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Elektrische Einrichtung mit Flüssigkeitswiderstand Die Erfindung betrifft
eine elektrische Einrichtung mit Flüssigkeitswiderstand und besteht im wesentlichen
darin, daß mindestens zwei einander gegenüberstehende Elektroden in einer Kammer
kleinen Rauminhalts angeordnet sind, die über wenigstens zwei Leitungen unterschiedlicher
Höhenlage mit einem eine leitende Flüssigkeit enthaltenden Behälter verbunden ist,
wobei die Leitungen dem Flüssigkeitsstrom Widerstand bieten und zwischen dem Behälter
und der Kammer einen Flüssigkeitsumlauf begrenzten Umfanges durch Thermosyphonwirkung
ermöglichen.
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Die Wirkungsweise der Einrichtung beruht auf dem großen Unterschied
zwischen dem Widerstandswert einer Flüssigkeit, - z. B. Wasser, und dem ihres Dampfes.
Die Einrichtung ist so bemessen, daß der von der einen Elektrode durch die in der
Kammer enthaltene Flüssigkeit zur anderen Elektrode fließende Strom beim Erreichen
oder Überschreiten einer bestimmten Schwellenstromstärke eine Verdampfung dieser
Flüssigkeit bewirkt, und zwar um so vollständiger und rascher, je kleiner die zwischen
den Elektroden befindliche Flüssigkeitsmenge ist. Diese Verdampfung verursacht eine
beträchtliche Vergrößerung des Widerstandes der Einrichtung und infolgedessen ein
Absinken der Stromstärke.
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Der in der Kammer erzeugte Dampf kann infolge des dem Flüssigkeitsumlauf
in den Verbindungsleitungen entgegenstehenden Strömungswiderstandes
nicht
sofort - durch vom Behälter kommende Flüssigkeit ersetzt werden. Indessen ist die
Kammer nach .einer gewissen Zeit, die im wesentlichen von den Abmessungen der Leitungen
abhängt, von neuem mit Flüssigkeit gefüllt. Der Widerstand der Einrichtung nimmt
ab, und die Stärke des sie durchfließenden Stromes wird daher größer. Wenn die an
die Elektroden angelegte Spannung stets einen solchen Wert beibehält, daß der durch
die Kammer fließende Strom gleich oder größer als der oben bestimmte Schwellenwert
ist, setzt sich der Vorgang der Verdampfung der Flüssigkeit und .des anschließenden
Zurückströmens derselben unbegrenzt mit entsprechenden Änderungen des Widerstandes
und infolgedessen der Stromstärke fort.
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Die Einrichtung arbeitet auch als Erzeuger elektrischer Impulse. bestimmter
Frequenz. Diese kann beispielsweise durch Änderung des Strömungsquerschnitts der
Leitungen, die den Behälter mit der Kammer verbinden, beeinflußt werden. Eine Verringerung
dieses Querschnitts bedingt eine Verringerung der Frequenz, und umgekehrt.
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Wenn dagegen die Spannung an den Klemmen der Einrichtung unterhalb
des Wertes liegt, der dem Schwellen-,vert der Stromstärke für die Verdarnpfung der
Flüssigkeit entspricht, behält der Widerstand der Einrichtung einen verhältnismäßig
kleinen und genau konstanten Wert bei. In diesem Falle erwärmt der durch die Kammer
fließende Strom die darin enthaltene Flüssigkeit und erzeugt infolgedessen durch
Thermosyphonwirkung einen dauernden Flüssigkeitsumlauf zwischen dem Behälter und
der Kammer, wodurch die Temperatur der Flüssigkeit im Behälter allmählich erhöht
wird. Dieser Umlauf, der um so rascher vor sich geht, je niedriger die Temperatur
der im Behälter enthaltenen Flüssigkeit ist, ermöglicht die Abführung der in der
Kammer erzeugten Wärme. In dem Maße, wie die Temperatur der Flüssigkeit im Behälter
steigt, verlangsamt sich indessen einerseits dieser Umlauf und verringert sich andererseits
der für die Verdampfung erforderliche Energiebetrag. Wenn nun die Temperatur der
Flüssigkeit eine bestimmte kritische Höhe erreichen kann, genügt die durch den Jouleschen
Effekt in der Kammer entwickelte Wärme, um die darin befindliche Flüssigkeit wenigstens
teilweise zu verdampfen. Auf diese Weise wird eine Reihe von Stromimpulsen erzeugt,
die immer kürzer werden in dem Maße, wie die Temperatur bis zu einem Gleichgewichtswert
steigt, für den die Wärmezufuhr gleich den Wärmeverlusten wird. Umgekehrt werden
die Stromimpulse bei sinkender Temperatur länger, und die erzeugte Wärmemenge wird
daher größer. Die erfindungsgemäße Einrichtung kann also als Wärmequelle mit selbsttätiger
thermostatischer Wirkung dienen. .
