DE335480C - Spannungs- oder Stromregler - Google Patents

Spannungs- oder Stromregler

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DE335480C
DE335480C DE1913335480D DE335480DD DE335480C DE 335480 C DE335480 C DE 335480C DE 1913335480 D DE1913335480 D DE 1913335480D DE 335480D D DE335480D D DE 335480DD DE 335480 C DE335480 C DE 335480C
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voltage
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mating contacts
contacts
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EMIL WEITKOWITZ
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    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05FSYSTEMS FOR REGULATING ELECTRIC OR MAGNETIC VARIABLES
    • G05F1/00Automatic systems in which deviations of an electric quantity from one or more predetermined values are detected at the output of the system and fed back to a device within the system to restore the detected quantity to its predetermined value or values, i.e. retroactive systems

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Motor And Converter Starters (AREA)

Description

  • Spannungs- oder Stromregler. Die Erfindung betrifft einen elektrischen Spannungsregler, bei dem eine durch die zu regelnde Spannung beeinflußte bewegliche Kontaktzunge zwischen zwei Gegenkontakten spielt, durch deren Zusammenwirken mit der Kontaktzunge ein z. B. in dem Erregerstromkreis des zu regelnden Stromerzeugers liegender Regelungswiderstand ein- oder ausgeschaltet wird.
  • Wählt man bei den bekannten Reglern dieser Art, bei denen die Gegenkontakte feststehen, den gegenseitigen Abstand dieser Kontakte klein, so spricht zwar der Regler schon bei kleinen Spannungsschwanken an, es tritt aber das sogenannte überregulieren und dadurch ein anhaltendes Pendeln der Spannung ein, da der Stromschluß, durch den das Ein- oder Ausschalten des Regelungswiderstandes herbeigeführt wird, erst aufgehoben wird, wenn die Spannung den normalen Wert erreicht. hat. Die Spannung geht aber infolge der magnetischen Trägheit des Stromerzeugers über diesen Wert hinaus, so daß die Kontaktzunge auf den anderen Gegenkontakt trifft und der Regler entgegengesetzt arbeitet.
  • Zur Behebung dieses Übelstandes hat man dem Regelungswiderstand mit Hilfe einer Dämpfungsvorrichtung eine so große Trägheit gegeben, daß sich die Erregerstromstärke und somit die zu regelnde`Spannung nur allmählich ändern. Durch geeignete Einstellung der Dämpfung gelingt es, das Überregulieren zu vermeiden, die Zeitdauer der Regelung wird aber dadurch in unerwünschter Weise verlängert.
  • Man könnte die Regelungsdauer dadurch etwas verkürzen, daß man den gegenseitigen Abstand der Gegenkontakte vergrößert. Die durch eine Spannungsspule beeinflußte Kontaktzunge kommt dann in eine solche Lage, daß der Stromschluß schon aufgehoben wird, wenn die Spannung ihren normalen Wert noch nicht erreicht hat. Es kann also das Nachlaufen der Spannung stattfinden, ohne daß die Kontaktzunge auf den anderen Gegenkontakt trifft. Die Dämpfung des Regelungswiderstandes braucht daher dann nicht mehr so groß zu sein, so daß die Einstellung des Widerstandes schneller erfolgt. Die Erregerstromstärke ändert sich dann auch schneller, so daß die magnetische Trägheit des Stromerzeugers schneller überwunden und das Nachlaufen der Spannung verkleinert wird. Dieser Vorteil muß aber durch den Nachteil erkauft werden, daß der Regler unempfindlich ist, da er infolge des großen gegenseitigen Abstandes der Gegenkontakte erst bei einer größeren Spannungsschwankung anspricht.
  • Nach der Erfindung sind die Nachteile dieser Spannungsregler unter Wahrung ihrer Vorteile dadurch vermieden, daß die Gegenkontakte für den Regelungswiderstand in der Bewegungsrichtung der durch die Änderungen im Stromkreis beeinflußten Kontaktzunge nachgiebig sind und ihre durch ein Gewicht o. dgl, erfolgende Rückbewegung in die Ruhelage unter dem Einfluß einer Dämpfungsvorrichtung steht. Hierbei werden die Gegenkontakte infolge ihrer Nachgiebigkeit nach Maßgabe der Spannungsänderung von der Kontaktzunge mitgenommen und die Zunge kann infolge der Dämpfung der Rückbewegung der Gegenkontakte diese in der neuen Lage verlassen.
  • Da infolgedessen der Stromschluß sofort wieder aufgehoben wird, kann man die Dämpfung des Regelungswiderstandes sehr klein machen und dabei einen großen Widerstand ein- oder ausschalten lassen, also dem Erregerstrom einen für die neue Belastung des Stromerzeugers viel zu hohen oder viel zu niedrigen Wert geben. Es wird absichtlich ein Über- I regulieren hervorgerufen, wodurch die magnetische Trägheit- des Stromerzeugers schnell überwunden und demgemäß die Regelungsdauer erheblich verkürzt wird. Zum Ausgleich dieser zielbewußten Überregelung tritt dann nur ein-oder zweimaliger Strom@chluß zwi-rchen den Kontakten ein. Der Regler spricht aber auch schon bei kleinen Spannungsschwankungen an, da die Gegenkontakte durch ihre Rückführungsvorrichtung stets wieder in. ihre Ruhelage zurückgebracht werden, bei der der gegenseitige Abstand der Kontakte hinreichend klein gehalten sein kann.
  • Will man hierbei erzielen, daß die Kontaktzunge möglichst schnell zur Ruhe kommt, so muß man die zum Ausgleich der Überregelung erforderliche Berührung der Kontaktzunge reit dem dem verdrängten Gegenkontakt gegenüberliegenden Gegenkontakt in dem Augenblick herbeiführen, in welchem die Spannung noch nicht ganz den aufrechtzuerhaltenden Wert erreicht hat, da durch die magnetische Trägheit des Stromerzeugers sich die Spannung auch bei Einleitung einer Gegenwirkung noch in dem ursprünglichen Sinne ändert.
