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Reglerrelais für selbsttätige elektrische Regeleinrichtungen Die ErfindLrng
bezieht sich auf ein Reglerrelais für selbsttätige elektrische Regeleinrichtungen,
mit.zwei je einen Ohmschen Widerstand, eine Kapazität und eine Ei5enkerninduktanz
enthaltenden Stromkreisen, die so abgestimmt sind, daß der eine etwas oberhalb und
der andere etwas unterhalb der Spannung des den Stromkreisen zugeführten Wechselstromes
in Resonanz kommt.
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Sobald :die Spannung in einem derartigen Stromkreis ansteigt, wird
zunächst die Impedanz des Stromkreises in hohem Maße induktiv; :aber bei einer kritischen
Spannung geht sie zu einem kleinen Widerstandswert über, so daß der Strom in dem
Stromkreis schnell ansteigt und einen plötzlichen Anstieg der Spannung am Kondensator
hervorruft.
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Bei bekannten Relais dieser Art und in dem einfachsten Falle von nur
zwei Stromkreisen sind die beiden Stromkreise durch eine Brücke miteinander verbnmden,
die irgendeine Ausführungsform einer elektrisch gesteuerten Vorrichtung zur Durchführung
eines Steuervorganges enthält, z. B. ein Solenoid, das einen Stromkreis eines Elektromotors
steuert.
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Wenn bei einer derartigen Anordnung der eine Stromkreis so abgestimmt
ist, daß er bei einer etwas unter der Spannung des Speisestromes liegenden Spannung
in Resonanz gelangt und der andere Stromkreis bei einer etwas über der Spannung
des Speisestromes liegenden Spannung, !und wenn in diesem Falle beide Stromkreise
sich in Resonanz oder beide außer Resonanz befinden, so fließt über die Brücke nur
ein Strom, der nicht dazu ausreicht, das Solenoid zu steuern, so daß der Schalter
geschlossen bleibt und der Motor in einer bestimmten festgelegten Richtung umläuft.
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Wenn jedoch bei dieser Anordnung dereine Stromkreis sich in Resonanz
und der andere sich außer Resonanz befindet, so wird der Motorstromkreis geöffiiet
und der Motor angehalten.
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In diesem Falle sind ,also nur zwei Arbeitsweisen möglich,. d. h.
der Motor kann entweder in einer bestimmten Richtung unZ-laufen oder stillstehen.
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Das ,gleiche gilt für die bekannten Relais, die .auf Grund von Frequenzresonanzkreisen
und nicht mit Spannungsresonanzkreisen arbeiten, d. h. die unabhängig von der verwendeten.
Spannung oder d m in dem Stromkreis befindlichen Widerstand in Tätigkeit treten.
Bei diesen bekannten Frequen,zrelais befindet sich jeder Stromkreis nur über einen
kleinen Frequenzbereich in Resonanz, während bei einem Spannungsresonanzkreis der
Stromkreis nach Überschreiten des kritischen Punktes in Resonanz bleibt. Ferner
besteht bei den bekannten Relais zwar keine elektrische, wohl. aber eine mechanische
Verbindung der Frequenzresonanzkreise, so daß auch diese Kreise nicht unabhängig
voneinander arbeiten. Auch mit diesen Resonanzkreisen
können nur
zwei Steuervorgänge, d. h. auf einen Motor angewendet, nur Drehung in einer bestimmten
Richtung und die Regelung seiner Drehgeschwindigkeit vorgenommen werden.
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Die Erfindung bezweckt, mittels eines Relais mit zwei Spannungsresonanzkreisen
der eingangs genannten Art drei verschiedene Steuervorgänge statt der nur zwei der
bekannten Einrichtungen möglich zu machen. Sie erreicht dies erfindungsgemäß dadurch,
daß jeder der beiden voneinander unabhängigen Stromkreise seine eigene elektrisch
erregbare, mechanisch von der des anderen. Stromkreises unabhängige Steuervorrichtung
besitzt, die über Umschalter und über einen Zweiwegstromkreis (Zweileiterschaltkreis)
einenRegelmotoroder eine andersartige elektrische Regelvorrichtung in der einen
Richtung einschaltet, wenn sich beide Stromkreise in Resonanz befinden, die dagegen
den Regelmotor in der entgegengesetzten Richtung einschaltet, wenn. sich beide Stromkreise
außer Resonanz befinden, und die den Regelmotor abschaltet, wenn sich einer der
Stromkreise in. Resonanz und der andere außer Resonanz befindet.
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Durch die Verwendung eines derartigen Reglerrelais zum Steuern eines
Regelmotors wird erreicht, daß, falls sich der eine Stromkreis in Resonanz und der
andere außer Resonanz befindet, die zugeordneten. Schalter im Motorstromkreis beide
offen sind, so daß der Motor stillsteht. Wenn, jedoch die Spannung zu gering ist
,und sich beide Stromkreiseaußer Resonanz befinden, ist nur ein Schalter geischlossen.,
so d@aß der Motor in einer bestimmten festgelegten Richtung umläuft.
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Wenn die Spannung jedoch über den Normahustand ansteigt und sich beide
Stromkreise in Resonanz befinden, ist der bei niedriger Spannung geschlossene Schalter
nun offen Bund der bei niederer Spannung offene Schialter nun geschlossen, so daß
der Motor in umgekehrter Richtung wie zuvor umläuft. Auf diese Weise werden mit
nur zwei Resonanzstromkreisen drei verschiedene Schaltvorgänge erzielt.
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Das Reglerrelais kann in der gleichen Weise, z. B. zum Wechseln der
Anzapfkontakte eines Anzapftransformators,ohne Verwendungeines. Elektromotors benutzt
werden, wobei die Anzapfkontaktwechselschalter z. B. durch Solenoide gesteuert werden,
die durch eine Schaltung gemäß der Erfindung erregt werden. In diesem Falle treten
die Anzapfkontaktwechselschalter an Stelle des Motors bei .einer Motorregehmg.
