DE508693C

DE508693C - Transformator zum Betrieb von Spielzeugen

Info

Publication number: DE508693C
Application number: DEH115037D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1928-02-03
Filing date: 1928-02-03
Publication date: 1930-09-29

Description

Transformator zum Betrieb von Spielzeugen Im Hauptpatent 505 C)21 ist in Abb, i bis 3 ein Transformator mit offenem, hufeisenförmigem Kern beschrieben, idessen einer Schenkel die Primäre und die Sekundäre trägt. In beiden Spulen fließt je ein Strom von annähernd entgegengesetzter Richtung, so daß nach dem elektrodynamischen Prinzip beide Spulen sich abstoßen. Da die Stellung der Primären durch das Joch des Kerns fixiert ist, bewegt sich die Sekundäre nach rechts, wenn die zwischen beiden Spulen herrschenden abstoßenden Kräfte größer sind als die bremsende Kraft der Reibung, mit der die Sekundäre auf dem Schenkel gleitet.
Außerdem wird durch Verschieben der Sekundären von Hand die in ihr induzierte EMK geregelt.
Der Transformator soll zum Betrieb von elektrischen Spielzeugen, zum Beispiel einer elektrischen Eisenbahn, dienen. Nimmt man an, der im Sekundärkreis fließende, noch als zulässig erachtete Höchststrom betrage i Ampere, so soll die Sekundäre bis zur Erreichung dieses Wertes in jeder Lage verharren, in die sie von Hand gebracht wurde. Bis zur sekundären Stromstärke von i Ampere muß also die Bremswirkung größer sein als die zwischen beiden Spulen bestehenden abstoßenden Kräfte. Es ist aber ferner erforderlich, daß bei Überschreitung der sekundären Stromstärke von i Ampere die abstoßenden Kräfte die bremsenden Kräfte überwiegen und die Sekundäre sich mindestens so weit von der Primären entfernt, bis der Strom wieder auf das als zulässig erachtete Maß von i Ampere gesunken ist.
Eine derartige feine Einstellung der Bremse, falls diese aus rein mechanisch wirkenden Mitteln, z. B. einer Schleiffeder, einem Gewicht o. dgl., besteht, stößt aber bei der Fabrikation der Transformatoren auf gewisse Schwierigkeiten, die erfindungsgemäß durchVerwendung einer magnetischenBremse überwunden werden. Hierbei bietet die magnetische Bremse noch den Vorteil, daß sie einen Ersatz für den zwischen den Polen des hufeisenförmigen Kerns fehlenden Eisenschluß darstellt, wodurch bei gleicher Leistung Kupfer- und Eisengewicht herabgesetzt werden können.
Die schematische Abbildung veranschaulicht in einer Ausführungsform den Erfindungsgedanken. An der von der Primären abgekehrten Seite der Sekundären befindet sich im Luftspalt des Kerns der Eisenklotz a, der zweckmäßig, um Wirbelströme zu vermeiden, in derselben Richtung geblättert ist wie der Transformatorenkern. Der Klotz füllt den lichten Raum zwischen den Schenkeln möglichst aus, ist aber trotzdem leicht in der Richtung wie die mit ihm verbundene Sekundäre verschiebbar, auf der Zeichnung also nach rechts und links.
Die Wirkungsweise des Bremsklotzes a. ist die folgende: Fließt in der Sekundären kein Strom, so geht der größte Teil der von der Primären erzeugten Kraftlinien durch den einen Anker darstellenden Bremsklotz a, wodurch dieser kräftig an seiner Unterlage (gemäß der Abbildung an dem unteren Schenkel) festgehalten wird. Je stärker der im sekundären Stromkreis fließende Strom -,viril, um so mehr werden durch dessen Wirkung die Kraftlinien zurückgedrängt, so daß ein immer größer wendender magnetischer Fluß zwischen den Schenkeln entsteht, der die Sekundärspule nicht durchsetzt. Infolgedessen läßt die den Bremsklotz festhaltende Anziehungskraft nach, bis schließlich die Kraft, die bestrebt ist, beide Spulen voneinander zu trennen, größer wird als die den Bremsklotz festhaltende Kraft plus Reibung der Sekundären auf ihrem Schenkel. Die Sekundäre bewegt sich dann so weit nach rechts, bis - um bei dem vorerwähnten Beispiel zu bleiben -der im Sekundärkreis fließende Strom wieder seinen Grenzwert von i Ampere erreicht hat.
Diese magnetische Bremse bietet also gegenüber einer rein mechanischen den Vorteil, daß automatisch, je mehr die abstoßende Kraft zwischen den beiden Spulen steigt, die Bremswirkung entsprechend sinkt. Durch geeignete Bemessung der Primärwicklung und damit der Sättigung des Kerns läßt sich - eine einigermaßen konstante Primärspannung vorausgesetzt - jeder Transformatortyp mühelos einregulieren. Trotz offenen Kerns kann der Transformator als eisengeschlossen angesehen werden, solange der Bremsklotz genügend groß und der gegen die Schenkel verbleibende Luftspalt genügend klein gewählt wird. Da bei dieser Anordnung die Sekundäre ganz vom Kern heruntergezogen werden kann, ist eine Regelung der Sekundärspannung bis auf Null möglich.
Es ist aber nicht nötig, den Kern offenzu-1'assen; er kann auch durch einen die Pole verbindenden Anker geschlossen werden. Zweckmäßig erhält aber dieser Anker einen kleineren Querschnitt als der übrige Transformatorkern. Dann ist naturgemäß ein Regeln der Sekundärspannung bis auf Null unmöglich, da ja die Durchflutung der Sekundären nicht gänzlich aufgehoben werden kann. Doch genügt in vielen Fällen eine Regelmöglichkeit von 5o°/0. Der die Pole gegebenenfalls verbindende Anker setzt den Wirkungsgrad des Transformators nochmals hinauf. Auf die Wirkung des Bremsklotzes ist der Anker von nur geringem Einfluß.
Da die magnetische Bremse grundsätzlich nichts anderes ist als ein gemäß der Abbildung rechts von der Sekundären angebrachtes magnetisches Schlußstück, kann sie auch eine andere Form erhalten, z. B. die Form eines Winkel- oder T-Eisens oder eines Flacheisens, das beide Schenkel magnetisch verbindet und trotzdem an ihnen entlang gleiten kann.

Claims

PATENTANSPRUCH: Transformator mit regelbarer Sekundärspannung zum Betrieb von Spielzeugen nach Patent 505 921, dadurch gekennzeichnet,. daß die bremsende Kraft durch ein an einem oder mehreren Schenkeln des Eisenkerns angeordnetes und auf der der Primärspule abgewandten Seite der beweglichen Sekundärspule mit dieser verbundenes Stück aus magnetischem oder malnetish.erbarem-Material hervorgebracht wird.