DE648983C - Metalldrahtwiderstand, insbesondere Eisenwasserstoffwiderstand, mit durch einen Vorschaltwiderstand veraenderlichem Regelbereich - Google Patents

Description

• Metalldrahtwiderstand, insbesondere Eisenwasserstoffwiderstand, mit durch einen Vorschaltwiderstand veränderlichem Regelbereich Metalldrahtwiderstände (Regulatorröhren), insbesondere Eisenwasserstoffwiderstände, die häufig oder ständig an der oberen Grenze ihres Spannungsbereiches benutzt werden, haben eine verhältnismäßig geringe Lebensdauer. Ein Regelwiderstand, der in der Mitte seines Regelbereiches mit der Spannung h2 (vgl. Abb. i) belastet wird, hält üblicherweise 5ooo bis ioooo Brennstunden. Wird jedoch derselbe Regelwiderstand ständig mit der höheren Spannung Vg belastet, so kann dadurch die Lebensdauer auf iooo bis aooo Stünden herabgehen. Eine Anzahl von Anwendungsgebieten sind aus diesem Grunde diesen Regelwiderständen verschlossen. Das gilt insbesondere für solche Anwendungsgebiete, bei denen. es infolge einer langandauernden, unterschiedlichen Spannungsaufnahme eines Arbeitsgerätes notwendig ist, den vollen Regelbereich des Regelwiderstandes auszunutzen, so daß also die Spannung am Regelwiderstand während eines beträchtlichen Teiles der Brenndauer bei h, liegt.
• Aus den dargelegten Gründen besteht das Bedürfnis, die Belastung des Regelwiderstandes nach dem Erreichen des Spannungswertes T% 3 wieder auf 1z oder auf den noch -niedrigeren Wert Ih zurückzuführen. Eine solche Anordnung würde gleichzeitig den Regelbereich des Widerstandes erweitern. Man könnte zur Belastungsänderung einen spannungsabhängigen, selbsttätigen Schalter benutzen, der nach dem Erreichen der oberen Grenze des Regelbereiches einen Vorschaltwiderstand zuschaltet, der so bemessen ist, daß die Spannung am Regelwiderstand wieder in der Mitte oder am Anfang des Regelbereiches liegt. Solche Geräte erscheinen jedoch aus verschiedenen Gründen nicht zweckmäßig. Insbesondere sind spannungsabhängige,- selbsttätige Schalter von ausreichender Empfindlichkeit verhältnismäßig teuer.
• Nach der Erfindung wird nun bei Metalldrahtwiderständen, die in Reihe mit einem oder mehreren Vorschaltwiderständen liegen, die Temperatur des Metalldrahtwiderstandes benutzt, um das Ein- und Ausschalten dieser Vorschaltwiderstände zu steuern und dadurch die Lebensdauer zu erhöhen und den Arbeitsbereich zu erweitern. Als Vorschaltwiderstände können je nach dem besonderen Bedürfnis Widerstände mit positivem, negativem oder ohne Temperaturkoeffizienten gebraucht werden. Die Vorschaltwiderstände werden durch thermische Kurzschlußschalter geschaltet, die Bimetallschalter oder Kontaktthermometer sein können. Besonders geeignet sind Gaskontaktthermometer mit einer leitenden Flüssigkeit, wie Quecksilber, als Sperrflüssigkeit.
• In den Äbb. 2, 3 und .4 sind Ausführungs-Beispiele für den 1letalldrahtwiderstand naW der Erfindung dargestellt.
• Nach den Abb. 2 und 3 sind innerhalb eines", gemeinsamen Gefäßes i der Eisenwiderstand 2. das Kontal;ttlierinometer 3 und der Vorschaltwiderstand ,4 angeordnet, der in diesem Falle z. B. aus einem stabförinigen Widerstandskörper mit negativem Ternperaturkoeffizienten, etwa einem Körper aus Urandioxvd, besteht. Außerdem befindet sich noch ein Üämpfungswiderstand 5 in dem Gefäß, der ebenfalls aus einem Widerstandskörper mit negativem Temperaturkoeffizienten bestellt.
• Im Ruhezustand ist der Quecksilbertropfen des Kontaktthermometers in der in der Abb. 2 wiedergegebenen Stellung, in welcher der Vorschaltwiderstand d. kurzgeschlossen ist. Der Dämpfungswiderstand 5, der aus einem Stoff mit negativem Temperaturkoeffizienten bestellt, nimmt beim Einschalten zunächst den Einschaltstronistol3 auf. Dann erwärmt sich der Eisenwiderstand 2 auf die Temperatur, bei der er die dein Verbraucher zugeführte Spannung regelt. Wenn die Netzspannung z u hoch steigt oder der Widerstand des Verbrauchers zti sehr abnimmt, steigt die Temperatur des Widerstandes 2 weiter und erreicht schließlich das Ende seines Regelbereiches. Dänn schaltet der von seiner Erwärmung gesteuerte thermische Schalter 3 den Widerstand .I ein. Diese Stellung ist in der Abb. 3 wiedergegeben. Der Quecksilbertropfen ist weiter' nach oben geschoben und hat den unteren Kontakt freigegeben. Ein Teil der Spannung, der bisher in dem Regelwiderstand 2 lag, fällt jetzt über den Vorschaltwiderstand -. ab, so daß der Regelwiderstand wieder schwächer belastet ist.
• Wenn der Widerstand 4. aus einem Stoff mit negativem Temperaturkoeffizienten bestellt, so ist es möglich, ihn unter Fortfall des Widerstandes 5 gleichzeitig zur Dämpfung des Einschaltstromstoßes zu benutzen. Zu diesem Zweck werden die Länge der Quecksilbersäule und der Inhalt des Gastthermometers derart bemessen, daß bei kaltem Eisenwiderstand der Widerstand .a. nicht kurzgeschlossen ist, sondern im Stromkreis liegt. Der Quecksilbertropfen befindet sich dann in einer noch etwas tieferen Stellung, als es in der Abb.2 dargestellt ist. Bei der Inbenutzungnahme des Drahtwiderstandes fließt der Strom zunächst über den Widerstandskörper 4. der dabei den Einschaltstromstoß tür den Eisenwiderstand abfängt. Sobald der Eisenwiderstand die volle Arbeitstemperatur erreicht, wird durch seine Wärme bzw. die Wärme der Wasserstoffüllung der Quecksilbertropfen in eine Stellung nach Abb. 2 ge-%bracht, in welcher dann der Vorschaltwider-,stand 2 kurzgeschlossen ist. Steigt die Temperatur des Drahtwiderstandes unzulässig i,'tber die Arbeitstemperatur all, so tritt alsdann eine weitere Verschiebung des Quecksilbertropfens ein, wie in Abb. 3 dargestellt, worauf dann der Widerstand .4 vorgeschaltet wird.
• Zur Übertragung der Wärine von dem Eisenwiderstand auf das Thermometer genügt im allgemeinen die übliche Wasserstofffüllung. Man kann aber auch einen Teil des Eisenwiderstandes als Heizwendel in der Nähe des Thermometers anordnen oder um das Thermometer herumführen.
• ach Abb. .4 sind mehrere Vorschaltwiderstände hintereinandergeschaltet. Die Enden der Vorschaltwiderstände sind an Kontakte angeschlossen, die sich in dem Kontaktthermometer 3 befinden. Diese Anordnung erlaubt es. den Arbeitsbereich des Regelwiderstandes mehrmals zu verschieben. An Stelle des Kontaktthermometers kann auch ein Bimetallschalter mit mehreren Kontakten benutzt werden.

