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Anordnung an Reglern Bei selbsttätig wirkenden Reglern, die eine gewisse
Größe konstant halten sollen, muß man bisweilen bei außergewöhnlichen Verhältnissen
von dieser Forderung ablassen und sich vielmehr darauf einrichten, daß eine andere
von der :ersteren mehr oder weniger abhängige Größe innerhalb mäßiger Grenzen gehalten
wird. So ist es z. B. bei selbsttätigen Spannungsreglern nicht erwünscht, daß die
Spannung auch bei .eintretendem Kurzschluß konstant gehalten wird. Sie soll im Gegenteil
dann so weit vermindert werden, daß@ der Strom auf einen mäßigen Wert begrenzt wird.
Ein Regler, der auf konstanten Strom arbeitet, z. B. für Lichtbogenschweißung, soll
anderseits die Spannung begrenzen, falls derWiderstand erheblich über den normalen
steigen sollte usw.
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Frühere Vorrichtungen zu diesem Zwecke waren gewöhnlich derart angeordnet,
daß der Teil, der auf die zu einem bestimmten Wert zu begrenzende Größe anspielte,
sich für gewöhnlich unwirksam verhielt, dagegen eingriff, sobald der kritische Wert
überschritten wurde, und dann auf einmal m eine andere Lage übergeführt wurde, in
der er allein die Reglung übernahm. Nach der Erfindung hat der für die zu begrenzende
Größe empfindliche Teil in an sich bekannter Weise mehr als, zwei Gleichgewichtslagen;
in sämtlichen dieser Lagen, außer der ursprünglichen Lage, wirkt der für die zu
begrenzende Größe empfindliche Teil mit dem für die normal zu regelnde Größe empfindlichen
Teil des Relais zusammen. Dadurch ist erreicht, daß der genannte empfindliche Teil
für verschiedene Werte seiner bestimmenden Größe im Gleichgewicht sein kann.
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Eine Ausführungsform der Erfindung ist in der Zeichnung schematisch
dargestellt. Ein Drehstromerzeuger mit Ankerwicklung i i und Erregerwicklung 12
wird von. :einer Gleichstrommaschine mit Anker 61 und Erregerwicklung 62 erregt.
Ein Widerstand 63 in Reihe mit der letzteren wird von den Kontakten 44 eines Reglers
mit hin und her schwingendem Körper ¢1 abwechselnd eir-und abgeschaltet. Der Körper
41 wird von einer Spule 52 in Bewegung gehalten und von zwei anderen Spulen 35 und
32, die von einem Spannungswandler 13 gespeist werden, mit einer von der Spannung
des Drehstromerzeugers abhängigen, einseitigen Kraft betätigt, alles im wesentlichen
in bekannter Weisie. Der genannten Kraft wirkt unter normalen Verhältnissen hauptsächlich
nur die Spannung in der Feder 43 entgegen, die derart bemessen ist; daß bei normaler
Spannung der Maschine i i, 12 Gleichgewicht herrscht, so daß der Körper 41 um die
Schneiderlager r12
lediglich unter Einwirkung der wechselnden Kraft
in. der Spule 52 hin und her schwingt.
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Am Körper 4i ist jedoch noch eine zweite Feder 7 1 befestigt, die
unter normalen Verhältnissen nur wenig gespannt ist und der Feder 43 entgegenwirkt,
so daß man, streng genommen, mit dem Unterschied zwischen diesen beiden Federspannungen,
als Gegenwirkung der Kraft zwischen den Spulen 32, 35 rechnen müßte. Die Feder 7
1 ist in einem Teil 73 befestigt, der normal gegen dn en Anschlag 7a anliegt. Auf
den Tei173 wirkt jedoch noch eine zweite Feder 74, die unter gewissen Verhältnissen.
den Teil. 73 vom Anschlag 72 abzieht und dadurch die Spannung der Feder 71 erhöht.
Diese Verhältnisse treten .ein, wenn die zu begrenzende Größe (im dargestellten
Beispiel der Strom von der Maschine i i, 12) den bestimmten Grenzwert erreicht oder
überschreiten will.. Dieser Strom wirkt nämlich durch einen Stromwandler 14 auf
ein Relais, im dargestellten Beispiel ein Induktionsrelais mit Induktionsscheibe
77, Treibmagnet 79 und Bremsmagnet 78. Die Scheibe 77 ist mit einer schneckenförmigen
Aufwindebahn 76 für eine mit der Feder 74 verbundene Schnur 7 5 o. dgl. versehen.
