DE701274C

DE701274C - Electromagnetic excitation system arrangement

Info

Publication number: DE701274C
Application number: DE1935S0119265
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Rudolf Schmook
Original assignee: Siemens and Halske AG; Siemens AG
Current assignee: Siemens and Halske AG; Siemens AG
Priority date: 1935-08-02
Filing date: 1935-08-02
Publication date: 1941-01-13

Description

Die bekannten polarisierten und einfachen Schauzeichen oder Fallklappen können unter Strom auch bei Wechselstrombetrieb mit Hilfe von Gleichrichtern nur zwei verschiedene Zustände anzeigen, z. B. für einen Behälterstand nur leer oder voll. Vielfach ist es aber erwünscht, ohne Vermehrung der Leitungen mit einer billigen Einrichtung noch einen oder mehrere weitere Zustände,The well-known polarized and simple indicators or drop flaps can under Even with AC operation with the help of rectifiers only two different currents Show states, e.g. B. for a container stand only empty or full. Multiple is but it is desirable, without increasing the lines with a cheap device, one or more other states,

«ο z. B. halbvoll, anzuzeigen. Es kann auch gleichzeitig erwünscht sein, in gewissen Stellungen eine automatische Pumpensteuerung auszulösen. Es ist zwar schon bekanntgeworden, je ein Relais über einen Auswahlgleichrichter je mit einer Halbwelle oder auch beide gleichzeitig mit Wechselstrom zu erregen, jedoch ist dies nicht zur Anzeige dreier verschiedener Signale ausgenutzt worden.«Ο z. B. half full. It can also At the same time, an automatic pump control may be desirable in certain positions trigger. It has already become known, one relay each via a selection rectifier to excite each with a half-wave or both at the same time with alternating current, however, this has not been exploited to display three different signals.

ao Die Erfindung macht sich den Umstand zunutze, daß man bei Wechselstrom mit Auslösung polarisierter Empfängersysteme über Trockengleichrichter nicht nur die beiden Kriterien der positiven und der negativenao The invention makes the circumstance take advantage of the fact that with alternating current with triggering polarized receiver systems over Dry rectifier not only the two criteria of the positive and the negative

as Halbwellen, sondern auch das Kriterium Wechselstrom und gegebenenfalls auch das Kriterium Stromlosigkeit zur Verfügung hat. Für die Stromlosanzeige können im einfachsten Fall die bekannten Anzeigemittel benutzt werden, z. B. können in die Zuleitung zu den Erregerspulen kleine Glühlampen geschaltet werden. Bei vorhandener Drehstromspeisung sind unter Benutzung dreier Empfangssysteme 3X3 = 9 Kriterien in einfacher Weise über nur drei Leitungen ausnutzbar; bei Anordnung einer Lage für Stromlosigkeitsanzeige sind sogar 4 X 3 = 12 Kriterien, bei der zweier sogar 5X3 = 15 Kriterien über nur drei Leitungen möglich. Bei Einphasensystemen kann durch bekannte Phasenschiebemittel auch das notwendige Mehrphasensystem billig geschaffen werden.as half waves, but also the criterion AC current and, if applicable, also the criterion of no current available. In the simplest case, the known display means can be used for the currentless display be used, e.g. B. small incandescent lamps can be in the supply line to the excitation coils be switched. If there is a three-phase power supply, 3X3 = 9 criteria are used using three receiving systems can be used in a simple manner via just three lines; when arranging a layer for There are even 4 X 3 = 12 criteria, two even 5X3 = 15 criteria possible via just three lines. In the case of single-phase systems, known phase shifting means can also be used for the necessary Multiphase system can be created cheaply.