Claims (3)

1. YA TENTAN SPRACH E: i. Metalldrahtwiderstand, insbesondere Eisenwasserstoffwiderstand, mit durch einen Vorschaltwiderstand veränderlichem Regelbereich, gekennzeichnet durch einen dein Vorschaltwiderstand zugeordneten Kurzschlußschalter, der bei Erreichen der oberen Grenze des Regelbereiches des Drahtwiderstandes in Abhängigkeit von der Temperatur des Drahtwiderstandes anspricht und den Vorschaltwiderstand selbsttätig einschaltet.
2. 2. Xletalldralitwiderstand nach Anspruch i, gekennzeichnet durch mehrere in Reihe liegende Vorschaltwiderstände und einen gemeinsamen, thermischen Schalter mit mehreren Kontaktstellen, die derart an die Vorschaltw widerstände angeschlossen sind, daß diese nacheinander in den Stromkreis eingeschaltet werden können.
3. 3. Metalldrahtwiderstand nach Anspruch i oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der oder die thermischen Schalter Gasthermometer mit Quecksilber als Sperrflüssigkeit sind. .I. Metalldrahtwiderstand nach Anspruch i, 2 oder 3, bei welchem der Vorschaltwiderstand aus einem Widerstand mit negativem Temperaturkoeffizienten bestellt, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstellung des thermischen Schalters so gewählt ist, daß bei kaltem Drahtwiderstand der Vorschaltwiderstand zunächst in den Stromkreis eingeschaltet ist und den Einschaltstromstoß dämpft, um dann während der üblichen Arbeitstemperatur des Drahtwiderstandes ausgeschaltet und bei unzulässig erhöhter Temperatur des Drahtrividerstandes wiedereingeschaltet zu werden.