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Bei schwankender Spannung stromempfindliches Relais Es besteht oft
die Aufgabe, eine Schaltung dann vorzunehmen, wenn eine Spannung, ein Strom oder
eine Leistung einen bestimmten Wert erreicht hat. Man, benutzt hierzu Einrichtungen,
die auf die zu überwachende Größe ansprechen und von einer Feder oder ähnlichen
Einrichtung in einer Ruhelage gehalten werden., solange die Schaltgrenze noch nicht
erreicht ist. Soll z. B. die Größe eines Stromes überwacht und beim Überschreiten
einer bestimmten Grenze eine Schaltung vorgenommen werden, so wird ein Stromrelais
verwendet, dessen, Anker z. B. von einer Feder festgehalten wird. Die Federkraft
und die Magnetspule sind so bemessen, daß kurz unterhalb der Schaltgrenze Gleichgewicht
zwischen beiden herrscht und an der Schaltgrenze bzw. kurz darüber die magnetische
Kraft der Spule die Rückzugkraft der Feder überwindet. Das setzt voraus, daß die
das Stromrelais speisende Stromquelle eine vollkommen gleichbleibende Spannung aufweist,
dem nur dann kann an, einem vorbestimmten Belastungspunkt Gleichgewicht herrschen.
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Manchmal steht aber eine solche gleichbleibende Spaxmungsquelle nicht
zur Verfügung, z. B. bei Einrichtungen in Eisenbghnfahrzeugen, wo der Ladezustand
der mitgeführten Batterie Spannungsschwankungen von fast ± 30 % ergibt. Bei Spannungserniedrigung
wird der gleiche Betriebszustand erst später, also bei einer größeren Belastung,
bei Spannungserhöhung zeitiger, also hei einer niedrigerem Belastung, erreicht werden..
Wenn nun z. B.
in Abhängigkeit von der Zahl der angeschlossenen
Steuerelemente für die Heizung in den Eisenbahnabteilen .die Heizmittelzufuhr zu
dem Fahrzeug geregelt werden soll, so lassen sich die bisher für solche Aufgaben
verwendeten Einrichtungen nicht verwenden.
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Durch die Erfindung wird eine Einrichtung geschaffen, die die nachteiligen
Folgen der schwankenden Spannung ausschließt und eine genau arbeitende Regelung
:ermöglicht. Dies geschieht dadurch, daß auf einem Magneten zwei einander entgegenwirkende
Spulen aufgebracht .sind, deren eine von der Stromquelle mit schwankender Spannung
unmittelbar erregt wird und den Anker in der Grundstellung hält, während die andere
aus derselben Stromquelle in Abhängigkeit von irgendwelchem. Verbrauchern mit veränderlicher
Stärke erregt wird. Hierdurch wird erreicht, da,ß sich bei Spannungsänderung der
Stromquelle bzw. Batterie die von den beiden Spulen erzeugten Magnetflüsse im selben
Maße ändern, z. B. bei Erniedrigung der Spannung B in demselben Verhältnis niedriger
werden. Konstanten Verbraucherstrom vorausgesetzt, bleibt darin der Unterschied
der magnetischen Flüsse immer derselbe. Steigt der Verbraucherstrom an, so wird
die Wirksamkeit der Einrichtung nur von dieser Stromänderung ausgelöst, bleibt aber
von Strom- bzw. Fluißänderungen, die sich aus dem verschiedenen Ladezustand der
Batterie ergeben, unbeeinflußt, da letztere in den beiden entgegenwirkenden Spulen
S und P in gleichem Maße auftreten.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Abbildung dargestellt,
in der B die Batterie, S und P die beiden einander entgegenwirkenden Spulen auf
dem Magneten M und A den Drehanker mit einer Stromwicklung und dem Hebel H bedeuten,
der sich zwischen den beiden Kontakten l(1 und I(= bewegen kann. Im Stromkreis der
Spul P liegen die Stromverbraucher L, deren Strom sich ändert und somit in der Spule
P einen sich ändernden magnetischen Fluß erzeugt. Die Spule S liegt dagegen unmittelbar
an der Batterie B; wird also von einem Strom durchflossen, der von der Spannung
und damit vom Ladezustand der Batterie @abhängt.
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Sind z. B. sämtliche Stromverb aucher L ausgeschaltet, so fließt in
der Spule P kein Strom, und es wird kein magnetischer Fluß erzeugt. In dem Magneten
M fließt daher allein der von der Spule S erzeugte magnetische Fluß, der im Zusammenwirken
mit dem durch die Wicklung zum Magneten gemachten Dmehanker A diesen in. der gezeichneten
Stellung hält, in welcher der Hebel A an dem Kontakt l(1 anliegt. In dieser Stellung
kann .ein Stromkreis geschlossen gehalten werden; notwendig ist das nicht, diese
Grundstellung kann auch wirkungslos sein.
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In dem Maße, wie der Strom in dem Stromverbraucher L z. B. durch die
Einschaltung von Einzelverhrauchern ansteigt, entwickelt sich in der Spule P ein
magnetischer Fluß, der den Fluß der Spule S immer mehr schwächt, bis er ihn bei
einem bestimmten Stromdurchfluß durch den Verbraucher L vollkommen .auslöscht. Ein
geringes weiteres Ansteigen des Stromes in den Verbrauchern L und der Spule P und
damit des von der Spule P erzeugten magnetische Flusses bewirkt eine Umkehrung der
Flußrichtung im Magneten M, die Birne Drehbewegung des Drehankers derart hervorruft,
daß die Anlage am Kontakt l(1 verlassen wird und der Hebel H am Kontakt l(2 zum
Anliegen kommt. Hierdurch kann ein Kontakt geschlossen und eine Schalteinrichtung
in Bewegung gesetzt werden. Es ist ersichtlich, daß auf die beschriebene Einrichtung
der jeweilige Ladezustand der Batterie B und damit die von ihr abgegebene Spannung
praktisch ohne Einfluß ist, da immer nur der Unterschied der magnetischen Flüsse
der Spulen. Sund P wirksam ist, der, soweit er vom Ladezustand. der Batterie bedingt
ist, stets gleichbeleibt. Es ist auch weiterhin ersichtlich, daß die erfindungsgemäße
Einrichtung auch verwendet werden kann, wenn eine Überwachung von Spannung oder
Leistung an Stelle von Strom erfolgen soll.