DE937656C - Arrangement for remote control of electric motors u. a. - Google Patents
Arrangement for remote control of electric motors u. a.Info
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- H02P25/00—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of AC motor or by structural details
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Description
Anordnung zur Fernsteuerung von elektrischen Motoren u. a. Die Erfindung bezieht sich auf Verbesserungen der Fernsteuerung von elektrischen Motoren, insbesondere von solchen in Kohlebergwerken od. dgl., wo entzündbare Gase und damit Explosionsgefahr vorhanden sind.Arrangement for the remote control of electric motors, inter alia. The invention relates to improvements in remote control of electric motors, in particular of those in coal mines or the like, where flammable gases and thus risk of explosion available.
Gewöhnlich werden in solchen Steuerkreisen biegsame Kabel verwendet, welche drei Stromleitungen als Hauptkern und einen Erdleiter aufweisen, wodurch von einem entfernten Schalthäuschen aus dreiphasige Wechselstrommotoren angelassen und angehalten werden.Flexible cables are commonly used in such control circuits, which have three power lines as a main core and a ground conductor, whereby Started three-phase AC motors from a remote switch box and be stopped.
Es gilt für diese Steuerung eine Anzahl von Schutzvorschriften. Wenn es auch Fernsteuerschaltungen gibt, welche einige dieser Forderungen erfüllen, so gibt es doch keine Steueranordnung, welche die Schutzvorschriften restlos erfüllt.A number of protective regulations apply to this controller. if there are also remote control circuits which meet some of these requirements, see above There is no tax order that fully complies with the protective regulations.
Die Erfindung sieht einen gesättigten Reaktor oder magnetischen Verstärker in Verbindung mit einem Dreipolschalter, einem Halbweggleichrichter und einem Widerstand vor, wobei der Ausgangsstrom des gesättigten Reaktors einen Schalter oder ein Stromkreisunterbrechungsrelais steuert.The invention provides a saturated reactor or magnetic amplifier in connection with a three-pole switch, a half-wave rectifier and a resistor before, the output current of the saturated reactor using a switch or a circuit breaker relay controls.
Die Erfindung wird an Hand der Zeichnungen erläutert. Es ist Fig. i eine Schaltung einer ersten Ausführungsform der Erfindung, Fig.2 ein Diagramm der Gitterbetriebsspannungen der Elektronenröhre der Fig.i. Fig. 3 eine Schaltung einer zweitenAusführungsform der Erfindung mit zwei Röhren, Fig. 4 eine abgeänderte Schaltung, ebenfalls mit zwei Röhren, Fig.5 ein Diagramm der Gitterbetriebsspannungen der Röhren der Fig. 4, Fig.6 eine abgeänderte Schaltung mit einer nicht kippbaren Ouecksilberröhre als Sekundärrelais, Fig.7 eine abgeänderte Schaltung mit einem zweiten gesättigten Reaktor als Sekundärrelais. In der Schaltung der Fig. i wird eine gasgefüllte Elektronenröhre F benutzt. Sie arbeitet in Verbindung mit dem Dreipolschalter K, dem Halbweggleichrichter N und dem Widerstand O. Dadurch wird der Hauptschalter C über seine Spule D betätigt, wodurch der Motor M angelassen wird. Der Transformator G mit den Sekundärwicklungen G 2, G3, G4, G5, G6, G 7 und G 8 versorgt die verschiedenen Teile der Schaltung mit den erforderlichen Betriebs- und Gitterspan4ungen. Der Schaltungsteil zwischen dem Schalter K und der RöhreF umfaßt einen gesättigten Reaktor oder magnetischen Verstärker. Die Benutzung dieser Einrichtung zusammen mit den anderen Schaltteilen liefert die Mittel für die Erfüllung der vorher erwähnten Schutzvorschriften und Ausführung der notwendigenAbschaltungen. Ein weiteres Kennzeichen der Erfindung ist das Verfahren der Verwendung der Arbeitsweise gittergesteuerter Gas- oder Dampfentladungsgefäße. Wie bekannt, läßt ein solches Gefäß nur Strom durch und befindet sich im Zündzustand, wenn die Anode positiv ist. Wird es in einem Wechselstromkreis verwendet, so zündet es also nur in den positiven Halbperioden, und es gibt eine Nichtzündüngsperiode während der Halbperiode, in welcher die Anode negativ ist. Ein Vollweggleichrichter wird zwischen der Wechselstromspeisung und der Anode des Gefäßes benutzt, welcher die Anode mit einem nur in einer Richtung fließenden Strom oder einem ungeglätteten Gleichstrom versorgt, der in Wirklichkeit ein positiver pulsierender Strom oder eine ununterbrochene Aufeinanderfolge positiver Halbperioden ist. Auf jede dieser Halbperioden folgt der Wert Null. Diese Wellen sind in der Fig.2 dargestellt. Bei dieser vorgeschlagenen Anordnung gibt es also keine Nichtzündungsperiode in der Röhre. Die aufeinanderfolgenden Halbwellen sind bei a, b und c dargestellt. d ist die Null- oder Ausgangslinie. Die Gittervorspannungswicklung G 2 des Transformators G liefert Wechselspannung für das Gitter F2 der gittergesteuerten