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Andererseits kann die gleiche Einrichtung einfach als Strombegrenzer
benutzt werden, falls die Stromstärke im Normalbetrieb so klein bleibt, daß sich
lediglich ein Flüssigkeitsumlauf vollzieht, d-. h. falls die Leistung in der Einrichtung
im Normalbetrieb unterhalb des kritischen Betrages bleibt. Sobald die Leistung infolge
über den Normalstrom hinausgehender Größe des durchfließenden Stromes den Schwellenwert
überschreitet, begrenzt die impulsartig arbeitende Einrichtung die wirksame Stromstärke
auf einen genau bestimmten Wert. Es tritt hierbei keine Unterbrechung des Stromkreises
ein. Wenn die Überstromstärke nur zeitweise herrscht, kommt die Einrichtung sogleich
wieder in einen stabilen Zustand. Wenn der Überstrom dagegen länger andauert, gewährleistet
die Einrichtung den Schutz, der verschiedenen elektrischen Stromkreise durch Begrenzung
der DuTchgangsstromstärke.
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Falls sich schließlich die an die Klemmen der Einrichtung angelegte
Spannung von einem oberhalb der Schwelle für das Einleiten der Verdampfung liegenden
Wert bis zu einem unterhalb dieser Schwelle liegenden Wert ändert, ergibt sich eine
neue Anwendungsmöglichkeit für die Einrichtung, nämlich als veränderlicher Widerstand
mit selbsttätiger Arbeitsweise.
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Derartige Fälle von Spannungsschwankungen kommen in der Praxis häufig
vor. Es ist beispielsweise bekannt, daß die gegenelektromotorische Kraft eines Elektromotors,
z. B. eines Asynchronmotors, proportional seiner Drehzahl ist. Insbesondere ist
die gegenelektromotorische Kraft bei stehendem Motor Null, und man läuft beim Anlassen,
wenn man die volle Spannung anlegt, Gefahr, den Motor zu beschädigen.
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Bei diesen Motortypen, insbesondere bei Motoren mit Schleifringläufer,
werden daher Anlaßwiderstände verwendet, deren Zweck darin besteht, die Größe des
Läuferstromes und infolgedessen auch die Größe des dem Netz durch den Stator entnommenen
Stromes zu begrenzen. Andererseits .ermöglicht es die mit den Läuferwicklungen in
Reihe geschaltete Widerstandseinrichtung, das Anlaßmoment unter Begrenzung des Stromes
auf einem passenden Wert zu halten.
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Eine Anzahl bekanntgewordener selbsttätiger Einrichtungen gestattet,
den Widerstand der Läuferstromkreise während des Anlassens zu verändern, wobei dieser
Widerstand am Ende eines bestimmten Zeitraumes, wenn der Motor seine Betriebsdrehzahl
erreicht hat, auf einen Kleinstwert gebracht wird. Derartige Einrichtungen sind
im allgemeinen kostspielig, enthalten eine Vielzahl elektrischer Stromkreise, welche
die Fehlerquellen vermehren, und arbeiten nicht immer vollkommen sicher. Andererseits
sind Flüssigkeitswiderstände bekannt, die zahlreiche Vorzüge besitzen, an denen
man jedoch häufig die Unstabilität des Widerstandes zwischen den Elektroden bemängelt,
die von Änderungen der Konzentration des Elektrolyten im Laufe der Zeit herrührt.
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Die erfindungsgemäße Einrichtung erlaubt, diese verschiedenen Nachteile
zu beseitigen und eine selbsttätige Anlaßeinrichtung zu verwirklichen, deren Herstellungskosten
klein sind, die sich äußerst wenig abnutzt und deren Widerstandsänderung genügend
unabhängig von etwaigen
Schwankungen des Leitwertes der Flüssigkeit
ist. Die Wirkungsweise der Einrichtung als Anlaßwiderstand wird nachstehend erläutert.
