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Einrichtung zur Erhöhung der Empfindlichkeit von elektromagnetisch
betätigten Instrumenten und sonstigen Apparaten. Die Erfindung bezieht sich auf
elektromagnetisch betätigte Instrumente und ähnliche Apparate. Sie kann bei beliebigen
Meßinstrumenten, die auf diesem Prinzip beruhen, auch bei solchen nach dem System
Deprez d'Arsonval, angewendet werden. Beispielsweise dient sie dazu, einen bestimmten
Skalencharakter oder eine größere oder kleinere Empfindlichkeit zu erreichen, was
l:eispielsweise bei Synchronisiervoltmetern von besonderer Bedeutung ist. Die Erfindung
kann ferner auch für Magnetwicklungen für Schnellregler, insbesondere nach dem Tirrillprinzip
verwendet werden, um den Hub des ittercnagneten zu verzögern und dadurch die Empfindlichkeit
der Regelung, insbesondere in elem unteren Regelbereich, zu erhöhen. Hierdurch wird
es möglich, den Regulierbereich derartiger Regler erheblich zu erhöhen.
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Die Erfindung l:esteht darin, daß mit dem Elektromagneten des Instruments
Einrichtungen zusammenarl;eiten, beispielsweise parallelgeschaltete, selbsttätig
veränderliche Widerstände oder eine besondere Grunderregung des Magneten, welche
tewirken, daß die Amperewindungszahlen des Magneten in anderer Weise anwachsen bzw.
abnehmen, als es der Änderung des Erregerstromes entspricht.
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In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung im Zusammenhang
mit einem Tirrillregler dargestellt.
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Abb. i zeigt eine Anordnung, bei welcher dem Magneten des Reglers
ein selbsttätig veränderlicher Widerstand, beispielsweise eine Glimmlampe, parallelgeschaltet
ist, und Abb. 2 eine Anordnung, bei der der gleiche Zweck durch eine besondere Grunderregung
des Magneten erreicht ist. a ist der zu regelnde Generator, b dessen Erregermaschine,
die entweder in bekannter Weise eine vom Tirrill überwachte Nebenschlußerregung
erhält, oder deren Feldwicklung durch eine zusätzliche Hilfserregermaschine c erregt
wird. d ist der sogenannte Zittermagnet, e der Netzmagnet des Tirrillreglers. Die
Relaiskontakte desselben sind mit f, die Hauptkontakte mit h. die Wicklungen
für das Differentialrelais mit il und i.2 bezeichnet.
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Bei der Anordnung nach Abb. i wird zu der Spule des Erregermagneten
d vorzugsweise- von einem Punkt des Widerstandes R, oder von einem hinter demselben
liegenden Punkt aus, gegebenenfalls unter Zwischenschaltung eines weiteren Widerstandes
r1, eine Glimmlampe g eingeschaltet. In ähnlicher Weise kann eine Glimmlampe g,
der durch die Erregerspannung gespeisten Wicklung des Zwischenrelais von einem Punkt
des Vorschaltwiderstandes R., oder einem hinter deinselben liegenden Punkt aus parallelgeschaltet
werden. Anstatt der Glimmröhre g, g1 kann auch jede andere Elektrodenlampe oder
sonst ein l:eliebiger veränderlicher Widerstand benutzt werden, beispielsweise kann
man auch eine Kathodenröhre mit Anode und Gitter, vornehmlich aber mit Kathode und
Anode verwenden, welche mit einem Edelgase oder indifferenten Gase gefüllt ist.
Die beschriebene Wirkung beruht darauf, daß der Widerstand einer derartigen Lampe
bei geringer Spannung fast unendlich groß ist, während derselbe umgekehrt mit der
Spannung zu- und abnimmt und bei stationärem Zustand annähernd gleichileibt. Auf
diese Weise wird die in der Magnetwicklung herrschende Stromstärke beim Steigen
und Fallen der aufgedrückten Spannung entsprechend langsamer steigen und fallen
und damit die gewünschte Verzögerung im Hub des Magneten, in der Bewegung eines
Zeigers o. dgl. hervorbringen.
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Durch die beschriebene Einrichtung wird es möglich, den Regler auch
in demjenigen Bereich zu verwenden, in welchem infolge der auf den Zittermagneten
wirkenden großen
elektromagnetischen Kräfte der Hub, des letzteren
bisher so groß war, daß ein einwandfreies Arbeiten des Reglers nicht mehr zu erzielen
war.
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Bei der Ausführung nach Abb. 2 wird der Erregerspannungsmagnet (Zittermagnet)
durch zwei oder mehr Spannungen beeinflußt, und zwar erstens durch die normale Erregerspannun-
Haupt- bzw. Hilfserregermaschine (Windung i) und zweitens durch eine zusätzliche
Grunderregung, welche entweder konstant oder variabel sein kann. Eine besonders
zweckmäßige Ausführung erhält man, wenn inan die Grunderregung durch zwei Wicklungen
erzeugt, von denen die eine Windung 2 von einer konstanten Stromquelle (beispielsweise
von einer Batterie, Gleichstromsammelschiene oder von einer besonderen Dynamomaschine
h) erregt wird. Die Dynamomaschine ia sitzt bei der Anordnung nach der Zeichnung
auf der Welle der Hilfserregermaschine c, kann jedoch auch in beliebig anderer Weise
angetrieben werden. Die zweite Windung 3 der Grunderregung wird von einem Strom
durchflossen, der von der Erregerstromstärke abhängig ist. Bei dem dargestellten
Ausführungsbeispiel wird die Windung 3 mittels eines Shunts in an den Erregerstromkreis
angeschlossen. Die Erregung der Wicklung 2 wirkt im gleichen Sinn, -lie der Wicklung
3 im entgegengesetzten Sinn wie die Erregung der Wicklung i. Demnach arbeiten auch
die Wicklungen 2 und 3 einander entgegen. Dieselben sind so Beinessen, daß bei Leerlauf
des Hauptgenerators sich ihre Wirkungen gegeneinander aufheben, so rlaß nur die
normalerweise beim Tirrillregler verwendete Wicklung i zur Wirkung kommt.
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Bei steigendem Erregerstrom bleibt die Wirkung der Wicklung 2, konstant,
und die Wicklungen 2 und 3 Beeinflussen sich so, daß der Einfluß der Wicklung i
auf den Zittermagneten allmählich geschwächt wird. Die Wirkung dieser Einrichtung
ist daher die deiche wie bei der Anordnung nach Abb. i.
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Nach der Erfindung kann ferner ein Zwischenrelais f verwendet werden,
welches die Empfindlichkeit des Reglers noch weiter erhöht. Die Wicklung i, des
Zwischenrelais wird etenso wie die Wicklung :2 des Erregerspannungsmagneten durch
eine konstante Spannung, z. B. durch die Dynamo k oder eine l:esondere Batterie,
erregt, während die Wicklung i.. des Zwischenrelais durch den Hauptkontakt ,des
Reglers periodisch ein- und ausgeschaltet wird. Dadurch machen die Relaiskontakte
dieselbe Bewegung wie die Hauptkontakte und bewirken, daß die Relaisverzögerungen
kleiner werden und die Empfindlichkeit des Reglers erhöht wird.