Gas- oder Dampfentladungsstrecke F der Fig. i. Diese Spannung ist bei e in Fig. 2 dargestellt. Es sind in der Schaltung Vorkehrungen getroffen, daß die Wechselhauptvorspannungswelle e in bezug auf die Nullinie d der Kathode der Röhre in verschiedenen Potentialpegelhöhen arbeitet. Solche Potentialpegel sind in der Fig.2 bei f und g gezeigt. Die Widerstände k und w liegen im Gitterkreis der gittergesteuerten Gas- oder DampfentladungsstreckeF in Reihe mit der Wicklung G 2 für die Lieferung der Hauptwechselvorspannung. Ein Potential am Widerstand h befindet sich in der geeigneten Richtung, um das Gitter negativer zu machen und so sicherzustellen, daß die Röhre im Nichtzündungszustand bleibt. Dieses Potential wird als Dauersekundärvorspannung angelegt. Die Spannung am Widerstand h ist ein geglättetes Gleichstrompotential, welches von der Sekundärwicklung G 3 über den damit in Verbindung stehenden Vollwegbrückengleichrichter W und die Glättkondensatoren m und Glättdrossel n geliefert wird. Die Wirkung dieser Gleichspannung am Widerstand h ist, daß der normale Potentialpegel oder die Ausgangsnullinie für die Gittervorspannung e, wie bei f in Fig. 2 gezeigt, herabgedrückt wird. Sie ist in bezug auf die Ausgangsnullinie d um den Betrag d f negativ. Er stellt das negative Potential am Widerstand k in Fig. i dar.The invention is explained with reference to the drawings. FIG. 1 is a circuit diagram of a first embodiment of the invention, FIG. 2 is a diagram of the grid operating voltages of the electron tube of FIG. Fig. 3 shows a circuit of a second embodiment of the invention with two tubes, Fig. 4 shows a modified circuit, also with two tubes, Fig. 5 shows a diagram of the grid operating voltages of the tubes of Fig. 4, Fig. 6 shows a modified circuit with a non-tiltable mercury tube as a secondary relay, Fig. 7 a modified circuit with a second saturated reactor as a secondary relay. A gas-filled electron tube F is used in the circuit of FIG. It works in conjunction with the three-pole switch K, the half-wave rectifier N and the resistor O. As a result, the main switch C is actuated via its coil D, whereby the motor M is started. The transformer G with the secondary windings G 2, G3, G4, G5, G6, G 7 and G 8 supplies the various parts of the circuit with the required operating and grid voltages. The circuit part between the switch K and the tube F comprises a saturated reactor or magnetic amplifier. The use of this device together with the other switching parts provides the means for fulfilling the aforementioned protective regulations and carrying out the necessary shutdowns. Another characteristic of the invention is the method of using the mode of operation of grid-controlled gas or vapor discharge vessels. As is known, such a vessel only lets current through and is in the ignition state when the anode is positive. If it is used in an alternating current circuit, it ignites only in the positive half-periods and there is a non-ignition period during the half-period in which the anode is negative. A full wave rectifier is used between the alternating current supply and the anode of the vessel, which supplies the anode with a unidirectional current or an unsmoothed direct current which is actually a positive pulsating current or an uninterrupted succession of positive half-cycles. Each of these half-periods is followed by the value zero. These waves are shown in Fig.2. Thus with this proposed arrangement there is no period of no ignition in the tube. The successive half-waves are shown at a, b and c. d is the zero or exit line. The grid bias winding G 2 of the transformer G supplies alternating voltage for the grid F2 of the grid-controlled gas or vapor discharge path F of FIG. This voltage is shown at e in FIG. Provisions are made in the circuit so that the alternating main bias wave e operates at different levels of potential with respect to the zero line d of the cathode of the tube. Such potential levels are shown in FIG. 2 at f and g. The resistors k and w are in the grid circle of the grid-controlled gas or vapor discharge path F in series with the winding G 2 for the supply of the main alternating bias voltage. A potential across resistor h is in the appropriate direction to make the grid more negative and so ensure that the tube remains in the non-ignition state. This potential is applied as a permanent secondary bias. The voltage across the resistor h is a smoothed direct current potential which is supplied by the secondary winding G 3 via the full-wave bridge rectifier W connected to it and the smoothing capacitors m and smoothing choke n. The effect of this DC voltage across resistor h is to depress the normal potential level or output zero line for grid bias voltage e, as shown at f in FIG. In relation to the initial zero line d, it is negative by the amount df. It represents the negative potential at resistor k in Fig. I.
