DE713139C

DE713139C - Arrangement for the amplification of direct currents of changing size or alternating currents of very low frequency

Info

Publication number: DE713139C
Application number: DEA84070D
Authority: DE
Inventors: Dr Wolfgang Mueller
Original assignee: Askania Werke AG
Current assignee: Askania Werke AG
Priority date: 1937-08-28
Filing date: 1937-08-28
Publication date: 1941-11-01

Description

Anordnung zur Verstärkung von Gleichströmen wechselnder Größe oder Wechselströmen sehr niedriger Frequenz Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zur Verstärkung von Gleichströmen ,vech.selnder Größe oder Wechselströmen sehr niedriger Frequenz. Zur Verstärkung von Telephonströmen sind elektromagnetische Relais .bekannt, deren Anker unter dem Einfluß der zu verstärkenden Ströme hin und her schwingen und dabei den Druck auf zwei Widerstandselemente aus Kohlekörnern in einander entgegengesetztem Sinne ändern. Eine reproduzierbare proportionale Verstärkung von Gleichströmen wechselnder .Größe oder Wechselströmen sehr niedriger Frequenz läßt sich jedoch nur mit Säulen aus Kohleplättchen erreichen, die durch starken Druck zusammengepreßt werden, nicht aber mit dem für Telephonverstärker üblichen halbleitenden Wiclerstandsmaterial, auf welches nur verhältn.ismäßiggeringe Drücke ausgeübt werden. Der Widerstand von Koh.lep'attensäulen ist erfahrungsgemäß nur dann eine einigermaßen eindeutige-Funktion des Druckes, wenn dieser Druck an sich schon ziemlich hoch ist. Dann ist aber auch zur Änderung des Widerstandes vier Kählesäu'.en eine ziemlich große Druckänderung notwendig.Arrangement for amplifying direct currents of varying magnitude or Very low frequency alternating currents The invention relates to an arrangement for amplifying direct currents, varying magnitudes or alternating currents very low Frequency. Electromagnetic relays are known to amplify telephone currents. whose armatures swing back and forth under the influence of the currents to be amplified and thereby the pressure on two resistance elements made of carbon grains in opposite directions Change senses. A reproducible proportional amplification of alternating direct currents .Size or alternating currents of very low frequency, however, can only be achieved with columns from carbon platelets, which are compressed by strong pressure, do not but with the semi-conductive material used for telephone amplifiers, on which only relatively moderate pressures are exerted. The resistance of Experience has shown that Koh.lep'attensäulen is only a reasonably clear function of the pressure, if that pressure is already quite high in itself. But then too to change the resistance four Kählesäu'en a fairly large change in pressure necessary.

