DE511292C

DE511292C - Electromagnetic device for continuous remote indication of the position of moving organs

Info

Publication number: DE511292C
Application number: DES89435D
Authority: DE
Original assignee: TECH D ETUDES ET D ENTPR S POU
Current assignee: TECH D ETUDES ET D ENTPR S POU
Priority date: 1928-02-01
Filing date: 1929-01-20
Publication date: 1930-10-30
Also published as: GB305166A; FR648054A; CH139964A

Description

Es sind elektromagnetische Vorrichtungen zur Fernanzeige der Stellung beweglicher Organe bekannt und schon mehrfach ausgeführt worden. Eine besondere Gruppe derselben arbeitet zudem ohne jegliche Stromunterbrechung und gewährleistet dadurch eine lange Lebensdauer, ohne die Genauigkeit der Angaben der Anzeigegeräte zu beeinträchtigen. Diese elektromagnetischen Fernanzeigevorrichtungen leiden aber unter dem Mangel einer nicht genügend gleichmäßigen Skalaeinteilung des elektrischen Ableseinstrumentes', das entweder ein Volt- oder ein Amperemeter ist.They are electromagnetic devices for remote indication of the position of moving organs known and has already been carried out several times. A special group of them also works without any power interruption and thereby ensures a long service life without compromising the accuracy of the To impair the information provided by the display devices. These remote electromagnetic displays but suffer from the lack of an insufficiently uniform scale division of the electrical reading instrument ', which is either a volt meter or an ammeter.

Gegenstand der Erfindung ist eine Verbesserung dieser Verhältnisse durch die Anbringung einer kurzgeschlossenen zusätzlichen Wicklung, die auf dem Magnetkreis des Autotransformators angeordnet ist.The object of the invention is to improve these conditions through the attachment a short-circuited additional winding, which is arranged on the magnetic circuit of the autotransformer.

Die Zeichnung veranschaulicht zwei Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes als Verbesserung der bekannten einfachen Anordnung, die zunächst allein beschrieben wird. Es zeigt:The drawing illustrates two exemplary embodiments of the subject matter of the invention as an improvement on the known simple ones Arrangement that will first be described on its own. It shows:

die Abb. 1 ein Schaltungsschema für die Vorrichtung bei Verwendung eines Voltmeters und dieFig. 1 is a circuit diagram for the device using a voltmeter and the

Abb. 2 die entsprechende Kurve der Spannung als Funktion der Verschiebung des Kernes.Fig. 2 shows the corresponding curve of the voltage as a function of the displacement of the Kernes.

In der Abb. 3 ist das Schaltungsschema der Vorrichtung bei Verwendung eines Amperemeters dargestellt, in derIn Fig. 3 is the circuit diagram of the device using an ammeter shown in the

Abb. 4 das entsprechende Kurvenbild der Stromstärke in Abhängigkeit von der Ver-Schiebung des Kernes.Fig. 4 shows the corresponding graph of the current intensity as a function of the displacement of the core.

Die Abb. 5 endlich stellt einen Längsschnitt eines Autotransformators in konstruktiver Ausbildung dar.Finally, Fig. 5 represents a longitudinal section of an autotransformer in a constructive manner Training.

In Abb. ι bezeichnet 1 den im Raum feststehenden Teil eines Magnetkreises mit veränderlichem Luftspalt am Ende 2 je nach der Lage eines beweglichen Kernes 4 und einem unveränderlichen Luftspalt am anderen Ende 3.In Fig. Ι 1 denotes the fixed in space Part of a magnetic circuit with a variable air gap at the end 2 depending on the position of a movable core 4 and a fixed air gap at the other end 3.

Der Kern 4 ist mit einem beweglichen Teil 11, dessen Stellung beobachtet werden soll, mit Hilfe zweier Lenker 10 und zweier Bolzen 12 verbunden. Der Kern verschiebt sich im Innern einer Spule, welche in zwei Teile geteilt ist, von denen der eine, 6, die primäre Wicklung eines Autotransformators bildet, der zwischen zwei Klemmen 7 und 8 durch eine Wechselstromquelle mit konstanter Span'The core 4 is provided with a movable part 11, the position of which is to be observed, connected by means of two links 10 and two bolts 12. The core shifts in Inside a coil which is divided into two parts, one of which, 6, the primary Winding of an autotransformer that passes between two terminals 7 and 8 an alternating current source with constant span '

nung und Frequenz gespeist wird und der andere Teil 5 die Sekundärwicklung des Transformators bildet und mit einem Voltmeter 9 in Verbindung steht, welches die Spannung an den Klemmen dieser Wicklung anzeigt.voltage and frequency is fed and the other part 5 forms the secondary winding of the transformer and uses a voltmeter 9 is related, which is the voltage at the terminals of this winding indicates.