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Eine beispielsweise Ausführungsform der Erfindung für die Anzapfstellenauswechselvorrichtung
eines Transformators ist zur Erläuterung in der Zeichnung dargestellt. Das Relais
enthält zwei gesonderte schwingungsfähige Stromkreise A und B; diese
sind mit dem Wechselstromkreis z verbundcn, an den die zu steuernde Vorrichtung
angeschlossen ist. Jeder Stromkreis enthält einen Widerstand (Ohmschen Widerstand)
3, eine Kapazität q. und eine Induktanzspule 5 mit einem Eisenkern 5a, der in der
Nähe des Sättigungspunktes arbeitet; die Induktanz ist so bemessen, daß ein geringes
Abweichen von der kritischen Spannung im Stromkreis eine verhältnismäßig große Änderung
in der Impedanz des Stromkreises mit sich bringt. Derartige Stromkreise geraten
bei genau vorherbestimmten Spannungen in Resonanz und aus dieser heraus, wobei der
Stromkreis auch oberhalb der kritischen Spannung Resonanzschwingungen; ausführt.
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Der eine der beiden Stromkreise ist so abgestimmt, daß er etwas unterhalb,
und der andere so, daß er etwas oberhalb der Sollspanntmg in Resonanz kommt, so
daß bei der Sollspannung der eine Stromkreis sich in Resonanz befindet, während
der andere keine Resonanzschwingungen ausführt. Bei einem Spannungsabfall geraten
beide Stromkreise aus der Resonanz heraus, und bei einem Spannungsanstieg gelangen
sie beide in Resonanz.
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Um diese Arbeitsbedingungen praktisch durchzuführen, ist ein Transformator
6 am Kondensator z bei jedem der beiden Stromkreise angeschlossen, wobei der Strom
in jedem dieser sekundären Stromkreise ein Solenoid 8 steuert.
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Wenn erwünscht, kann der Wechselstrom in den Sekundärstromkreisen
auf eine niedrigere Spannung zur St-euerun;g der Solenoide oder durch Gleichrichter
9 in Gleichstrom umgewandelt werden, um die Bauweise der Solenoide zu vereinfachen
und sie zu ruhigem Arbeiten zu bringen.
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Das Solenoid des Stromkreises A steuert einen. Hebel io und das Solenoid
des Stromkreises B einen Hebel i i ; diese Hebel führen Kontakte, die einen ,äußeren
Stromkreis schließen, der einen Motor 13 enthält. Das Schließen erfolgt mittels
eines Zweileitersch altstromkreises 1q., der geschlossen ist, wenn beide Solenoide
8 .arbeiten, d. h. wenn beide Relaisstromkreise A und B in Resonanz
sind; er ist gleichfalls ;geschlossen, wenn sich beide Relaisstromkreise nicht in
Resonanz befinden.
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Der ZZ eileiterstromkreis ist jedoch offen, wenn sich einer der Relaisstromkreise
in Resonanz und der .andere nicht in Resonanz befindet.
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Der durch das Solenoid 8 des Stromkreises A gesteuerte Hebel i o führt
vier Umkehrkontakte 15 derart, daß in seinen beiden
Endlagen, d.
h. in den Stellungen, in die er durch sein Solenoid gebracht oder in die er z. B.
durch die Sch'werkr'aft oder eine Feder zurückgezogen worden ist, die Leiter 16
des: Motorfeldes 17 in @einander entgegengesetzter Richtung angeschlossen sind,
so daß auf diese'' Weise die Drehrichtung des Motors gesteuert wird.
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Dieser Motor kann seinerseits die Anzapfstellenauswechselvorricht@ung
irgendeiner g@-eigneten Bauart steuern.
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Die vorstehend beschriebene besondere Ausführungsform der Erfindung
.arbeitet wie folgt: Bei der Sollspannung befindet sich nur einer der Relaisstromkreise,
z. B. der Stromkreis B, in. Resonanz, und infolgedessen ist der Motorstromkreis
;geöffnet. Wenn jedoch die Spannung .absinkt, geraten beide Stromkreise
A und B aus der Resonanz heraus, so daß sich beide Hebel io und ii
in ihrer zurückgezogenen Stellung b.efindcn und Strom in einer bestimmten Richtung
durch den Stromkreis 14 hindurch dem Motorfeld zugeführt wird. Wenn jedoch die Spannung
ansteigt, geraten beide Stromkreise in Resonanz, und beide Hebel io und ii werden
durch ihre Solenoide gesteuert, so daß der Zweileiterstromkreis 1q. geschlossen
wird und der Umkehrhebel i o .eine Stellung einnimmt, in der dem Motorfeld 17 Strom
üi umgekehrter Richtung zugeführt wird.
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Durch Anzapfun ,gen an die Indultanzen der Relaisstromkreise kann
die Empfindlichkeit der Spannungsregelung und der Wert der aufrechterhaltenen. Spanrnun,g
entweder verringert oder erhöht werden.
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Durch Anschließen irgendeiner bekannten oder geeigneten. Vorrichtung
zur Kompensation des Spannungsabfalles längs der Leitungen oder zur Steuerung bnw.
Regelung des Leistungsfaktors ist es möglich, die durch die Belastung hervorgerufene
Zusatzspannung für den Abfall in, den äußeren Stromkreisen zu honipoundieren.
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Selbstverständlich können statt Solenoiden andere entsprechende Vorrichtungen
vorgesehen werden, und ebenso ist das Relais nicht nur zur Steuerung einer Transformatoranzapfstellenaus«!echSelvorricht:ung
benutzbar.