  • Dies ist nach der Erfindung dadurch erreicht, daß die beiden Gegenkontakte zwangläufig miteinander verbunden sind und die zum Ausgleich der Überregelung erforderliche Berührung zwischen der Kontaktzunge und dem dem verdrängten Gegenkontakt gegenüberliegenden Gegenkontakt durch die Rückführungsvorrichtung der Gegenkontakte aufgehoben wird. Der dem verdrängten Gegenkontakt gegenüberliegende Gegenkontakt liegt dann stets dicht über der Kontaktzunge, so daß diese schon bei einem kleinen Hub zu einer Zeit auf den Gegenkontakt trifft, bei der die aufrechtzuerhaltende Spannung noch nicht ganz erreicht ist. Die Dämpfung der Rückführungsvorrichtung kann dann so eingestellt werden, daß der zweite Stromschluß in dem Augenblick aufgehoben wird, in welchem die Spannung den Normalwert erreicht oder nahezu erreicht.
  • In besonders einfacher Weise läßt sich diese Regelung erzielen, wenn man die beiden Gegenkontakte an einem gedämpften Pendel anbringt. Diese Bauart hat noch den Vorteil, daß sich die Berührungsfläche zwischen den Kontakten ständig ändert, indem sie sich abrollt, und so die innige stromleitende Berührung gesichert ist.
  • Auf der Zeichnung ist eine Ausführungsform des mit den Kontakten versehenen Teiles des Spannungs- oder Stromreglers dargestellt, Fig. z zeigt eine Vorderansicht und Fig. z eine Seitenansicht der Vorrichtung. Bei der Regelung der Spannung einer Nebenschlußmaschine ist das Solenoid z in den Hauptstromkreis geschaltet. Der Kern 2 trägt eine Kontaktzunge 3, die mit einer Klemme q. so stromleitend verbunden ist, daß sie sich frei bewegen kann. Durch die Klemme q. ist die Kontaktzunge an die Stromquelle des elektrisch gesteuerten Nebenschlußreglers gelegt.
  • Die Kontaktzunge 3 spielt zwischen zwei Gegenkontakten 5, 6, die an den Nebenschlußregler gelegt sind, und zwar so, daß beim Stromschluß zwischen der Zunge 3 und dem -Gegenkontakt 5 Widerstand in den Erregerstromkreis eingeschaltet und bei Stromschluß zwischen der Zunge 3 und dem Gegenkontakt 6 Widerstand ausgeschaltet wird. Die Bewegung des Nebenschlußreglers steht in bekannter Weise unter dem Einfluß einer regelbaren Dämpfungsvorrichtung.
  • Die Gegenkontakte 5; 6 sind an dem einen Arm eines Doppelhebels angebracht, dessen Drehachse 7 von den mit Spitzen versehenen Schrauben 8 getragen wird und dessen anderer Arm ein Gegengewicht trägt. Der Doppelhebel steht unter dem Einfluß einer Rückführungsvorrichtung und einer Dämpfungsvorrichtung. Erstere besteh aus einem an dem Doppelhebel senkrecht zu seiner Ebene angebrachten Pendel g, während die Dämpfung des Doppelhebels dadurch erreicht ist, daß die Linse des Pendels in ein Glyzerinbad xo eintaucht.
  • Der gegenseitige Abstand der beiden Gegenkontakte 5, 6 ist so klein bemessen, daß der Regler schon bei kleinen Spannungsschwankungen anspricht.
  • Wird z. B. die Nebenschlußmaschine belastet, und sinkt die aufrechtzuerhaltende Spannung, so trifft dieKontaktzunge3 auf denGegenkontakt6 und nimmt ihn unter Drehung des Doppelhebels entgegengesetzt zum Uhrzeiger mit, bis er in die Lage gekommen ist, in welcher der Kern 2 bei der der Belastung entsprechenden niedrigsten Spannung in der Schwebe gehalten wird. Die Folge des Stromschlusses ist eine Bewegung des Nebenschlußreglers -in dem Sinne, daß Widerstand aus dem Erregerstromkreise' ausgeschaltet wird. Die Dämpfung des Nebenschlußreglers ist nur so schwach eingestellt, daß sofort ein so großer Widerstand ausgeschaltet wird, daß der Erregerstrom, einen Wert erhält, der viel höher ist als der Wert, den er entsprechend der neuen Belastung der Maschine haben müßte.
  • Da infolgedessen die Spannung der Maschine sofort nach Stromschluß wieder steigt, wird der Kern 2 wieder angezogen und, da der Gegenkontakt 6 infolge der Dämpfung der Linse des Pendels g nicht schnell genug folgen kann, wird der Stromschluß aufgehoben. Das schnelle Anwgchsen, der Erregerstromstärke hat ein schnelles Steigen der Spannung zur Folge, so daß sich der Kern 2 auch schnell hebt.
  • Bei der Drehung des Doppelhebels ist der Gegenkontakt 5 infolge der zwangläufigen Verbindung der beiden Gegenkontakte gefolgt, so daß er dicht über der Kontaktzunge 3 steht. Diese trifft daher kurz nach ihrer Trennung von dem Gegenkontakt 6 auf den Gegenkontakt 5, also zu einer Zeit, bei der die Spannung noch nicht den normalen Wert erreicht hat. Hierdurch wird der Nebenschlußregler so beeinflußt, daß ein gewisser Widerstand eingeschaltet, also ein Sinken der Spannung eingeleitet wird. Der Gegenkontakt 5 wird etwas mitgenommen und dadurch der Doppelhebel im Sinne des Uhrzeigers gedreht.
  • Die Dämpfung des Pendels 9, das natürlich stets das Bestreben hat, sich senkrecht einzustellen und dadurch die Gegenkontakte 5, 6 in ihre Mittellage zurückzuführen, ist nun so eingestellt, daß die Drehgeschwindigkeit des Doppelhebels in dem Augenblick größer wird als die Aufwärtsbewegung der Kontaktzunge 3, in welchem gewährleistet ist, daß einerseits durch die Gegenwirkung und anderseits durch das Nachlaufen der Spannung infolge der magnetischen Trägheit der Maschine die aufrechterhaltende Normalspannung erreicht ist. Sowohl die Zunge 3 wie die Gegenkontakte 5, 6 befinden sich dann bei der neuen Belastung in der Normallage.