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Es sei hervorgehoben, daß die erfindungsgemäße Einrichtung in allen
ihren Anwendungsformen selbsttätig arbeitet und daher keine beweglichen Teile enthält;
die Wirkungsweise beruht einzig auf thermodynamischen und hydraulischen Vorgängen.
Es können bewegliche Glieder für eine vorherige Einstellung vorgesehen sein, jedoch
nehmen diese Glieder nicht durch ihre Bewegung am Arbeiten der Einrichtung teil.
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In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes
dargestellt.
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Die Fig. 1, 2 und 3 zeigen eine dreiphasige Einrichtung gemäß der
Erfindung, die als Anlaßwiderstand verwendet werden kann; Fig. i stellt einen axialen
Schnitt durch die Einrichtung dar, Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie II-II der
Fig. i, Fig. 3 .eine Draufsicht auf die Regelplatte für die Leitungsquerschnitte;
Fig. 4 und 5 zeigen den Verlauf der Widerstandsänderung .der Einrichtung in Abhängigkeit
von der Zeit in zwei verschiedenen Fällen; Fig. 6 zeigt schematisch einen Drehstrom-Asynchronmotor
in Verbindung mit einer erfindungsgemäß,en Einrichtung und Fig. 7 einen Schnitt
nach der Linie VII-VII der F ig. 6.
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Der in Fig. 1, 2 und 3 dargestellte Widerstand weist ein zylindrisches
Gehäuse i aus Isolierstoff auf, das von einer Anzahl radialer Löcher 2 durchdrungen
ist. Das Gehäuse i hat an dem einen Ende einen Boden i" und ist am anderen Ende
offen. Auf seiner Wandung sind drei Elektroden 3 in Form von Zylindersegmenten von
ungefähr 6o° befestigt, die den gleichen Innenhalbmesser wie der zylindrische Hohlraum
des Gehäuses besitzen. Die Elektroden 3 sind um je 12o° gegeneinander versetzt,
und jede ist mit einer am Boden i" außerhalb des Gehäuses angeordneten elektrischen
Anschlußklemme 4 verbunden. Sie sind ferner etwas in die Gehäusewandung eingelassen,
so .daß sie aus dieser nicht hervorstehen.
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Im Gehäuse i ist ein ebenfalls aus Isolierstoff bestehender zylindrischer
Rotor 5 angeordnet, der genau der Form des Gehäusehohlraumes angepaßt und mit drei
Elektroden 3 versehen ist, welche die gleiche Ausdehnung und Winkelverteilung wie
die Elektroden 3 aufweisen. Die Elektroden 6 sind am Grunde von auf dem Umfang des
Rotors vorgesehenen Ausnehmungen 7 geringer Tiefe angebracht. Die Elektroden 6 sind
somit zurückgesetzt und in geringem Abstand von den Elektroden 3 angeordnet, mit
denen zusammen sie Räume oder Kammern 8 kleinen Rauminhalts begrenzen. Die Elektroden
6 sind durch eine sternförmige Scheibe 6, mechanisch und elektrisch miteinander
verbunden. Der Rotor 5 ist in seiner ganzen Länge von einer Anzahl Kanäle 9 durchzogen,
die parallel zur Drehachse verlaufen und durch das eine Ende ga mit den Räumen 8
in Verbindung stehen. Der. Rotor 5 besteht aus einem Stück mit einer Welle io, die
den Boden i" des Gehäuses durchdringt. Um die Welle io ist ein Dichtungsring i i
mit Hilfe einer auf den Boden i" aufgeschraubten Stopfbuchse 12 gepreßt. Ein mittels
einer Schraube 14 auf der Welle io befestigter. Drehknopf 13 ermöglicht, die Winkellage
des Rotors einzustellen. Das offene Ende des Gehäuses i ist durch eine kreisförmige
Platte 15 verschlossen, die zwei Gruppen von Löchern aufweist: einerseits Löcher
16, welche die Verbindung zu den Kammern 8 herstellen und andererseits Löcher 17,
die mit den Enden 9b der Kanäle 9 zur Deckung gebracht werden können. Die Löcher
17 haben genau den gleichen Durchmesser wie die Kanäle 9. Die mit einer Rippe 18
für die Einstellung versehene gelochte Platte 15 ist am Gehäuse i mittels einer
Überwurfmutter i9 befestigt, die auf das offene Ende dieses Gehäuses aufgeschraubt
ist.
