DE497138C

DE497138C - Pendulum rectifier for electrical measurement purposes with an oscillating, elastic spring, additional elastic transmission elements and a polarized electromagnet, whose coil is traversed by a phase-shifted alternating current of the same frequency as that of the current to be rectified and in whose field the spring oscillates

Info

Publication number: DE497138C
Application number: DES66675D
Authority: DE
Original assignee: J Carpentier SA Atel
Current assignee: J Carpentier SA Atel
Priority date: 1923-10-10
Filing date: 1924-07-31
Publication date: 1930-05-03

Description

Pendelgleichrichter zu elektrischen meßzwecken mit einer schwingenden, elastischen Feder, zusätzlichen elastischen Übertragungsorganen und einem polarisierten Elektromagneten, dessen Spule von einem phasenverschobenen Wechselstrom gleicher Frequenz wie die des gleichzurichtenden Stroms durchflossen wird und in dessen Feld die Feder schwingt Die Erfindung betrifft einen Pendelgleichrichter zu elektrischen Meßzwecken, mit einer schwingenden, elastischen Feder, zusätzlichen elastischen Übertrag ingsorganen und einem polarisierten Elektromagneten, dessen Spule von einem phasenverschobenen Wechselstrom gleicher Frequenz wie die des gleichzurichtenden Stromes durchflossen wird und in dessen Feld die Feder schwingt; erfindungsgemäß ist der Pendelkontakt auf einem Pendel angeordnet, das an einem federnden Träger befestigt ist und mit diesem schwingt, und außerdem ist zwischen der im Wechselstromfeld schwingenden Feder und dem Pendel eine weitere elastische Verbindung auf der Feder angeordnet, derart, daß die natürlichen Schwingungsfrequenzen der Feder und der elastischen Veribindung von der Frequenz des gleichzurichtenden Stromes verschieden sind.Pendulum rectifier for electrical measurement purposes with an oscillating, elastic spring, additional elastic transmission organs and a polarized one Electromagnet whose coil is equal to a phase-shifted alternating current Frequency as that of the current to be rectified flows through and in its field the spring oscillates The invention relates to a pendulum rectifier to electrical Measurement purposes, with a vibrating, elastic spring, additional elastic Transfer ingsorganen and a polarized electromagnet, whose coil of a phase-shifted alternating current of the same frequency as that of the one to be rectified Current flows through and in whose field the spring oscillates; according to the invention the pendulum contact is arranged on a pendulum attached to a resilient support is attached and oscillates with this, and also is between the in the alternating current field oscillating spring and the pendulum another elastic connection on the spring arranged so that the natural frequencies of vibration of the spring and the elastic connection different from the frequency of the current to be rectified are.

Man hat zwar bereits Pendelgleichrichter mit im Wechselstromfeld schwingenden, elastischen Federn gebaut, bei denen zwischen der schwingenden Feder und den Kontakten eine elastische Verbindung eingeordnet ist; auch sind solche Pendelgleichrichter bekannt, bei denen die Erregerspule mit einer gegen die gleichzurichtende Phase verschobenen Phase gespeist wird.There are already pendulum rectifiers with oscillating in the alternating current field, elastic springs are built where between the oscillating spring and the contacts an elastic connection is arranged; such pendulum rectifiers are also known in which the excitation coil with a phase to be rectified against shifted phase is fed.

Den bekannten Gleichrichtern gegenüber hat der Pendelgleichrichter nach der Erfindung den Vorteil, daß die Phase dies Antriebsstromes des Pendels im Verhältnis zu der zu messenden Größe nach Belieben geregelt werden kann, wobei zu beachten ist, daß die Schwingungsperiode der Feder eine wesentlich andere ist, als die des Wechselstromes. Man erreicht dadurch, daß diese Feder mit Sicherheit die Frequenzen des Wechselstromes erreichen und übertragen kann, obwohl ihre eigene Schwingungszahl absolut verschieden von der Wechselstromfrequenz ist.Compared to the known rectifiers, the pendulum rectifier has according to the invention the advantage that the phase of this drive current of the pendulum in Relation to the size to be measured can be regulated at will, whereby to it should be noted that the period of oscillation of the spring is significantly different than that of alternating current. One achieves that this spring with security Frequencies of alternating current can reach and transmit, although their own Frequency is absolutely different from the alternating current frequency.

