DE547797C

DE547797C - Force equalization device for electrical voltage regulator

Info

Publication number: DE547797C
Application number: DEN24618D
Authority: DE
Original assignee: MEAF Machinerieen en Apparaten Fabrieken NV
Current assignee: MEAF Machinerieen en Apparaten Fabrieken NV
Priority date: 1925-05-28
Filing date: 1925-05-28
Publication date: 1932-03-30

Description

Kräfteausgleichvorrichtung für elektrische Spannungsregler Unter den elektrischen Spannungsregelungsapparaten, die mit Hilfe von Magneten in selbsttätiger Weise mehr oder weniger Widerstand in den Erregerkreis von Stromerzeugern schalten, gibt es eine Gruppe, die die Widerstandsveränderung vermittels einer aus Kohlenscheiben bestehenden Säule hervorruft, die einem wechselnden Druck ausgesetzt wird. lm Gegensatz zu den Regelungsapparaten, die durch Schließen und Öffnen von Kontakten wirken, hat also bei dieser Regelungsart der steuernde Magnet eine stark wechselnde Kraft auszuüben. Gewöhnlich ist hierbei die Anordnung so, daß die Kohlensäule durch eine Feder stark zusammengedrückt wird und der von der zu regelnden Spannung erregte Magnet die Kohlensäule wieder mehr oder weniger entlastet.Force equalization device for electrical voltage regulators Among the electrical voltage regulators that operate automatically with the help of magnets Wise switch more or less resistance in the excitation circuit of power generators, there is a group that mediates the change in resistance by means of one made of coal disks causes existing column, which is exposed to a changing pressure. In contrast to the control devices that act by closing and opening contacts, So with this type of regulation the controlling magnet has a strongly changing force exercise. Usually here the arrangement is such that the column of coal by a Spring is strongly compressed and excited by the voltage to be regulated Magnet relieves the column of coal more or less.

Eine derartige Spannungsregelung wird nur dann vollkommen sein, wenn bei konstanter normaler Magneterregung die drei einander entgegenwirkenden Kräfte: Reaktionsdruck der Kohlensäule, Federkraft und Magnetkraft, über den ganzen Ankerhub hinweg miteinander im Gleichgewicht sind. Dann bringt schon eine geringe Abweichung der Magneterregung bzw. der zu regelnden Spannung vom Normalwert eine Ankerverschiebung bis in die Endlagen und damit eine Widerstandsveränderung über den ganzen Regelungsbereich hervor.Such voltage regulation will only be perfect if with constant normal magnet excitation the three opposing forces: Reaction pressure of the carbon column, spring force and magnetic force, over the entire armature stroke are in balance with each other. Then even a slight deviation brings the magnet excitation or the voltage to be regulated from the normal value an armature displacement up to the end positions and thus a change in resistance over the entire control range emerged.

Unveränderlich gegeben innerhalb des ganzen Verschiebungshubes des Regelungsmechanismus ist der Verlauf der Reaktionskraft der etwas elastischen Kohlensäule. Diesem haben sich für die Herstellung des Gleichgewichtes die beiden anderen Kräfte anzupassen. Nur beschränkt einstellbar ist der Zusammenhang der magnetischen Zugkraft mit der Ankerstellung. Es ist deshalb zur Erzielung eines Kräftegleichgewichtes über den ganzen Ankerhub an irgendeiner kraftübertragenden Stelle des Regelungsmechanismus eine Vorrichtung notwendig, mit deren Hilfe in jeder Mechanismusstellung für sich die eine der drei Kräfte mit den anderen beiden ins Gleichgewicht gesetzt werden kann.Invariably given within the entire displacement stroke of the The regulating mechanism is the course of the reaction force of the somewhat elastic column of carbon. The two other forces have to act on this for the establishment of the equilibrium adapt. The relationship between the magnetic tensile force can only be adjusted to a limited extent with the anchor position. It is therefore to achieve a balance of forces over the entire armature stroke at any force-transmitting point of the control mechanism a device is necessary, with the help of which in each mechanism position for itself one of the three forces can be brought into equilibrium with the other two can.