Die Gittervorspannungskurve e auf der Ausgangsnullinie f zeigt den Zustand in bezug auf die Anodenspannungskurven a, b und c, wenn der Schalter K in der »Offen«-Stellung K i ist. Es gibt kein zusätzliches Potential am Widerstand 2, während der Schalter K in seiner »Offen«-Lage ist. Infolgedessen ist die Röhre F unterhalb ihres Zündpunktes vorgespannt, und der Hauptschalter C kann deswegen nicht betätigt werden. Wird der Schalter K in die Stellung K2 gebracht, welches die Anlaßstellung ist, wird Spannung am Widerstand .2 in entgegengesetzter Richtung zu der dauernd angelegten Spannung am Widerstand k erzeugt. Die Wirkung ist, daß das Gitter auf positives Potential gebracht wird. Der Zustand ist in Fig. 2 dargestellt, wo die Gitterspannung e entlang der Linie g wechselt, da die Ausgangsnullinie um den Betrag f g in der Spannung erhöht worden ist. Die gittergesteuerte Gas- oder Dampfentladungsstrecke wird während jeder aufeinanderfolgenden Halbwelle zünden. Somit wird ein zweiweggleichgerichteter Strom der Spule D für die Betätigung des Hauptschalters zugeführt, welche den Hauptschalter C mit großem Energieüberschuß schließt. Der Schalter K wird dann in die Stellung K3 gebracht,' welche die Dauer- oder endgültige Betriebsstellung darstellt. Die hierdurch erfolgte Einschaltung des Widerstandes O vermindert die Spannung am Widerstand 2, welche durch den gesättigten Reaktor oder magnetischen Verstärker hervorgerufen wird, so daß das Potential am Widerstand 2 gleich und entgegengesetzt dem Potential am Widerstand k wird. Das Resultat ist, daß die Ausgangsnullinie der Gittervorspannung e nach d verlegt wird. Die Gittervorspannung e unterhalb den durch die Kurven h gezeigten kritischen negativen Zündwerten zündet nicht die gittergesteuerte Gas- oder Dampfentladungsstrecke während der Wellen a und c im Anodenkreis, aber zündef es während der Wellen b usw. Der Hauptschalter C bleibt hierbei geschlossen und wird bei verminderter Erregung in seiner geschlossenen Stellung gehalten, wobei seine Spule D für seine Betätigung nur mit einem gleichgerichteten Strom einer halben Welle gespeist wird. Der Hauptschalter C wird demnach geschlossen bleiben, aber es reicht der Strom nicht aus, daß er selbst wieder schließt, im Falle er bei verminderter Erregung durch einen auftretenden Fehler geöffnet wurde.The grid bias curve e on the output zero line f shows the state in relation to the anode voltage curves a, b and c when the switch K is in the "open" position K i. There is no additional potential at resistor 2 while switch K is in its "open" position. As a result, the tube F is biased below its ignition point, and the main switch C cannot be operated as a result. If the switch K is brought into position K2, which is the starting position, voltage across resistor .2 is generated in the opposite direction to the continuously applied voltage across resistor k. The effect is that the grid is brought to positive potential. The state is shown in FIG. 2, where the grid voltage e changes along the line g, since the initial zero line has been increased in the voltage by the amount fg. The grid-controlled gas or vapor discharge path will ignite during each successive half-wave. Thus, a two-way rectified current is supplied to the coil D for operating the main switch, which closes the main switch C with a large excess of energy. The switch K is then brought into position K3, which represents the permanent or final operating position. The resulting switching on of the resistor O reduces the voltage at the resistor 2, which is caused by the saturated reactor or magnetic amplifier, so that the potential at the resistor 2 is equal to and opposite to the potential at the resistor k. The result is that the initial zero line of the grid bias e is moved to d. The grid bias voltage e below the critical negative ignition values shown by curves h does not ignite the grid-controlled gas or vapor discharge path during waves a and c in the anode circuit, but ignites it during waves b etc. The main switch C remains closed and is switched off when the excitation is reduced held in its closed position, its coil D being fed only with a rectified current of half a wave for its actuation. The main switch C will therefore remain closed, but the current is not sufficient for it to close again itself if it was opened due to an error occurring when the excitation was reduced.
Die Flächen der Wellenformen in der Fig. 2 sind schraffiert gezeigt, um die Zone anzugeben, während welcher eine Zündung der gittergesteuerten Gas- oder Dampfentladungsstrecke erfolgt. Somit wird es verständlich sein, daß, wo die Gittervorspannungskurve e oder Teile hiervon in der schraffierten Fläche liegen, damit angezeigt wird, daß bei dieser besonderen Periode ein Zünden erfolgen wird.The areas of the waveforms in Fig. 2 are shown hatched, to indicate the zone during which an ignition of the grid-controlled gas or Vapor discharge path takes place. Thus it will be understood that where is the grid bias curve e or parts thereof lie in the hatched area to indicate that ignition will occur at this particular period.