Nach der Erfindung wird der gemeinsame Anker polarisierter Systeme, z. B. Relais, Fallklappen oder Schauzeichen, mit einer zusätzlichen Ansprechstellung für Wechselstromerregung versehen, und es werden alle Erregerwicklungen parallel zueinander an die gemeinsame Fernleitung geschaltet. Diese Erregung mit Wechselstrom erfolgt zweckmäßig über einen Verriegelungskondensator. Im übrigen erfolgt geberseitig zweckmäßig die Speisung für alle Anzeigestellungen mit Wechselstrom.According to the invention, the common anchor of polarized systems, e.g. B. Relay, Drop flaps or indicators, with an additional response position for alternating current excitation provided, and all field windings are connected in parallel to one another on the common long-distance line. These Excitation with alternating current is expediently carried out via a locking capacitor. In addition, the supply for all display positions is expediently carried out on the encoder side Alternating current.

Der einzige vorgesehene Anker spielt vor den Polen verschiedener Erregersysteme. DieThe only intended anchor plays in front of the poles of various excitation systems. the

Von dem Patentsucher ist als der Erfinder angegeben worden:The patent seeker stated as the inventor:

Dipl.-Ing. Rudolf Schmook in Berlin-Siemensstadt.Dipl.-Ing. Rudolf Schmook in Berlin-Siemensstadt.

Erregung derjenigen Schenkel, die unter dem polarisierenden Einfluß eines Dauermagneten stellen, erfolgt je über einen Einweggleichrichter. Diese Einweggleichrichter sind je mit entgegengesetzter Durchlaßrichtung äf die Fernleitung angeschlossen. Die Eiji stellung des Systems erfolgt vermittels positiver oder negativer Impulse oder Ströme oder mit Wechselstrom. Dabei können senderseitig alle Erregerströme, wie schon erwähnt, aus einem Wechselstromnetz entnommen werden. Für die positive oder negative Halbwelle ist am Geber je ein Geberkontakt mit Auswahleinweggleichrichter vorgesehen. Die • 5 Wechselstromerregung kann entweder direkt durch einen besonderen Schalter oder aber durch gleichzeitige Betätigung der beiden Halbwellenschalter erfolgen. Das letztere ergibt den Vorteil der Ersparung eines besonderen Schalters.Excitation of those legs that are under the polarizing influence of a permanent magnet is done via a half-wave rectifier. These half-wave rectifiers are ever connected with the opposite direction of passage äf the long-distance line. The Eiji The system is adjusted by means of positive or negative impulses or currents or with alternating current. As already mentioned, all excitation currents can be used on the transmitter side taken from an alternating current network. For the positive or negative half-wave One encoder contact with selector in-line rectifier is provided on the encoder. The • 5 AC excitation can either be direct by means of a special switch or by actuating the two at the same time Half-wave switch take place. The latter gives the advantage of saving a special one Switch.

Nach weiterer Erfahrung können besondere Lagen für den Anker und das Schauzeichen bei unerregtem System vorgesehen werden. Zur Einstellung in¹ die für Stromlosigkeit vorgesehene Lage dienen Gewichtspendel oder besondere Federn. Statt dessen kann auch ein besonderer Weicheisenanker in Verbindung mit Permanentmagneten benutzt werden, der auf der Achse des Hauptankers befestigt ist. Für gewisse Fälle ist es erwünscht, in jeder Endlage eine Stromloslage vorzusehen. Dazu wird dann eine Kipphebelanordnung mit Feder benutzt. Durch geeignete Wahl der kurzzeitig gleichzeitig eingeschalteten Geberkontakte kann dann immer erreicht werden, daß der Anker nach Ausschalten eine bestimmte Stromlosigkeitsendlage einnimmt.After further experience, special positions can be provided for the anchor and the indicator when the system is not excited. Weight pendulums or special springs are used to set the position intended for no current in FIG. ^1. Instead, a special soft iron anchor can be used in conjunction with permanent magnets, which is attached to the axis of the main anchor. In certain cases it is desirable to provide a currentless position in each end position. A rocker arm arrangement with a spring is then used for this purpose. By suitable selection of the transmitter contacts that are briefly switched on at the same time, it can then always be achieved that the armature assumes a certain currentless end position after it has been switched off.