Die Anordnung ist zweckmäßig eine solche, daß bei allen Werben der Spannkraft der
Feder 74 zwischen gewissen Grenzen, von denen die untere im folgenden näher argegeben
ist und die obere beispielsweise der Spannung entspricht, bei der die Feder ohne
Hilfe der Spulen 32, 3 5 die Feder 43 im Gleichgewicht hält, die Scheibe 77 hauptsächlich
mit demselben Moment von der Feder 74 betätigt wird, d. h. daß sie indifferentes
Gleichgewicht überall zwischen zwei Grenzlagen besitzt. Wesentlich ist jedenfalls,
daß das Stromrelais für einen und denselben Stromwert eine ganze Reihe von Stellungen
einnehmen kann, also indifferentes Gleichgewicht besitzt. Jede dieser Stellungen
entspricht einer bestimmten Spannung auf dem Spannungsregler. Sobald der Strom den
kritischen Wert erreicht, tritt das Stromrelais in Tätigkeit und spannt mehr oder
weniger die Gegenfeder 71, wodurch eine niedrigere (elektrische) Spannung nötig
wird, um das Reglerpendel um seine Mittellage schwingen zu lassen.
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Für Stromwerte unterhalb der festgestellten Grenze liegt die Schnur
75 auf einem zylindrischen Teil der Aufwindebabn 76; die Feder 74 wird je nach dem
Anwachsen des Stromes gespannt. Wenn letzterer den Grenzwert erreicht, läuft die
Schnur auf den schneckenförmigen Teil der Bahn über, und gleichzeitig wird der Tei173
vom Anschlag 72 abgezogen, so daß sich die Feder 71 zu spannen beginnt. Entsprechend
der Gestalt der Bahn 76 kann die vom Strom @erzeugte Kraft nun verschiedenen Spannungen
der Federn 74 und 43 das Gleichgewicht halten (die verschiedenen Werten der Spannung
der Maschine i i, 12 entsprechen.), wodurch der Strom immer beim festgestellten
Wert begrenzt wird, unabhängig von der hierzu erforderlichen Spannung (die auf der
Impedanz des Stromkreises beruht und deshalb nicht vorausgesehen werden kann). Der
Übergang vom einen zum anderen Regelungsverfahren erfolgt ganz eben und ruhig.
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Die ideale Bauart des Stromrelais mit indifferentem Gleichgewicht,
eutsprechend einer sanft gekrümmten Gestalt der Schnecke 76, kann ohne grundsätzliche
Abweichung vom Erfindungsgegenstand derart abgeändert werden, daß mehrere Gleichgewichtslagen
vorhanden. sind, beispielsweise durch eine etwas eckige Form der Schnecke.
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Selbstverständlich können verschiedene Abweichungen von der beschriebenen
Ausführungsform getroffen werden, ohne das Wesen der Erfindung zu verlassen. So
kann z. B. das auf die Feder 74 wirkende Relais, sei es ein Induktionsrelais, gewöhnliches
elektrodynamisches oder anderes Relais, so angeordnet werden . (z. B. mit allmählich
abnehmendem Luftspalt), daß die elektromagnetisch wirksame Kraft (bei konstantem
Betätigungsstrom) beim Spannen, der Feder 74 wächst, wobei der Hebelarm der Feder
gleichbleibt. Ist die zu begrenzende Größe mechanischer anstatt elektrischer Art,
z. B. eine Geschwindigkeit, so kann das Stromrelais beispielsweise von :einem Schwungpendel
mit entsprechend gewählter Beziehung zwischen Lage und Stehkraft ersetzt werden.
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Will man bei Drei- oder Mehrphasensystemen das Stromrelais für den
Strom in mehreren Phasen empfindlich machen, so kann man entweder mehrere Induktionsscheiben
oderentsprechende bewegliche Teile vorsehen, die beispielsweise je auf eine
mit Anschlag versehene, den Federn 74 74 entsprechende Doppelfeder wirken, oder
man kann eine gemeinsame Induktionsscheibe mit mehreren Treibmagneten versehen.
Die Wirkungsweisse wird in diesen beiden Fällen etwas verschieden, und die Verhältnisse
können in gewissen Fällen der einen., in anderem Fällen der anderen Anordnung den
Vorzug geben. Mehrere Induktionsscheiben können auch auf dieselbe Achse gesetzt
werden, welche Anordnung der genannten mit mehreren 'Treibmagneten im wesentlichen
gleichkommt.