feld entgegenwirkt, das vom Wechselstromnetz unmittelbar erregt wird und sich mit der Netzspannung derart ändert, daß das' Differenzfeld beider in dem für die Netzspannungen in Frage kommenden Spannungsbereich konstant bleibt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.