Eine weitere Ausbildungsmöglichkeit besteht in der Durchbildung eines solchen Systems als sogenanntes Drehfeldsystem. Ein Drehfeldsystem nach der Erfindung hat gegenüber den bekannten den Vorteil, genau wie die obenerwähnten für die rein elek- -»5 irische Einstellung nur zwei Leitungen, und zwar für beliebige Drehwinkel, also auch für mehr als eine Umdrehung, zu gestatten. Da die Verstellkräfte nur gesteuerte elektromagnetische sind im Gegensatz zu bekannten Systemen, die ebenfalls über nur zwei Leitungen erregt werden, die aber irgendeine Rückstellkraft, z. B. die Schwerkraft, benötigen, so ist die Ausnutzbarkeit und Geschwindigkeit der Einstellung eines Drehfeldsystems nach der Erfindung \"iel größer.Another training option is to train for one System as a so-called rotating field system. Has a rotating field system according to the invention the advantage over the known ones, just like the above-mentioned for the purely elec- - »5 Irish setting only two lines, for any angle of rotation, including for more than one revolution. Since the adjustment forces are only controlled electromagnetic are in contrast to known systems, which also only have two lines are excited, but which have some restoring force, e.g. B. the force of gravity, such is the usability and speed of setting a rotating field system according to the invention \ "iel bigger.

In den Fig. 1 bis 5 sind schematisch derartige polarisierte Systeme beispielsweise dargestellt.Such polarized systems are schematically illustrated in FIGS. 1 to 5, for example shown.

In Fig. ι ist ein Erregerkernsystem τ mit vier Schenkeln für derartige Systeme gezeichnet. Dieses System kann in dieser Form sehr einfach als Blechschnitt hergestellt werden. Jeder der vier Schenkel trägt eine Erregerspule 2, 3, 4, 5. Die beiden mittleren, ' 2 und 3, sind die für die Halbwellenerregung, ^ die beiden äußeren, 4 und 5, sind die für die .'WechselStromerzeugung. An den Enden der ■Schenkel für die Wechselstromerregung be-' finden sich in bekannter Weise die phasenverschiebentlen Kurzschlußwicklungen 6 und 7, die nach weiterer Erfindung, wie in Fig. ia und ib als Ansicht auf die Pole zu entnehmen ist, je verschiedene Flußquerschnitte umfassen, um das auftretende Vibrieren noch stärker zu vermindern. In der Mitte zwisehen den mittleren Schenkeln befindet sich der polarisierende Magnet 8. Der Anker 9° spielt vor allen fünf Polenden. Je vor eine Spule 2 und 3 sind je ein Halbwellentrockengleichrichter 10 und 11 mit entgegengesetzter Durchlaßrichtung geschaltet. 12 ist das zu betätigende Schauzeichen oder die zu betätigende Klappe, die zweckmäßig hinter einem Fensterausschnitt angeordnet ist und deren jeweils im Fenster sichtbare Fläche geeignet unterschiedlich durch Färbung oder Schraffur oder auch durch Zahlen gekennzeichnet ist. Statt des Schauzeichens oder der Klappe kann auch ein am Anker befestigter Zeiger vor einer Grobskala spielen. 13 und 14 sin-d Kontaktsätze, die für das obenerwähnte Beispiel einer automatischen Pumpensteuerung dienen. Zweckmäßig wird ein KondensatorIn Fig. Ι an excitation core system τ is drawn with four legs for such systems. In this form, this system can be produced very easily as a sheet metal cut. Each of the four legs carries an excitation coil 2, 3, 4, 5. The two middle, '2 and 3, are those for half-wave excitation, ^ the two outer ones, 4 and 5, are those for . 'Alternating power generation. At the ends of the ■ Legs for the alternating current excitation are located in a known manner in the phase shifting valves Short-circuit windings 6 and 7, which according to a further invention, as in Fig. Ia and ib can be seen as a view of the poles, each comprise different river cross-sections, to reduce the vibrations that occur even more. Split in the middle the middle legs are the polarizing magnet 8. The armature 9 ° plays in front of all five Poles. In front of each coil 2 and 3 there are half-wave dry rectifiers 10 and 11 switched with opposite forward direction. 12 is that too actuating indicators or the flap to be actuated, which is expediently behind a Window section is arranged and their respective area visible in the window is suitable is marked differently by coloring or hatching or also by numbers. Instead of the indicator or the flap, a pointer attached to the armature can also be used play in front of a rough scale. 13 and 14 sin-d Contact sets used for the above example of an automatic pump control to serve. A capacitor is useful