Stark zusainmgngepreßte Kohl.eplattensä.ulen sind andererseits bekannt bei Spannungsreglern für elektrische Maschinen, bei denen ein elektromagnetisches Relais, welches an der zu regelnden Spannung liegt, den Druck von Kohleplattensäulen und damit die Größe des Erregerstromes der Maschine oder -]es Verbraucherstromes ändert. Die starken' Druckänderungen können durch kleine Kräfte nur ausgelöst werden, wenn der Gegendruck der Kohlesäulen durch geeignete zusätzliche Kräfte weitgehend kompensiert wird, das System also nahezu astasiert ist. Die hier- ,lurcli erreichte stark verkleinerte Richtkraft bringt erhöhte Empfindlichkeit. Man hat des- halb eine der Druckkraft der Kohlesäulen entT:, gegenwirken_le Ferlerrichtkraft hinzugefi4$ @ leren absoluter Betrag mit der Kompres.)h.- <Ier Koblesäul.en in etwa dein gleichen :@Täll;@ wächst ws@ -!,er Druck der Kohlesäulen. Die Erfindung geht von einer Anordnung aus, bei der ein durch zwei stark zusamnlengepreßte, aus mehreren hohleplatten bestehende Säulen flieljen.der Strom durch ein elektromagnetische: Relais gesteuert wird, dessen Wicklung von den zu verstärkenden Strömen durchflossen wird und dessen Anker den mechanischen Druck auf die beiden Kohl,°-plattensäulen in entgegengesetzter Richtung ändert. Unter Benutzung einer derartigen Anordnung ergibt :ich eine vorteilhafte Lösung der gestellten Aufgab, Gleichströme w:cliselnder Größe oder `@'ecliselströluc sehr niedriger Frequenz zu verstärken dadurch, daß erfindungsgemäß als Relais ein polarisiertes Relais verwendet wird. Durch die Polarisation des Relais wird e_ne mechanisch: Hilfskraft von beträchtlicher Grölie erzeugt, die dein Reaktionsdruck cl,-,r Koiileplattensäulen entgeg ellwirkt. Wird nämlich das Relais durch den zu verstärlcen#len Strom erregt, so wird der Relaisanker aasgelenkt, wobei mit der Aaslenkung die auf den Anker ausgeübte, dem Realct:onsdrticlc der Kohlesäulen entgegenwirkende Zugkraft wächst. Diese Zugkraft wird erfindungsgemäli zur Kompensation der Reaktionskraft herangezogen. Der .Iusschlag des polarisierten Relais ist größer als der Ausschlag eines Relais ohne polarisierende -.\lagneten, feie °s zur Verstä rkting von 'I'elepli(,nströmen bekannt :st. Hierdurch ergibt sich die Auslösung einer entsprechend großen Hilfskraft und einer dementsprechend großen Druckänderung in den Kohleplattensäulen, was eine Erhöhung der Empfindlichkeit der Anordnung zur Folge hat. Auf die Hinzufügung einer besonderen Federrichtkraft kann ([aller verzichtet werden. Der Erfindungsgegenstan;l ist lrson;iers dazu geeignet, um richtkraftlos erforderliche Bewegungen, w, (he kleine Ströme zur I# olge haben, in Ströme brauchbarer Größenanordnung tunzusetzen, Der Erfiiilungsgegenstancl sei an Hand der Zeichnungen näher erläutert.On the other hand, strongly compressed carbon-plate columns are known in voltage regulators for electrical machines, in which an electromagnetic relay, which is connected to the voltage to be regulated, changes the pressure of carbon-plate columns and thus the size of the excitation current of the machine or -] it changes the consumer current. The strong 'pressure changes can only be triggered by small forces if the counterpressure of the coal columns is largely compensated for by suitable additional forces System is almost astased. This one- , lurcli achieved a greatly reduced straightening force brings increased sensitivity. One has therefore half of the compressive force of the coal pillars counteract_le Ferlerrichtkraft added4 $ @ leren absolute amount with the compression) h.- <Ier Koblesäul.en roughly yours: @ Täll; @ grows ws @ - !, he pressure of coal columns. The invention is based on an arrangement in which a column flieljen.der flieljen.der flieljen.der current by two strong pressed together, consisting of several hollow plates by an electromagnetic: relay, whose winding is traversed by the currents to be amplified and whose armature the mechanical pressure on the both cabbage, ° plate columns changes in opposite directions. Using such an arrangement results in an advantageous solution to the given task of amplifying direct currents w: cliseling size or `@ 'ecliselströluc very low frequency by using a polarized relay as the relay according to the invention. The polarization of the relay generates a mechanical auxiliary force of considerable size, which is counteracted by the reaction pressure cl, -, r column of column plates. If the relay is excited by the current to be amplified, the relay armature is deflected, and with the deflection the tensile force exerted on the armature and counteracting the force of the carbon columns increases. According to the invention, this tensile force is used to compensate for the reaction force. The deflection of the polarized relay is greater than the deflection of a relay without polarizing magnets, feie ° s for the amplification of elephant currents known: st large pressure change in the carbon plate columns, which increases the sensitivity of the arrangement. The addition of a special spring straightening force can be dispensed with small streams have to be converted into streams of usable order of magnitude. The object of fulfillment is explained in more detail with reference to the drawings.

