DE368680C - Selbsttaetige elektrische Regelungsvorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Reguliersysteme für elektrische Anlagen und betrifft besonders, obwohl nicht ausschließlich, unter den in Frage kommenden Systemen solche, welche einen oder mehrere kompensierte Elektromagnete umfassen, d. h. solche, die so eingerichtet sind, daß ihr Anker bei seiner Bewegung unter dem Einfluß seiner Magnetwicklungen einen »Kompensationswiderstand« einschaltet, der die Widerstandsänderungen ausgleicht, welche in dem magnetischen Kreise des Magneten zufolge Anzuges des Ankers entstehen.

Es ist bekannt, wie aus der auf denselben Namen lautenden französischen Patentschrift 474593 ^VOI*i 24. Juni 1914 zu ersehen und in Abb. 6 dieser Patentschrift dargestellt ist, als Kompensationswiderstand für den Elektromagneten einen Regulierwiderstand zu benutzen, der in dem durch öffnung der Hauptregelungskontakte des Elektromagneten zu regelnden Kreise eingeschaltet ist.

Man hat außerdem vorgeschlagen, an willkürlich veränderlichen Punkten des Stromkreises der Hauptschlußwicklung dieser Maschinen sowohl die Nebenschlußwicklung als auch die verschiedenen Nutzstromkreise dieser Maschinen abzuzweigen, indem die Lage des Abzweigpunktes entweder von Hand oder automatisch in Abhängigkeit zu gewissen zu regelnden Faktoren verändert werden kann. Die Erfindung besteht hauptsächlich — während sie gleichzeitig als'Kompensationswiderstand für Elektromagneten den Regulierwiderstand, der in dem zu regelnden Kreise eingeschaltet ist, zu Hilfe nimmt — darin, daß sie, sei es von Hand, sei es automatisch, in Abhängigkeit von gewissen zu regelnden Faktoren den Teil des Regulierwiderstandes ändert,- der als Kompensationswiderstand gebraucht wird.

Die Erfindung besteht neben diesem hauptsächlichen Bestandteil noch darin, im Falle, wo der Anker des Elektromagneten nicht allein das Schließen eines Hauptkreises bewirkt, wenn er in seine Abfallstellung kommt, sondern auch noch das Schließen eines Nebenkreises, wenn er in seine Anzugstellung gelangt, daß mit dem Kompensationswiderstand, dargestellt durch den Regulierwiderstand des Hauptkreises, ein zweiter Kompensationswiderstand verbunden wird, der nur im Augenblick des Schließens des Nebenkreises wirksam wird.

Die Erfindung wird durch das Folgende und durch die angefügte Zeichnung leichter- verständlich gemacht, die lediglich als Beispiel gegeben wird.

Abb. ι bis 6 der Zeichnung zeigen schematisch gewisse Ausführungsarten der Erfindung.

Abb. 7 zeigt in anderer Stellung der Organe dieselbe Ausführung wie Abb. 6.

Nach der Erfindung und besonders nach den Ausführungsformen, auf die sich die Zeichnung bezieht, in welchen z. B. eine Dynamo α verwendet wird, und unter der Voraussetzung, daß die Regelung dieser Dynamo durch Feldänderung zu bewerkstelligen ist, weiche Änderung durch ihre Nebenschlußerregerwicklung a¹ hervorgerufen wird, geht man in folgender oder ähnlicher Weise vor:

Z. B., wie es Abb. 1 zeigt, erhält man einfach die Regelung dadurch, daß man einen

Widerstands in den Kreis der Nebenschlußerregung α¹ einschalten läßt, und zwar durch einen Moment- und Kompensationsregler, d. h. durch einen Elektromagneten, dessen Anker bei einem bestimmten Spannungswert angezogen und bei demselben oder einem schwächeren, aber möglichst naheliegenden Werte, wieder losgelassen wird. Deshalb verbindet man eines der Enden der Magnetwicklunge

ίο des Elektromagneten mit derjenigen der Dynamoklemmen, die ohne Zwischenschaltung, des Regulierwiderstandes b mit der Erregerwicklung α¹ verbunden ist, und das andere Ende genannter Wicklung mit einem auf dem Regulierwiderstand b verstellbaren Punkte b°, indem die Regelung der Lage dieses Punktes entweder von Hand oder, automatisch in Abhängigkeit vom Zustande des zu regelnden Stromkreises bewirkt -werden kann.

Man richtet den Anker c¹ des Elektromagneten derart ein, daß er in seiner Abfallstellung sich gegen einen Kontakt d stützt und so den Kurzschluß des Widerstandes b herstellt.

