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Zitterrelais mit vom Kontaktstrom des Reglers durchflossener Zusatzspule.
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Zitterrelais, welches einen nach dem Schnellreglerprinzip-
arbeitenden Spannungsregler mit einem beweglichen und einem festen Kontakt darstellt,
und welches durch einen von der Spannung oder vom Strom der Maschine beeinflußten
Elektromagneten in .Schwingung versetzt wird. Derartige Relais haben nun im allgemeinen
den Nachteil, daß der bewegliche Kontakt erst bei verhältnismäßig starken Schwankungen
der Spannung oder des Stromes anspricht. Besonders störend wirkt diese Erscheinung
.bei Parallelschaltung der Maschine mit ,einer Akkumulatorenbatterie, da beim Arbeiten
des Reglers starke Schwankungen des Ladestromes auftreten.
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Man hat auch schon vorgeschlagen, auf dem Kern des Magneten eine zweite
Wicklung aufzubringen, die parallel zu den Zitterkontakten geschaltet ist. Diese
Spule ist bei geschlossenen Kontakten kurzgeschlossen, so daß das Öffnen derselben
eine Umleitung des
Kontaktstromes auf diese Spule bewirkt. Bei dieser
Anordnung bewirkt das Öffnen der Kontakte zwar eine Abnahme des Erregerstromes für
die Feldwicklung der zu regeln= den Maschine, aber ein Anwachsen des Stromes in
der Hilfsspule des Zitterrelais; da gleichzeitig der von der Spannung der zu regelnden
Dynamomaschine abhängige Strom in der Hauptspule des Relais sinkt, so wirkt diese
Spule verzögernd auf die Kontaktbewegung ein.
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Durch die Erfindung soll eine Schaltung geschaffen werden, bei der
beide Spulen sich in ihrer Wirkung unterstützen und somit ein äußerst schnelles
Vibrieren der Kontakte bewirken, was für ein ruhiges Brennen der angeschlossenen
Lampen Hauptbedingung ist. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß parallel
zu einem Widerstand die elektrisch in Reihe mit der Zusatzspule geschalteten .Kontakte
liegen und diese Verbindung in Reihe mit der Erregerwicklung der Dynamomaschine
geschaltet wird. Die Wirkungsweise der zusätzlichen Spule ist derart, daß der Regler
gewissermaßen als Wagnerscher Hammer arbeitet, d. h. .den beweglichen Kong takt
in Schwingung versetzt, während die erste Spule, die lediglich von der .Spannung
der Maschine beeinflüßt wird, die Lage des beweglichen Kontaktes zum festen und
damit die Zeitdauer des Kontaktschlusses bestimmt, von der die Spannung abhängt.
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Da der Strom in den beiden Kontakten und damit auch in der zusätzlichen
Spule sich seit der Belastung und Drehzahl der Dynamomaschine ändert, so übt auch
die zusätzliche Spule einen Einfluß auf die mittlere Lage des beweglichen Kontaktes
und damit auf die Spannung der Maschine aus. Die Zahl der Amperewindungen der zusätzlichen
Spule ist daher so zu bemessen, daß die für den jeweiligen Verwendungszweck zulässigen
Grenzwerte der :größten und kleinsten Spannung bei größter und kleinster Umlaufszahl
oder Belastung nicht überschritten werden.
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Die Zeichnung zeigt ein Ausführungsbeispiel der neuen Einrichtung
und gibt schematisch die Anordnung des Relais im Stromkreis wieder.
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Das Relais besteht im wesentlichen aus dem Magnettopf a mit mittlerem
Kern $. Im Innern des Magnettopfes ist .die Spule c und darunter eine weitere Spule
d angeordnet. In der Mitte der Membran g sitzt der ringförinige Kontakt h und oben
der einstellbare Ringkontakt 3t. Indem Schaltungsschema bedeutet p den Anker der
Dynamo, q die Feld-Wicklung derselben und r einen vor das Feld geschalteten Widerstand,
der so groß bemessen ist, daß bei höchster Drehzahl die zulässige Klemmenspannung
nicht überschritten wird. Wenn die Maschine steht, so werden die beiden Kontakte
h, k aufeinanderliegen; sobald auch nur ein kleiner Strom durch die Spule
d fließt, fängt das Zittern an. Der Hub wird dann um so größer, je größer die Spannung
der Maschine und also die Erregung der Spule c wird. Der Widerstand r wird durch
die Kontakte h und k, von denen der eine unter dem Einfluß des Magneten steht, periodisch
kurzgeschlossen. Die Abbildung zeigt das Relais während des Arbeitens in einem Zustand,
wo sich die Kontakte h, k gerade voneinander entfernt haben. Das Schwingen
des Kontaktes erfolgt vorwiegend durch die Einwirkung der Spule d, welche über .die
Kontakte h und k vor die Erregerwicklung der Dynamo geschaltet ist. Beim Ansteigen
des Erregerstromes wird der Kontakt geöffnet und damit der Strom. in .der Spule
d unterbrochen, so däß ein neuer Kontaktschluß eintritt. Der nur wenig pulsierende
Strom in der Spannungsspule c, welcher an die Klemmen der Dynamo angeschlossen ist,
bewirkt eine gewisse Durchbiegung der Membran g, so daß sich der einmal schwingende
Kontakt in seiner Mittellage mehr oder weniger weit von dem festen Kontakte entfernt,
wodurch die Dauer der Stromschließung beeinflußt wird. Steigt z. B. -di-e Spannung
-der Maschine, so wird die Membran stärker durchgebogen, der Kontakt 1a weiter von
k entfernt und die Dauer der Stromschließung verkürzt. Die damit verbundene Abnahme
.des Erregerstromes bewirkt ein Fallen der Spannung. Fällt die Spannung, so tritt
die umgekehrte Wirkung ein.- -Es stellt sich somit ein Gleichgewichtszustand auf
konstante Spannung ein. Der Widerstand r hat den Zweck, die Funkenbildung an den
Kontakten zu unterdrücken und die Stromschwingungen in der Feldwicklung zu dämpfen.