DE392013C

DE392013C - Self-acting AC regulator

Info

Publication number: DE392013C
Application number: DEL55083D
Authority: DE
Original assignee: WALTER LANGDON DAVIES
Current assignee: WALTER LANGDON DAVIES
Priority date: 1921-03-11
Filing date: 1922-03-03
Publication date: 1924-03-14
Also published as: FR547750A; GB181470A

Description

DEUTSCHES REICHGERMAN EMPIRE

AUSGEGEBEN AM 14. MÄRZ 1924ISSUED MARCH 14, 1924

REICHSPATENTAMTREICH PATENT OFFICE

PATENTSCHRIFTPATENT LETTERING

KLASSE 21 d GRUPPE 49CLASS 21 d GROUP 49

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Walter Langdon-Davies und Alfred Soames in London.Walter Langdon-Davies and Alfred Soames in London.

Selbsttätiger Wechselstromregler. Patentiert im Deutschen Reiche vom 3. März 1922 ab. Automatic AC regulator. Patented in the German Empire on March 3, 1922.

Für diese Anmeldung ist gemäß dem Unionsvertrage vom 2. Juni 1911 die Priorität auf Grund der Anmeldung in England vom 11. März 1921 beansprucht.According to the Union Treaty of June 2, 1911, priority is due to this application of the application in England on March 11, 1921.

Die Erfindung betrifft einen selbsttätigen Wechselstromregler mit zwei auf magnetisierbare Kerne gewundenen wechselseitig induktiven Spulen, von denen eine Spule und ihr Kern gegenüber der anderen eine Teildrehung ausführen können. Die Erfindung besteht im wesentlichen darin, daß die obere Begrenzung des Ausschlages dieser Spule und ihres Kernes durch einen einstellbaren Anschlag bestimmt werden kann.The invention relates to an automatic AC current regulator with two magnetizable Cores twisted reciprocally inductive coils, of which one coil and its core relative to the other have a partial rotation can perform. The invention consists essentially in that the upper limit the deflection of this coil and its core determined by an adjustable stop can be.

Die Regelung der Anfangsstellung der beweglichen Spule und ihres Kernes bei einem derartigen Wechselstromregler ist Gegenstand von Patent 3 57519. In verschiedenen Fällen, z. B. bei der Lichtbogenschweißung, ist aber eine weniger mechanische Regelung der An-The regulation of the initial position of the movable coil and its core in one such AC regulator is the subject of patent 3,57519. In various cases, z. B. in arc welding, but is a less mechanical control of the

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fangslage vorteilhafter, dafür muß aber die Bewegung der beweglichen Spule nach oben begrenzt sein.Starting position more advantageous, but the movement of the movable coil must be upwards be limited.

Die Bewegung des beweglichen Gliedes aus seiner ursprünglichen Lage veranlaßt das Eintreten von Impedanz oder es regelt in anderer Weise den Strom des Arbeitsstromkreises, bis es den oberen Anschlag erreicht. In dieser Lage hat die Impedanz des Stromkreises den ίο geeigneten Wert und der Regler wird auch bei normalen Arbeitsbedingungen in oder in der Nähe dieser Lage verbleiben. Es ist klar, daß ζ. B. beim Lichtbogenschweißen die Wirkung des Reglers in seiner begrenzten Höchststellung die sein wird, daß selbst ein Kurzschluß des Stromkreises auf die Arbeit einen nur geringen schädlichen Einfluß ausüben kann. Es ist zweckmäßig, den Regler in bekannter Weise mit einer Einrichtung zu versehen, die eine zu plötzliche Bewegung derselben verhindert, z. B. einem Bremszylinder, dieser kann dann so eingerichtet werden, daß er nur in einer Richtung wirksam ist.The movement of the movable limb out its original position causes the occurrence of impedance or it regulates in another Mode the current of the working circuit until it reaches the top stop. In this Situation, the impedance of the circuit has the ίο appropriate value and the controller will too Remain in or near this location under normal working conditions. It's clear, that ζ. B. in arc welding the effect of the controller in its limited maximum position which will be that even a short circuit in the circuit will have only a slight harmful effect on the work can. It is advisable to equip the controller in a known manner with a device which prevents the same from moving too suddenly, e.g. B. a brake cylinder, this can then be set up so that it is only effective in one direction.