Es wird nun der Schaltungsteil zwischen der gittergesteuerten Gas- oder Dampfentladungsstrecke und dem Schalter K erläutert. Es wird ein gesättigter Reaktor Y benutzt. Er ist ein besonderes Kennzeichen der Erfindung, wenn er in Kombination mit dem Dreipolschalter K und dem Gleichrichter N benutzt wird. Der gesättigte Reaktor Y weist einen magnetischen Kreis mit drei Kernen oder von anderer geeigneter Form auf, auf welchen die beiden Induktanzspulen Y i und Y2 gewickelt sind, welche Wechselstrom führen, während die dritte Wicklung Y3 eine Gleichstromwicklung ist. Eine der beiden Wechselstromspulen ist so geschaltet, daß sie ein Feld entgegengesetzt der Gleichstromwicklung aufbaut, während die zweite Wechselstromspule die Gleichstromwicklung bei der gleichen Zeitperiode unterstützt.The circuit part between the grid-controlled gas or vapor discharge path and the switch K will now be explained. A saturated reactor Y is used. It is a special feature of the invention when it is used in combination with the three-pole switch K and the rectifier N. The saturated reactor Y has a magnetic circuit with three cores or some other suitable form, on which the two inductance coils Y i and Y2 are wound, which carry alternating current, while the third winding Y3 is a direct current winding. One of the two AC coils is connected so that it builds up a field opposite to the DC winding, while the second AC coil assists the DC winding for the same period of time.
Bei anderen Ausführungen des gesättigten Reaktors sind zwei Kreise mit je zwei Kernen an Stelle des einen magnetischen Kreises mit drei Kernen vorgesehen, in welchem Falle jedes der beiden Magnetjoche eine Wechselstromspule und eine Gleichstromwicklung aufweist, wobei, wie bekannt, in dem einen Joch die Gleichstromwicklung von der anderen Spule unterstützt und in dem anderen Joch ihr entgegengewirkt wird. Eine weitere Gleichstromwicklung kann bei anderen Ausführungen als Selbsterregerwicklung Verwendung finden, die von dem gleichgerichteten Strom aus dem Wechselstromnetz erregt wird. Durch die Spulen Y i und Y2 fließt hierbei ein Belastungsstrom. Diese letztere Anordnung verleiht dem gesättigten Reaktor eine größere Empfindlichkeit. Diese Einzelheiten sind jedoch bekannt und werden benutzt. Sie beeinflussen nicht das Prinzip der Arbeitsweise in dem vorliegenden Fall der Schaltung, welche der Gegenstand der Erfindung ist.In other designs of the saturated reactor there are two circles with two cores each instead of the one magnetic circuit with three cores, in which case each of the two magnet yokes has an AC coil and a DC winding having, as is known, in the one yoke the DC winding of the supports other coil and is counteracted in the other yoke. One further DC winding can be used in other designs than self-excitation winding Find use of the rectified current from the AC network is excited. A load current flows through the coils Y i and Y2. These the latter arrangement gives the saturated reactor greater sensitivity. However, these details are known and used. You don't influence the principle of operation in the present case of the circuit which the The subject of the invention is.
Zu Beginn des Betriebes wird der Schalter K in die Stellung K 2 gebracht. Dadurch kann von der Sekundärwicklung G 7 Strom durch die Gleichstromwicklung Y3, die Leitung 18, den Widerstand L zur Erde, von dort zum Schalter K in der Stellung K2, durch den Gleichrichter N zurück zur Spule G7 fließen, wodurch die Wicklung Y3 mit dem Gleichstrom einer halben Welle gespeist wird. Die Wechselstromseite des gesättigten Reaktors wird mit Wechselstrom aus der Transformatorsekundärspule Gq. über die Leitung i9, die Spulen Y2 und Y i, die Kontakte des Überlastungsrelais I, den Gleichrichter Y, den Widerstand :2 im Gitterkreis der gittergesteuerten Gas- oder Dampfentladungsstrecke F, das Drossel-Filtersystem ml, u1 und zurück zur Spule Gq. versorgt. Der gesättigte Reaktor liefert demnach eine Wechselspannung, welche gleichgerichtet und gefiltert wird und als Gleichspannung am Widerstand 2 in Gegenwirkung zu der Dauergleichspannung am Widerstand k erscheint, wodurch das Gitter F2 positiver wird, oder in bezug auf die Fig.2 der Gittervorspannungspegel aus seiner negativen Ausgangsnulllinie f in die positive Nullinie g gehoben wird, wobei das Potential am Widerstand 2 in der Fig. 2 als f-g dargestellt ist. Dies hat zur Folge, daß die gittergesteuerte Gas- oder Dampfentladungsstrecke in allen Halbperioden a, b, c, usw. zündet, da sich die Kurve innerhalb der schraffierten Flächen der Fig. 2 befindet. Die Spule D für die Betätigung des Hauptschalters C erhält demnach ihre volle Erregung und schließt den Hauptschalter. Der Schalter K wird dann in die Stellung K3 gebracht. Damit wird der Widerstand O in den Steuerkreis eingeschaltet, welcher zwar noch einen Gleichstrom von halber Welle für