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Elektrischer Vibrationsschnellregler. Bei den bis dahin bekannt gewordenen
Vibrationsschnellreglern wird der Regelwiderstand entweder in einer einzigen Stufe
mit seinem vollen Betrage auf einmal ein- und ausgeschaltet oder allmählich in mehreren
Stufen. Im ersten Fall ist der Regulierbereich durch die Öffnungsfunken, die an
den Kontakten entstehen, beschränkt. Einrichtungen dieser Art sind daher nur bei
Maschinen kleiner Leistung verwendbar. Im zweiten Falle kann der Regulierbereich
beliebig erweitert werden. Der Nachteil bei derartigen Reglern mit Stufenwiderstand
besteht aber darin, daß ebenso viele Elektromagnete mit Kontaktvorrichtung erforderlich
werden, als Widerstandsstufen vorhanden sind. Handelt es sich um Maschinen größerer
Leistung, so muß die Stufenzahl hoch gewählt werden, wodurch die Regeleinrichtung
kompliziert und teuer wird. Neuerdings sind zwar auch
Einrichtungen
bekannt geworden, hei welchem eine Vereinfachung dadurch erreicht «-orden ist, daß
zur Ein- und Auschaltung der verschiedenen Widerstandsstufen ein und dasselbe Organ
dient. Diese Einrichtungen besitzen aber immer noch den Nachteil, daß eine mechanische
Dämpfung und Rückführung sowie eine spezielle Vorrichtung zur Erzeugung der Vibrationsbewegungen
des Regulierorgans erforderlich wird.
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Eine Einrichtung gemäß vorliegender Erfindung ermöglicht, diese Nachteile
zu vermeiden. Dies wird dadurch erreicht, daß der Widerstand in den einzelnen Widerstandsstufen
mindestens teilweise durch Wicklungen ;,bildet wird, welche beim Offnen der Kontakte
eine entmagnetisierende Wirkung auf den Elektromagnetendes Vii,rationsreglers ausüben.
Hierdurch wird eine Beschleunigung der Vibrationsbewegungen des Reglers erreicht
und gleichzeitig eine elektrische Dämpfung und Rückführung des Regulierorgans bewirkt,
so daß mechanische Vorrichtungen für diesen Zweck entbehrlich werden.
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In der Zeichnung sind einige -,'£usführuligsbeispiele des Erfindungsgegenstandes
schematisch dargestellt.
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Abb. i zeigt die Anordnung für die Rege-;ung einer Gleichstroinnebenschlußdynamo
mit Selbsterregung, bei welcher die zu den einzelnen Widerstandsstufen gehörenden
Wicklungen unmittelbar auf dem Kern des Elektromagneten des Vibrationsreglers angeordnet
sind.
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Ahb.2 stellt dieselbe Einrichtung dar, wobei jedoch die zu den einzelnen
Widerstandsstufen gehörenden Wicklungen die primäre U'icklung eines Transformators
bilden, dessen sekundäre Wicklung mit einer Wicklung auf dem Vibrationselektromagneten
in Verbindung steht. Dabei kann der magnetische Kreis des \'ibrationselektromagneten
mit dein des Zwischentransformators in bekannter Weise zti einem Stück vereinigt
werden.
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Abb.3 zeigt eine Anordnung, bei welcher die zu den einzelnen Widerstandsstufen
gehörenden Wicklungen auf dem Feldmagneten des Stromerzeugers angeordnet sind.
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Abb. d. zeigt eine Anordnung, bei weicher der Widerstand in den einzelnen
Widerstandsstufen durch den Widerstand der Wicklungen selbst gebildet wird.
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In Abb. i ist bezeichnet mit i der Anker des Stromerzeugers, mit 2
dessen Feldwickhmg,welche über die Widerstandsstufen 8 an die Spannung der Dynamo
angeschlossen ist. Die Spannungswicklung q. ist über den Vorschaltwiderstand i i
an die Spannung des Stromerzeugers angeschlossen und auf dem Kern 3 des Vibrationselektromagneten
angeordnet. 5 ist eine Spannungswicklung, deren einzelne Teile parallel zu den einzelnen
Widerstandsstufen 8 liegen. Der Anker ; des Vibrationselektromagneten ist um den
Punkt r2 drehbar gelagert und trägt ein Kontaktstück 9, welches die federnden Kontakte
io kurzschließt. Die Feder 6 wirkt der durch die Spule q. auf den Anker 7 ausgeübten
Zugkraft des Elektromagneten entgegen.