Als solche Vorrichtung benutzte man bisher eine längs einer Leitkurve geführte Rolle, bei. der der entsprechend der Kurvenform quer zur Laufrichtung entstehende Rollendruck zum Zusammenpressen der Kohlensäule verwendet wurde.Such a device has hitherto been used along a guide curve led role. the one that arises according to the shape of the curve transversely to the direction of travel Roller pressure was used to compress the column of coal.

Eine solche Leitkurve besitzt den Nachteil einer schwierigen Herstellung. Es ist nämlich bei ihr nicht nur die Lage der einzelnen Kurvenpunkte von Bedeutung, sondern gleichzeitig auch die Richtung der Kurventangente in jedem Punkt, weil von dieser das Maß der Kräftezerlegung abhängt. Diese muß aber wieder -in einem bestimmten Zusammenhang mit dem Ort des betreffenden Kurvenpunktes sein, von dem der Grad der Kohlensäulenzusammendrückung und ihrer Reaktionskraft abhängt.Such a guide curve has the disadvantage that it is difficult to manufacture. It is not only the position of the individual curve points that is important for her, but at the same time also the direction of the curve tangent at each point, because of this depends on the degree of the decomposition of forces. But this must again - in a specific one Be related to the location of the curve point in question, from which the degree of Coal column compression and its reaction force depends.

Die vorliegende Erfindung hat eine Kräfteausgleichvorrichtung für Spannungsregelungsapparate zum Gegenstand, bei der es viel leichter ist, die in Frage stehenden drei Kräfte über den ganzen Ankerhub hinweg ins Gleichgewicht zu bringen als vermittels einer kräftezerlegenden Leitkurve. Sie beruht auf dem Grundsatz, das zwischen der Kohlensäule, der Feder und dem Magnet in jeder Mechanismusstellung individuell herbeizuführende Gleichgewicht statt durch eine regelbare Kräftezerlegung durch Krafthebelarmveränderungen herbeizuführen.The present invention has a force balancing device for Voltage regulating apparatus is the subject of which there is a lot easier is that the three forces in question are in equilibrium over the entire armature stroke to bring as by means of a force-decomposing leading curve. It is based on that Principle between the column of coal, the spring and the magnet in every mechanism position balance to be brought about individually instead of through a controllable decomposition of forces to bring about by force lever arm changes.

Die Abbildung zeigt ein Ausfülirungsbeispiel der Erfindung. A ist ein Magnet, an dessen Anker B die Feder C mittelbar angreift und durch ihn die Kohlenscheibensäule D zusammenzupressen sucht. Die obenerwähnte Vorrichtung, die in dem Kräftespiel zwischen der Magnetkraft, der Federkraft und der Reaktionskraft der Kohlensäule in jeder Mechanismusstellung für sich das Gleichgewichst herstellen soll, ist in diesem Ausführungsbeispiel zwischen die- Federkraft einerseits und die Resultante aus Magnetkraft und Säulenkraft andererseits eingesetzt und besteht aus einem mit dem Anker B fest verbundenen gebogenen Körper E, an dessen oberem Ende ein die Federkraft übertragendes biegsames Seil F eingehängt ist. Die Kurvenform des Körpers E ist in jeder Ankerstellung bestimmend für den jeweiligen Abstand der. Federkraftachse vom Ankerdrehpunkt C'z und damit für das auf den Anker ausgeübte Drehmoment. Die Kurve ist so gewählt, daß über den ganzen Ankerhub hinweg in jeder Stellung Gleichgewicht herrscht.The figure shows an exemplary embodiment of the invention. A is a magnet, the armature B of which is indirectly engaged by the spring C and through it the column of carbon discs D is looking to squeeze. The above-mentioned device used in the play of forces between the magnetic force, the spring force and the reaction force of the column of coal is supposed to create the equilibrium in every mechanism position is in this embodiment between the spring force on the one hand and the resultant from magnetic force and column force on the other hand used and consists of a with the armature B firmly connected curved body E, at the upper end of a spring force transmitting flexible rope F is attached. The curve shape of the body E is in each anchor position determining the respective distance of the. Spring force axis from the anchor pivot point C'z and thus for the torque exerted on the anchor. the The curve is chosen so that equilibrium is maintained over the entire armature stroke in every position prevails.