dieWicklung Y3 liefert, der aber schwächer ist. Die Wirkung ist die Zunahme der Impedanz der Spulen Y2 und Y i. Es wird ein vermindertes Wechselpotential für den Gleichrichter X und demzufolge ein geringeres Gleichstrompotential für den Widerstand 2 geliefert, wobei dieses Potential dann gleich und entgegengesetzt dem Potential am Widerstand k ist. Die Wirkung hiervon ergibt sich aus der Fig.2. Der Gittervorspannungspegel wird nun auf die Linie d gebracht. Das Potential am Widerstand 2 der Fig. i ist dann f d anstatt f g der Fig. 2. Man sieht, daß die Gittervorspannungskurve e in den Halbperioden a und c außerhalb der schraffierten Fläche liegt, aber innerhalb bei der Halbperiode b. Somit zündet die gittergesteuerteGas- oderDampferitladungsstrecke F der Fig. i bei jeder zweiten Halbperiode. Es wird die Erregung für die Spule D zur Betätigung des Hauptschalters C um fast die Hälfte oder weniger verringert. Im Fall der Unterbrechung der Stromspeisung oder Auftretens irgendeines Fehlers in der Schaltung wird, der Hauptschalter C infolge der geringeren Erregung der Spule D geöffnet werden. Bei Wiederherstellung der Stromspeisung mit Hilfe des Schalters K in der Betriebsdauerstellung K3 wird die Röhre zünden, aber bei einer halben Welle, da sich die Gitterv orspannung auf der Pegellinie d (Fig. 2) befindet. Es wird demnach die Spule D nicht genügend erregt, um den Hauptschalter C schließen zu können. Es ist demnach notwendig, den Schalter K zu öffnen und in der richtigen Reihenfolge ihn von neuem zu schalten. Der Gleichrichter E, welcher parallel zu der Spule D der Fig. i liegt, ist zum Zweck der Glättung vorgesehen, wenn die Spule D bei halber Welle arbeitet, was während der Dauerbetriebszeit der Fall ist.At the beginning of operation, switch K is set to position K 2. As a result, current can flow from the secondary winding G 7 through the direct current winding Y3, the line 18, the resistor L to earth, from there to the switch K in position K2, through the rectifier N back to the coil G7, whereby the winding Y3 with the direct current half a wave is fed. The alternating current side of the saturated reactor is supplied with alternating current from the transformer secondary coil Gq. Via the line i9, the coils Y2 and Y i, the contacts of the overload relay I, the rectifier Y, the resistor: 2 in the grid circle of the grid-controlled gas or vapor discharge path F, the choke filter system ml, u1 and back to the coil Gq. provided. The saturated reactor accordingly supplies an alternating voltage, which is rectified and filtered and appears as a direct voltage across resistor 2 in opposition to the continuous direct voltage across resistor k, which makes grid F2 more positive, or, with reference to FIG. 2, the grid bias level from its negative output zero line f is raised to the positive zero line g, the potential at resistor 2 being shown in FIG. 2 as fg. This has the consequence that the grid-controlled gas or vapor discharge path ignites in all half-periods a, b, c, etc., since the curve is located within the hatched areas of FIG. The coil D for operating the main switch C is therefore fully energized and closes the main switch. The switch K is then brought into position K3. With this, the resistor O is switched on in the control circuit, which still supplies a direct current of half a wave for the winding Y3, but which is weaker. The effect is to increase the impedance of coils Y2 and Y i. A reduced alternating potential is supplied for the rectifier X and consequently a lower direct current potential for the resistor 2, this potential then being equal to and opposite to the potential at the resistor k. The effect of this is shown in FIG. The grid bias level is now brought to line d. The potential at resistor 2 in FIG. I is then fd instead of fg in FIG. 2. It can be seen that the grid bias curve e in half-periods a and c lies outside the hatched area, but inside at half-period b. Thus, the grid-controlled gas or vapor discharge path F of Fig. I ignites every other half cycle. The energization to the coil D for operating the main switch C is reduced by almost half or less. In the event that the power supply is interrupted or any fault occurs in the circuit, the main switch C will be opened as a result of the lower excitation of the coil D. When the power supply is restored with the aid of the switch K in the operating permanent position K3, the tube will ignite, but at half a wave, since the grid bias is on level line d (Fig. 2). The coil D is therefore not sufficiently energized to close the main switch C. It is therefore necessary to open the switch K and switch it again in the correct order. The rectifier E, which is parallel to the coil D of FIG. I, is provided for the purpose of smoothing when the coil D operates at half wave, which is the case during the continuous operating time.
