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Schalteinrichtung für eine elektrische meßvorrichtung mit mehreren
Wießstufen für verschiedene Belastung Um bei Voltmetern, die für verschiedene Meßbereiche
verwendbar sind, das Umschalten auf die verschiedenen Meßbereiche von Hand zu vermeiden,
hat man vorgeschlagen, die Umschaltung selbsttätig in Abhängigkeit von der zu messenden
Spannung vor sich gehen zu lassen.
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Demgegenüber besteht die Erfindung darin, d.aß bei. derartigen Meßverrichtungen
die der jeweiligen Belastung entsprechende Meßstufe in Abhängigkeit von der Stellung
des Steuerorgans einer Regelvorrichtung selbsttätig einschaltbar angeordnet ist.
Eine derartige Anordnung ist von besonderem Wert, wenn es sich um ein Voltmeter
zum Messen der Klemmenspannung eines in Leonardschaltung angetriebenen Motors handelt.
In diesem Falle wird das selbsttätige Umschalten des Voltmeters auf verschiedene
Meßbereiche in Abhängigkeit von der Stellung des Steuerorgans des Leonardreglers
vorgenommen. Dies kann beispielsweise dadurch geschehen, daß man einen 3Valzenschalter
vorsieht, dessen Schleifkontakte auf bestimmte Längen geschnitten werden. Der Hebel
des Walzenschalters kann mechanisch mit dem Hebel des Leonardreglers verbunden sein.
Die Erfindung ist außerdem so beschaffen, daß das Voltmeter beim Anwachsen der zu
messenden Spannung über ein zulässiges Maß kurzgeschlossen wird. Das Kurzschließen
des Voltmeters erfolgt dabei am einfachsten durch ein Spannungsrelais, das immer
an der gleichen Spannung wie das Voltmeter beim niedrigsten Meßbereich liegt. Um
zu erreichen, daß dieses Spannungsrelais bei allen Meßbereichen immer an dergleichen
Spannung wie das Voltmeter liegt, kann man Widerstände parallel zu dem Voltmeter
und den Voltmeter-Vorschaltwiderständen anordnen. Diese Parallehwiderstände werden
entsprechend dem Voltmeterwiderstand und den Voltmeter-Vorschaltwiderständen abgestuft.
Das Einschalten und Kurzschließen dieser Parallelwiderstände erfolgt gleichzeitig
mit dem Einschalten und Kurzschließen der Voltmeter-Vorscbaltividerstände, und zwar
am besten durch Relais, die über den Walzenschalter und den Leonardregler, demnach
mittelbar in Abhängigkeit von der Spannung der Leonarddynamo gesteuert werden.
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Zur näheren Erläuterung der Erfindung diene das in der Zeichnung schematisch
dargestellte Ausführungsbeispiel.
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z ist eine Leonardsteuerdynamo, die über die Leitungen 2, 3 den Strom
für den nicht dargestellten Arbeitsmotor liefert, q. ist die Erregerwicklung für
die Leonarddynamo, die
über die Leitungen 5, 6 fremd erregt wird.
Mit 7 ist der Leonardregler angedeutet, der sehr feinstufig gewählt ist und mit
dessen Hilfe die Regelung des Erregerstromes und damit der Klemmenspannung der Leonarddynamo
i erzielt wird.
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Die Klemmenspannung der Leonarddynamo wird durch das Voltmeter $ gemessen,
das mit Hilfe der Vorschaltwiderstände g für verschiedene Meßbereiche, z. B. Zoo-
bis iooo Volt, umgeschaltet werden kann. Das Umschalten .auf die verschiedenen Meßbereiche
erfolgt durch den Walzenschalter io, dessen. Kontaktbahnen i i auf erforderliche
Längen abgeschnitten sind. Der Schalthebel 12 dieses Walzenschalters ist mit dem
Schalthebel 13 des Leonardreglers durch eine- Welle 14 mechanisch fest gekuppelt.
15 und 16 sind Leitungen, die an eine nicht dargestellte Hilfsstromquelle angeschlossen
sind. Der Strom in der Leitung 15 fließt dabei über den Kontakthebel 12, die Kontaktsegmente
i i, die Leitungen 16', durch die Relais 17 in die Leitung 16 zurück. Der Walzenschalter
io schaltet in den ersten Reglerstellungen die vier Relais 17 ein, deren Kontaktteller
18 die Vorschaltwiderstände g des Voltmeters kurzschließen und so den niedrigsten
Meßbereich äoo Volt herstellen. Beim Bewegen des Schalthebels 13 und damit des Schalthebels
12 im Uhrzeigersinn verläßt der Kontakthebel 12 zuerst das innerste der Kontaktsegmente
i i, wodurch das erste der Relais 17 (erstes von links) abfällt und so den q.oo-Volt-Meßbereich
an den Voltmeter-Vorschaltwiderständen freigibt. Wird der Schalthebel 13 und damit
auch der Hebel 12 noch weiter ausgelegt, so fällt das nächste der Relais 17 (zweites
von links) ab, das den 6oo-Volt-Meßbereich ,öffnet usw.
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Bringt man am Leonardregler eine Skala an, deren Teilstriche mit der
Anzahl der Reglerkontakte übereinstimmen und die Markierungen entsprechend der Länge
der einzelnen Kontaktbahnen am Walzenschalter io besitzt, versieht man ferner den
Schalthebel 13 mit einem Zeiger, der über die Skala hinweggleitet, so gibt die Stellung
des Zeigers ohne weiteres den jeweils eingeschalteten Voltmetermeßbereich ,an.
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Es kann nun der Fall eintreten, daß. das Voltmeter beim Anfahren oder
beim schnellen Zurücklegen des Steuerhebels 13 vorübergehend eine zu hohe Spannung
erhält. Die Ursache für die Entstehung dieser überspannung liegt einmal darin, daß
die Kompoundwicklung i g des Leonardgenerators bei schnellem Anfahren sehr starke
Ströme führt, die die Erregung des Leonardgenerators verstärken und damit die Klemmenspannung
erhöhen, und sie liegt beim zweitenmal darin, daß der angetriebene Motor beim Abschalten
der Erregung der Steuerdynamo infolge der kinetischen Energie der mit ihm gekuppelten
Masse als Generator läuft und Leistung in die Leonardmaschine zurückgibt, Vor diesen
gefährlichen überspannungen wird das Voltmeter durch das Spannungsrelais 2o geschützt,
das das Voltmeter beim Auftreten der Überspannungen kurzschließt. Dieses Spannungsrelais
liegt dabei an derselben Spannung wie das Voltmeter für den Meßbereich von 20o Volt.
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Mit 21, 22 sind Widerstände angedeutet, die zu dem Voltmeter und seinen
Vorschaltwiderständen parallel angeordnet sind. Die Parallelwiderstände werden dabei
entsprechend dein Voltmeterwiderstand und den Voltmeter - Vorschaltwiderständen
abgestuft. Ändert sich die Ohmzahl der Vorschaltwiderstände g durch Ansprechen eines
der Relais 17, so ändert sich gleichzeitig auch die Ohmzahl der Parallelwiderstände
21 um einen analogen Wert, so daß am Widerstand 22 und damit am Spannungsrelais
2o stets dieselbe Spannung wie am Voltmeter für den 2oo-Volt-Meßbereich herrscht.
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In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel schließt das Spannungsrelais
2o das Voltmeter 8 kurz, wenn die auftretende Spannung etwa 21o Volt beträgt und
gibt es wieder frei, wenn die Spannung auf etwa Zoo Volt zurückgegangen ist.