Claims (3)

  1. PATENTANSPRÜCHE: i. Spannungs- oder Stromregler mit einer durch die Änderungen der zu regelnden Größe beeinflußten Kontaktzunge und zwei einen Regelungswiderstand steuernden beweglichen Gegenkontakten, dadurch gekennzeichnet, daß die unter dem Einfluß einer Dämpfungsvorrichtung (io) stehenden Gegenkontakte (5, 6) in der Bewegungsrichtung der Kontaktzunge (3) nachgiebig sind und durch ein Gewicht (9) o. dgl. stets in die Ruhelage zurückgeführt werden.
  2. 2. Spannungs- oder Stromregler nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Gegenkontakte (5, 6) zwangläufig miteinander verbunden sind und die zum Ausgleich der Überregelung erforderliche Berührung zwischen der Kontaktzunge (3) und dem dem verdrängten Gegenkontakt gegenüberliegenden Gegenkontakt (5 bzw. 6) durch die Rückführungsvorrichtung (9) der Gegenkontakte aufgehoben wird.
  3. 3. Spannungs- oder Stromregler nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Gegenkontakte (5, 6) an einem gedämpften Pendel (9, io) angebracht sind.
DE1913335480D 1913-01-19 1913-01-19 Spannungs- oder Stromregler Expired DE335480C (de)

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