Die Schaltung der Fig. 3 ist ähnlich den Fig. i und 2. Sie benutzt aber zwei Röhren anstatt einer. Infolgedessen werden in bezug auf die Fig. 2 die Halbwellen a und c usw. der einen Röhre F und die Halbwellen b usw.'einer zweiten Röhre FF" zu- gehören. Die Gitter der beiden Röhren, F 2 und FF 2, sind mit der Sekundärwicklung G 2 des Transformators G, deren Mittelpunkt angezapft ist, verbunden. Dadurch erhält man die Kurve e der Fig. 2. Es wird ein negatives Potential am Gitter der einen Röhre und ein positives Potential am Gitter der anderen Röhre erzeugt. Der übrige Teil der Gitterschaltung ist ähnlich der der Fig. i und befindet sich zwischen dem Mittelanzapfpunkt der Sekundärspule G 2 und der gemeinsamen Kathodenleitung zwischen den beiden Röhren. Somit führen die Widerstände k und 2 dieselbenFunktionen aus, wie bei der Anordnung der Fig. i. Es wird ein Gleichstrompotential an den Widerstand k angelegt, wodurch der Nullpotentialpegel der Gitterspannung e der Fig. 2 entsteht, und zwar negativ um den Betrag von df. Eine weitere Gleichstromspannung wird am- Widerstand 2 entwickelt, wenn sich der Schalter K in der Stellung K2 befindet, wodurch das Gittervorspannungspotential e vom Pegel f auf den Pegel g der Fig. 2 gehoben wird. Dadurch werden die beiden Röhren während ihrer entsprechenden positiven Halbwellen, wie in Fig. 2 gezeigt, gezündet. Es handelt sich um die Anlaßstellen. Wird der Schalter K in der Stellung K3 bewegt, so wird das Gleichstrompotential am Widerstand 2 von dem Wert fg auf den Wert d f der Fig. 2 vermindert. Die Gittervorspannungskurve e wird auf den Pegel d gebracht. Man ersieht aus der Fig.2, daß die Gittervorspannkurve e außerhalb der schraffierten Fläche bei den Halbwellen a und c liegt. Somit hört die Röhre F zu zünden auf. Die Kurve e liegt dagegen innerhalb der schraffierten Fläche bei den Halbwellen b usw., und somit zündet die Röhre FF bei ihrer entsprechenden Halbwelle. Die Spule D für die Betätigung des Hauptschalters erhält ihre Doppelwellenerregung in der Startstellung K2 des Schalters A, wobei beide Röhren zünden, während in der Dauerbetriebsstellung K3 des Schalters K die Spule D nur eine Halbwellenerregung erhält, wobei nur die eine Röhre FF zündet.The circuit of Figure 3 is similar to Figures i and 2. It uses two tubes instead of one. Consequently, with respect to FIG. 2, the half-waves a and c, etc. of a tube F, and the half-wave tube b usw.'einer second FF "to-include. The grids of the two tubes, F 2 and FF 2, with the secondary winding G 2 of the transformer G, the center of which is tapped, which gives curve e in Fig. 2. A negative potential is generated on the grid of one tube and a positive potential is generated on the grid of the other tube the grid circuit is similar to that of Fig. i and is located between the center tap of the secondary coil G 2 and the common cathode lead between the two tubes. Thus, the resistors k and 2 perform the same functions as in the arrangement of Fig. I. Direct current potential is applied to the resistor k, whereby the zero potential level of the grid voltage e of FIG. 2 arises, namely negative by the amount of df. Another direct current voltage is developed across the resistor 2, when the switch K is in position K2, whereby the grid bias potential e is raised from level f to level g of FIG. This fires the two tubes during their respective positive half-waves, as shown in FIG. These are the starting points. If the switch K is moved to the position K3, the direct current potential at the resistor 2 is reduced from the value fg to the value df in FIG. The grid bias curve e is brought to level d. It can be seen from FIG. 2 that the grid prestress curve e lies outside the hatched area at the half waves a and c. Thus, the tube F stops igniting. The curve e, on the other hand, lies within the hatched area for the half-waves b etc., and thus the tube FF ignites at its corresponding half-wave. The coil D for operating the main switch receives its double-wave excitation in the start position K2 of switch A, both tubes igniting, while in the continuous operating position K3 of switch K, coil D receives only half-wave excitation, with only one tube FF igniting.