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Die gesamte oben beschriebene Einrichtung ist in einem Behälter oder
Ausdehnungsgefäß 2o untergebracht, in das sie durch eine in der Behälterwandung
vorgesehene kreisförmige Öffnung 2o, eingesetzt ist. Das mit einem Rand ib versehene
Gehäuse i ist am Behälter 2o unter Zwischenlage eines Dichtungsringes 21 mittels
einer überwurfmutter 22 befestigt, die auf einen mit dem Behälter 2o fest verbundenen
Gewindeansatz 23 aufgeschraubt wird. Zwischen dem Einstellknopf 13 und dem Boden
i. des Gehäuses i ist eine Schutzhaube 24 angeordnet. Sie soll einerseits eine axiale
Verschiebung der Welle io verhindern und andererseits jegliche zufällige Berührung
mit den spannüngführenden Anschlußklemmen 4 verhüten.
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Der Behälter 2o trägt an seinem oberen Teil einen Ansatzstutzen 25,
der durch einen Schraubstopfen 26 verschlossen ist. Der Behälter .enthält eine bestimmte
Menge einer elektrisch leitenden Flüssigkeit 27. Ferner ist er mit Kühlrippen 28
versehen.
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Die Wirkungsweise der Einrichtung ist folgende: Die elektrisch leitende
Flüssigkeit 27 erfüllt die Kammern 8, die mit dem Behälter 2o einerseits über -die
Löcher 2 und die Löcher 16 und andererseits über die Kanäle 9 und die Löcher 17
verbunden sind. Wird an die Klemmen 4 eine dreiphasige Spannung angelegt, so fließt
ein bestimmter Strom durch den in den Kammern 8 enthaltenen Elektrolyt und ruft
eine Erwärmung hervor, die eine Funktion des Quadrats der Stromstärke ist. Wenn
die Stromstärke groß genug ist, verdampft die in den Kammern 8 enthaltene Flüssigkeit
oder ein Teil davon und treibt den Rest der Flüssigkeit in den Behälter 20. Infolgedessen
wächst der Widerstand zwischen den Elektroden beträchtlich und vermindert somit
die Stromstärke. Die Flüssigkeit strömt dann wieder allmählich infolge des in den
Leitungen entstehenden Druckabfalls in die Kammern 8 zurück, und zwar mit einer
Geschwindigkeit, die im wesentlichen vom Querschnitt der verschiedenen, diese Kammer
mit dem Behälter verbindenden Leitungen abhängt. Man kann daher
diese
Geschwindigkeit durch Verändern der Leitungsquerschnitte regeln. Bei dem in der
Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel haben die Leitungen :2 und 16 einen
konstanten Strömungsquerschnitt; dagegen kann der Strömungsquerschnitt der Kanäle
9 durch die gelochte Platte 15 geregelt werden, deren Löcher 17 in bezug
auf die Mündungen 96 dieser Kanäle mehr oder weniger verdreht werden können. Sobald
die Flüssigkeit .die Kammern 8 wieder gefüllt hat, wiederholt sich der Vorgang,
wenn die Stromstärke ständig über dem Schwellenwert liegt. Wenn dagegen die an die
Klemmen 4 angelegte Spannung kleiner wird, so daß die Stromstärke auf einen Wert
sinkt, der unterhalb des Schwellenwertes für dieVerdampfung der Flüssigkeit liegt,
bleibt der Widerstand der Einrichtung verhältnismäßig klein.
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Fig. 6 und 7 zeigen eine geänderte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen
Einrichtung mit Flüssigkeitswiderstand, die an einem Asynchronmotor mit Schleifringläufer
angebracht ist und zum Anlassen desselben dient. .
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Der als Ganzes mit 3o bezeichnete Motor besitzt beispielsweise die
in Dreieckschaltung an den Klemmen 32, liegenden Statorwicklungen 31 und
die Läuferwicklungen 33, die mit dem einen ihrer Enden in Stern geschaltet sind,
während jedes ihrer anderen Enden mit einem Schleifring verbunden ist. Durch die-
Bürsten 34, von denen jede mit einem Schleifring Kontakt macht, sind die Läuferwicklungen
mit den Klemmen q. der Einrichtung mit Flüssigkeitswiderstand verbunden.