Die Abb. i und ? zeigen ein polarisiertes Drehrelais in zwei Ans'_chten, teilweise irn Schnitt. 9 ist ein permanenter Magnet, dessen einer Pol mit einem Weicheisenstück i in Verbindung stellt. weiches in zwei Eisenkerne i', i" für die beiden Erregerspulen;, 7' endigt, die zu Einlaßklemmen 8 hinführen. Durch deli Magneten o werden cl:e E:senkerne i', i" an ihren freien I'-nclen gleich- mäßig polarisiert. Der andere Pol des 'Ma- gneten 9 steht mit einem Weicheisellstück 20 in Verbindung, dessen freies Ende im ent- gegengesetzten Sinn polarisiert wird. Zwi- @,sc-Iien den freien End°n der W°icheisen- stücke i und 2o ist ein Drehanker 2 um die 1. Achse 3 .drehbar gelagert. Dieser Anker wird in seinem dem Weiclicisenstüch 20 gegenüber- liegenden Teil und in :einen den freien Enden der Essenkerne i', i" gegenüberliegenden Tei- len in bezug auf die U'eicheisenstücke un- gleichmäßig polarisiert, so daß sich beispiels- weise die mit 1', S dargestellte 1lagnetisie- run.g erg,bt. Werden die Erregerspulen mit Strömen verschiedener Richtung gespeist, so wird die durch den Magneten y hervor- gerufene hlagnetisserttng des Schenkels i' ver- stärkt und die des Schenkels i" im selben Maße geschwächt. Unter dem Einfluß d?eser Polverstärkung bzw. Polschwächung wird der Anker ? aus seiner labilen Mittellage nach der einen oder andren Richtung aasgelenkt. Als Folge davon wird der Anker a nach der einen oder anderen Richtung mit erhöhter Kraft an- gezogen. Diese Kraft wird dazu benutzt, um der Reaktionskraft von Kohlesäulen entgegen- zuwirl:en. Die Abb.3 zeigt dasselbe Drehrelais zur Steuerung von vier Kolileplattensäuleli q, .f, welche zu einer Wheatstoneschen Brücke zu- sanimenr;esclialtet sind, in deren einem I)ia- gonalzwe:" die Batterie 5 und in deren anderem Diagonalzwe'g die Ausgangsklem- nien £3 liegeri. Der Anker wirkt auf die Kohle- säulen in dein Sinne ein, daß gegenüber- liegende Kohlesäulen gleichzeitig gepreßt bzw. entspannt werden. Es werde nmi angenommen. :laß eine Dife- reiltialpliotozelle mit den Erregerspulen ; , ;' des'2\Iagnetsvstems in elektrischer `-erbsndung stün le. Auf dis Photozelle wirke ; [ne Blende ein, d'e an einer Kompaßnadel, einem Kurs- kreisel o. dgl. sitzt. Je nach der Stellung der Koinpaßiiadel wird demnach in der Photozelle eia Strom erzeugt, der eine entspreclien.le Richtun;; tui#1 ()röße aufweist. Dieser Strom fliel.it furch die @rregerspu.en ; , ;' @aes Dreh- r@lass un-I verarilal't ein°n rntsprechenden Ausschlag Ales _@ahers 2 aus seiner @Istte'lage w11 elani'.t eine entsprechende @'er:inderung ini @@'i#lerstan#I cler Iiohlesä ulen. Daraus folgt wie lerum eine °ntsprechen@i@ Änlerung des fItirch :1i: Kolilesiiu:en fliel-.l:nden Stromes. Ist an -lse Klemmen 6 ein w°iterer Strom- an-,schlossen. so wir#I in diesem ein Strom fließen, der nach Richtung und Gröle einen dein Strom derKleinstromquelle ( Photo- zelle) entsl)rec;ienlen Verlauf hat, j:,loch mit dein C`nters:hi:l. @laß der Strom all 1:n IL:eaiuiea [i e:rie Gi-:illz!;ianirdnung aufweist. flie in 'l@r Praxis bauchbar ist. als`-) lleisp?Cl weise zur Auslösung.irgendwe#.oher Schaltapparate, Antrieb von Motoren, und ähnlichem benutzt wertleer. kann.Fig. I and? show a polarized rotary relay in two views, partly in section. 9 is a permanent magnet, one pole of which is connected to a piece of soft iron i. soft ends in two iron cores i ', i "for the two excitation coils ;, 7', which lead to inlet terminals 8. By means of the magnets o, cl: e E: sink cores i ', i" are equal at their free I'-nclen. moderately polarized. The other pole of the 'Ma- The gneten 9 stands with a soft piece 20 in connection, the free end of which is opposite sense is polarized. Between @, sc-Iien the free end of the w ° iron pieces i and 2o is a rotating anchor 2 around the 1st axis 3rd rotatably mounted. This anchor will in his opposite the Weiclicisenstüch 20- lying part and in: one of the free ends of the kernels i ', i "opposite parts len in relation to the U'eicheisen pieces un- evenly polarized so that, for example, wise the 1-positionalization shown with 1 ', S run.g erg, bt. Will the excitation coils with Streams fed in different directions, so is the result of the magnet y called hlagnetisserttng of the leg i 'ver strengthens and those of the leg i "in the same Dimensions weakened. Under the influence of these Pole reinforcement or pole weakening is the Anchor ? from its unstable central position to the steered in one direction or another. as The consequence of this is the anchor a after the one or in another direction with increased force drawn. This power is used to counter to the reaction force of coal columns zuwirl: en. The Fig.3 shows the same rotary relay for Control of four Kolileplattensäuleli q, .f, which lead to a Wheatstone bridge sanimenr; esclialtet, in one of which I) ia- gonalzwe: "the battery 5 and in their the other diagonal branch, the output terminal never £ 3 liegeri. The anchor acts on the coal pillars in your sense that opposite- lying coal columns pressed or be relaxed. Assume nmi. : let a dif- reiltial pliotocell with the excitation coils; ,; ' of the magnetic system in electrical connection chairs. Act on the photocell; [a cover a, d'e on a compass needle, a course gyro or the like. Depending on the position of the Coinpaßiiadel is accordingly in the photocell eia generates electricity that corresponds to a Direction ;; tui # 1 () is size. This stream fliel.it furch die @ rregerspu.en; ,; ' @aes turning r @ lass un-I verarilal't a ° n r corresponding Rash Ales _ @ ahers 2 from its @ istte'lage w11 elani'.t a corresponding @ 'er: change ini @@ 'i # lerstan # I cler Iiohlesä ulen. From it follows like lerum an answer @ i @ change des fItirch: 1i: Kolilesiiu: en fliel-.l: nden stream. If there is an additional current at -lse terminals 6 connected, connected. so we # I in this one Current flow according to direction and magnitude one of your current of the small power source (photo zelle) entsl) rec; ienlen course has, j:, hole with your C`nters: hi: l. @ let the current all 1: n IL: eaiuiea [ie: rie Gi-: illz!; Ianirdnung has. flie in 'l @ r practice is bulky. als`-) lleisp? Cl wise to trigger.any # .oher switchgear, drive of motors, and the like uses worthless. can.

Es werden mithin dit:durch die Blende an derKompaßnadel in,derDifferentialphotozelleerzeugten Ströme, die natürlich keiner. prak-. tisch brauchbaren Größenordnung ,angehören, zur Steuerung des Drehrelais verwendet, das seinerseits eine mechanische Beeinflussung des Kohlesäulensystem,s veranlaßt, um die erheblichen Spannungen an den Kohleplattensäulen und nach Richtung und Größe die Spannung an den Klemmen 6 zu steuern.This means that the differential photocell is generated by the diaphragm on the compass needle Streams, of course, none. prak-. table usable order of magnitude, belong, used to control the rotary relay, which in turn is a mechanical influence of the coal column system, s causes the considerable tension on the carbon plate columns and to control the voltage at terminals 6 according to direction and size.

Die 1neeh.anische IJbertraigung vom Relais auf das Koh!!'esäulensystem kann beispielsweise mittels Exzentern, Hebeln, Nocken, Kurvenscheiben o. d.gl. erfolgen. Abb. .4 zeigt beispielsweise, daß .auf der Ankerwelle 3 Hebel i i sitzen, die sich gegen das eine Ende eines Kohlesäulenpaares a anlegen, deren anderes Ende in festen Widerlagern 12 gehalten wird. In .derselben Weise kann auf ein zweites Kohlesäullenpaar eingewirkt werden, welches beim Zusammenpressen des anderen Kohlesäulenpaares entspannt wird.The first-time transfer from the relay to the Koh !! 'pillar system can, for example, by means of eccentrics, levers, cams, cams or the like. take place. Fig. 4 shows, for example, that. On the armature shaft 3 levers i i sit, which place against one end of a pair of coal columns a, the other end in fixed Abutments 12 is held. In the same way, a second pair of coal columns can be applied are acted upon, which relaxes when the other pair of coal columns is pressed together will.

Abh.5 zeigt die Zwischenschaltung einer hydraulischen Kraftübertragung zwischen der Ankerweile und den Kohlesäulen. Dabei ist die Welle 3 mit einem Nocken io ausgerüstet,. der auf den Kolben 13 eines kleinen Zylinders 1.4 einwirkt. Bei entsprechender Drehung der Welle 3 wird der Kolben 13 vorgetrieben und drängt die vor ihm befindliche Flüssigkeit in den großen Zylinder 16, mit dessen Kolben 15 die Halbleitersäuren 4. in Verbindung stehen. Es wird mithin durch die hvdraulisehe Übertragung ein erheblicherer Druck auf,die Halb-Leiter ausgeübt, als dies hätte mit dein Relais allein geschehen können. Die Rückführung der Übertragung kann durch die Halbleitersäulen selbst erfolgen, wenn diese sich entspannen. Die hydraulische Übersetzung hat J:ei einem polarisierten Relais besondere Bedeutung: Der Anker eines po:arisi-erten-Relais legt nämlich unter der Einwirkung der auf ihn ausgeübten magnetischen Zugkraft einen größeren Weg zurück als ein Relais mit unrnagnetischem Anker. Mit Hilfe der Übersetzung wird dabei der größere Weg in einen geringeren unter größerer Kraftentfaltung umgewandelt.Dep. 5 shows the interposition of a hydraulic power transmission between the anchor shaft and the coal pillars. The shaft 3 has a cam io equipped. which acts on the piston 13 of a small cylinder 1.4. at corresponding rotation of the shaft 3, the piston 13 is advanced and urges the liquid in front of him in the large cylinder 16, with its piston 15 the semiconductor acids 4. are connected. It is therefore through the hvdraulisehe Transferring more considerable pressure to being exerted on the half-ladder than this would have been can be done with your relay alone. The repatriation of the transmission can through the semiconductor pillars themselves take place when they relax. The hydraulic Translation has a special meaning in a polarized relay: The anchor of a po: arisi-erten-Relais lays namely under the influence of the magnetic exerted on it Pulling force back a greater distance than a relay with a non-magnetic armature. With With the help of the translation, the greater way becomes the lesser under the greater Power development converted.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Arrangement for amplifying direct currents alternating Very low frequency magnitude or alternating currents by means of control of the by two strongly compressed pigs of a flowing stream consisting of several carbon plates , through an electromagnetic relay, the winding of which is to be amplified by the Stream is traversed and its armature exerts mechanical pressure on the two Carbon plate columns change in the opposite direction, in the opposite direction, characterized in that that a polarized relay is provided as a relay. z. Arrangement according to claim i, characterized in that a hydraulic transmission device is provided is which translates the force exerted on the anchor into a greater force un-l transfers to the carbon plate column.