15 vor die in Reihe oder parallel geschalteten Wechselstromerregerspuleii4und 5 geschaltet, um die Gleichströme oder Gleichstromimpulse für die Gleichstromwicklungen von der Wechselstromerregerwicklung fernzuhalten. Alle Erregersystemspulen werden an die beiden Fernleitungen 16 und 17 angeschlossen. Dabei kann für eine besondere Stromlosigkeitsanzeige in Reihe mit einer der Leitungen15 connected upstream of the series or parallel connected alternating current exciter coil units 4 and 5, around the direct currents or direct current pulses for the direct current windings from the Keep AC excitation winding away. All excitation system coils are attached to the two Long-distance lines 16 and 17 connected. It can be used for a special currentless display in series with one of the lines

16 oder 17 eine Glühlampe 17° vorgesehen werden. Je parallel zu den Spulen 2 und 3 können Kondensatoren 18 und 19 angeschlossen werden, um das Mitklappern des Ankers 9 bei Wechselstromerregung zu verhindern. Die Windungszahlen der Wicklungen werden in an sich bekannter Weise je für die einzelnen Erregungsarten günstigst bemessen. Es ergibt sich dann in Verbindung mit dem Kondensator vor der Wechselstromerregerwicklung eine ausreichende Siebwirkung für die einzelnen Erregungsarten.16 or 17 an incandescent lamp 17 ° is provided will. Capacitors 18 and 19 can be connected in parallel with coils 2 and 3 to prevent the armature 9 from rattling with AC excitation. the The number of turns of the windings is determined in a manner known per se for the individual Types of excitation measured in the most favorable way. It then arises in connection with the capacitor a sufficient screening effect for the individual types of excitation.

In Fig. 2 ist beispielsweise die Schaltung einer Sendeeinrichtung zur Steuerung einer derartigen Fallklappe gezeichnet. 20 ist der Speisetransformator; 21 und 22 sind Sendekontakte, mit denen in Reihe zwei HaIbwellengleichrichter 23 und 24 mit zueinander tao entgegengesetzten Durchlaßrichtungen liegen. Für je eine Halbwelle wird nur ein Kontakt,In Fig. 2, for example, the circuit of a transmission device for controlling a such drop flap drawn. 20 is the feed transformer; 21 and 22 are send contacts, with those in series two half-wave rectifiers 23 and 24 with each other tao opposite transmission directions lie. Only one contact is made for each half-wave,

z.B. Kontakt21, geschlossen. Die Wechselstromerregung kann direkt an die Fernleitung 16, 17 gelegt werden. Besonders zweckmäßig aber erfolgt die Wechselstromerregung durch gleichzeitiges Einschalten der beiden Kontakte 21 und 22, da dabei ein besonderer Kontakt am Geber gespart wird und sich ein stetiger Übergang von der einen Erregerlage in die andere erzielen läßt.e.g. contact 21, closed. The alternating current excitation can be placed directly on the long-distance line 16, 17. Particularly useful however, the alternating current is excited by switching on the two contacts at the same time 21 and 22, since a special contact on the encoder is saved and a continuous transition from one excitation position to the other can be achieved.

Fig. 3 zeigt eine weitere Ausführungsform einer polarisierten Anordnung nach der Erfindung. Der polarisierende Magnet 8 der Fig. ι ist fortgelassen, wodurch ein gedrungener Aufbau der Einrichtung entsteht.Fig. 3 shows a further embodiment of a polarized arrangement according to the invention. The polarizing magnet 8 of Fig. Ι is omitted, making a stocky Construction of the facility is created.