Die Lagenveränderung des Punktes b" wird entweder von Hand bewirkt oder- automatisch in Abhängigkeit von einem oder mehreren zu regelnden Faktoren, z, B.:

entweder, wie Abb. 1 und 2 zeigen, in aufeinanderfolgender (kontinuierlicher) Weise', indem man den beweglichen Kontakt b° mit dem Kern eines Solenoids (vgl. z.B. hl· in Abb. 2) verbindet, dessen Wicklungen in den zu regelnden ■ Kreis eingeschaltet sind (Lampen-, Akkumulatorenkreis, oder beides gleichzeitig o. dgl.), wobei die Einrichtung so sein kann, daß, je mehr der Kern des Solenoids eingezogen wird, desto größer oder kleiner der Teil des Widerstandes wird, der als Kompensationswiderstand für den Elektromagneten benutzt wird, '

oder aber, wie Abb. '3 zeigt, in abgestufter Weise, indem man zwei Punkte b° und &⁰⁰ des Widerstandes b- mit zwei Kontakten verbindet, zwischen denen der· Anker eines Elektromagneten hin-und her schwingt, dessen

■:. Magnetwicklung in den zu regelnden Kreis eingeschaltet ist und dessen Anker mit dem Wicklungsende des Elektromagneten verbun-

den ist, das nicht an die Feldwicklung angeschlossen ist.

Wenn man z. B., wie in Abb. 4 und 5 dargestellt ist, über- eine Dynamo vom Typ Rosenberg' mit zwei Kurzschlußbürsten e

verfügt, deren Nebenschlußwicklung α¹ mit ihrem einen Ende an eine der Kurzschlußbürsten e und mit dem anderen Ende an den Anker c¹ eines Elektromagneten c angeschlossen ist, wobei dieser Anker zwischen zwei Kontakten dl· und d² schwingen kann, die entsprechend mit der positiven und negativen Bürste der Dynamo verbunden sind, und wenn man weiter einen geeigneten Widerstand b so zwischen Anker und Feldwicklung al· schaltet, daß er bei Berührung des abgefallenen Elek- -tromagnetankers c¹ und des Kontaktes dl· kurzgeschlossen wird und bei Berührung von c¹ und d² eingeschaltet wird, so kann man bei diesem System einen regulierbaren Teil des Regulierwiderstandes b für die oben beschriebenen Zwecke verwenden. Es genügt dazu, daß das eine Ende der Magnetspule des Elektromagneten c an einem regelbaren Punkt b° des genannten Widerstandes b anzuschließen und das andere Ende der Spule, c an die Bürste der Dynamo (Abb. 4), die wieder an den Kontakt d² angeschlossen ist, gegen den- der Anker c¹ sich anlegt, wenn er in Anzugstellung steht.

Dieser Kompensationswiderstand könnte vervollständigt werden, wenn man es für nötig hält, indem man als Kompensationswiderstand ■einen Regelwiderstand f benutzt, der zwischen den obengenannten Kontakt d² und -die entsprechende Bürste gelegt ist. Es genügt dann, wie es in Abb. 5 dargestellt ist, das eine Wicklungsende des Elektromagneten c an einen z. B. von Hand oder automatisch veränderlichen Punkt f° des- genannten Widerstandes anzuschließen. Der Teil dieses Widerstandes, der dann zwischen der Dynamobürste und dem Punkte/⁰ liegt, ist dauernd vor die-Magnetspule des Elektromagneten c geschaltet, übt aber nur dann eine kompensierende Wirkung aus, wenn dieser Widerstandsteil zufolge Anlegen des Ankers c¹ an den Kontakt d² von dem die Nebenschlußerregerwicklung dl·" und den Widerstand b durchfließenden Strom durchströmt- wird. ■

Dieser zweite Kpmpensationswiderstand kann nun, wie beschrieben, allein oder in Verbindung mit einem anderen Widerstand zur Kompensation verwendet werden, wie es in Abb. 5 angedeutet und in Abk 6 weiter ausgeführt ist. '

Ein Schaltungsbeispiel hierfür ist aus den Abb. 6 und 7 ersichtlich. In diesen Abbildungen bedeutet α die Dynamo mit den Bürsten a° und al· die Nebenschlußerregerwicklung. Wie aus der Zeichnung ersichtlich, ist an jedem Verbindungszweig zwischen der Erregerwicklung al· und den Bürsten a° ein System entsprechend Abb. 5 eingeschaltet, jedoch in solcher Bemessung, daß die Erregerwicklung bei der Abfallstellung der Ankere¹ und c¹⁰ der beiden Systeme in einem anderen Sinne (Pfeil g) vom Strom durchflossen wird als in dem Sinne des Stromflusses (Pfeil g der Abb. 7), der bei Anzugstellung der Anker auftritt: Im einzelnen ist den beiden Systemen ' folgende Ausführung gegeben: Die Nebenschlußerregerwicklung al· liegt mit jedem ihrer

