DE647953C - Resonanzgeraet, insbesondere Resonanzrelais, mit elektromagnetisch angetriebenen, auf die Erregerfrequenz abgestimmten, unter Arbeitsleistung schwingenden mechanischen Organen - Google Patents

Description

Zu Steuer- und zahlreichen anderen Zwecken bei elektrischen Anlagen werden gewöhnlich. Relais benutzt, die darauf beruhen, daß ihr Ansprechen von elektrischen oder mechanischen 5 oder elektrischen und mechanischen Resonanzerscheinungen abhängig ist. Das Ziel bei der Einrichtung dieser Resonanzanlagen ist im allgemeinen die Vergrößerung der Empfindlichkeit der Apparate für einen Erregungsstrom ganz bestimmter Frequenz. Außerdem sollen die Grenzen möglichst eng gehalten werden, in denen ein Ansprechen des Apparates auf Frequenzen, die nach der einen oder anderen Seite von der eigentlichen Resonanzfrequenz abweichen, erfolgt.

Die zu diesem Zweck verwendeten elektrischen Mittel sind bekannt und bestehen praktisch stets aus geeignet bemessenen Kapazitäten und Selbstinduktionen, die entweder in Reihenschaltung oder in Parallelschaltung angewendet werden.

Die mechanischen ResSnanzerscheinungen -werden mit Hilfe beweglicher Teile hervorgerufen, die eine bestimmte Eigenschwingungszahl besitzen, wie beispielsweise Stimmgabeln, schwingende Lamellen, runde Unruhen, Pendel u. dgl. Wenn die Eigenschwingungszahl dieser Elemente der Periode der erregenden Kraft" entspricht oder wenn sie genügend nahe an dieser liegt, so tritt Resonanz ein.

Nun -.wirkt aber im allgemeinen in einem elektromagnetischen Resonanzrelais das schwingende Organ mit den Steuerteilen zusammen, auf die das Relais seme Steuerwirkung ausüben soll, beispielsweise eine Unterbrechung oder irgendeine beliebige mechanische Einwirkung. Dabei erfährt das schwingende Organ eine mehr oder weniger bedeutende Dämpfung, deren Größe abhängig ist von der zu leistenden .Arbeit. Unter diesen Bedingungen ist die auftretende Resonanzerscheinung nicht immer so scharf ausgeprägt, wie es zu wünschen ist. Aus diesem Grunde sind die bekannten und für gewöhnlich verwendeten elektrischen und mechanischen Mittel nicht immer ausreichend, um ein Arbeiten der Relais bei ausreichender Selektivität in bezug auf die Frequenz des Erregungsstromes sicherzustellen.

Da derartige Relais in Fernsteuer- oder Fernanzeigesystemen verwendet werden, ist man zu der zuweilen unerwünschten Anordnung gezwungen worden, die Frequenzen der Erregungsströme so weit auseinanderzulegen, daß jedes auf eine bestimmte Frequenz abgestimmte

Relais nur auf diese eine Frequenz anspricht, nicht aber auf eine andere. Wenn nun solche Relais besonders in den Empfangsgeräten für den Elektrizitätsverteilungsnetzen überlagerte Ströme verwendet werden und wenn die Übeflagerungsströme Frequenzen im Tonbereich od6r darüber haben, so sind besondere Vorsichtsmaßregeln erforderlich, um ein unzeitiges Ansprechen der Relais unter der Einwirkung von ίο Störströmen, beispielsweise von harmonischen Netzströmen, zu vermeiden.

Ziel der Erfindung ist es, elektrische Resonanzgeräte zu schaffen, die gegen ein unzeitiges Ansprechen auf solche Erregungsströme geschützt sind, auf die sie nicht ansprechen sollen. Bei den mit elektromagnetisch erregten schwingenden Organen ausgerüsteten Geräten, wie sie bisher bekannt waren, werden diese Organe dem Einfluß von Störfrequenzen dadurch entzogen, daß elektrische Filter in den Erregungsstromkreis gesetzt werden. Dabei erhält man die gewünschte Wirkung entweder, wenn man in den Erregungskreis dieser Geräte solche Stromkreise in Reihe einbaut, die ihre höchste Impedanz gerade für die unerwünschten Störfrequenzen besitzen, oder man schaltet parallel zu den Erregungsleitungen des Gerätes Stromkreise, die für diese Frequenzen ein Minimum an Impedanz darstellen.

