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Vorrichtung zunt Regeln der Spannung von Dynamomaschinen. Die Erfindung
betrifft einen Vibrationsregier mit zwei Kontakten zur Regelung der Erregung von
Dynamomaschinen mit veränderlicher Geschwindigkeit und Belastung, wie sie z. B.
zur Beleuchtung von Eisenballnziigell benutzt -,\-erden, und hat den Zweck, dell
Regelttngsbereich solcher Regler zu vergrößern.
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Ein bekannter Regler dieser Art ist scheniatisch in Abb. I dargestellt,
«-o i den Anker der Dynamomaschine, 2 ihre im Nebenschluß liegende Feldnlagnetwickelung
und 3 einen in Reihe mit dieser Wickelung liegenden Widerstand bezeichnet. Eine
bewegliche, bei o drehbar gelagerte Platte 4. wird nach der einen Richtung -,-on
der Feder G gezogen, um den Widerstand 3 über den festen Kontakt kurzzuschließen,
und nach der anderen Richtung von einem Elektromagneten j, desseil
Wickelung
von den Polklemmen der Dyliainomaschine abgezweigt ist, uin die Feldniagnetwickelung
2 über den Kontakt 8 mit dein Widerstand 9 in N ebenschluß zu legen.
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Es ist bekannt, (laß man zum Zwecke, die Regelungsgrenzen weiter auszudehnen,
den Widerstand 3 aus einem Metall finit veränderlichen Temperaturkoeffizienten,
wie z. B. Eisen, hergestellt hat, unter solchen Bedingungen, daß sein Widerstand
sich in sehr großem Maße vergrößert, wenn der ihn durchfließende Strom das Bestreben
hat, zuzunehmen.
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Um auch den Bereich der Grenzen der Regelung einer gegebenen Dynamomaschine
zu vergrößern, ohne daß an den Kontakten des Reglers eine schädliche Funkenbildung
eintritt, kann man nach der Erfindung eine Schaltung anwenden, wie sie in Abb.2
der Zeichnung schematisch dargestellt ist.
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Die Bezugszeichen i bis 9 dieser Abbildung entsprechen den gleichen
Teilen wie in Abb. i. Außerdem ist ein Widerstand ro vorgesehen, der parallel zum
Widerstand 3 liegt, wenn der selbsttätige Unterbrecher i i geschlossen ist. Dieser
Unterbrecher, der eine ähnliche Einrichtung besitzt wie der Vibrationsregler, enthält
eine Platte, die nach der einen Seite von einer Feder T2 und nach der andern Seite
von einem Elektromagneten 13 beeinflußt wird, dessen Wickelung im 1 ebenschluß
zu der_ Klemmen des Widerstandes 3 geschaltet ist. Regelungs-,viderstände 14 und
15 sind in Reihe mit den Wickelungen der Elektromagnete 5 und 13 geschaltet.
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Die Wirkun.gsweise der Vorrichtung ist wie folgt: Benn Anlassen ist
der Unterbrecher i i geschlossen. Die Platte 4 des Reglers liegt an dein festen
Kontakt 7 all, und die parallel geschalteten Widerstände 3 Ünd ro sind zusammen
durch den Regler kurzgeschlossen, und die Feldmagnetwickelung 2 kann so die größte
mögliche Erregung liefern.
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Wenn die Dynamomaschine die Spannung erreicht hat, für die der Vibrator
eingestellt ist, beinnt die Platte 4. zu vibrieren, und der Strom' in der Wickelung
:2 des Feldmagneten beginnt abzunehmen, während gleichzeitig die Spannung all den
Klemmen der Widerstände 3 und io (die anfänglich Null war) zuzunehmen beginnt und
der die Wickelung durchfließende Stroin entsprechend zuniiiiiiit. Sobald diese letztere
Spannung einen gewissen Wert erreicht hat, öffnet sich der Unterbrecher ri, und
der Widerstand i:) wird ausgeschaltet. Hieraus folgt eine plötzliche Zunahme des
Wertes des Widerstandes 3, der in Reihe mit dem Anker 4 geschaltet bleibt, aber
der Regler vollzieht augenblicklich den durch die Widerstandszunabine in 3 erforderlichen
Ausgleich derart, daß die Spannung an den Kleinnien der Dynamomaschine konstant
bleibt.
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Wenn die Geschwindigkeit der Dynamomaschine andauernd zunimmt oder
wenn die Belastung sich ändert, wirkt der Regler wie bei der obener wähnten bekannten
Anordnung. Besonders bei großen Geschwindigkeiten und schwachen Belastungen vibriert
die Platte 4 gegen den festen Kontakt 8, wodurch die Feldmagnetwickelung 2 mehr
oder weniger in den Nebenschluß zum Widerstand 9 gelegt wird.
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Beim Anhalten der Maschine spielen sich die Vorgänge umgekehrt ab.
Wenn infolge des Arbeitens der Platte .I des Vibrators die Spannung an den Klemmen
des Widerstandes 3 genügend schwach geworden ist, schließt sich der Unterbrecher
i i selbsttätig, und der Widerstand io wird wieder mit dem Widerstand 3 parallel
geschaltet. Damit aber der Unterbrecher i i nicht von selbst in Vibration gerät,
ist es immer nötig, daß ein genügender Unterschied vorhanden ist zwischen der Spannung
an den Klemmen des Elektromagneten 13, welche die Öffnung des Unterbrechers ii veranlaßt,
und derjenigen Spannung, welche die Schließung desselben bewirkt.