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Die Wirkungsweise dieser Einrichtung ist folgende: Im spannungslosen
Zustand des Generators übt die Spule q. keine magnetisierende Wirkung auf den Kern
3 des Elektromagneten aus, so daß der Anker 7 unter dein Einfluß der Feder 6 in
die Höhe gezogen wird und das Kontaktstück 9 gegen sämtliche federnde Kontakte iö
sich anlegt. Die Widerstandsstufen 8 sind dabei kurzgeschlossen. Sobald sich die
normale Spannung an den Klemmen des Stromerzeugers i einstellt, halten sich das
durch die Spule q. erzeugte elektromagnetische und das durch die Federkraft 6 erzeugte
mechanische Drehmoment das Gleichgewicht. Die Widerstandsstufen bleiben dabei immer
noch kurzgeschlossen. Eine weitere Spannungserhöhung am Stromerzeuger genügt aber,
um die Kraft der Feder 6 zu überwinden, so daß der Anker 7 sich bewegt und den ersten
Kontakt öffnet. Dabei wird die erste Widerstandsstufe 8 in den Stromkreis eingeschaltet
und unter dem Einfluß der an den Enden dieser Widerstandsstufe auftretenden Spannung
der entsprechende Teil der Spule .5 erregt. Diese Spule ist so angeordnet, daß sie
dabei entmagnetisierend auf den Kern 3 wirkt. Infolge dieser Entmagnetisierung überwiegt
die Kraft der Feder 6 sofort wieder über die elektromagnetische Anziehung, so daß
der Anker 7 sich zurückbewegt und den geöffneten Kontakt wieder schließt. Beim Schließen
des Kontaktes verschwindet: der im ersten Teil der Spule 5 fließende Strom wieder.
Der dabei in dieser Spule entstehende Sel,#stinduktionsstrom schließt sich über
die entsprechende Widerstandsstufe und wirkt entmagnetisierend auf den Kern 3, so
daß der Anker 7 sogleich wieder angezogen wird. Die Vibrationsbewegungen des Ankers
7 werden auf diese Weise beschleunigt. Steigt die Spannung des Stromerzeugers noch
weiter an, so werden mehr und mehr Kontakte geöffnet. Der Anker 7 bleibt dabei in
fortwährenden, sehr schnellen Vibrationen. Durch die Vibrationsbewegungen und durch
die Rückführung der Lage des Ankers 7 wird der Widerstand der zur Regelung herangezogenen
Stufe selbsttätig derart eingestellt, daß die Spannung an den Klemmen des Stromerzeugers
konstant bleibt. Die Wirkung der Wicklung ,5 ist dabei eine derartige, daß sie jeder
Lagenänderung des Ankers 7 entgegenarbeitet. Auf
diese Weise wird
auf elektrischem Wege dieselbe Wirkung erzielt wie durch eine mechanische Dämpfungs-
und Rückführungsvorrichtung. Diese elektrische Dämpfung ist dabei viel wirksamer
als eine mechanische und hat zudem noch den Vorteil, gegen mechanische Einflüsse
unempfindlich zu sein.
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Die Anordnung nach Abb. a unterscheidet sich von derjenigen nach Abb.
i dadurch, daß die mit den Widerstandsstufen in Verbindung stehende Wicklung nicht
unmittelbar auf den Kern des Vibrationselektromagneten wirkt, sondern als Primärwicklung
14 eines Transformators mit dem Kern 2o angeordnet ist, dessen Sekundärwicklung
13 mit der auf dem Elektromagneten befindlichen Wicklung 15 in Verbindung steht.
In letztgenannter Wicklung fließt bei dieser Anordnung im Gegensatz zu der nach
Abb. i nur dann ein Strom, wenn Stromänderungen in der Wicklung 14 auftreten. Die
Spule 15 ist dabei so geschaltet, daß der von der Spule 13 beim Öffnen einer
Widerstandsstufe in sie abgegebene Strom entmagnetisierend auf den Magneten des
Reglers wirkt. Im übrigen ist die Wirkungsweise dieser Einrichtung dieselbe wie
die nach Abb. i.
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Bei einer Anordnung nach Abb. 3 ist die Sekundärspule 17 des Transformators
mit einer Wicklung 16 verbunden, welche auf dem Feldmagneten des Stromerzeugers
sich befindet. Dabei muß die Schaltung so getroffen werden, daß beim Öffnen einer
Widerstandsstufe der Strom in der Wicklung 16 entmagnetisierend auf den Stromerzeuger
und damit auch auf den Vibrationselektromagneten entmagnetisierend wirkt.
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Es ist auch möglich, die unmittelbare Beeinflussung des Reglerelektromagneten
nach Abb. i mit einer Beeinflussung über den Feldmagneten des Stromerzeugers nach
Abb. 3 zu kombinieren, und zwar sowohl durch unmittelbare Verbindung mit den Stufen
des Reglerwiderstandes als auch unter Zwischenschaltung eines Transformators. Unter
Umständen kann die an sich bekannte Anwendung von Kondensatoren 18 in Parallelschaltung
zu den Stufen des Reglerwiderstandes, wie dies in Abb. 3 angedeutet ist, von Vorteil
sein.
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Bei der Anordnung nach Abb. q. sind die einzelnen Teile der auf dem
Elektromagneten angeordneten Wicklung i9 als Widerstandsstufen benutzt. Die Arbeitsweise
dieser Anordnung unterscheidet sich im wesentlichen nicht gegenüber derjenigen der
Einrichtung nach Abb. i. Diese Anordnung kann natürlich auch unter Benutzung eines
Zwischentransformators nach der in den Abb. a und 3 dargestellten Schaltungsweise
getroffen werden.
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Anstatt wie in den hier gezeigten Ausführungsbeispielen für eine Hochspannungsregelung
kann der Gegenstand der Erfindung natürlich auch für eine Stromregelung oder auch
gleichzeitig für eine Hochspannungs- und Stromregelung Verwendung finden.