DE330142C - Anordnung zur Verstaerkung von Strom- und Spannungsschwankungen mittels einer in den Stromkreis eingeschalteten Entladungsroehre - Google Patents

Description

Es ist bekannt, die in einem elektrischen Stromkreis durch Spannungsänderungen hervorgerufenen Stromänderungen mit Hilfe einer in den Stromkreis eingeschalteten, mit Gasen oder Dämpfen gefüllten Entladungsröhre zu vergrößern. Die Erfindung bezweckt die Verbesserung dieses Verfahrens durch zweckmäßige Schaltung der Entladungsröhre.
Als Entladungsröhre dient dabei vorzugs-

to weise eine mit verdünntem Edelglas gefüllte· Glimmentladungsröhre mit Elektroden aus Alkalimetallen oder deren Legierungen, oder aus irgendeinem anderen geeigneten Metall. Eine solche Röhre hat die vorteilhafte Eigenschaft, in Starkstromkreisen von gebräuchlicher Spannung ohne Hilfszündung den Strom unmittelbar durchzulassen. Röhren -mit Glühkathoden können gleicherweise benutzt werden.
Es wird angenommen, daß durch den von der.

ao Entladungsröhre durchgelassenen Strom irgendwelche elektromagnetischen Vorrichtungen, beispielsweise Schaltrelais, in Tätigkeit gesetzt werden sollen. Nun hat sich gezeigt, daß man die Wirkung der Stromschwankungen, welche beispielsweise als durch Belastungsänderungenhervorgerufene Schwankungen einer Netzspannung primär gegeben sind, .am vorteilhaftesten durch sogenannte Differentialschaltungen in ihrer Wirkung auf elektromagnetische Systeme vervielfachen kann. Gemäß der Erfindung wird ein Elektromagnet mit einer veränderlichen Amperewindungszahl erregt, deren Veränderlichkeit sich aus den Spannungsschwankungen ergibt. Dieser veränderlichen Amperewindungszahl wird eine Gegenamperewindungszahl entgegengeschaltet, welche mit der Klemmenspannung der Entladungsröhre erregt wird. Der Elektromagnet wird alsdann ständig durch die Differenz zwischen der veränderlichen Amperewindungszahl des Netzstromes und der durch dieKlemmenspannungderEntladungsröhre bestimmten Gegenamperewindungszahl erregt. Nun hat man es in der Hand, durch geeignete Ausbildung der Entladungsröhre in bezug auf Material und Anordnung der Elektroden, Gasfüllung usw. deren Klemmenspannung innerhalb weiter Stromgrenzen konstant zu erhalten, oder sogar die Charakteristik der -Entladungsröhre so einzurichten, daß deren Klemmenspannung mit wachsendem Stromdurchfluß abnimmt. Nehmen wir im f olgen'den die Klemmenspannung der Entladungsröhre unabhängig vom Stromdurchfluß als konstant an, so bleibt auch die Zahl der Gegenamperewindungen unveränder-' lieh. Sind nun z. B. 990 Gegenamperewindungen vorhanden und wirken -auf den Elektromagneten anderseits infolge der Schwankungen der Netzspannung das eine Mal beispielsweise 1000 Amperewindungen, ein zweites Mal nur 950 Amperewindüngen, so beträgt die Differenz im ersten Falle roö, im zweiten Falle 50 Amperewindungen. Während also die Netzspannung nur" um 5 Prozent schwankt, geht die wirksame Amperewindungszahl von 100 auf 50, d. h. die Hälfte zurück. Eine Spannungsänderung von 5 Prozent wird also in eine Stromänderung von 50 Prozent übersetzt. Es ist leicht, dadurch ein Schaltrelais zum Anziehen bzw. Abfallen zu

veranlassen, während dies bei einer Stromänderung von nur 5 Prozent mit einfachen Mitteln unerreichbar wäre.

Eine hochempfindliche Verbindung der vorstehend beschriebenen Schaltung mit der bekannten einfachen Reihenschaltung, wie sie z. B. in der deutschen Patentschrift 166561 beschrieben ist, ist in der Zeichnung schematisch dargestellt. Zwischen den Leitern 1 und 2 herrsche die veränderliche Spannung E. Der Kern 3 des Relais, das beispielsweise bei E = 100 Volt den Anker anziehen und schon bei E' — 99 Volt wieder loslassen soll, trägt die in Reihe mit der Entladungsröhre 6 (Edelgasröhre mit Alkali-

IS elektroden oder Glühelektrodenröhre) geschaltete Wicklung 4 und die im Nebenschluß zur Röhre 6 liegende Gegenwicklung 5. Die größte Empfindlichkeit würde, genau wie bei der vorstehend beschriebenen, einfachen Nebenschlußschaltung, eine Röhre ergeben, deren Klemmen-

■ spannung mit sinkender Stromstärke steigt. Der Einfachheit halber nehmen wir aber wiederum die Röhre 6 als unveränderlich in bezug auf ihre Klemmenspannung an. Diese sei beispielsweise 95 Volt, der Widerstand von 4 sei 100 Ohm, der von 5 sei 10 000 Ohm. Da die Röhre die Spannung an den Enden von 5 konstant auf 95 Volt hält, so beträgt der Strom gleichbleibend ⁹⁵/i_OOoo Amp. Beträgt die Windungszahl von 5 insgesamt 40 000, so haben wir mit gleichbleibend 4 χ 95 = 380 Gegenamperewindungen zu rechnen. Die Windungs-Bei E = 100 Volt

zahl von 4 betrage 10 000.
fließt durch 4 ein Strom von

der demgemäß 500 Amperewindungen erzeugt. Mithin sind wirksam 500 — 380 = 120 Amperewindungen, unter deren Einfluß das Relais den Anker anzieht. Sinkt nun die Spannung auf E' = 99 Volt, so geht der Strom in 4 auf Amp.

und damit die Amperewindungszahl auf zurück. Es bleiben also 400 — 380 = Amperewindungen übrig, so daß die Erregung des Relais auf ^x/₈ sinkt. So wird somit leicht ein sicheres Loslassen des Ankers erzielt.

Claims (2)

Patent-Ansprüche:

1. Anordnung zur Verstärkung von Strom- und Spannungsschwankungen mittels einer in den Stromkreis eingeschalteten Entladungsröhre, dadurch gekennzeichnet, daß den von dem veränderlichen Strom erzeugten Amperewindungen Gegenamperewindungen entgegengeschaltet sind," welche durch die Klemmenspannung der Entladungsröhre erregt werden.

2. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der eine Teil der Windungen (4) einer elektromagnetischen Vorrichtung in Reihe mit der Entladungsröhre und der andere Teil jenen entgegenwirkend als Gegenamperewindungen (5) parallel zur Entladungsröhre geschaltet ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.