DE818535C - Mechanischer Wechselrichter - Google Patents

Description

• Mechanischer Wechselrichter Bei den bekannten sogenannten Pendelwechselrichtern wird eine Gleichspannung in Selbstunterbrecherschaltung an eine Treiberspule gelegt und die mechanische Bewegung der Pendelfeder durch entsprechend angeordnete Kontakte zur Wechselrichtung eines durch .die Primärwicklung eines Transformators fließenden Stromes benutzt. Die hierdurch in der Sekundärwicklung des Transformators in, duzierte Wechselspannung wird zur Gewinnung der Nutzleistung benutzt. Hierbei sind grundsätzlich zwei Stromkreise für den Gleichstrom erforderlich, nämlich der durch die Treiberspule und: der durch die Primärwicklung des Transformators.
• Durch, die Erfindung sollen nun derartige mechanische Wechselrichter mit Gleichspannungsquelle, Transformator und mechanisch bewegtem System so verbessert werden, äaß eine geringere zum Antrieb benötigt und überdies der gesamte Aufwand verringern wird. Dies wird gemäß der Erfindung dadurch erreicht, diaß der mechanisch bewegte Teil :einen polarisierten Anker aufweist, dessen Zunge sich in einem Luftspalt des Transformators bewegt.
• Die Verwendung von schwingenden Systemen mit polarisiertem Anker, dessen Zunge sich in dem Luftspaltfeld eines Elektromagnets bewegt, ist in der Relaistechnik an sich bekannt, und zwar bei- den sogenannten polarisierten Relais. Doch dient diese Anordnung weder zur Wechselrichtung noch ist sie unmittelbar dafür brauchbar. Es handelt sich auch nicht Ruth einen Transformator, .in dessen Luftspalt die Zunge bewegt @wird@, sondern lediglich um den. Kern der Relaisspule. Bßi diesen bekannten Anordnungen soll lediglich eine höhere Relaisempfindlichkeit erzielt werden. --' An Hand einiger Ausführungsbeispiele und Abbildungen soll nunmehr der Erfindungsgedanke näher erläutert werden.
• Fig. i zeigt prinzipiell ein Schalt- und Anordnungsschema. Die Primärwicklung P des Tzansformators T, die eine - Mittelanzapfung aufweist, wird mit letzterer an eine Gleichspannungsquelle angeschlossen, der Gleichstrom J fließt über einen der beiden Kontakte K und das Schwingsystem zur Gleichspannungsquelle zurück. In dem Luftspalt L des Transformatorenkernes ist d"ieZunge Z angeordnet, die zu. dem beweglichen Systerji A .gehört, dessen Polarisation durch die Verwendung eines permanenten Magnets M erreicht wird. Das bewegte System stellt somit einen doppelarmigen Hebel dar, dessen eines.- Ende die Zunge Z bildet und dessen anderes Ende Kontakte trägt. Die Gegenkontakte werden vorzugsweise einstellbar ausgebildet. Die Wech.selrichterwirkung wird nun durch das abwechselnde Unterbrechen der Gleichstromwege erzielt, wobei die mechanische Eigenfrequenz des bewegten, Systems die Zerhackerfrequenz bestimmt.
• In der Fig. i ist außerdem die Siebung .dargestellt, die gegenüber den bekannten Konstruktionen vereinfacht werden kann. Es genügt, die Gleichstromquelle kapazitiv durch die Kondensatoren Cl zu überbrücken, im Ausführungsbeispiel erdsymmetrisch dargestellt, und ferner die Sekundärwicklung, von der der transformierte Wechselstrom abgenommen wird, mit der Kapazität C2 zur Unterdrückung ,der Störungen für die Störfrequenz kurzzuschließen. Vorzugsweise kann hierdurch auch die Sekundäiwicklung auf die Zerhackerfrequenz abgestimmt werden.
• In der Fig. i ist schließlich noch eine Gleichrichteranordnung G in Graetzschaltung zur Wiedergewinnung eines höher gespannten Gleichstroms dargestellt. Die Wicklungen des Transformators T werden zweckmäßig statisch gegeneinander abgeschirmt.
• In. den Fig. 2 a und 2 b ist eine Ausführungsform des Transformators und des Schwingsystems dargestellt. Fig.2a zeigt :in Aufsicht, 2b in Seitenansich t den Transformatorkern, der als Manteltyp ausgebildet ist und demgemäß auf seinem Mittelschenkel die Wicklungen P und S trägt. In dem Luftspalt L des einen Seitenschenkels kann sich die Zunge Z bewegen, die zusammen: mit dem Kontaktträger K1 und einer Blattfederanordnung F das Schwingsystem bildet, das sich um den Festpunkt D bewegt. K2 sind die Gegenkontakte. Derartige Konstruktionen sind in der Relaistechnik an sich bekannt.
• Selbstverständlich können auch andere Ausführungen verwendet werden, z. B. mit Flügelanker o. dgl., Unter diesem Schwingsystem befindet sich der im Ausführungsbeispiel flache Dauermagnet M zur Polarisation. Der Drehpunkt D wird zweck-

  mäßig durch seitliche Lagerung gewährleistet. Die

  Form des Magnets M ist ebenfalls nicht auf die

  dargestellte beschränkt. So kann bei geeigneter

  Konstruktion beispielsweise auch ein Hufeisen-

  magnet Anwendung finden.

