DE397036C

DE397036C - Wechselstromgleichrichter mit schwingendem Anker

Info

Publication number: DE397036C
Application number: DEF48479D
Authority: DE
Original assignee: ELEK SCHER MASCHINEN U APP FAB
Current assignee: ELEK SCHER MASCHINEN U APP FAB
Priority date: 1921-01-25
Filing date: 1921-01-25
Publication date: 1924-06-13

Description

Wechselstromgleichrichter mit schwingendem Anker. Bei Wechselstromgleichrichtern mit schwingendem Anker muß bekanntlich der durch Wechselstrom erregte Elektromagnet oder dessen Anker polarisiert werden, damit die Schwingungszahl des Ankers gleich der Periodenzahl des Wechselstroms wird. Diese Polarisierung erfolgt bei den meisten derartigen Gleichrichtern durch Dauermagnete, jedoch können hierfür auch Elektromagnete verwendet werden, die dann meist durch den Strom der zu ladenden Batterie erregt werden. Hierbei ist es gleichgültig, ob für den polarisierenden Gleichstrom eine besondere Magnetwicklung vorhanden ist, oder ob er die gleiche Wicklung durchfließt wie der Wechselstrom. Im letzteren Falle ergibt sich die polarisierende Wirkung durch Überlagerung der beiden Ströme.
Bei Gleichrichtern, die zur Batterieladung dienen, ist es zur Vermeidung von Funkenbildung erforderlich, die Zeitdauer des jeweiligen Kontaktschlusses mit zunehmender Batteriespannung zu verkürzen. Wenn nun der polarisierende Strom des Elektromagneten von der zu ladenden Batterie geliefert wird, so ergibt sich bei zunehmender Batteriespannung aber eine Verstärkung der Ankerschwingungen; es tritt also gerade das Gegenteil der obigen Forderung ein, d. h. die Dauer des Kontaktschlusses wird bei zunehmender Batteriespannung verlängert. Infolgedessen war es bisher nur möglich, derartige Gleichrichter für eine bestimmte Batteriespannung funkenfrei einzustellen, während bei anderen Spannungen mehr oder weniger starke Funkenbildung auftrat. Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß dieser Nachteil durch zweckmäßige Wahl der magnetischen Sättigung des Elektromagneten behoben werden kann. Der Einflußder magnetischen Sättigung läßt sich am besten erklären, wenn man den Grenzfall betrachtet, nämlich den Fall, daß die Sättigung durch Gleichstromerregung so hoch getrieben ist und der Weehselstromerregerstrom gleichzeitig so gering ist, daß eine merkbare Beeinflussung der Magnetisierung durch den Wechselstrom überhaupt nicht mehr hervorgerufen wird. In diesem Falle tritt eine pulsierende magnetische Anziehung nicht mehr auf. Der Anker kann demnach nicht mehr schwingen. Der andere Grenzfall ist der, daß die Gleichstromerregung im Verhältnis zur Wechselstromerregung sehr schwach ist, so daß nur eine unvollkommene Polarisierung stattfindet. Unter diesen Verhältnissen werden die Schwingungen des Ankers durch stärkere Gleichstromezregung verstärkt werden, mit anderen Worten: ohne jede Gleichstromerregung steht der Anker still, bei schwacher Gleichstromerregung fängt er an zu schwingen und schwingt bei Zunahme der Gleichstromerregung immer kräftiger, bis zu einem Wendepunkt, wo die Stärke der Schwingungen innerhalb eines bestimmten Intervalls unabhängig von der Gleichstromerregung ist. Bei weiterer Zunahme der Gleichstromerregung werden die Schwingungen wieder schwächer; um schließlich ganz zu verschwinden. .
Es ist klar, daß man bei diesem Verhalten ein Intervall finden kann, bei dem die SChwin- gongen des Ankers mit zunehmender Gleichstromerregung, also mit zunehmender Batteriespannung gerade in dem Maße schwächer werden, wie nötig ist, um die Dauer des Kontaktschlusses entsprechend der Zunahme der Batteriespannung zu verkürzen. Dieses günstige Intervall kann durch entsprechende Mahl der Erregerströme sowie besonders durch Anbringung einer magnetischen Einschnürung im Elektromagnetkern herbeigeführt werden. Diese Einschnürung wird zweckmäßig regelbar gemacht, etwa durch Verwendung eines hohlen Magnetkerns, in dem ein Eisenstück mehr oder weniger tief eingeschraubt werden kann, derart, daß der hohle Teil des Magnetkerns stark, der durch das Eisenstück ausgefüllte Teil dagegen schwach gesättigt ist.
Eine ähnliche Wirkung wie durch die magnetische Sättigung des Eisens kann auch durch elektrische Sättigung des Erregerstromkreises erzielt werden. Eine solche elektrische Sättigung ergibt sich durch Vorschaltung eines Widerstandes mit hohem Temperaturkoeffizienten vor die Erregerspulen, wozu zweckmäßig die für Nernstlampen verwendeten Eisendrahtwiderstände benutzt werden. Durch einen solchen Widerstand wird verhindert, daß die Gleichstromerregung bei. zunehmender Batteriespannung in unerwünschter `'eise zunimmt. Eine Abschwächung der Schwingung mit zunehmender Spannung kann allerdings nicht erreicht werden. Eine besonders günstige Wirkung ergibt sich unter Umständen durch gleichzeitige Verwendung der magnetischen Sättigung und des Eisendrahtwiderstandes.

Claims

PATENT-ANSPRÜcFIE: x. Wechselstromgleichrichter mit schwingendem Anker, dessen magnetischer Kreis durch eine von der zu ladenden Batterie gelieferte Gleichstromerregung polarisiert wird, dadurch gekennzeichnet, daß die ma= gnetische Sättigung des magnetischen Kreises oder statt dessen bzw. gleichzeitig hiermit die »elektrische Sättigung« seines Erregerstromkreises, die durch Einschaltung eines Widerstandes von hohem Temperaturkoeffizienten in denselben herbeigeführt wird, derart gewählt wird, daß bei zunehmender Batteriespannung die Schwingungen des Ankers schwächer werden oder doch einen Grenzwert nicht überschreiten. so daß innerhalb eines bestimmten Spannungsbereichs die Dauer des Kontaktschlusses bei zunehmender Batteriespannung entsprechend verkürzt oder wenigstens nicht vergrößert wird. a. Wechselstromgleichrichter nach Anspruch x, dadurch gekennzeichnet, daß die erforderliche magnetische Sättigung durch Anbringung einer magnetischen Einschnürung im Elektromagnetkern erzielt wird. 3. Wechselstromgleichrichter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausdehnung der magnetischen Schnürstelle regelbar ist.