Der Geber wird auf oder in der Nähe des zu beobachtenden Organs aufgestellt, wogegen das Voltmeter auf einer Schalttafel der zentralen Beobachtungsstelle der ganzen Anlage angebracht ist. Die beiden Vorrichtungen werden durch die Stromleitungen 13 und 14 miteinander verbunden, welche jede beliebige Länge haben können. Jeder Stellung des beweglichen Kernes 4 entspricht ein gewisser magnetischer Zustand des Stromkreises und demgemäß eine ganz bestimmte Spannung an den Klemmen der Wicklung 5 und eine ebenfalls bestimmte Lage des Zeigers des Voltmeters. Das Zifferblatt des Anzeigegerätes kann anstatt in Volt in Millimeter zur Anzeige der Verschiebung des Kernes, in Grade zur Kenntlichmachung der prozentualen Öffnung eines Schiebers a5 oder in sonstige Einzelheiten eingeteilt werden, welche der Beschaffenheit des zu beobachtenden Organs angepaßt sind.The transducer is placed on or near the organ to be observed, whereas the voltmeter on a control panel of the central observatory all over the place Attachment is attached. The two devices are connected by the power lines 13 and 14 connected to one another, which can be of any length. Each position of the movable core 4 corresponds to a certain magnetic state of the circuit and accordingly a very specific voltage at the terminals of the Winding 5 and a specific position of the voltmeter pointer. The dial of the display device can display the displacement in millimeters instead of in volts of the core, in degrees to indicate the percentage opening of a valve a5 or divided into other details, which are adapted to the nature of the organ to be observed.

Sobald gemäß Abb. 1 der Kern 4 in die Wicklung eindringt, wird die Reluktanz des magnetischen Stromkreises verkleinert, und die Spannung steigt infolgedessen an den Klemmen der Wicklung 5. Abb. 2 zeigt punktiert, 17, den Verlauf der Spannung als Funktion der Verschiebung des Kernes von der vollständig herausgeschobenen bis zur vollständig hineingeschobenen Stellung des Kernes. As soon as the core 4 penetrates the winding as shown in Fig. 1, the reluctance of the magnetic circuit and the voltage increases as a result Clamping of winding 5. Fig. 2 shows, dotted, 17, the course of the voltage as a function the displacement of the core from the completely pushed out to the completely inserted position of the core.

Man kann ebenfalls eine Vorrichtung herstellen, welche die Veränderung des Stromes ausnutzt. Die Abb. 3 zeigt eine Zusammenstellung einer solchen Vorrichtung.One can also make a device which changes the current exploits. Fig. 3 shows a composition of such a device.

Der Magnetkreis, die Luftspalte 2 und 3, der bewegliche Kern 4, die Antriebstelle 10, 11, 12 dieses Kernes bleiben dieselben wie im vorhergehenden Falle. Die Spule 16 besteht aus nur einem Teil, welcher, wie vorgehend, durch eine Wechselstromquelle mit konstanter Spannung und Frequenz zwischen den Klemmen 7 und 8 gespeist wird. Ein Amperemeter 17 ist im Stromkreis der Spule eingeschaltet. Bei vollständig aus der Spule herausgerücktem Kern ist der Selbstinduktionskoeffizient des magnetischen Stromkreises am kleinsten und die durchfließende Strommenge am größten. Ist der Kern dagegen gänzlich hineingerückt, so wird der Selbstinduktionskoeffizient am größten, die durchfließende Strommenge am geringsten. Jeder Lage des Kernes auf seinem Hubweg entspricht eine ganz bestimmte durchfließende Strommenge und demgemäß auch eine stimmte Stellung des Zeigers des Amperemeters, dessen Zifferblatt nicht in Ampere, sondern in Millimeter der Verschiebung des Kernes, in Grad oder Prozent der Öffnung usw. eingestellt werden kann.The magnetic circuit, the air gaps 2 and 3, the movable core 4, the drive point 10, 11, 12 of this core remain the same as in previous trap. The coil 16 consists from only one part, which, as above, is provided by an alternating current source with constant voltage and frequency between the Terminals 7 and 8 are fed. An ammeter 17 is in the circuit Coil switched on. When the core is completely removed from the coil, the self-induction coefficient is of the magnetic circuit is smallest and the amount of current flowing through is the largest. Is the core against it is completely inserted, the self-induction coefficient becomes the greatest, the smallest amount of electricity flowing through. Each position of the core on its stroke corresponds to a very specific amount of current flowing through and accordingly also one correct position of the pointer of the ammeter, the dial of which is not in amperes, but in millimeters of the displacement of the core, in degrees or percent of the opening etc. can be set.

Die Kurve, welche die Veränderung der durchfließenden Strommenge in der Spule als Funktion der Verschiebung des Kernes bei gleichem Beginn der Bewegung und gleieher Bewegungsrichtung für die Verschiebung wie im vorhergehenden Falle (Abb. 1, 2) darstellt, ist in Abb. 4 veranschaulicht durch die punktierte Kurve 19.The curve showing the change in the amount of current flowing through the coil as a function of the displacement of the core with the same beginning of the movement and equal Represents the direction of movement for the displacement as in the previous case (Fig. 1, 2), is illustrated in Fig. 4 by the dotted curve 19.