Um die notwendige Haltekraft der Pole zu erreichen, werden zweckmäßig eine bis zwei Blechlamellen aus magnetisch härterem Material, z.B. aus Stahlblech, eingelegt, die nach ihrer Erregung genügend stark polarisiert bleiben, um den Anker in der Ansprechlage zu halten.In order to achieve the necessary holding force of the poles, it is advisable to use one or two Sheet metal lamellas made of magnetically harder material, e.g. made of sheet steel, are inserted, which after their excitation remain sufficiently polarized to keep the anchor in the response position to keep.

In Fig. 4 ist 26 das Blechpaket mit drei Schenkeln a, b, c, von denen je α und b über Einweggleichrichter "erregt werden und c mit seinem Kurzschlußring für die Wechselstromerregung dient. Der Anker 27 kann sich an den Sche-nkelpolen a, b, c vorbei bis gegen die Anschläge 36° und 36* bewegen. Bei Stromlosigkeit wird der Anker, je nachdem, welcher Schenkel zuletzt erregt war, sich an den Anschlag 30^a oder 36* legen. Dabei ist die Aufteilung der Schenkel zweckmäßig so, daß die Mittellinie des Mittelschenkels 26^C sich nicht genau mit der des Ankers 27 deckt, weil dann der Rückgang in eine der Endlagen stets eindeutig erfolgt. Bei Anordnung zweier Endlagen für Stromlosigkeit kann die Einrichtung zur Anzeige einer Anfangs-, dreier Mittel- und einer Endlage durch geeignete Umschaltung am Sender benutzt werden. Für die Betätigungsweise mit zwei Stromlosigkeitsendlagen wird zweckmäßig eine Feder 29° benutzt, für die mit einer Endlage eine gestrichelt gezeichnete Feder 2o^&.In Fig. 4, 26 is the laminated core with three legs a, b, c, each of which α and b are excited via half-wave rectifiers and c with its short-circuit ring is used for alternating current excitation. The armature 27 can be attached to the shank poles a, b, c passing up against the stops 36 ° and 36 * move. in the absence of current the armature, depending on which leg was last energized, the stop 30 ^a or insert 36 *. in this case the division of the legs is appropriate to that the center line of the center leg 26 ^C does not exactly coincide with that of the armature 27, because the return to one of the end positions then always takes place unambiguously For the mode of operation with two currentless end positions, a 29 ° spring is expediently used, for the one with one end position a spring 2o ^& .

Selbstverständlich kann auch die Aufteilung der Schenkel so· erfolgen, daß sich zwischen ihnen die Stromloslage ergibt.Of course, the legs can also be divided in such a way that between gives them the powerless position.

Diese mit fünf ausnutzbaren Anzeigestellungen versehene Fallklappe wird selbstverständlich mit einer fünfbegriffig unterteilten Schauklappe oder mit einem Zeiger, der vor einer mit fünf eingeteilten Skala spielt, versehen. Die mit dieser Einrichtung erzielbare Anzeigegenauigkeit reicht z. B. für Bunker-Standsanzeige fast immer aus.This drop flap, which is provided with five usable display positions, becomes a matter of course with a five-aspect display flap or with a pointer in front of a scale divided into five. The achievable with this facility Display accuracy is enough z. B. for bunker level display almost always off.

In Fig. 5 ist die Ausbildung eines Erregersystems als sogenanntes Drehfeldsysytem mit beliebig großer Winkelverdrehung dargestellt. Das Erregersystem 30 ist hierbei ähnlich wie bei dem bekannten Drehfeldsystem oder bei den bekannten Drehfeldmotoren ausgestaltet.In Fig. 5, the formation of an excitation system as a so-called rotating field system is with arbitrarily large angular rotation shown. The excitation system 30 here is similar to configured in the known rotating field system or in the known rotating field motors.