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Diese Einrichtung besitzt wie die zuvor beschriebene ,einen Behälter
:2o, in den drei Kontaktstäbe 35 in der Verlängerung der Klemmen 4 eintauchen. Die
unteren Enden 35, dieser Stäbe ragen in zylindrische Hohlräume 36a einer
Kontaktplatte 36, die in der Flüssigkeit 27 eingetaucht ist, welche der Behälter
2o enthält. Die Kontaktplatte 36 wird von der leitenden Wandung des Behälters 2o
getragen, der bei 40 geerdet ist. Die unteren Teile 35a der Stäbe 35 und die Wände
der Hohlräume 36a bilden die beiden Elektroden, während der freie Raum zwischen
dem Ende 35a und der Wand des Hohlraumes 36, die Kammer 8 kleinen Rauminhalts
bildet. Durch Bohrungen 37 und 42, die in verschiedener Richtung und Höhe in der
Kontaktplatte 36 vorgesehen sind, steht jede dieser Kammern mit der Flüssigkeit
27 im Behälter 2o in Verbindung, und diese Bohrungen ermöglichen auf Grund der Thermosyphonwirkung
den Flüssigkeitsumlauf in den genannten Kammern. Auf jeden der Stäbe 35 ist ein
isolierendes Rohr 38 geschoben, das die Stromleitung zwischen den oberen Teilen
der Stäbe über den Elektrolyt verhindert. Jedes dieser isolierenden Rohre endigt
in einem isolierenden Mundstück 39, das auf den Stab 35 aufgeschraubt ist, um eine
Längsverschiebung des Mundstücks gegenüber dem Stab zu ermöglichen. Diese Anordnung
gestattet, den Rauminhalt der Kammern 8 sowie die Oberfläche der Wände 36" und die
Länge der zugeordneten Enden 35a zu verändern, um die Größe des Flüssigkeitswiderstandes
zwischen- diesen Teilen einzustellen. Die Mundstücke 39 sind mit kleinen Kanälen
41 versehen, die das Entweichen eines Teiles des entwickelten Dampfes gestatten.
Damit wird ein zu schnelles Austreiben der Flüssigkeit aus den Kammern 8 verhindert,
sobald die Verdampfung der Flüssigkeit in den Kammern einsetzt.
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Durch die Einschaltung der in den Kammern 8 enthaltenen Flüssigkeitswiderstände
schließt die Kontaktplatte 36 den Läuferstromkreis im Stern.
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Die in Fig. 6 und 7 gezeigte Anordnung sowie die in Fig. i, 2 und
3 dargestellte Einrichtung mit einem Flüssigkeitswiderstand, deren Klemmen 4 in
der durch Fig. 6 erläuterten Weise angeschlossen sind, arbeiten folgendermaßen:
Wird beim Anlassen die volle Spannung an den Stator des Motors gelegt, dessen gegenelektromotorische
Kraft Null ist, dann tritt an den Klemmen des Läufers und damit an den Klemmen 4
der Einrichtung eine erhöhte Spannung auf, welche das Verdampfen der Flüssigkeit
und infolgedessen das Einschalten eines vergrößerten Widerstandswertes in Reihe
mit dem Läufer bewirkt. Da die Flüssigkeitsmenge in den Kammern 8 sehr gering ist,
geht die Verdampfung praktisch augenblicklich vor sich. In der Praxis erfolgt diese
Verdampfung, bevor der Anlaßstrom seinen theoretischen Höchstwert erreicht hat,
d. h. während des dem Schließen des Stromkreises unmittelbar folgenden Ausgleichsvorganges.
Sobald der Motor auf Touren kommt, verringert sich seine Läuferspannung entsprechend
und wird für die Synchrongeschwindigkeit Null.
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Nach dem Verdampfen und Austreiben der Flüssigkeit aus den Kammern
8 werden diese, wie oben erwähnt, m einer kürzeren oder längeren Zeit je nach den
Strömungsverlusten in den Leitungen, welche die Kammern mit dem Behälter verbinden,
wieder gefüllt. Somit nimmt der Widerstand der Einrichtung allmählich bis auf seinen
Kleinstwert ab, bei dem die Kammern gefüllt sind. Fig. 4 zeigt den Verlauf der Widerstandskurve
in Abhängigkeit von der Zeit.