Gegenstand der Erfindupg bildet eine An-Ordnung, bei der dieselbe Wirkung der Unterdrückung von Störfreqenzen auf rein mecha^ nischem Wege mittels schwingender Organe erzielt wird, die auf diese Störfrequenzen abgestimmt sind und frei -schwingen können, so daß sie möglichst die gesamte dem Gerät durch diese Störfrequenzen zugeführte Energie auf sich ziehen. Diese rein mechanischen Organe bilden also für das mit ihnen ausgerüstete Empfangsgerät das mechanische Gegenstück zu den elekirischen, parallel zum Erregungskreis geschalteten Stromkreisen, die für die betreffenden Störfrequenzen ein Minimum an Impedanz darstellen. Es werden also erfindungsgemäß in einem mit elektromagnetisch angetriebenen, auf die Erregerfrequenz abgestimmten, unter Arbeitsleistung schwingenden mechanischen Organen ausgerüsteten Resonanzgerät zusätzlich frei schwingende mechanische Organe angeordnet, die auf die gegebenenfalls auftretenden Störfrequenzen abgestimmt sind und die die Energie dieser Störfrequenzen den unter Arbeitsleistung schwingenden Organen entziehen. Das Gerät erhält so durch einfache Mittel eine hohe Abstimmschärfe und eine große Selektivität, da die zusätzlich angeordneten schwingenden Organe, die überhaupt keine Arbeit zu leisten haben, den zur Arbeitsleistung herangezogenen Organen gerade in dem Bereich der Störfrequenzen, auf die die zusätzlichen Organe abgestimmt sind und auf die sie infolge ihrer völligen Entlastung von jeder Arbeitsaufgabe besonders leicht ansprechen, jede Energie entziehen. Man verwendet ein oder mehrere dieser frei schwingenden Organe, je nachdem, ob der Einfluß einer

χ mehrerer Störfrequenzen ausgeschaltet igrgyfden soll.
"r^iSin Ausführungsbeispiel der Erfindung soll das näher erläutern: Es sei angenommen, daß ein als Empfangsgerät für die ausgesandten, dem Netz überlagerten Ströme dienendes Relais abgestimmte schwingende Lamellen besitzt. Im allgemeinen werden deren so viel verwendet, wie Steuerwirkungen ausgelöst werden sollen. Wenn beispielsweise ein Relais dazu bestimmt ist, einen Unterbrecher zu schließen oder zu öffnen in Abhängigkeit von zwei Strömen von bestimmten, voneinander verschiedenen Frequenzen-F₁ und JP₂, so besitzt das Relais zwei auf diese beiden Frequenzen abgestimmte Lamellen. Wenn aus irgendwelchen Gründen diese Lamellen dem störenden Einfluß eines möglicherweise auftretenden Stromes von der Frequenz F₃ entzogen werden sollen, so wird eine dritte schwingende Lamelle in dem Relais angebracht, die gerade auf diese Frequenz F₃ abgestimmt und so angeordnet ist, daß sie von dem magnetischen System erregt werden kann, das für gewöhnlich die auf die Frequenzen P₁ und P₂ abgestimmten Lamellen erregt. Diese dritte Lamelle ist so frei wie irgend möglich angeordnet und soll insbesondere kein Verbindungsorgan besitzen, durch das die Schwingungen dieser Lamelle zu irgendwelcher -Arbeitsleistung ausgenutzt werden. Wenn nun ein Strom von der Frequenz P₃ den Erregungsstromkreis des Relais durchfließt, so gerät die entsprechende Lamelle in Schwingungen und schwingt um so stärker, je weniger sie gedämpft ist. Durch diese Schwingungen entwickelt sie eine elektromotorische Gegenspannung an den Klemmen des Erregungs-Stromkreises, und die Folge davon ist, daß der durch das Relais fließende Strom von der Frequenz P₃, sobald die entsprechende Lamelle schwingt, einen erheblich kleineren Wert annimmt, als er ohne die Gegenwart dieser schwingenden Lamelle aufweisen würde.

Unter diesen Bedingungen sind die auf die Frequenzen P₁ und F₂ abgestimmten Lamellen nicht empfindlich auf einen Strom von der Frequenz P₃, dessen Wert durch die Anbringung und das Schwingen der zusätzlichen, auf diese Frequenz abgestimmten Lamelle ausreichend vermindert wird.

Die beschriebene Einrichtung soll nur als Ausführungsbeispiel gelten, um das Verstandnis der Erfindung zu erleichtern. Jedoch bezieht ich die Erfindung ganz allgemein auf jedes Relais oder elektrisches Gerät, das auf gewisse Ströme ansprechen, auf andere aber nicht ansprechen soll und das beispielsweise schwingende Lamellen als Arbeits- oder Auswählorgane benutzt. Die den Gegenstand der Erfindung

bildende Einrichtung kann insbesondere verwendet werden in Kombination mit elektrischen Geräten, die Filter enthalten, und gegebenenfalls kann die Einrichtung auch an Stelle dieser Filter treten.

Claims (3)

1. Patentansprüche:

   i. Resonanzgerät, insbesondere Resonanzrelais, mit elektromagnetisch angetriebenen, auf die Erregerfrequenz abgestimmten, unter Arbeitsleistung schwingenden mechanischen Organen, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Gerät zusätzlich frei schwingende, auf die gegebenenfalls auftretenden Störfrequenzen abgestimmte; mechanische Organe derart angeordnet sind, daß sie die Energie der Störfrequenzen den unter Arbeitsleistung schwingenden Organen entziehen.
2. 2. Resonanzgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine der Anzahl der unschädlich zu machenden Störfrequenzen gleiche Anzahl einzelner, frei schwingender Resonanzorgane vorhanden ist.
3. 3. Verwendung eines Resonanzrelais nach Anspruch 1 oder 2 in mit überlagerten Strömen arbeitenden Steuersystemen für die Umschaltgeräte von Mehrfachtarif zählern.