DE333074C - Mechanischer Wechselstromgleichrichter mit schwingendem, vom Betriebswechselstrom gesteuerten und unter dem Einfluss einer oder mehrerer Federn stehenden Anker - Google Patents

Description

Die Erfindung besteht aus einer Verbesserung der unter dem Namen »Pendelgleichrichter« bekannten Apparate, bei denen ein vom Wechselstrom gesteuertes Relais einen Stromkreis periodisch derart unterbricht, daß nur Stromimpulse einer Richtung in ihm entstehen können. Um funkenlosen Gang zu erreichen, ist es notwendig, daß die Schwingungsphase des Relaisankers um möglichst genau 90 ° gegen die Phase der Wechselspannung verschoben ist. Als Schwingungsphase wird hierbei die Phase der Geschwindigkeit bezeichnet, d. h. also der schwingende Anker soll jeweils seine höchste Geschwindigkeit in dem Augenblick besitzen, in dem die

E. M. K.-Kurve durch O geht. Diese Bedingung wäre bei einem praktisch reibungsfrei schwingenden Anker ohne weiteres erfüllt, wenn der Erregerstrom des Relais mit der Wechselspannung in Phase wäre; da dies aber aus bekannten Gründen nicht der Fall ist, so entsteht eine Phasenverschiebung, die durch besondere Mittel beseitigt werden muß. Es sind z. B. für diesen Zweck Kondensatoren verwendet worden, die in den Stromkreis des Elektromagneten geschaltet werden und dessen Phasenverschiebung kompensieren. Die Erfindung erreicht denselben Zweck durch ein einfaches mechanisches Hilfsmittel, nämlich durch die Einwirkung von Reibung auf den schwingenden Anker. Die Wir-

jo kung dieser Maßnahme ergibt sich aus dem Diagramm (Fig. 1). Es bedeutet OE den Vektor der Spannung, OI den Vektor des Erregerstroms, der um den Winkel φ gegen die Spannung verschoben ist, und OA den Vektor der Ankergeschwindigkeit, wenn der Anker, wie üblich, praktisch reibungsfrei schwingt und durch Federkraft derart gerichtet ist, daß seine Eigenschwingungszahl unterhalb der Wechselstromfrequenz liegt. (Wenn die Eigenschwingungszahl über der Wechselstromfrequenz liegen würde, so wäre die Schwingungsphase um 180 ° verschoben, wie durch den gestrichelten Vektor angedeutet ist.)

Denkt man sich dagegen den Anker masselos und nicht durch Federkraft gerichtet, seine Bewegung jedoch durch starke Reibung gebremst, so würde er in dem Augenblick die höchste Geschwindigkeit annehmen, in dem die stärkste Kraft auf ihn einwirkt, d. h. der Vektor seiner Schwingungsphase würde mit den magnetischen Kraftimpulsen, also auch mit dem Vektor des Erregerstroms O i, zusammenfallen. Hieraus folgt, daß bei gleichzeitigem Vorhandensein von Masse, Federkraft und Reibung der Vektor der Schwingungsphase zwischen OA und Oi liegen muß. Erhält z. B. die Komponente der Reibung den Wert Oi?, so ergibt sich aus dem Diagramm der Vektor der Schwingungsphase OA¹, der senkrecht auf OE steht, womit die gestellte Aufgabe gelöst ist.

Die praktische Durchführung ergibt sich durch Einwirkung einer beliebigen Bremse auf den schwingenden Anker, z. B. eines durch Federdruck angepreßten Bremsklotzes, einer Luft- oder Flüssigkeitsdämpfung beliebiger Art, oder auch einer magnetischen Wirbelstrombremse. Die Bremswirkung kann auch durch eine gleichzeitig zur Stromzuführung dienende Schleifbürste ausgeübt werden.

Eine besonders zweckmäßige Ausführungsform des Erfindungsgedankens ist in Fig. 2 dargestellt ; hierbei ist der Anker A auf einer Achse α gelagert und bildet einen zweiarmigen Hebel. Die nötige Richtkraft wird durch die zu beiden Seiten der Achse an den Punkten p^x und p- angreifenden Federn f¹ und f ² ausgeübt. Durch die Federn wird, gleichzeitig die Achse α einseitig gegen ihre Lager gepreßt und hierdurch die nötige Reibung hervorgerufen, deren Betrag sich bei gleichbleibender Richtkraft dadurch nach Belieben einstellen läßt, daß man den Abstand zwischen dem Drehpunkt « und den Angriffspunkten fi¹ und p- der Federn verändert. Eine andere Ausführungsform ist in Fig. 3 dargestellt, wo nur eine Feder f gleichzeitig die Richtkraft ausübt und die Drehachse einseitig gegen ihr Lager zieht.
Es sind bereits mechanische Wechselstrom-

ao gleichrichter nach Art der Fig. 2 bekannt geworden, bei denen ebenfalls ein schwingender Anker unter dem Einfluß von zwei Federn steht. Selbstverständlich findet auch bei diesen an der Lagerstelle eine gewisse Reibung statt. Bei den bisher ausgeführten Konstruktionen hatte man aber diese Reibung, da man sie für schädlich hielt, so Idein wie möglich gehalten; zur Herbeiführung des funkenlosen Ganges w.aren deshalb besondere Vorkehrungen, wie Kondensatoren

0. dgl., erforderlich. Im Gegensatz hierzu wird bei dem Gegenstand der Erfindung die Lagerung absichtlich so ausgeführt, daß eine gewisse, nicht unerhebliche Reibung entsteht, und diese wird durch entsprechende Anspannung der Federn f¹ und f ² derart geregelt, daß aus den oben näher beschriebenen Gründen funkenfreier Gang erreicht wird, und zwar lediglich infolge der durch die Reibung herbeigeführten Phasenverschiebung, ohne daß sonstige Vorkehrungen für diesen Zweck erforderlich sind.

Claims (3)

Patent-Ansprüche:

1. Mechanischer Wechselstromgleichrichter mit schwingendem, vom Betriebswechselstrom geste.uerten und unter dem Einfluß einer oder mehrerer Federn stehenden Anker, dadurch gekennzeichnet, daß die zum funkenfreien Gang notwendige Schwingungsphase des Ankers lediglich durch eine auf diesen einwirkende Bremskraft herbeigeführt wird.

2. Mechanischer Wechselstromgleichrichter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremsung durch eine gleichzeitig zur Stromführung dienende Schleifbürste erfolgt.

3. Mechanischer Wechselstromgleichrichter nach Anspruch 1, an dessen schwingendem Anker eine oder mehrere Federn derart angreifen, daß seine Drehachse einseitig gegen ihr Lager gepreßt wird, dadurch gekennzeichnet, daß durch die hierbei entstehende Lagerreibung die zum funkenfreien Gang notwendige Schwingungsphase des Ankers herbeigeführt wird.

Hierzu ι Blatt Zeichnungen.