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Eisendrosselspule Für Signal- und Reklamezwecke o. dgl. werden häufig
Schalteinrichtungen benötigt, um eine Lichtquelle, eine Schallquelle oder einen
sonstigen Stromverbraucher periodisch ein- und auszuschalten. Die zu diesem Zweck
meist gebräuchlichen Einrichtungen mit Kontakten weisen den Nachteil auf; daß die
Kontakte sich mit der Zeit abnutzen oder durch Funkenbildung beschädigt werden,
so daß die Einrichtungen nicht mehr zuverlässig arbeiten. Höchste Zuverlässigkeit
ist aber insbesondere bei Signaleinrichtungen die Vorbedingung für die Brauchbarkeit.
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Es ist bereits bekannt, Kontakte dadurch zu vermeiden, daß dem Verbraucher
eine Selbstinduktion mit veränderlicher Induktivität vorgeschaltet und durch Veränderung
der Induktivität der dem Verbraucher zugeführte Strom geändert wird. Bei diesen
bekannten Einrichtungen wurde die Induktivität dadurch geändert, daß ein Teil des
Eisenkernes beweglich war und so der Eisenschluß der Vorschaltdrossel verändert
werden konnte. Diese bekannten Einrichtungen haben den Nachteil, daß zur Veränderung
der Induktivität beträchtliche Kräfte erforderlich sind, da das gesamte von dem
Verbraucherstrom erzeugte magnetische Feld beim Verringern der Induktivität unterbrochen
werden muß.
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Zur Regelung der Induktivität von in Verbraucherstromkreisen liegenden
Drosselspulen sind ferner auch schon auf den Eisenkern aufgebrachte Gleichstromwicklungen
benutzt worden, deren Erregung gegebenenfalls periodisch geändert wird. Diese Anordnungen
haben den Nachteil, daß sie nur ein verhältnismäßig langsames Ein- und Ausschalten
des Verbraucherstromkreises zulassen, da die Zeitdauer, die jeweils zum Aufbau bzw.
zum Abbau des Vormagnetisierungsflusses erforderlich ist, verhältnismäßig groß ist.
Weiterhin ist bekannt, zur Erzielung einer konstanten Vormagnetisierung von Drosselspulen
an Stelle einer Gleichstromwicklung einen relativ zur Drosselspule fest angeordneten
permanenten Magneten zu verwenden.
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Gegenstand der Erfindung ist nun eine Eisendrosselspule mit einer
in einem Wechselstromverbraucherkreis liegenden Wicklung und mit periodischer Gleichstromvormagnetisierung,
welche sich mit Vorteil auch zur Erzeugung verhältnismäßig rasch aufeinanderfolgender
Stromstöße in dem Verbraucherkreise verwenden läßt. Der Vormagnetisierungsfluß bleibt
hierbei dauernd im wesentlichen konstant, und die Induktivitätsänderung der Drosselspule
wird dadurch hervorgerufen, daß die Einwirkung dieses konstanten magnetischen Gleichflusses
auf den Eisentern der Drosselspule verändert wird. Das wird gemäß der Erfindung
dadurch erreicht, daß die Drosselspule zwischen den Polen eines im wesentlichen
konstant erregten Elektromagneten oder eines permanenten Magneten periodisch hindurchbewegt
wird.
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Die Möglichkeit des schnelleren Schaltens beim Erfindungsgegenstand
gegenüber den bekannten Drosselspulen mit Vormagnetisierungswicklungen
erklärt
sich daraus, daß bei ersterer der Entstehung des Vormagnetisierungsflusses ein Widerstand
nicht entgegengesetzt wird. im Gegensatz zu den bekannten Drosselspulen mit Vormagnetisierungswicklung,
bei denen durch die Einschaltung des Gleichstromes in der Vormagnetisierungswicklung
eine dem Gleichstrom entgegenwirkende elektromotorische Kraft erzeugt wird.
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Besonders vorteilhaft ist der Erfindungsgegenstand anwendbar bei Schaltanordnungen
zum Steuern mehrerer Stromkreise nach einem vorbestimmten Plan. Hierbei können dann
mehrere verschiedenen Wechselstromverbraucherkreisen zugeordnete Drosselspulen periodisch
zwischen den Polen eines einzigen Magneten hindurchbewegt werden. Vorteilhaft bilden
dabei die Eisenkerne der verschiedenen Drosselspulen einen gemeinsarnen Körper nach
Art eines Polrades, das sich zwischen den Polen eines Magneten dreht.
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Um bei der Bewegung der Drosselspulen zwischen den Magnetpolen ein
Abreißen des Vormagnetisierungsflusses und damit die Erzeugung einer Gegenspannung
in der Magnetwicklung zu vermeiden, wird zweckmäßig dafür Sorge getragen, daß sich
bei der periodischen Bewegung der Drosselspulen immer gleichzeitig die Kerne mehrerer
Spulen zwischen den Polen des Magneten befinden.
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Zur' näheren Erläuterung der Erfindung sei auf die Abb. i bis 3 verwiesen.
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Abb. i zeigt mehr schematisch ein Ausführungsbeispiel der Erfindung.
An das Netz i sind die Verbraucher 2, die beispielsweise Glühlampen oder irgendeine
andere Lichtquelle sein können, in Serie mit den Eisendrosselspulen-3 angeschlossen.