In der Fig. 3 erhält die Spule D für die Betätigung des Hauptschalters C ihre Erregung aus der Transformatorsekundärwicklung G6, deren Enden mit den Anoden der beiden Röhren F und FF verbunden sind. Das eine Ende der Spule D ist mit der Mitte der Sekundärwicklung G 6 verbunden, das andere Ende mit der gemeinsamen Kathodenleitung. Ein Glättgleichrichter E liegt parallel zur Spule D für den bereits erwähnten Zweck während der Halbwellenerregung der Spule D.In FIG. 3, the coil D for the actuation of the main switch C receives its excitation from the transformer secondary winding G6, the ends of which are connected to the anodes of the two tubes F and FF . One end of the coil D is connected to the center of the secondary winding G 6, the other end to the common cathode lead. A smoothing rectifier E lies parallel to the coil D for the purpose already mentioned during the half-wave excitation of the coil D.
Die Schaltung der Fig. q. verwendet eine Zweiröhrenkombination, welche ähnlich ist der Anordnung der Fig. 3, soweit ihre Größe und ihre Zwecke in Frage kommen. Das Prinzip, wie man innerhalb der Röhre dieUnterscheidung zwischen derDoppel-oder Einfachwellenzündung erhält, ist jedoch etwas verschieden von dem in der Fig.2 gezeigten Prinzip, auf welchem die Anordnung der Fig. 3 und i aufgebaut sind. Die Gitterkreise sind also etwas anders, aber die Anodenkreise und die Schaltsteuerkreise sind ähnlich den bereits beschriebenen. Durch Bezugnahme auf die Kurven der Fig.5 wird die Wirkungsweise des Gitterkreises verständlicher. Wie zuvor, arbeitet die Röhre F bei den Halbwellen a und c, die Röhre FF dagegen bei den Halbwellen b und d. Der Anodenkreis ist dem in der Fig. 3 gezeigten ähnlich. Die Spule D für die Betätigung des Hauptschalters C wird von den Röhren dadurch erregt, indem sie mit dem Mittelpunkt der Sekundärwicklung G6 und dem gemeinsamen Kathodenleiter verbunden ist. Die Gitter der beiden -Röhren F und FF erhalten getrennt ihre Vorspannung aus den Sekundärwicklungen G 2 und G 3. Die Hauptvorspannungen e und f der beiden Röhren müssen ungleich sein. Somit ergibt sich aus der Fig. 5, daß die Amplitude der Gittervorspannungswelle e, gezeigt in bezug auf die »Offen«-Stellung des Hauptschalters C, im Fall der Halbwellen a und c für die Röhre F kleiner ist als die Hauptvorsgannungswelle f bei den Halbwellen b und d für die Röhre FF. Der Schalter K schließt in diesem Augenblick den Kreis über den gesättigten Reaktor Y, wie vorher beschrieben. Die Widerstände c und t liegen in den Gitter-Kathodenkreisen der Röhren F bzw. FF. Sie dienen dazu, eine Wechselsekundär-Spannung den Röhren aufzudrücken, um die Gitterspannungen der Zuführungswicklungen G:2 und G 3 zu unterstützen oder ihnen entgegenzuwirken. Die Widerstände c und t- sollen ohmisch gleichwertig sein. Wird im Betrieb der Schalter K in die Stellung K2 gebracht, dann drücken der gesättigte Reaktor Y und die Sekundärspule Gq. den Widerständen c und t eine Spannung auf. Der Kreis ist wie folgt: Sekundärspule G ¢, Leitung2i, Spule Y i, Spule Y2, Widerstand t, gemeinsame Kathodenleitung 22, Widerstand c zurück zur Spule G4. Somit wird eine Spannung in gleicher Weise den beiden Widerständen aufgedrückt. Ihr Phasenunterschied gegenüber den von den Spulen G 2 und G 3 gelieferten Spannungen beträgt i8o°. Die Spannungen sind also von entgegengesetzter Polarität. Da, wie bereits erwähnt, die Grundgitter-Spannungen ungleich sind, wird das Anlegen einer entgegengesetzt wirkenden Spannung von gleicher Amplitude an den Widerständen c und t im Fall der beiden Röhren zwar ungleiche -Spannungen hervorgerufen, aber von entgegengesetzter Polarität, soweit die Gitterspannung in Frage kommt. Somit rufen in bezug auf die Gitterspannung -e der Fig.5, welche von einer kleinen Amplitude im negativen Sinne in den Halbwellen a und c bei der »Offen«-Stellung des Hauptschalters C war, und in bezug auf die Gitterspannung f von einer größeren negativen Amplitude in den Halbwellen b und d die in entgegengesetzterRichtung denWiderständen c und t aufgedrückten Spannungen eine Gitterspannung e von größerer positiver Amplitude in den Halbwellen a und c und eine Gitterspannung f von kleinerer positiver Amplitude in den Halbwellen b und d hervor. Die Tatsache, daß die Gitterspannungen durchweg positiv sind, bewirkt nun, daß beide Röhren in ihren entsprechenden Halbwellen zünden und somit eine Doppel- Wegerregung für die Spule D des Hauptschalters C liefern. Wird der Schalter K in die Stellung K 3 gebracht, wird der gesättigte Reaktor Y eine verminderte Spannung, ungefähr die Hälfte der sonstigen, an den Widerständen c und t hervorrufen. Infolge der ungleichen Grundgitterspannungen e und f der beiden Röhren ergibt sich dann dadurch eine verminderte positive Vorspannung e in den Halbwellen a und c und eine negative Vorspannung f in den Halbwellen