Beim Gleichrichten von zwei wechselnden Wellenhälften kann man ohne Unterbrechung des Stromes die Umschaltung sofort erreichen, indem man einen Pendelkontakt mit zwei gegeneinander elastisch schwingenden Schenkelteilen verwendet.When rectifying two alternating shaft halves, you can do without If the current is interrupted, the changeover can be achieved immediately by making a pendulum contact used with two mutually elastically oscillating leg parts.

Der neue Apparat ist gegen schädliche Einflüsse fast unempfindlich, von geringen Unterhaltungskosten und von geringer Raumbleanspruchung, und die zum Betrieb erforderliche Kraft ist ebenfalls gering.The new device is almost insensitive to harmful influences, low maintenance costs and low space occupancy, and the force required for operation is also small.

In den Zeichnungen ist eine Schaltanordnung mit einem Pendelgleichrichter nach der Erfindung beispielsweise schematisch dang.:-stellt.In the drawings is a circuit arrangement with a pendulum rectifier according to the invention, for example, schematically dang.:- poses.

Abb. i zeigt einen Pendelgleichrichter mit elektrischem Antrieb und den Stromkreisen für seine Betätigung.Fig. I shows a pendulum rectifier with an electric drive and the circuits for its operation.

Abb. 2 zeigt die Art der Verwendung des Pendelgleichrichters.Fig. 2 shows how the pendulum rectifier is used.

Abb.3 ist eine Ansicht des elastischen, verstellbaren Trägers des beweglichen Pendels.Fig.3 is a view of the elastic, adjustable strap of the moving pendulum.

In Abb. i ist C ein Dauermagnet, dessn einer Arm aus weichem Eisen besteht, auf welchem eine Erregerspule E angebracht ist. Die magnetische Metallfeder L, vorzugsweise aus Stahl, kommt in Schwingung, wenn die Spule E von einem Wechselstrom durchflossen wird, und sie überträgt ihre Bewegung auf den Pendelkontakt a unter Einschaltung von elastischen Übertragungsorganen.In Fig. I, C is a permanent magnet, one arm of which is made of soft iron consists, on which an excitation coil E is attached. The magnetic metal spring L, preferably made of steel, starts to oscillate when the coil E is powered by an alternating current is traversed, and it transfers its movement to the pendulum contact a below Involvement of elastic transmission organs.

Die Feder L hat eine von der Frequenz des Antriebsstromes sehr verschiedene Schwingungsperiode. Die schwachen, unvermeidlichen Änderungen der Stromstärke sind in diesem Falle ohne merkbaren Einfluß auf die Schwingung der Feder L. Der Strom in der Spule E wird durch eine Stromquelle B von gleicher Frequenz wie die des gleichzurichtenden Stromes :geliefert. Es ist ein beliebig regelbarer Phasenwechsler D zwischengeschaltet. In dem dargestellten Beispiel hat das Netz B drei Phasen. Der Phasenwechsler D besteht aus einem Asvnchronmotor, dessen Stator drei Phasenwicklungen hat, die mit den drei Phasen des Netzes verbunden sind und aus einem Rotor mit zwei Phasen i und 2, die etwa um go° gegeneinander verschoben sind. Der Strom in :der Wicklung E und im Magneten C ist nach Belieben mit einer Phase des Rotors durch einen Schalter J verbunden. Der Stromkreis besteht aus einer Selbstinduktion I und aus einer Selbstinduktion F mit Einsenkern und einem Amperemeter A. Der Schalter J ist an die Kontakte 3 angeschlossen, wenn der Apparat außer Betrieb ist. D,ie Selbstinduktionen F und I .dienen dazu, die kleinen, möglichen Frequenzänderungen der Stromquelle möglichst auszuschalten. Die Größe des Stromes ist im voraus durch Versuche bestimmt, um den Schwingungen der Feder I. einen entprechenden Ausschlag zu geben, und kann am Amperemeter A abgelesen werden.The spring L has a very different frequency from the drive current Period of oscillation. The weak, inevitable changes in amperage are in this case without any noticeable influence on the oscillation of the spring L. The current in the coil E is to be rectified by a current source B of the same frequency as that of the Stromes: delivered. An arbitrarily controllable phase changer D is interposed. In the example shown, the network B has three phases. The phase changer D consists from an asynchronous motor, the stator of which has three phase windings, the one with the three Phases of the network are connected and made up of a rotor with two phases i and 2, the are shifted from one another by about go °. The current in: the winding E and in the magnet C is connected to a phase of the rotor through a switch J at will. The circuit consists of a self-induction I and a self-induction F with sinker and an ammeter A. The switch J is connected to contacts 3, when the machine is out of order. The self-inductions F and I serve to to switch off the small, possible frequency changes of the power source as far as possible. The magnitude of the current is determined in advance by experiments to control the oscillations the spring I. to give a corresponding deflection, and can be read on the ammeter A. will.