Um den beweglichen Teil in die Anfangslage zurückzubringen, kann eine leichte Feder benutzt werden oder ein belasteter Arm, und es ist nicht unbedingt erforderlich, daß durch deren Tätigkeit der Strom, nachdem der Regler in Tätigkeit gesetzt worden ist, konstant gehalten wird.A light spring can be used to return the moving part to its initial position be used or a loaded arm, and it is not essential that by whose activity the current after the regulator has been activated is constant is held.

An Stelle von zwei in Reihe geschaltetenInstead of two in series

Windungen kann der Arbeitsstromkreis auch nur eine Windung enthalten und die andere Windung kann in sich selbst kurzgeschlossen sein.The working circuit can also contain only one turn and the other Winding can be short-circuited in itself.

Bei einer anderen Ausführungsform können zwei Windungen in Reihe mit dem Arbeitsstromkreis geschaltet sein, die eine ungleiche Anzahl von Windungen haben. Dies hat die Wirkung, daß unabhängig von der Stellung des Reglers ein gewisser Betrag von Drosselung oder Impedanz in dem Stromkreis hervorgerufen wird. Eine solche unabhängige Drossehvirkung kann gewünschten Falles aber auch durch Einschalten einer besonderen Impedanz in einen anderen Teil des Stromkreises eingeführt werden.In another embodiment, two turns can be in series with the working circuit be switched that have an unequal number of turns. This has the effect of being independent of the Position the regulator some amount of throttling or impedance in the circuit is caused. Such an independent throttle action can, however, if desired also by switching a particular impedance into another part of the circuit to be introduced.

Eine Ausführungsform eines derartigen Reglers ist in
Abb. ι schaubildlich dargestellt.One embodiment of such a controller is in
Fig. Ι shown diagrammatically.

Abb. 2 zeigt den Regler unter Fcrtlassung des Deckels.Fig. 2 shows the regulator with the lid removed.

Abb. 3 zeigt ein Diagramm der elektrischen Stromkreise des Reglers.Fig. 3 shows a diagram of the regulator's electrical circuits.

Abb. 4 zeigt ein Diagramm einer anderen Ausführungsform des Reglers.Figure 4 shows a diagram of another embodiment of the regulator.

Abb. 5 zeigt ähnlich wie Abb. 3 eine andere Anordnung der Stromkreise.Fig. 5 shows, similar to Fig. 3, a different arrangement of the circuits.

Der Übersichtlichkeit wegen sei zuerst auf Abb. 3 verwiesen, die zwei magnetisierbare Kerne A und B zeigt, die wie ein Ständer und i Läufer eines Induktionsmotors mit Windun- ! gen C und D versehen sind.For the sake of clarity, reference is first made to Fig. 3 , which shows two magnetizable cores A and B , which like a stator and rotor of an induction motor with a winding! genes C and D.

Auf der Welle B¹ (Abb. 2) des Läufers B ist ein Zahnrad E befestigt, dessen Zähne mit einem Zahnradabschnitt F in Eingriff stehen, ' welcher um den Zapfen F¹ eines festen Armes G drehbar ist. An dem freien Ende des Zahnradabschnittes F ist eine Verbindungsstange H angelenkt, die am unteren Ende mit dem Kolben / des Bremszylinders J¹ verbunden ist.On the shaft B ¹ (Fig. 2) of the rotor B, a gear E is fixed, the teeth of which mesh with a gear section F , which is rotatable about the pin F ^{1 of} a fixed arm G. At the free end of the gearwheel section F , a connecting rod H is articulated, which is connected at the lower end to the piston / brake cylinder J ¹ .

Die Anfangslage des Reglers ist durch den ■ Anschlag K (Abb. 1 und 3) bestimmt, gegen den sich der an der Welle B^x befestigte Arm L infolge seines Eigengewichtes anlegt. In Abb. 3 ist der Anschlag K in einer solchen : Lage dargestellt, daß der Läufer B und seine ; Windung D dem Ständer und seiner Wick-I lung etwas voraus sind, so daß während derThe initial position of the controller is determined by the ■ stop K (Fig. 1 and 3) against which the arm L attached to the shaft B ^x rests due to its own weight. In Fig. 3, the stop K is shown in such a position that the rotor B and his; Winding D the stator and its winding I ment are slightly ahead, so that during the

