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Vibrationsschnellregler für gleichbleibenden Strom oder Spannung von
Generatoren Für Regelung auf gleichbleibende Spannung oder gleichbleibenden Strom
bei Zugbeleuchtungsgeneratoren werden sowohl Zitterregler als auch Kohlendruckregler
verwendet. Beiden Reglerarten haften große Nachteile an, welche deren Verwendungsgebiet
trotz der großen mechanischen Einfachheit ziemlich eng begrenzen.
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Beim Zitterregler besteht der Nachteil darin, daß die Zitterkontakte
infolge zu großer Beanspruchung einer raschen Zerstörung unterworfen sind. Das rührt
davon her, daß beim öffnen der Kontakte eine zu große Spannungsdifferenz zwischen
den Kontakten herrscht. Diese Spannungsdifferenz ist bedingt durch den starren Widerstand,
der parallel zu den Zitterkontakten geschaltet ist. Infolgedessen entsteht bei jeder
Öffnung ein Lichtbogen, dessen Intensität von der Erregerstromstärke und dem Spannungsabfall
abhängig ist. Durch die Verwendung eines mehrstufigen Widerstandes wird die Funkenbildung
durch die Kontakte zwar geschwächt, sie ist aber bei größerem Erregerstrom immer
noch viel zu groß, so daß auch in diesem Falle die Lebensdauer der Vibrationskontakte
reichlich kurz bemessen ist. Beim Kohlendruckregler machen sich die Nachteile in
der Weise geltend, daß der Ohmsche Widerstand der Kohlensäule nicht gleichbleibend
ist, sondern in der Zeitfolge j e nach der Struktur der Kohle empfindlichen Änderungen
unterworfen ist. Dieses beeinträchtigt in störender Weise die feine Regulierung,
so daß der Kohlendruckregler nur da Verwendung finden kann, wo keine genaue Regulierung
vorgeschrieben ist.
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Gegenstand der Erfindung ist nun ein Schnellregler, bei dem die Vorteile
der mechanischen Einfachheit des Zitterreglers und des Kohlendruckreglers voll ausgenutzt,
die elektrischen Nachteile derselben dagegen vermieden sind. Gemäß der Erfindung
wird dem Vibrations- oder Zitterkontakt eines Reglers ein regelbarer, induktionsfreier
Widerstand parallel geschaltet, dessen Widerstandswert sich zwischen Null und einem
Maximalwert ändert. Als regelbarer Widerstand dient zweckmäßig ein Kohlendruckregler,
der durch das Zusammenarbeiten mit dem Vibrationskontakt eine feinstufige Regelung
in gerader Abhängigkeit von der Erregung des Generators ermöglicht.
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In der Zeichnung zeigen Abb. r und a schematisch die Anordnung eines
einfachen' Reglers und eines Doppelreglers gemäß der Erfindung und Abb. 3 -und 4.
als Ausführungsbeispiel eine konstruktive Durchbildung des letzteren in Ansicht
und Grundriß.
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In der Abb. z bedeutet a den Anker der Zugbeleuchtungsdynamo und b
deren Erregung. Der Regler wird gebildet aus den Vibrations- oder Zitterkontakten
c und dem den Kontakten parallel geschalteten Kohlendruckregler
d.
Der eigentliche Vibrationskontakt c und das den Druck auf die säulenartig geschichteten
Platten des Kohlendruckreglers ausübende Glied sitzen an einem gemeinsamen Hebel
e, der in f gelagert und als Anker eines Elektromagneten g ausgebildet ist. Der
Elektromagnet g wird in Abhängigkeit von Strom oder Spannung der Dynamo a erregt
und liegt beispielsweise an den Klemmen der Erregung b. h ist eine mit Vorspannung
versehene Feder, die den Druck der Kohlenplatten des Reglers reguliert und damit
den Widerstandswert des letzteren bestimmt. Die Feder la dient außerdem dazu, die
Vibrationskontakte geschlossen zu halten. Die Spannung der Feder h wird so eingestellt,
daß in der Ruhestellung des Reglers bei geschlossenen Vibrationskontakten c der
Druck auf die Kohlenplatten am größten und damit der Widerstandswert des Kohlendruckreglers
am geringsten, d. h. gleich Null ist. Nach öffnung der Kontakte c wird unter Spannung
der Feder la der Druck auf die Kohlenplatten des Reglers vermindert und damit der
Widerstandswert desselben mit zunehmender Entfernung der Kontakte voneinander bis
auf einen Maximalwert erhöht. Die Wirkungsweise des Reglers ist folgende: In der
Anfahrstellung des mit der Zugbeleuchtungsdynamo ausgerüsteten Fahrzeugs bei kurzgeschlossenem
Feld der Dynamomaschine fließt Strom von der Erregung b über den Drehpunkt
f des Hebels e und diesen selbst und weiter über die geschlossenen
Vibrationskontakte c sowie parallel dazu über den Kohlendruckregler d zum
Anker a der Dynamo. Bei steigender Dynamospannung spricht der Elektromagnet g an,
der seinen Anker e anzieht und den eigentlichen Vibrationskontakt c von seinem festen
Gegenkontakt abhebt. Im Moment des öffnens der Kontakte bleibt noch der größte Druck
der Feder h auf die Platten des Kohlendruckreglers erhalten, so daß infolgedessen
sein Widerstandswert Null bleibt. Auf diese Weise wird die Spannungsdifferenz zwischen
den Vibrationskontakten niedrig gehalten, und die Entstehung von die Kontakte zerstörenden
öffnungsfunken ist verhindert. Eine weitere Vermeidung der Funkenbildung läßt sich
durch eine Unterteilung der Kontakte in mehrere Einzelkontakte erzielen. Vergrößert
sich mit zunehmender Spannung der Luftspalt zwischen den Vibrationskontakten, dann
nimmt gleichzeitig unter weiterer Spannung der Feder h der Druck auf die Kohlenplatten
des Reglers ab, und der Widerstandswert desselben nimmt in dem gleichen Verhältnis
zu. Sinkt die Dynamospannung, dann werden die Vibrationskontakte wieder .einander
genähert, der Widerstandswert des Kohlendruckreglers nimmt ab und erreicht seinen
Nullwert bei Schließen der Vibrationskontakte.