Durch die Pole d. eines permanenten Magneten bzw. eines konstant mit Gleichstrom
erregten Elektromagneten, die längs den nebeneinander angeordneten Drosseln verschiebbar
sind, kann in einer, erforderlichenfalls auch in mehreren Drosselspulen das .Eisen
bis zur Sättigung oder über die Sättigungsgrenze vormagnetisiert werden. Durch die
Wicklung dieser vormagnetisierten Drossel kann dann ein -beträchtlicher Strom fließen,
während in den übrigen nicht vormagnetisierten Drosselspulen die Induktivität groß
genug ist, um einen merklichen Strom nicht zuzulassen. Werden die Pole q. des Magieten
an den Drosseln entlang bewegt, so leuchten dadurch die Lichtquellen 2 nacheinander
auf.
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Bei der in Abb. i dargestellten Anordnung kann u. U. beim Entstehen
und Verschwinden der Vormagnetisierung an der Drosselspule selbst noch ein Spannungsstoß
induziert werden. Dies läßt sich dadurch vermeiden, daß die Drosselspule, wie in
Abb. 2 dargestellt, so angeordnet wird, daß das Vormagnetisierungsfeld nicht durch
die Windungen der Drosselspule hindurchtritt, sondern nur die außerhalb der Windungen
liegenden Eisenteile vormagnetisiert werden. Dabei wird allerdings der innerhalb
der Wicklungen liegende Schenkel 6 des Eisenkernes nicht übersättigt und infolgedessen
die Wirkung dieses Eisenteiles nicht aufgehoben. Die Drossel würde sich also in
diesem Falle nicht wie eine reine Luftdrossel, sondern wie eine Drossel mit nicht
geschlossenem Eisenkern verhalten. Da der nicht vormagnetisierte Schenkel
6, wie Abb.2 zeigt, kurz gemacht und nötigenfalls durch keilförmigen Querschnitt
der Wicklungen seine Länge noch weiter vermindert werden kann, ist er nicht störend.
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Die schädliche Wirkung der durch Entstehen bzw. Verschwinden der Vormagnetisierung
induzierten Spannungen kann auch dadurch vermieden werden, daß jeweils zwei Drosseln
in Serie geschaltet sind, die in bezug auf das Vormagnetisierungsfeld so gegeneinandergeschaltet
sind, daß die in ihnen induzierten Spannungen sich aufheben.
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Abb.3 zeigt eine einfache Anordnung gemäß der Erfindung, die es ermöglicht,
eine Reihe von Verbrauchern nacheinander fortlaufend einzuschalten. Die Eisenkerne
sämtlicher Drosselspulen sind sternförmig zu einem Körper 7 nach Art eines Polrades
vereinigt. Während der eine Pol 8 des permanenten Magneten an der Mitte des Eisenteiles
7 ansetzt, kann der andere Pol 9 an dem Umfang des sternförmigen Teiles 7 entlang
bewegt werden. Der Fluß des Magneten schließt sich jeweils über die dem Pol
g gegenüberstehende Drosselspule, die dadurch über die Sättigungsgrenze vormagnetisiert
wird. Die Zuleitungen zu den sämtlichen Drosselspulen können in einem Punkt io zusammengeführt
sein, der an das Netz angeschlossen werden kann. Durch die Bewegung des Magnetpoles
9 werden dann die Anschlüsse i i für die Verbraucher eingeschaltet. Wie sich aus
der Abb. 3 ergibt, sind die einzelnen Pole des Rades 7 so dicht nebeneinander angeordnet,
daß der Fluß des Magneten 8, 9 auch bei Drehung des Rades 7 nie abreißen kann.
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Durch die Vorsättigung des Eisenkernes erhält der Strom unsymmetrische
Kurvenform; falls dies störend ist, können je zwei Drosselspulen, deren Eisenkerne
gleichzeitig vorgesättigt werden, so parallel geschaltet werden, daß die Halbwelle
des Wechselstromes, die in der einen Drossel das Vormagnetisierungsfeld verstärkt,
in der anderen Drossel das Vormagnetisierungsfeld schwächt, so daß sich die Unsymmetrien
der Ströme gegenseitig aufheben.
Der Gegenstand der Erfindung ist
außer den bereits angegebenen Fällen auch für alle anderen Zwecke anwendbar, bei
denen Kontaktgeber verwendet werden, beispielsweise zum Senden von periodischen
Steuerimpulsen an elektrischen Uhrenanlagen, insbesondere um eine Gruppe von Nebenuhren
von einer Hauptuhr aus zu steuern. Ferner kann er als Kontaktgeber für die Steuerung
der Gitter bei gittergesteuerten Stromrichtern, insbesondere bei gittergesteuerten
Gleichrichtern (Ouecksilberdampfgleichrichtern) dienen. In diesem Falle kann die
Einrichtung vorteilhaft so getroffen werden, daß die Gitterkreise (an denen die
Gitterspannungen abgenommen werden) mit Wechselspannung von einer Frequenz, die
größer ist als die der Speisewechselspannung, gespeist und im gewünschten Schaltrhythmus
geschaltet werden, so daß in dein gewünschten Zeitpunkt der positiven Halbwelle
der Anodenwechselspannung die Entladung einsetzt.