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Es ist indessen möglich, daß die Läuferspannung für .einen zwischen
dem Größtwert und dem Kleinstwert liegenden Widerstand die dem Schwellenwert der
Stromstärke entsprechende Größe noch übertrifft und eine erneute Verdampfung einsetzt,
bevor die Flüssigkeit die Kammern vollständig erfüllt hat. Die Kurve erhält dann
den in Fig. 5 gezeigten Verlauf.
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Sobald der Motor für ein gegebenes Lastmoment seine Betriebsdrehzahl
erreicht, wird die Läuferspannung klein und der Verbrauch der Widerstandseinrichtung,
deren Widerstandswert sehr klein ist, kann als vernachlässigbar betrachtet werden.
Nichtsdestoweniger kann man den Widerstand mittels irgendeiner bekannten selbsttätigen
Vorrichtung kurzßchließen, welche die Widerstandseinrichtung bei einer übermäßigen
Erhöhung des Lastmomentes und ,infolgedessen des Schlupfes vorzugsweise wieder einschaltet.
In diesem Falle, bei dem sich die Vergrößerung des Schlupfes in einem entsprechenden
Anwachsen der Läuferspannung
äußert, überschreitet der die Widerstandseinrichtung
durchfließende Strom den Schwellenwert für die Verdampfung, und die oben beschriebenen
Vorgänge wiederholen sich. Auf Grund der selbsttätigen Vergrößerung des Läuferwiderstandes
bei einem Anwachsen des Lastmomentes besitzt der Motor ein größeres Antriebsmoment,
wodurch ein Stehenbleiben vermieden wird. Somit wird die Stabilität des Motors durch
die selbsttätige Widerstandseinrichtung gemäß der Erfindung wesentlich, selbst bis
zu sehr kleinen Drehzahlen, erhöht.
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In der Praxis ermöglicht es die erfindungsgemäße Widerstandseinrichtung,
die gewöhnlichen Drehmoment-Schlupf-Kennlinien von Asynchronmotoren, die einen verkleinerten
stabilen Bereich aufweisen und von denen jede einem gegebenen Läuferwiderstand entspricht,
durch .eine einzige Kennlinie mit einem verhältnismäßig großen stabilen Bereich
zu ersetzen. Dies ermöglicht insbesondere eine vorteilhafte Verwendung von Asynchronmotoren
für den Antrieb von Maschinen mit stoßartiger Beanspruchung, z. B. für Ziehmaschinen,
Walzwerke usw.
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Zur Klarstellung des Problems kann man annehmen, daß die Einrichtung
eine Beziehung zwischen den verschiedenen elektrischen Größen des Systems (Spannung,
Stromstärke, Scheinwiderstand) herstellt. Diese Beziehung betrifft Mittelwerte,
weil einige dieser Werte um einen mittleren Wert schwanken. In der Tat ist die Wirkung
der Kammer derart, daß die Flüssigkeit bestrebt ist, in sie zurückzufließen und
sie vollständig zu füllen; die Gegenwirkung ist ein Anwachsen der Wärmeenergie über
den Schwellenwert hinaus mit dem Bestreben, die Flüssigkeit zwischen den Elektroden
zu verdampfen und auszutreiben. Diese beiden Wirkungen sind einander entgegengerichtet
und haben das Bestreben, das System in einen verhältnismäßig stabilen Zustand in
der Nähe der Energieschwelle zu bringen. Anders ausgedrückt muß die in dem System
umgesetzte Energie:
in der Nähe eines bestimmten Wertes bleiben, sobald sich das Bestreben, diesen Wert
zu überschreiten, zeigt. In obiger Formel ist R der Widerstand der Einrichtung,
i der sie durchfließende Strom und V die an ihr liegende Spannung.