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Abb.2 zeigt schematisch die Vereinigung von zwei Reglern gemäß Abb.
i zu einem Doppelregler. Der Anker e ist als doppelarmiger Hebel ausgebildet und
ist so ausbalanciert, daß seine Lagerung zur Vermeidung von Reibungen in Spitzen
erfolgen kann. Der Elektromagnet g ist U-förmig ausgebildet, so daß seine Pole zu
beiden Seiten des zweiarmigen Ankers e liegen. Beide Regler sind symmetrisch zur
Mittellinie des Ankers e angeordnet, und ihre Vibratioaskontakte sind parallel geschaltet,
so daß sich der dem Regler zugeführte Strom auf beide Köntakte verteilt. Die Vibrationskontakte
beider Regler können aber auch in Reihe geschaltet sein. Diese doppelte Ausbildung
eines Reglers, dessen Kontakte synchron gesteuert werden, hat den besonderen Vorteil,
daß bei Schadhaftwerden der einen Reglerhälfte trotzdem die zweite noch betriebsfähig
ist.
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Eine konstruktive Durchbildung eines derartigen Doppelreglers ist
in Abb.3 und Abb. q. in Ansicht und Grundriß beispielsweise dargestellt. Gleiche
Buchstaben bezeichnen gleiche Teile aus Abb. i. Die Wirkungsweise ist die gleiche
wie vorher beschrieben.
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Die den Anpreßdruck der Kohlenplatten des Kohlendruckreglers regulierende
Feder h wird erfindungsgemäß zweckmäßig in das Innere des Kohlendruckreglers selbst
verlegt. Zu dem Zweck werden die säulenförmig geschichteten Kohlenplatten mit einer
Bohrung versehen, und die Spiralfeder h wird in dem so entstehenden Kanal angeordnet.
Das eine Ende der Feder ist einstellbar an der Reglerhülse i befestigt, während
das andere Ende an dem auf den Kohlenscheiben mittels Druckstücks k aufliegenden
Hebel na angreift. Der durch die Bohrungen der Platten gebildete Kanal dient gleichzeitig
als Luftführung für die Kühlung des Reglers. Die Übertragung des Preßdruckes für
die Kohlenplatten des Reglers kann auch anstatt unmittelbar durch den Anker nach
Abb. i und 2 unter Zwischenschaltung einer Druckstange oder Feder bzw. durch ein
mit einer Übersetzung versehenes Gestänge nach Abb.3 erfolgen. Bei dem gezeichneten
Ausführungsbeispiel erfolgt die Regelung des Preßdruckes der Kohlenplatten p der
Kohlendruckregler d, d, in der Weise, daß die Federn h an am Reglergehäuse
drehbar. gelagerte Hebel m, m:, befestigt sind, die durch die Spiralfedern za, n,
mit den Enden des zweiarmigen Ankers e verbunden sind.
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Die durch Verminderung des Preßdruckes der Platten .erzeugte Erhöhung
des Widerstandswertes
des Kohlendruckreglers kann noch durch das
Eigengewicht der Platten unterstützt werden, indem man die Regler so einbaut, daß
das offene Ende des Reglergehäuses senkrecht nach unten gerichtet ist.
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Bei den dargestellten Ausführungsbeispielen wird der V ibrationskontakt
und der Kohiendruckregler durch den Anker eines Elektromagneten gemeinsam gesteuert,
es ist im Rahmen der Erfindung ohne weiteres möglich, beide getrennt voneinander
elektromagnetisch zu betätigen.