Von den sechs Polen α bis / gehören die gegenüberstehenden paarig zusammen. Für geringere Verstellgenauigkeit genügt dann je eine einzige Wicklung auf einem der -zusammengehörigen Pole. Für höhere Anforderungen wird der zweite Pol ebenfalls mit einer Wicklung versehen. Der Anker 31 ist als Drehanker ausgebildet. Die Pole a, d für Wechselstromerregung tragen wie nach den vorhergehenden entsprechenden Beispielen die Kurzschlußringe. Für noch höhere Anforderungen an die Einstellgenauigkeit müssen entsprechend mehr Polpaare vorgesehen werden, die sich in ihrer Aufteilung auf die einzelnen Erregerstromarten periodisch am Umfang wiederholen. Die Pole b, e und c, f sind wie bei den anderen Ausführungsbeispielen je über Einweggleichrichter mit entgegengesetzter Durchlässigkeit an die gemeinsame Fernleitung angeschlossen.Of the six poles α to /, the opposing poles belong together in pairs. A single winding on one of the associated poles is then sufficient for lower adjustment accuracy. For higher requirements, the second pole is also provided with a winding. The armature 31 is designed as a rotating armature. The poles a, d for alternating current excitation carry the short-circuit rings as in the previous examples. For even higher demands on the setting accuracy, more pole pairs must be provided, which are periodically repeated around the circumference in their distribution to the individual excitation current types. As in the other exemplary embodiments, poles b, e and c, f are each connected to the common long-distance line via half-wave rectifiers with opposite permeability.

Claims

Patent claims:

1. Electromagnetic excitation system arrangement for remote control according to Art of relays, drop flaps or indicators for complete excitation from the AC network and with a common Armature for several poles, one of which each via a half-wave rectifier 'different forward direction of the individual half-waves are excited and the armature adjusts to them, characterized in that a further pole which can be excited by alternating current and acts on the same armature is provided is and that all excitation windings are connected in parallel to the common Pipeline are laid.

2. Device according to claim i, characterized characterized in that for the excitation by the positive or negative half-wave each a selectable half-wave rectifier is provided on the encoder and the selection rectifier for the alternating current excitation switched on at the same time.

3. Device according to claim 1, characterized characterized in that, in addition to the response positions of the armature, another in a manner known for other systems or two positions for no current are provided in which the armature by special force effects, e.g. B. by springs, gravity or permanent magnet with soft iron anchor.

4. Device according to claim 1, characterized in that the excitation system from a closed excitation core with three inwardly directed leg-like pole pieces, a polar

ized magnets, two half-wave excitation coils attached to the yoke pieces and an alternating current excitation coil mounted on the pole piece opposite to the polarized pole as well as a one-sided anchor that plays in front of the poles.

5. Device according to one or more of the preceding claims, characterized characterized in that the AC pole pieces wear short-circuit rings in a manner known per se and that in particular the short-circuit rings each include surfaces of different sizes.

6. Device according to claim 1 and 2, characterized in that in front of the. AC exciter coil is connected to a capacitor.

7. Device according to claim 1 and 2, characterized in that immediately capacitors are connected in parallel to the half-wave excitation coils.

8. Device according to claim 1, characterized in that in all on-display positions or provided in excellent display positions for further tripping of the armature actuated contacts are.

9. Electromagnetic excitation system according to claim 1, characterized in that that the system is designed as a so-called rotating field system.

10. Device according to claim 9, characterized in that the excitation system is designed with several pairs of poles for each type of excitation current, which are periodically distributed on the circumference.

11. Device according to claim 1, characterized characterized in that the exciter system consists of a four-legged exciter core, in particular as a sheet metal section manufactured, the legs of which are arranged in a U-shape, a polarized magnetic pole, four excitation coils attached to the individual legs and the center-point-mounted one in front of the poles Anchor exists.

12. Device according to claim 1, characterized characterized in that the exciter system designed as a sheet metal cut with some sheet metal cut lamellae from one magnetically harder material.

13. Device according to claim 1, characterized characterized in that the excitation system consists of a closed excitation core with some lamellae from magnetic harder material with four leg-like, inwardly directed pole pieces, two placed on the yokes Half-wave excitation coils and two on the perpendicular to their pole pieces Pole pieces accommodated alternating current excitation coils and an armature playing in front of the pole pieces.

For this t sheet drawing