Die Konaktanordnung besteht .aus zwei festen Kontakten H und K und einem beweglichen Kontakt a. In der Abb. 2 liefert das Netz den Strom unter Einschaltung eines Transformators T, dessen Nullpunkt der Sekundärwicklung mit dem beweglichen Kontakt a verbunden ist unter Zwischenschaltung eines Widerstandes.The contact arrangement consists of two fixed contacts H and K and a movable contact a. In Fig. 2, the network supplies the current by switching on a transformer T, whose zero point of the secondary winding is connected to the movable contact a with the interposition of a resistor.

Der bewegliche Kontakt a wird von einem Pendel G gehalten, der seinerseits an einer in ihrer Spannung regelbaren Feder r (Abt. 3) befestigt ist. Dieser Kontakt kann infolge der Elastizität dieser Feder schaving.en und die natürliche Schwingungsdauer dieser Einrichtung ist sehr verschieden von der des Erregerstromes. Das Pendel G hat einen seitlichen Arm b, dessen abgebogenes Ende sich auf die Oberfläche einer weiteren elastischen Verbindung S stützt, von der er aber durch eine isolierende Plattei elektrisch getrennt ist.The moving contact a is held by a pendulum G, which in turn is attached to a spring r (section 3) adjustable in tension. This contact can schaving.en due to the elasticity of this spring and the natural period of oscillation this device is very different from that of the excitation current. The pendulum G has a side arm b, the bent end of which is on the surface of a Another elastic connection S supports, but of which he is by an insulating Plattei is electrically separated.

Die elastische Verbindung S ist an der schwingenden Feder L befestigt ° und _ seine. natürliche Schwingungsdauer ist ebenfalls sehr verschieden von der des Erregerstromes. Diese elastische Verbindung zwischen der Feder L und dem Kontakt a gestattet eine gute Kontaktwirkung zwischen den festen Kontakten H und K und dem Pendelkontakt a. Die Zwischenschaltung des elastischen Teiles S gestattet außerdem bei freiem und zuverlässigen Schwingen der Feder I_ sehr kleine Ausschläge des Pendelkontaktes a, vielleicht etwa nur o,oi mm, was sehr vorteilhaft ist, besonders im Falle der Gleichrichtung zweier Wellenhälften des zu messenden Stromes, um zuverlässige Gleichrichtung zu erreichen.The elastic connection S is attached to the oscillating spring L ° and _ his. natural oscillation period is also very different from that of the excitation current. This elastic connection between the spring L and the contact a allows a good contact effect between the fixed contacts H and K and the pendulum contact a. The interposition of the elastic part S also allows for free and reliable oscillation of the spring I_ very small deflections of the pendulum contact a, perhaps only about 0.1 mm, which is very advantageous, especially in the case of rectifying two halves of the shaft of the current to be measured, in order to ensure reliable To achieve rectification.

Der Kontakt a kann ebenso wie das benachbarte Ende des Pendels G durch einen Schlitz f geteilt sein; so daß zwischen den beiden aneinanderliegenden Schenkelteilen des Pendelkontaktes eine gewisse elastische Dehnung vorhanden .ist, die während des Betriebes dem Pendelkontakt a ermöglicht, mit seiner einen Seite gegen .den Kontakt H anzuliegen, gegen den er geschwungen wird, bevor sein anderer Teil den festen Kontakt K verlassen hat. Man kann so die Inversion ohne Stromunterbrechung bei Gleichrichtung der beiden wechselnden Wellenhälften erreichen.The contact a can just like the adjacent end of the pendulum G through a slot f be divided; so that between the two adjacent leg parts of the pendulum contact a certain elastic expansion is present, which during of operation allows the pendulum contact a, with its one side against .den Contact H against which it is swung before its other part does has left fixed contact K. You can do the inversion without interrupting the power supply when the two alternating shaft halves are rectified.