  Gegenüber den bekannten Anordnungen weist die

  Erfindung ingbescndere folgende wesentliche Vor-

  teile auf: Durch Wegfall der Treiberspule sind der

  Materialaufwand und die Antriebsleistung ver-

  ringert.

  Bei gleicher Zerhackerfeistung wird; gegenüber

  der bekannten Ausführungsform die Antriebs,

  lefstung in einem ausgeführten Beispiel auf weniger

  als ein Fünftel reduziert. Dies ist besonders bei klei-

  neren Wechselrichteraggregaten, insbesondere für

  tragbare Hochfrequenzempfangsgeräte oder Klein-

  sender, von Bedeutung, da in diesem Fall die Lebens-

  dauer der Stromquelle wesentlich von der ver-

  brauchten Antriebsleaistung des Zerhackers abhängt.

  Der Materialaufwand wird auch noch durch Ein-

  sparung des dritten Kontakts, nämlich des eigent-

  lichen Selbstunterbrecherkontakts, verringert.

  Durch die vereinfachte Anordnung kann auch der

  Siebmittelaufwand, wie in Fig. T dargestellt, ge-

  ringer gehalten werden, und es können die üblicher-

  weise benutzten Beruhigungswiderstände entfallen,

  Durch dies,-- Maßnahme wird schließlich auch der

  Raumbedarf verkleinert, was wiederum bei kleinen

  Geräten von ausschlaggebender Bedeutung sein kann.

  Für die Bewegungsweise und Lebensdauer des

  Wechselrichters ist von besonderer Bedeutung, daß

  die Störanfälligkeit sehr gering ist, denn die Rück-

  stellkraft des schwingenden Systems ist, im Gegen-

  satz zu den bekannten Anordnungen, bei einem

  Kleben in einer Endstellung besonders stark, wie

  auch Dauerversuche und absichtliche Eingriffe be-

  stätigt haben. Hierdurch ist auch stets ein Selbst-

  anschwingen gewährleistet.

  Der Erfindungsgegenstand ist auch bezüglich der

  Ausbildung des Transformatorkernes und des Luft-

  spältes nicht auf das Ausführungsbeispiel der Fig. 2

  beschränkt. So ist es weder erforderlich, den Trans-

  formatorkern als Mantelkern auszubilden, noch muß

  der Luftspalt den gesamten Schenkelquerschnitt

  durchsetzen. In Fig. 3 ist in zwei Ansichten a und b

  eine Ausführung ,dargestellt, bei der nur ein Teil des

  Blechpakets den Luftspalt für die Schwingzunge

  aufweist. Für die geringe Antriebsleistung, ins-

  besondere bei kleineren benötigten Leistungen, ge-

  nügt es unter Umständen auch, den magnetischen

  Weg stark zusammenzudrücken, so daß kein Blech

  einen vollständigen Luftspalt aufweist. Ein Aus-

  führungsbeispiel ist hierfür in Fig..I gegeben.

  Schließlich kann auch ein Transformator mit nor-

  malen Blechen verwendet werden, dem lediglich ein

  bzw. zwei Bleche beigegeben werden, die insbeson-

  dere eine etwas größere Stärke aufweisen und denen

  vorzugsweise eine besondere Form gegeben wird.

  Hierzu empfiehlt sich eine zweimalige rechtwinklige

  Abbiegung, wie in Fig. 5 gezeigt. Die freien Enden,

  die den Luftspalt bilden, können durch Polschuhe

  verstärkt werden. Hierdurch ergibt sich eine be-

  sonders kleine raumsparende Bauweise, zumal der

  Magnet :11 noch in der aus der Abbildung ersichtlichen Weise untergebracht werden kann.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Mechanischer Wechselrichter mit Gleichspannungsduelle, Schwingsystem, Kontaktanordnung und Transformator für den erzeugten Wechselstrom, dadurch gekennzeichnet, daß der mechanisch bewegte Teil einen polarisierten Anker aufweist, dessen Zunge in einem Luftspalt des Transformators bewegt wird. a. Wechselrichter nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß das bewegte System an einer schwingenden Blattfeder befestigt ist. 3. Wechselrichter nach Anspruch i, dadurch gekeiinz,eichnet, daß sich der Luftspalt in einem Schenkel eines Manteltransformatorkernes befindet. .4. Wechselrichter, nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß nur ein Teil des Eisenquerschnitts den Luftspalt aufweist. 5. Wechselrichter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Luftspalt so ausgebildet ist, daß der magnetische Weg jedes Blechs nur stark eingeengt, aber nicht unterbrochen ist. 6. Wechselrichter nach ,Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Luftspalt nur zwischen zwei speziell für diesen Zweck zusätzlich angeordneten, insbesondere verstärkten Blechen vorgesehen ist. 7. Wechselrichter nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß diese Bleche zweimal rechtwinklig abgebogen sind, so daß sich die freien Enden bis auf den gewünschten Luftspalt gegenüberstehen und daß die Enden gegebenenfalls durch Polschuhe verstärkt sind.