Bei einer derartigen Ausgleichvorrichtung ist also für jede Ankerstellung nur eine veränderliche Größe, nämlich der Seilabstand vom Ankerdrehpunkt, einzustellen.With such a compensating device is therefore for each armature position only one variable variable, namely the rope distance from the anchor pivot point, to be set.

Die Ausgleichvorrichtung könnte ebensogut z. B. zwischen die Säulenkraft und die vereinigte Magnet- und Federkraft eingesetzt werden, oder zwischen die Magnetkraft und. die Resultante aus Feder- und Säulenkraft.The balancing device could just as well be z. B. between the column force and the combined magnetic and spring force are used, or between the magnetic force and. the resultant of the spring and column force.

Anstatt der zusammenhängenden Kurve kann auch eine Reihe von einzelnen Punkten den Seilabstand vom Ankerdrehpunkt regeln, und es können diese Punkte zur leichteren Einstellbarkeit vermittels Schrauben verschiebbar gemacht werden. -Eine Steuerurig eines Federkraftaclisenabstandes durch eine Kurvenscheibe wurde bisher, auch in Spannungsreglern, zum Ausgleich der Veränderlichkeit der Federkraft selbst angewendet zur Erzielung eines durch eine Feder auszuübenden konstanten Drehmomentes längs eines großen Drehwinkels. Bei der vorliegenden Anordnung wird die Wirkung erzielt, vermittels einer Kurvenscheibe auch die Veränderlichkeit von fremden, der Federkraft entgegenwirkenden Kräften auszugleichen. Es ist dadurch möglich geworden, bei Spannungsreglern, die auf dem Kohledruckprinzip beruhen, trotz des stark veränderlichen Kohlensäulenreaktionsdruckes eine bisher unerreicht hohe Regelungsgenauigkeit zu erzielen. Die Brauchbarmachung dieses Regelungsprinzips auch für Präzisionsregelung besitzt besondere Bedeutung, weil es an Betriebssicherheit alle anderen Regelungsarten übertrifft. Die hohe Betriebssicherheit hängt damit zusammen, daß bei Kohledruckreglern keine Kontakte zu öffnen und zu schließen .sind und daher alle Störungsquellen, die mit schlechten Kontakten zusammenhängen, in Wegfall kommen. ,Instead of the contiguous curve can also be a series of individual ones Points regulate the rope distance from the anchor pivot point, and these points can be used for Easier adjustability can be made slidable by means of screws. -One Up until now, a cam disk was used to control a spring force air gap, also in voltage regulators, to compensate for the variability of the spring force itself used to achieve a constant torque to be exerted by a spring along a large angle of rotation. With the present arrangement, the effect achieved, by means of a cam, the variability of foreign, the Balance counteracting forces. It has thereby become possible with voltage regulators based on the carbon pressure principle, despite the highly variable Carbon column reaction pressure to a previously unattained high control accuracy achieve. The utilization of this control principle also for precision control is of particular importance because all other types of control are operationally reliable surpasses. The high operational reliability is related to the fact that with coal pressure regulators no contacts to open and close .are and therefore all sources of interference, which are related to bad contacts are no longer available. ,

Claims

PATENT CLAIM: Force equalization device for electrical voltage regulators, which is the change in voltage directly or indirectly through an in the circuit activated carbon disc column (D) exposed to variable pressure, and where the variable reaction force of the column of coal (D), the force of a Magnet (A) and the force of a spring (C) along the entire stroke of the mechanism are to be brought into equilibrium with each other, characterized in that that one of them (C) is guided by a flexible pulling element (F) which is carried out by a guide curve (E) in each mechanism position in such an effective distance is brought from the pivot point (G) of the body (B) on which the pulling element engages that the required balance of forces arises.