Die Feder r mit :dem Pendel G ist an ihren Enden an den Schrauben h und g befestigt, die an einem Rahmen sitzen (Abt. 3). Die Spannung der Feder r kann mittels der Mutter in geregelt werden, die die Schraube g in ihrer Längsrichtung verschiebt. Die Lage der Feder r und damit die Lage des Kontaktes a kann mit sehr großer Genauigkeit durch Drehen der Sehraube la und der Stifthülse n geregelt werden. Die letztere trägt eine Klaue, die in eine Längsrille der Schraube g eingreift. Um die Lage der ,Stifthülse iz mit größerer Genauigkeit zu regeln; ist sie an ihrem Umfang mit einem Zahnkranz ausgestattet, .der durch eine Schnecke v angetrieben werden kann.The spring r with: the pendulum G is at its ends on the screws h and g attached, which sit on a frame (Dept. 3). The tension of the spring r can be regulated by means of the nut in which the screw g in its longitudinal direction shifts. The position of the spring r and thus the position of the contact a can with very can be regulated with great accuracy by turning the vision hood la and the pen sleeve n. The latter carries a claw which engages in a longitudinal groove of the screw g. In order to regulate the position of the pen sleeve iz with greater accuracy; is it at yours Circumference equipped with a gear rim, .der by a snail v can be driven.

Die Schaltung ohne Unterbrechung ist vorteilhaft beim Messen der Stromstärke, insbesondere von schwachen Strömen hoher Spannung. Es ist wichtig, daß die Schaltung beinerlei Störung des Netzes oder des gleichzurichtenden Stromes hervorruft, wie es bei Unterbrecherfunken der Fall sein würde. Im Gegensatz hierzu kann die Schaltang finit Unterbrechung in dein Falle vorteilhaft sein, wo die Wirkung des Gleichstromes auf den zu messenden Stromkreis vernachlässigt werden kann, z. B. wenn es sich darum handelt, Potentialunterschiede zu messen und wenn die durch den Gleichrichter im \rebenschluß absorbierte Energie gegenüber der durch das Letz gelieferten vernachlässigt werden kann.The circuit without interruption is advantageous when measuring the current, especially of weak currents of high voltage. It is important that the circuit causes any disturbance of the network or of the current to be rectified, such as it would be the case with interrupter sparks. In contrast, the Schaltang finite interruption may be advantageous in the case where the effect of the direct current on the circuit to be measured can be neglected, e.g. B. when it comes to it is to measure potential differences and if the rectifier im The absorbed energy is neglected compared to the energy supplied by the last can be.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Pendulum rectifier for electrical measuring purposes with an oscillating, elastic spring, additional elastic transmission elements and a polarized electromagnet, whose coil is traversed by a phase-shifted alternating current of the same frequency as that of the current to be rectified and in whose field the spring oscillates, characterized in that the pendulum contact (a ) sits on a pendulum (G) which is attached to a resilient support (r) and swings with it, and that there is also a further elastic connection (S) between the spring (L) oscillating in the alternating current field and the pendulum (G) the spring (L) is arranged in such a way that the natural oscillation frequencies of the spring (L) and the elastic connection (S ', r, G) are different from the frequency of the current to be rectified.

2. pendulum rectifier according to claim i, characterized characterized in that the resilient support (r) of the pendulum (G) consists of one in its tension adjustable leaf spring, a tension wire or the like. With which the oscillation numbers the pendulum (r, G) can be variably regulated.

3. pendulum rectifier according to claim 2, characterized in that the resilient carrier (r) is adjustable in the axis such that the position of the pendulum contact (a) is changed by its adjustment. :1. Pendulum rectifier according to claims i to 3, characterized in that the pendulum contact (G, a) is divided into two parts by a slot (f) to achieve a contact position without interrupting the current, so that with suitable control one fixed contact with the pendulum contact (a) comes into contact before contact between this and the second fixed contact is broken.