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Wie bei der obener wähnten bekannten Einrichtung kann man den Bereich
der Regelungsgrenzen vergrößern, indem man für den Widerstand 3 und ebenso für den
Widerstand ro ein Metall finit hohem Temperaturkoeffizienten benutzt.
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Man kann die Bedingungen der Regelung dadurch verbessern oder verändern,
daß man zu der beschriebenen Einrichtung gewisse bekannte Einrichtungen hinzufügt,
wie z. B. die selbsttätige Einschaltung eines Widerstandes in Reihe oder parallel
mit der Wickelung des Elektromagneten 5 des Vibrators (um die oft als Kompensation
bezeichnete Wirkung zu erzeugen), oder man kann eine Verbundanordnung auf diesen
Elektromagneten 5 anordnen.
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Man kann auch den Bereich der Regelungsgrenzen der Dynamomaschine
noch dadurch noch weiter vergrößern, daß man,- wie in Abb.3 veranschaulicht, mehrere
Hilfswiderstände ro, rol usw. und mehrere Unterbrecher i i, i 11 für diese
Widerstände anwendet. Für diesen Fall ist es aber eine notwendige Bedingung, daß
die Elektromagnete 13, 131 usw. für den Antrieb der Unterbrecher so geregelt
werden, daß sie nacheinander für verschiedene Spannungswerte an dein Widerstand
3 in Wirkung treten.
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In Abb. 3 sind für die Wickelungen dieser Elektromagnete i 3, 131
usw. unabhängige Stromkreise vorgesehen, die in Nebenschluß zu (-len Kleininen des
Widerstandes 3 geschaltet
sind. Man könnte diese Wickelungen aber
auch in Reihe in einem cinzigeir Stromkreis anordnen, der im \ ebenschluß zu den
Iileininen dieses selben Widerstandes 3 geschaltet ist.
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In Abb. 4. ist eine Abänderung der vorbeschriebenen Atisfiilirungsforni
dargestellt, bei welcher eine der Gruppen, Widerstand io' und Unterbrecher i i',
von den Klemmen der Feldmagnetwickelung 2 abgezweigt ist statt von den Klemmen des
Widerstandes 3.
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In diesem Falle inuß die Reihe der Tätigkeit des Schließens und des
üffnens der Unterbrecher i i und r 11 in der Weise bestimmt werden, daß bei
Zunahme der Geschwindigkeit der Dynamomaschine der Unterbrecher i i sich zuerst
öffnet und der Unterbrecher i 11 sich später schließt. Wenn die Qesch-vvindigkeit
der Dynamomaschine sich äber verringert, muß der Unterbrecher i i 1 sich aber zuerst
öffnen und der Unterbrecher i i sich später schließen.
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In einem beliebigen Fall könnte man offenbar die Spannung an den Kleinirren
der Feldniagnetwickelung selbst dazu benutzen, um die Tätigkeit der Unterbrecher
i i, i i 1 usw. zu veranlassen. Es würde genügen, die Richtung der Wirkung der Federn
und der Elektromagnete dieser Unterbrecher umzukehren. Es könnte sogar vorteilhaft
sein, wie in Abb.5 dargestellt ist, den Elektromagneten 13 des Unterbrechers ii
von den Iilemmen des Widerstandes 3 abzuzweigen und den Elektromagneten 131 des
Unterbrechers i r 1 von den Klemmen der Feldmagnete.
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Abb. 6 zeigt eine andere Ausführungsform der Erfindung. Hier kann
ein Widerstand 16, der in Reihe mit dem Widerstand 3 liegt (und infolgedessen auch
mit der Feldmagnetwickelung 2), durch den selbsttätigen Unterbrecher r i kurzgeschlossen
oder es kann der Kurzschluß wiederaufgehoben werden. Der Stromkreis der Wickelung
13 und des Widerstandes 15 ist iin Nebenschluß von den Kleinwen der Gruppe 3, 16
der in Reihe mit der Feldniagnetwickelung 2 liegenden Widerstände abgezweigt.
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Die Wirkungsweise dieser Vorrichtung ist leicht zu verstehen an Hand
der Ausführungen finit Bezug auf die Anordnung von Abb. @.
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Für Dynamomaschinen einer gewissen Stärke kann man zwei oder mehr
Widerstände 16, 161 usw. (Abb. 7) benutzen und ebenso viele entsprechende Unterbrecher
i r, r r1 usw. unter der doppelten Bedingung, daß jeder Elektromagnet dieser Unterbrecher
mittels einer Wickelun- erregt wird, die unter dein Einfluß der Potentialdifferenz
an den Klemmen der Gesamtgruppe von in Reihe mit der Feldmagnetwickelung 2 liegenden
Widerständen 3, 16, 161 usw. steht, und daß die Unterbrecher so erregt «-erden,
daß sie nacheinander entsprechend den verschiedenen an der Serienwiderstandsgruppe
3, 16, 161 entstehenden Spannungen arbeiten.
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Von den Wickelungen der Elektromagnete 13, 131 usw. kann jede
auch in einem unabhängigen Stromkreis angeordnet sein, oder alle können in Reihe
in einem einzigen Stromkreis liegen, der von den Klemmen der Gesamtgruppe von Widerständen
3, 16, 161- usw. abgezweigt ist.
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Abb. 7 gibt ein Beispiel des letzteren Falles.