Enden an den beiden Ankern c¹ und c¹⁰ der entsprechenden Elektromagnete c und c° an. Der Anker c¹ schwingt dabei zwischen den Kontakten d^ia und d²⁰, und der Anker c^ia schwingt zwischen den Kontakten d¹ und d² hin und her. Von diesen Kontakten sind die Kontakte d¹ und d²⁰ mit der einen Dynamobürste und die Kontakte d² und d¹⁰ mit der anderen Dynamobürste verbunden. Infolgedessen ergibt sich, je nachdem, ob die Anker angezogen oder losgelassen sind, daß der Strom in der Erregerwicklung entweder im Sinne des Pfeiles g¹ (Abb. 7) oder im Sinne des Pfeiles g (Abb. 6) fließt. Beide Verhältnisse sind in Abb. 7 und 6 dargestellt. Da die Anker c¹ und c^ia selbst stromleitend sind, so ist ihr Drehpunkt von dem Kontaktteil durch Isolierung getrennt. Mit Hilfe von Widerständen b und b¹ ist jedes die Kontaktgebung bewirkende Anker ende mit demjenigen der Kontakte d² bzw. d²⁰ in Nebenschluß gelegt, gegen welche die Anker sich in der Abfallstellung anlegen. An die Widerstände & und b¹ sind durch regelbare Anschlüsse b° und b^ia die Wicklungen der Elektromagneten c° und c angeschlossen. Ferner ist das andere Ende jeder Magnetwicklung mit der Klemme verbunden, die der Anker bei der Anzugstellung berührt. Besser ist es jedoch, wie aus Abb. 6 und 7 ersichtlich ist, diesen Anschluß über einen Widerstand f^x bzw. / mittels des regelbaren Kontaktes /¹⁰ bzw, f° anzuschließen. Die Widerstände Z¹ und f sollen dabei schwächer als die Widerstände b¹ und b sein.

Die Wirkungsweise der Anlage ist dann folgende.

Befinden sich die Anker in der Abfallstellung entsprechend- Abb. 6, so durchläuft der Strom der Dynamomaschine von der linken Bürste a° den Widerstand &¹, um zur rechten Dynamobürste zurückzukehren. Sind dagegen die Anker entsprechend Abb. 7 angezogen, so wird der Strom von der linken Dynamobürste über den Widerstand/, den Kontakte?¹, den Anker c^t0, die Wicklung a^l im Sinne des Pfeiles g·¹, den Anker c¹, den Kontakt d^ia und^; den Widerstand"/¹ durchlaufen, um zur rechten Bürste a° zurückzukehren. Wie aus diesem Stromveriauf ersichtlich, stellen die Widerstände b, b¹, f und f¹ gleichsam die Widerstände einer Wheatstoneschen Brücke dar, und der Strom verläuft immer auf dem Wege des kleinsten Widerstandes, welcher gemaß Abb. 7 durch die Widerstände / und· f¹' gebildet wird, da· dieser kleiner als die Wider-' stände b und b¹ ist.

Ein Teil der Widerstände b und b^%, ebenso wie der Teil der Widerstände / und f^x, welcher zwischen den Bürsten a° und dem Anschlußpunkte f° und f¹⁰ für die Magnetwicklung liegt, werden als Kompensationswiderstände arbeiten. Indem die Widerstände b und b^x in Tätigkeit treten, sobald die Anker nach Verlassen ihrer Stellung nicht mehr mit den Kontakten d² und d²⁰ in Berührung stehen, während die zweiten Widerstände / und f¹' in dem Augenblick in Wirkung treten, wo die Anker ihre Anzugstellüng und damit die Berührung mit den Kontakten d¹ und d¹⁰ erreichen.

Selbstverständlich kann man auch die beiden Anker c¹ und c¹⁰ durch einen gemeinsamen Anker ersetzen, der· eine einzige oder mehrere Magnetspule^ aufweist. Ferner umfaßt die Erfindung alle denkbaren. Ausführungs- 75-varianten der Schaltung, wie sie im- Grundschema durch die Zeichnungen erläutert sind.

Claims (3)

Patent-Ansprüche:

1.' Selbsttätige elektrische Regelungseinrichtung für; mit kompensierten Elektromagneten arbeitende elektrische Anlagen, bei- denen man als KompensaVionswiderstand für Elektromagnete einen Regelwiderstand benutzt, der -in den zu regelnden Kreis eingeschaltet ist, dadurch gekennzeichnet, daß selbsttätig- in Abhängigkeit zu den zu regelnden Größen der Teil des Regelwiderstandes geändert, der als Kompensationswiderstand benutzt wird.

2. Einrichtung .nach Anspruch 1, bei dem der Anker eines Elektromagneten nicht allein das Schließen eines Hauptkreises bewirkt, wenn er in seine Abfallstellung gelangt, sondern auch noch das Schließen eines zweiten Stromkreises bewirkt, wenn er in Anzugstellung kommt, dadurch gekennzeichnet, daß man dem Kompensationswiderstand, der durch den Regelwiderstand des Hauptkreises gebildet wird, einen zweiten Kompensationswiderstand hinzufügt, der erst im Augenblick des Schließens des zweiten Kreises wirksam wird.

3. Einrichtung nach Anspruch-i-, bei dem der Anker eines Elektromagneten einen Widerstand in den Nebenschlußerregerkreis eines Elektromagneten in Reihen schaltet oder kurzschließt, je nachdem er losgelassen oder angezogen wird, dadurch· gekennzeichnet, daß" die Mägnetwicklung des Elektromagneten- durch eines ihrer Enden an einen veränderlichen Punkt des genannten Widerstandes angeschlossen ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen«