DE746127C - Device for converting direct current into periodically changing current - Google Patents
Device for converting direct current into periodically changing currentInfo
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Description
Einrichtung zur Umformung von Gleichstrom in periodisch veränderlichen Strom Die Umformung von Gleichstrom in periodisch veränderlichen Strom (Wechselstrom, pulsierenden Gleichstrom) mit Hilfe von mechanischen Umformern mit schwingenden Kontakten wurde deshalb bisher praktisch wenig angewendet, weil bei größeren Leistungen die Kontakte durch die an ihnen auftretenden Funken,oder Lichtbögen einem großen Verschleiß unterworfen waren, was oftmals Störungen zur Folge hatte.Device for converting direct current into periodically variable Current The conversion of direct current into periodically variable current (alternating current, pulsating direct current) with the help of mechanical converters with oscillating Contacts have therefore been used little so far, because they involve greater benefits the contacts through the sparks or arcs occurring on them a large Were subject to wear, which often resulted in malfunctions.
Bei der erfindungsgemäßen Einrichtung zur Umformung von Gleichstrom in periodisch veränderlichen Strom wird dieser Nachteil vermieden, so daß eine lange Lebensdauer und große Betriebssicherheit auch bei großen umzuformenden Leistungen erreicht wird.In the device according to the invention for converting direct current in periodically variable current, this disadvantage is avoided, so that a long Service life and high operational reliability even with large outputs to be formed is achieved.
Wenngleich die bisher bekanntgewordenen Pendelwechselrichter äußerlich große Verschiedenheiten auswiesen, so arbeiteten doch im wesentlichen alle nach dem Grundprinzip des Wagnerschen Hammers, d.h. der Selbstunterbrechung. Allen diesen Einrichtungen ist es gemein, daß der der Gleichstromquelle entnommene Strom einen Elektromagneten erregt, der sodann seinerseits einen in der Strombahn gelegenen Schaltkontakt öffnet, wodurch der Elektromagnet stromlos wird. Mechanische Kräfte bewirken sodann die neuerliche Schließung des Schalters, worauf das Spiel von neuem beginnt. Es ist auch schon bekanntgeworiden, durch Einfügung elektrischer Schaltelemente (Kondensatoren, Selbstinduktionen usw.) in den Stromkreis und durch Bemessung der Massenträgheit der mechanisch bewegten Teile die Zeitdifferenz zwischen der Schließung und Öffnung geeignet zu beeinflussen, insbesondere derart, daß die Stromöffnung zum Zwecke der Verringerung der Öffnungsfunken im Stromminimum oder in dessen Nähe stattfindet. Dabei ergab sich aber der Übelstand, daß bei Änderung der Betriebsbedingungen, vor allem bei Belastungsänderungen, sich der Öffnungszeitpunkt verschob, so idaß das Gerät nur bei einer ganz bestimmten Einstellung wirklich funkenfren arbeitete.Even if the pendulum inverters that have become known up to now are outwardly showed great differences, but essentially all followed up the basic principle of Wagner's hammer, i.e. self-interruption. All of these It is common to facilities that the current drawn from the direct current source is a Electromagnet energized, which then in turn placed one in the current path Switching contact opens, whereby the electromagnet is de-energized. Mechanical forces then cause the switch to close again, whereupon the game starts again begins. It has already become known through the insertion of electrical switching elements (Capacitors, self-inductors, etc.) in the circuit and by sizing the Inertia of the mechanically moving parts is the time difference between closing and to influence the opening, in particular in such a way that the flow opening for the purpose of reducing the opening sparks in or near the current minimum takes place. However, this resulted in the disadvantage that when the operating conditions change, especially with changes in load, the opening time was postponed, so idaß the device only really worked without sparking at a very specific setting.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird das Prinzip des Wagnerschen
Hammers verlassen, und im Gegensatz dazu wird durch einen Elektromagneten ein im
Stromweg ge-
Hier wie bei den folgenden Ausführungsbeispielen können die Magnetwicklungen 7 hzw. 9 auch im Nebenschluß angeordnet sein, also z. B. parallel zu 2 bzw. 2a liegen.Here, as in the following exemplary embodiments, the magnet windings 7 hzw. 9 also be arranged in the shunt, so z. B. parallel to 2 or 2a.
Fig.2 zeigt eine Schaltung, nach welcher es möglich ist, sowohl den Lade- als äuch den Entladestromstoß des Kondensators i in einem einzigen Verbraucher nutzbar zu machen und Strom wechselnder Richtung aus der Gleichstromquelle 3 zu erhalten. Hier liegt der Verbraucher 2 in dem gemeinsamen Teil beider Stromkreise. Die Schaltung kann noch dadurch vereinfacht werden, daß man nur einen Elektromagneten verwendet und dessen Erregerwicklung 13 -ebenfalls in den gemeinsamen Teil beider Stromkreise legt, wie dies in Fig. 2 angegeben ist. Auch hier kann sie als Nebenschlu.ßwicklung parallel zum Verbraucher geschaltet sein.Fig.2 shows a circuit according to which it is possible both the Charging than also the discharge current surge of the capacitor i in a single consumer to make usable and current of alternating direction from the direct current source 3 to obtain. Here the consumer 2 is in the common part of both circuits. The circuit can be simplified by using only one electromagnet used and its field winding 13 - also in the common part of both Establishes circuits, as indicated in FIG. 2. Here, too, it can be used as a shunt winding be connected in parallel to the consumer.
Bei allen bisherigen Schaltungen wurde der Kondensator aufgeladen und dann entladen. Demgegenüber wird durch eine weitere Verbesserung erreicht, daß man den Kondensator umladet, so daß er besser ausgenutzt wird.In all previous circuits, the capacitor was charged and then unload. In contrast, it is achieved by a further improvement that the capacitor is reloaded so that it is better used.
Die Schaltungen, nach welchen dies mö@glich ist, zeigen die Fig. 3 und 4.The circuits according to which this is possible are shown in FIG. 3 and 4.
In Fig. 3 ist wieder mit i der Kondensator bezeichnet, welcher über einen Verbraucher 2 oder 2a mit wechselnder Polarität an die Gleichspannungsquelle 3 angeschlossen wird. Die Aufladung des Kondensators i in der einen Richtung findet statt, wenn die bewegliche Kontaktzunge 14 am festen Kontakt 15 uiid die bewegliche Kontaktzunge 16 am festen Kontakt 17 liegt. In dein Stromkreis liegt außer dem Verbraucher noch die Erregerwicklung 18 eines Elektromagneten, welche den Anker i9 und die damit verbundenen Kontaktzungen i# oder 16 so beeinflußt, daß die Kontakte 14, 15 bzw 16, 17 auf die Dauer des Ladestromes des Kondensators geschlossen gehalten werden. Nach Abklingen des Stromflusses wird nun das schwingende Köntaktzungenpaar 14, 16 durch eine oder mehrere Federn, welche durch die auf den Anker wirkende Anziehungskraft des Magneten gespannt wurde, an die gegenüberliegenden Kontakte 17 und 2o geschnellt, wo es durch einen zweiten Elektromagneten, dessen Erregerwicklung 21 von dem nunmehr einsetzenden Umladestrom durchflossen wird, bis zum Abklingen dieses Stromes festgehalten wird. Auch in dieser Stellung werden durch die vom Magneten auf den Anker ausgeübte Kraft Federn gespannt, die bewirken, daß nach Abklingen des Umladestromes glas Kontaktzungenpaar 14, 16 wieder zu den Kontakten 15 und 17 zurückschnellt, wo es durch den Stromfluß durch 18 sofort festgehalten wird. Dieser Vorgang wiederholt sich nun von neuem. An den Klemmen 22 und 23 des Zweipoles 2 oder an den Klemmen 24 und 25 des Vierpoles 2a kann ein periodisch veränderlicher Strom abgenommen werden.In FIG. 3, i again denotes the capacitor, which is connected to the DC voltage source 3 via a consumer 2 or 2a with alternating polarity. The charging of the capacitor i in one direction takes place when the movable contact tongue 14 is on the fixed contact 15 and the movable contact tongue 16 is on the fixed contact 17. In your circuit, apart from the consumer, there is also the excitation winding 18 of an electromagnet, which influences the armature i9 and the associated contact tongues i # or 16 so that the contacts 14, 15 or 16, 17 are kept closed for the duration of the charging current of the capacitor . After the current flow has decayed, the oscillating pair of contact tongues 14, 16 are snapped to the opposite contacts 17 and 2o by one or more springs, which were tensioned by the force of attraction of the magnet acting on the armature, where it is triggered by a second electromagnet, its exciter winding 21 is traversed by the recharging current that is now beginning, until this current has subsided. Also in this position springs are tensioned by the force exerted by the magnet on the armature, which cause the glass contact tongues 14, 16 to snap back to the contacts 15 and 17 after the reloading current has subsided, where it is immediately held by the current flow through 18. This process is now repeated again. A periodically variable current can be picked up at terminals 22 and 23 of two-pole 2 or at terminals 24 and 25 of four-pole 2a.
Auch- diese Schaltung kann - noch dadurch ." :ereinfacht werden, daß man nur einen Elektromagneten anwendet und dessen Erregung 26 in den gemeinsamen Teil beider Stromkreise legt, wie dies in der Fig. 4 der Zeichnung angegeben ist. Auch hier kann sie als Nebenschlußwicldung parallel zum Verbraucher geschaltet sein. Die übrigen Bezugszeichen 'in dieser Figur beziehen sich auf die gleichen Schaltelemente wie in Fig. 3.This circuit can also be simplified by the fact that one applies only one electromagnet and its excitation 26 in the common Part of both circuits sets, as indicated in Fig. 4 of the drawing. Here, too, it can be connected as a shunt winding parallel to the consumer. The remaining reference symbols' in this figure relate to the same switching elements as in Fig. 3.
Um eine Unterbrechung der Schwingungen der Kontaktzungen zu verhindern, wenn der Umformer völlig im Leerlauf oder schwach belastet läuft, werden die Kontakte zweckmäßig in an sich bekannter Weise durch einen Hilfsstromkreis überbrückt. Es genügt z. B.,- sie durch einen Kondensator zu verbinden. In den Fig. 3 und 4 ist ein solcher Hilfsstromkreis gestrichelt eingezeichnet.To prevent the vibrations of the contact blades from being interrupted, if the converter runs completely in idle mode or with a low load, the contacts will appropriately bridged in a manner known per se by an auxiliary circuit. It is sufficient z. B., - to connect them through a capacitor. In Figs. 3 and 4 is such an auxiliary circuit is shown in dashed lines.
In den Fig. 5 und 6 ist ein Ausführungsbeispiel des Kontaktsystems der Einrichtung mit schwingenden Kontakten mit einem Magneten in zwei Projektionen gezeichnet.5 and 6 is an embodiment of the contact system the device with oscillating contacts with a magnet in two projections drawn.
Die beiden Federn 27 und 28 sind an einem Ende fest eingespannt und am anderen Ende durch ein Isolierstück Miteinander und mit dem Anker 29 verbunden. Der Anker bewegt sich im Feld eines Steuermagneten, bestehend -aus dem E-förmigen Kern 30 und der Spule 31. Wird diese Spule vom pulsierenden Gleichstrom oder vom -Wechselstrom durchflossen, so pendelt der Anker 29 zwischen den beiden Öffnungen 32 und 33 11!4n und her. Man kann den Anker auch polarisiert ausführen; man kann auf jeden Schenkel des Kernes eine Spule setzen und dann die zwei äußeren Spulen in den pulsierenden Gleichstromkreis und die innere in den Wechselstromkreis legen oder umgekehrt.The two springs 27 and 28 are firmly clamped at one end and connected to one another and to the armature 29 at the other end by an insulating piece. The armature moves in the field of a control magnet, consisting of the E-shaped core 30 and the coil 31. If the pulsating direct current or the alternating current flows through this coil, the armature 29 oscillates between the two openings 32 and 33 11! 4n and here. The anchor can also be made polarized; one can put a coil on each leg of the core and then place the two outer coils in the pulsating direct current circuit and the inner one in the alternating current circuit, or vice versa.