Tätigkeit des Reglers der Läufer das Be- : streben hat, sich im entgegengesetzten Sinne . des Uhrzeigers zu drehen. Den Betrag der ' anfänglichen Verschiebung kann man durch i Bewegen des Anschlages K verändern. Dieser I kann, wie Abb. 1 zeigt, ein Schraubenbolzen I sein, welcher in einer KurveiW¹ des DeckelsM ¹ verschieden eingestellt werden kann. Wie ί Abb. ι und 2 zeigen, ist nur eine verhältnis- '· mäßig leichte regelnde Kraft nötig. Für diesen Zweck ist eine Feder N vorgesehen, die mit ihrem einen Ende am Gehäuse befestigt ist und mit ihrem anderen Ende an einer kleinen Rolle B² der Läuferwelle B¹ angreift. Activity of the controller of the runner has the striving to move in the opposite sense. turn clockwise. The amount of the 'initial displacement can be changed by moving the stop K i. This I can, as Fig. 1 shows, be a screw bolt I, which can be set differently ^{in a curve 1 of} the cover M ^1. As ί ι Fig. 2 and show only a proportionate '· moderate light regulating force is needed. For this purpose, a spring N is provided, one end of which is attached to the housing and the other end of which engages a small roller B ^{2 of} the rotor shaft B ^1.

Die obere Begrenzung des Ausschlages des Läufers wird durch einen Anschlag O bestimmt, dessen Lage gemäß der Erfindung verändert werden kann, wie z. B. die drei Stellungen des Anschlages in Abb. 3 zeigen. In der praktischen Ausführung besteht der Anschlag gewöhnlich aus einem Schraubenbolzen mit einer gerändelten Mutter, welche, wie Abb. 1 zeigt, in jede gewünschte Lage der Kurve JIi¹ gebracht werden kann.The upper limit of the deflection of the runner is determined by a stop O , the position of which can be changed according to the invention, such as. B. show the three positions of the stop in Fig. 3. In the practical version, the stop usually consists of a screw bolt with a knurled nut, which, as Fig. 1 shows, can be brought into any desired position of the curve JIi ¹ .

Wie Abb. 3 zeigt, sind die beiden Wicklungen C und D in den Arbeitsstromkreis in Reihe geschaltet, der z. B. für elektrische Lichtbogenschweißung dient. In der Anfangslage ist der Betrag der Impedanz oder Drossehvirkung leicht, denn die durch die eine Spule hervorgerufene Magnetisierung des Eisenstromkreises wird praktisch durch den anderen Stromkreis aufgehoben, und wenn die Anzahl der Windungen in den zwei Spulen gleich ist, so ist der einzige wirkende Stromfluß durch die leichte Abschiebung hervorgerufen, welche man dem Läufer gegeben hat. Wenn der Strom eingeschaltet ist, dreht sich der Läufer im entgegengesetzten Sinne des Uhrzeigers, wobei eine zu plötzliche Bewegung in bekannter Weise durch den Brems- As Fig. 3 shows, the two windings C and D are connected in series in the working circuit, the z. B. is used for electric arc welding. In the initial position the amount of impedance or choke effect is slight, because the magnetization of the iron circuit caused by one coil is practically canceled by the other circuit, and if the number of turns in the two coils is the same, the only effective current flow is through caused the slight deportation given to the runner. When the current is switched on, the rotor rotates in the counterclockwise direction, whereby a movement that is too sudden is caused by the braking

zylinder I¹ verhindert wird. In dem Maße wie der Läufer sich dreht, vergrößert sich allmählich die Drosselwirkung, bis der Arm L mit dem Anschlag O in Berührung kommt, dessen Lage so gewählt ist, daß die Drosselwirkung in dieser Stellung die Bedingungen, unter welchen der Regler wirkt, am besten erfüllt.cylinder I ^{1 is} prevented. As the rotor rotates, the throttling effect increases gradually until the arm L comes into contact with the stop O, the position of which is chosen so that the throttling effect in this position best suits the conditions under which the regulator operates Fulfills.

Abb. 4 zeigt schematisch eine Ausführungsform eines Reglers, bei welchem ein Anfangsbetrag von Impedanz dadurch erhalten wird, daß man den Läufer mit einer größeren Anzahl Windungen D¹ versieht als den Ständer. Der Läufer hat nämlich fünf Windungen D¹, während der Ständer nur vier Windungen C¹ hat. In einem solchen Falle ist die anfängliche induktive Wirkung proportional dem Unterschied zwischen der Anzahl der Windungen an dem festen und dem beweglichen Teil, während bei der Drehung des beweglichen Teiles die induktive Wirkung danach strebt, einen Wert proportional der Summe der Windungen zu erreichen. Die besondere Form der in Abb. 4 dargestellten magnetischen Stromkreise hat keine Bedeutung und soll nur den Unterschied der Anzahl Windungen besser zeigen. In der praktischen Ausführung wird man vorziehen, den magnetischen Stromkreis, wie in Abk 3 dargestellt, auszuführen.Fig. 4 shows schematically an embodiment of a regulator in which an initial amount of impedance is obtained by providing the rotor with a greater number of turns D ¹ than the stator. This is because the rotor has five turns D ¹ , while the stator has only four turns C ¹ . In such a case, the initial inductive effect is proportional to the difference between the number of turns on the fixed and movable part, while as the movable part rotates, the inductive effect tends to reach a value proportional to the sum of the turns. The special shape of the magnetic circuits shown in Fig. 4 has no meaning and is only intended to better show the difference in the number of turns. In practice, it will be preferred to design the magnetic circuit as shown in Abbr.3.