So weit ist die Vorrichtung heute bekannt. Wie die Abb. 2 und 4 punktiert angeben, verlaufen bei dieser einfachen Anordnung Spannung und Strom nach erheblich gekrümmten Kurven und sind infolgedessen für eine genaue Ablesung im Bereich des Hubendes bzw. Hubanfanges des Kernes nicht sehr geeignet, da die Skalaeinteilung an einem Ende gegenüber der Einteilung in der Mitte zu klein wird und am andern Ende zu groß.This is how far the device is known today. As Fig. 2 and 4 indicate in dotted lines, With this simple arrangement, the voltage and current are considerably curved Curves and are therefore for an accurate reading in the area of the end of the stroke or the beginning of the stroke of the core is not very suitable because the scale division is on one end becomes too small compared to the division in the middle and at the other end becomes too small great.

Die Erfindung besteht in der Anordnung einer kurzgeschlossenen Wicklung 15 auf dem vorhandenen Magnetkreis. Sie wirkt wie folgt: ein gewisser Teil des induktiven primären Magnetflusses wird durch diese kurzgeschlossene Wicklung aufgehoben und mithin im Falle der Abb. 1 die Sekundärspannung verkleinert. In der Tat wird die geschlossene Hilfswicklung von einem Teil des primären induktiven Kraftflusses durchsetzt, welcher in ihr einen Strom induziert, der selbst einen Kraftfluß in Gegenwirkung zum Hauptfluß erzeugt und mithin diesen Hauptfluß vermindert. Der Einfluß der kurzgeschlossenen Hilfswicklung 15 auf die Sekundärspannung ergibt also eine Verflachung der Kurve derselben in Funktion der Verschiebung des Kernes bei gleichzeitiger Herabsetzung derselben. Anstatt der punktierten Kurve 17 in Abb. 2 wird daher die stark aus- 105. gezogene Kurve 18 erzeugt werden. Durch die Wahl des Widerstandes und auch in gewissem Maße der Lage dieser kurzgeschlossenen Hilfswicklung kann nach Belieben die sekundäre Spannungskurve gestreckt erhalten werden.The invention consists in the arrangement of a short-circuited winding 15 on the existing magnetic circuit. It works as follows: a certain part of the inductive primary Magnetic flux is canceled by this short-circuited winding and therefore in the case of Fig. 1, the secondary voltage is reduced. In fact, the closed one A part of the primary inductive power flow penetrates the auxiliary winding, which induces a current in it, which itself creates a flow of force in opposition to the Main flow generated and thus reduced this main flow. The influence of the shorted Auxiliary winding 15 to the secondary voltage thus results in a flattening of the curve of the same as a function of the displacement of the core with a simultaneous reduction the same. Instead of the dotted curve 17 in Fig. 2, the curve is strongly off. drawn curve 18 are generated. By the choice of resistance and also to a certain extent Dimensions of the position of this short-circuited auxiliary winding can keep the secondary voltage curve stretched at will will.

Genau gleich verhält es sich bei der Anordnung nach Abb. 3. Bei Verwendung der kurzgeschlossenen Hilfswicklung 15 ergibt sich anstatt des punktierten Stromverlaufes 19 in der Abb. 4 der tiefer liegende, aber gestreckte, vollausgezogene Verlauf 20.The situation is exactly the same with the arrangement according to Fig. 3. When using the short-circuited auxiliary winding 15 results instead of the dotted current curve 19 in Fig. 4 the deeper, but stretched, fully extended course 20.

Abb. s zeigt eine Bauart der Vorrichtung, welche gestattet, für ganz verschiedene Hübe des zu beobachtenden Organs benutzt zu 12a werden.Fig. S shows a type of device that allows for very different strokes of the organ to be observed can be used for 12a.

Die Vorrichtung ist dabei auf einem Ge-The device is on a

stell 21 angebracht. Dieses Gestell trägt eine Achse 22, um welche ein Hebel 11 schwingen kann, dessen eines Ende mit dem beweglichen Kern der Anzeigevorrichtung mittels zweier Lenker io und Bolzen 12 verbunden ist und dessen anderes Ende in Abhängigkeit von dem zu beobachtenden Organ mittels verschiebbaren Lenkers 23, Bolzen 24 in dein verschiedenen zu diesem Zwecke vorgesehenen Bohrungen und Spannvorrichtung 25 eingestellt wird.position 21 attached. This frame carries a Axis 22 around which a lever 11 can swing, one end of which is connected to the movable one Core of the display device connected by means of two handlebars io and bolts 12 and its other end depending on the organ to be observed means slidable handlebar 23, bolts 24 in your various intended for this purpose Bores and jig 25 is set.

Je nachdem der Bolzen 24 mehr oder weniger von der Achse 22 entfernt wird, wird der gleiche Hub des Kernes einem mehr oder weniger großen Hub des zu beobachtenden Organs entsprechen.Depending on whether the bolt 24 is more or less removed from the axle 22, the same stroke of the core a more or less large stroke of the one to be observed Organ correspond.

Claims

Claim:

Electromagnetic device for continuous remote display of the position movable organs with a closed magnetic circuit in which two air gaps, one of constant and the others of variable width ^ switched on are, characterized in that through the use of an additional closed auxiliary circuit (15) the the voltage or current intensity as a function of the displacement of a core (4) representing the reading curve is stretched at will.

1 sheet of drawings