Die Federn selbst sind entweder aus geeignetem Kontaktmaterial hergestellt oder tragen Auflagen oder Köpfe aus einem solchen, z. B. aufgewalzt, eingenietet. Diesen Kontakten gegenüber stehen die festen Kontakte 34, 35, 36 und 37. Diese Kontakte haben eine gekrümmte Kontaktfläche, so daß sich mit wachsender Amplitude die Federn über eine gewisse Länge um diese herumlegen. In der Fig. 5 ist dies gestrichelt gezeichnet (38 @hzw. 39). Die Spule 31 entspricht z. B. der mit 26 bezeichneten Spule in Fig.4, die Federn 27 und 28 den Kontaktzungen 14 und 1-6. Es können auch umgekehrt die festen Kontakte 34 bis 37 durch Federn ersetzt werden oder federnd befestigt sein und die Kontaktzungen starr sein. Es können auch beide federnd ausgebildet sein, was den Vorteil hat, daß sich die gesamte Durchbiegung auf zwei Federn verteilt, von denen jede infolgedessen nur halb so stark beansprucht wird.The springs themselves are either made of a suitable contact material or have pads or heads made of such a material, e.g. B. rolled on, riveted. Opposite these contacts are the fixed contacts 34, 35, 36 and 37. These contacts have a curved contact surface so that with increasing amplitude the springs wrap around them over a certain length. This is shown in dashed lines in FIG. 5 (38 @hzw. 39). The coil 31 corresponds, for. B. the coil labeled 26 in Figure 4, the springs 27 and 28 the contact tongues 14 and 1-6. Conversely, the fixed contacts 34 to 37 can also be replaced by springs or be resiliently attached and the contact tongues can be rigid. Both can also be designed to be resilient, which has the advantage that the entire deflection is distributed over two springs, each of which is consequently only subjected to half as much stress.
Durch die Eigenart des Magnetsystems ergibt sich eine Abhängigkeit der Amplitude bzw. der Frequenz des schwingenden Systems von der den Magneten erregenden Stromstärke. Für sehr stark wechselnde Belastung ist es deshalb zweckmäßig, die Federn nicht, wie in der Fig. 5 angegeben, fest einzuspannen, weil dann die Eigenfrequenz des schwingenden Systems die Schwingungszahl zu stark beeinflußt. Zweckmäßigerwcise werden sie sehr leicht beweglich befestigt, z. B. indem man sie an der Einspannstelle aus einem schwächer federnden Material herstellt oder in einem Block aus Isoliermaterial einspannt, welcher drehbar gelagert ist (q.o).The nature of the magnet system results in a dependency the amplitude or the frequency of the oscillating system from that which excites the magnet Amperage. For heavily fluctuating loads, it is therefore advisable to use the Do not clamp springs firmly, as indicated in FIG. 5, because then the natural frequency of the vibrating system influences the number of vibrations too much. Appropriate way they are attached very easily movable, e.g. B. by placing them at the clamping point made of a less resilient material or in a block of insulating material clamps, which is rotatably mounted (q.o).
Verwendet man an Stelle der beschriebenen Kontakte mit gekrümmter Auflauffläche punktförmige Kontakte, also solche mit einer kleinen Auflagefläche, so wächst der Kontaktdruck mit steigender Belastung und damit steigender Amplitude und nicht, wie im vorliegenden Falle, vornehmlich die Kontaktfläche.Used instead of the contacts described with curved Contact surface punctiform contacts, i.e. those with a small contact surface, so the contact pressure increases with increasing load and thus increasing amplitude and not, as in the present case, primarily the contact surface.
Zweckmäßigerweise wird die Einrichtung mit einem Schalter versehen, welcher zum Zwecke der Schonung der Kontakte die Anordnung bei jedem Einschalten gegenüber der letzten Benutzung entgegengesetzt gepolt an die Gleichspannungsquelle anzuschließen gestattet.The device is expediently provided with a switch, which, for the purpose of protecting the contacts, changes the arrangement each time it is switched on polarized opposite to the last use to the DC voltage source allowed to connect.
Claims (6)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DESCH115238D DE746127C (en) | 1938-03-08 | 1938-03-08 | Device for converting direct current into periodically changing current |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DESCH115238D DE746127C (en) | 1938-03-08 | 1938-03-08 | Device for converting direct current into periodically changing current |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE746127C true DE746127C (en) | 1944-06-05 |
Family
ID=7450287
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DESCH115238D Expired DE746127C (en) | 1938-03-08 | 1938-03-08 | Device for converting direct current into periodically changing current |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE746127C (en) |
-
1938
- 1938-03-08 DE DESCH115238D patent/DE746127C/en not_active Expired
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