Abb. 5 zeigt eine andere Anordnung, bei welcher die Windung C² des Ständers in den Arbeitsstromkreis geschaltet ist, während die Windung D² in sich selbst kurzgeschlossen ist. Um die Sache klarer zu gestalten, ist die letzte Spule nur mit einer Windung versehen dargestellt, sie kann aber natürlich in jedem gewünschten Verhältnis zu den Windungen C² des Ständers stehen.Fig. 5 shows another arrangement in which the winding C ^{2 of} the stator is connected to the working circuit, while the winding D ² is short-circuited in itself. To make things clearer, the last coil is shown provided with only one turn, but it can of course be in any desired ratio to the turns C ^{2 of} the stator.

In Abb. 4 und 5 sind die Anschläge für die Anfangs- und Endstellungen nicht dargestellt, aber sie können so, wie in Abb. 1, 2 und 3 veranschaulicht, angeordnet werden. Außer diesen hier beschriebenen Anordnungen können die Windungen auch als Primär- und Sekundärwindungen eines Transformators angebracht werden, wobei die mit der Hauptleitung verbundene Ständerleitung als die Primär- und die Läuferwindungen als die Sekundärwindung in den Arbeitsstromkreis in Reihe geschaltet ist. Diese Anordnung ist auf der Zeichnung nicht ersichtlich, kann aber, ähnlich wie bei Patent 357519, ausgeführt werden. Es ist zuweilen erwünscht, die Rückkehrbewegung des Rotorgliedes so frei wie möglich zu machen. Dies kann dadurch geschehen, daß man in den Kolben/ desIn Fig. 4 and 5 the stops for the start and end positions are not shown, but they can be arranged as illustrated in Figs. Except In the arrangements described here, the windings can also be used as primary and secondary windings of a transformer, with the stator line connected to the main line as the primary and the rotor windings are connected in series as the secondary winding in the working circuit. This arrangement is not visible on the drawing, but can be carried out in a manner similar to patent 357519 will. It is sometimes desirable to have the rotor member return so freely to do as possible. This can be done in that one in the piston / des

Bremszylinders irgendein Ventil/² einfügt, wie es schematisch in Abb. 2 angedeutet ist.Brake cylinder any valve / ² inserts, as indicated schematically in Fig. 2.

Claims

Patent claims:

1. Automatic AC regulator with two mutually inductive coils wound on magnetizable cores, of which one coil and its core can perform a partial rotation relative to the other, characterized in that the upper limit of the deflection of the movable coil (D) and its core (B ) is determined by an adjustable stop (O) so that the movable coil is held in a position in which the inductive effect is best used for normal work.

2. Regulator according to claim 1, wherein the movable member is provided with a brake cylinder, characterized in that this brake cylinder only comes into action when the movable member moves against the upper stop (O) while moving in the opposite direction Direction is relatively unimpeded by a valve (/ ² ) or the like provided in the brake piston.

3. Regulator according to claim 1, characterized in that two mutually inductive Coils (C and D) are arranged so that in their initial position the Impe- go Danz or throttling in the circuit is small, while it is gradually increasing Magnified gate of the movement of the movable coil and then upon reaching of the stop (0) assumes a predetermined value and remains constant remain.

4. Regulator according to claim 1, characterized in that one of the mutually inductive coils (D ² ) is short-circuited.

5. Regulator according to claim 1, characterized in that the two series-connected, mutually inductive coils (C ¹ and D ¹ ) have an unequal number of turns, so that initially the inductive effect or throttling is proportional to the difference in the number of turns of the fixed and the movable coil is, while in the movement of the movable coil, the inductive effect tends to assume a value proportional to the sum of the turns.

1 sheet of drawings.