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Bei Verwendung der Einrichtung zum Anlassen eines Asynchronmotors
ist zu Beginn des Anlaßvorganges die am Widerstand liegende Spannung am ,größten
und der die Widerstandseinrichtung durchfließende Strom wesentlich größer als der
festgelegte Schwellenwert. Daraus folgt, daß das Ganze, Spannung und Widerstand,
bestrebt sein wird, sich auf Werte einzustellen, die durch die Schwellenwertbed:ingung
verknüpft sind. Die Folgerung ist wichtig. Tatsächlich entspricht einer Verringerung
der am Widerstand liegenden Spannung, d. h. einer Erhöhung der Motordrehzahl, eine
Verminderung des Widerstandes, da der Wert von
völlig konstant bleibt. Auch der Verlauf des Mittelwertes der verschiedenen Variablen
ist mit dem Anlaßvorgang vereinbar.
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Es sei hervorgehoben, daß es sich um Mittelwerte handelt, denn der
Vorgang ist genau genommen ein impulsartig verlaufender Vorgang, bei dem der Widerstandswert
um den Wert schwankt, der durch die Motordrehzahl und/oder die Schwellenwertbedingung
bestimmt wird. Es folgt daraus, daß die Widerstandsänderung entsprechend den verschiedenen
Fällen den Verlauf der Kurve in Fig. q. oder 5 annimmt. Die Schwelle wird etwa in
einem Zeitraum von der Größenordnung einer Periode des Stromes erreicht.
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Bei der Ausführungsform nach den Fig. i, 2 und 3 ist eine doppelte
Regelung vorgesehen: einerseits die Regelung der gegenüberstehenden Oberflächen
der Elektroden, wodurch eine Einstellung, der Größe des Flüssigkeitswiderstandes
(O A in Fig. q. und 5) möglich ist, andererseits die Regelung des
Querschnitts der Öffnungen 9b, wodurch es möglich ist, die Zeit für das Wiederfüllen
dz-r Kammern nach der Verdampfung einzustellen und namentlich einen Kurvenverlauf
nach Fig. q. oder 5 zu erhalten.
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Der Vorteil einer derartigen Einrichtung beruht auf ihrer großen Einfachheit
und ihrer vollkommenen Selbsttätigkeit sowie auf dem Umstand, daß der Flüssigkeitswiderstand
nicht die Rolle eines toten Widerstandes spielt, sondern eines Widerstandes, der
auf Überströme anspricht und sie begrenzt. Andererseits verknüpft eine vollständig
bestimmbare Beziehung zwangläufig die Läuferspannung und daher die Geschwindigkeit
des Motors mit dem Widerstandswert der Einrichtung. Diese Beziehung bleibt bei allen
elektrischen Schwankungen des Systems erhalten. Da die Beziehung zumindest in .einem
genügend großen Bereich unabhängig vom Leitwert der Flüssigkeit ist, kann eine und
dieselbe mit der gleichen Lösung gefüllte Widerstandseinrichtung zum Anlassen einer
ganzen Serie von Antriebsmotoren mit unterschiedlichen Charakteristiken benutzt
werden. Daraus ergeben sich Vorteile in bezug auf die Serienherstellung selbsttätiger
Widerstandseinrichtungen. Diese Vorteile wirken, sich in der Herstellungsdauer,
im Herstellungspreis, in der Wartung und beim Austausch dieser Einrichtungen aus.
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Die beschriebenen Einrichtungen können im Rahmen des Erfindungsgedankens
Abänderungen erfahren. Zum Beispiel können .die Elektroden anstatt auf zwei koaxialen
zylindrischen Flächen radial angeordnet werden, wobei die Elektroden eben sein können.
Ferner kann, statt bei gleichem Elektrodenabstand die Größe der einander gegenüberliegenden
Oberflächen der Elektroden zu verändern, auch die Entfernung der Elektroden voneinander
geändert werden. Weiter kann die Flüssigkeit 27 im Behälter 2o einem bestimmten
Druck ausgesetzt werden, wobei der Verschlußstopfen 26
den Behälter
dicht verschließt. Dies bewirkt eine Begrenzung, des Größtwertes des Widerstandes,
weil dadurch das durch die Verdampfung verursachte Austreiben der Flüssigkeit aus
.der Kammer gebremst oder ihre Rückkehr in die Kammer nach der Verdampfung beschleunigt
wird. Ein . entsprechendes Ergebnis kann mittels eines dünnen, langen, dicht verschlossenen
Ansatzstutzens 25 erzielt werden, indem der Flüssigkeitsspiegel im Ruhezustand oberhalb
der Grundfläche des Stutzens liegt und damit in diesem eine kleine Luftsäule einschließt.