b und d. Die Röhre F wird in den Halbwellen a und c zünden, während die Röhre FF in den Halbwellen b und d nicht länger zünden wird, da die Gittervorspannungskurve e bei den Halbwellen a und c innerhalb der schraffierten Fläche der Fig. 5 liegen wird, während die Kurve f bei den Halbwellen b und d außerhalb der schraffierten Fläche liegt. Somit erhält die Spule D des Hauptschalters C nur eine Halbwellenerregung. Diese Erregung reicht aus, den Schalter C, wenn er einmal geschlossen ist, in seiner Schlußstellung zu halten, aber sie ist ungenügend, den Hauptschalter C wieder zu schließen, wenn die Speiseleitung unterbrochen wird oder sonstwie ein Fehler vorhanden ist. Die Stromzufuhr wird mittels des Schalters K in der Betriebsdauerstellung K3 wieder hergestellt. Letztere Bedingung wird von der Aussperrschutzvorschrift gefordert, wie bereits beschrieben.The circuit of Fig. Q. uses a two-tube combination which is similar to the arrangement of FIG. 3 as far as its size and purposes are concerned. The principle of how the distinction between double or single-wave ignition is obtained within the tube is, however, somewhat different from the principle shown in FIG. 2, on which the arrangement of FIGS. 3 and 1 are built. So the grid circles are a little different, but the anode and switch control circuits are similar to those already described. By referring to the curves in FIG. 5, the mode of operation of the grid circle can be understood more clearly. As before, tube F works with half-waves a and c, while tube FF works with half-waves b and d. The anode circuit is similar to that shown in FIG. The coil D for operating the main switch C is energized by the tubes by being connected to the center of the secondary winding G6 and the common cathode conductor. The grids of the two tubes F and FF receive their bias voltage separately from the secondary windings G 2 and G 3. The main bias voltages e and f of the two tubes must be unequal. 5 that the amplitude of the grid bias wave e, shown with respect to the "open" position of the main switch C, in the case of the half waves a and c for the tube F is smaller than the main bias wave f for the half waves b and d for tube FF. At this point, switch K closes the loop via saturated reactor Y, as previously described. The resistances c and t are in the grid-cathode circles of the tubes F and FF, respectively. They are used to apply an alternating secondary voltage to the tubes in order to support or counteract the grid voltages of the supply windings G: 2 and G 3. The resistances c and t- should be ohmically equivalent. If the switch K is set to position K2 during operation, the saturated reactor Y and the secondary coil Gq press. a voltage across the resistors c and t. The circuit is as follows: secondary coil G ¢, line 2i, coil Y i, coil Y2, resistor t, common cathode line 22, resistor c back to coil G4. A voltage is thus impressed on the two resistors in the same way. Their phase difference compared to the voltages supplied by the coils G 2 and G 3 is 180 °. The voltages are thus of opposite polarity. Since, as already mentioned, the basic grid voltages are unequal, the application of an oppositely acting voltage of the same amplitude to the resistors c and t in the case of the two tubes results in unequal voltages, but of opposite polarity as far as the grid voltage is in question comes. Thus call with regard to the grid voltage -e of FIG. 5, which was of a small amplitude in the negative sense in the half-waves a and c when the main switch C was in the "open" position, and with regard to the grid voltage f, a larger one negative amplitude in half-waves b and d, the voltages applied in the opposite direction to resistors c and t result in a grid voltage e of greater positive amplitude in half-waves a and c and a grid voltage f of smaller positive amplitude in half-waves b and d . The fact that the grid voltages are consistently positive now has the effect that both tubes ignite in their respective half-waves and thus deliver a double path excitation for the coil D of the main switch C. If the switch K is set to position K 3, the saturated reactor Y will produce a reduced voltage, approximately half of the other voltage, across the resistors c and t. As a result of the unequal basic grid voltages e and f of the two tubes, this then results in a reduced positive bias voltage e in half-waves a and c and a negative bias voltage f in half-waves b and d. The tube F will ignite in the half-waves a and c, while the tube FF will no longer ignite in the half-waves b and d , since the grid bias curve e for the half-waves a and c will lie within the hatched area of FIG Curve f for the half waves b and d lies outside the hatched area. The coil D of the main switch C thus receives only half-wave excitation. This excitation is sufficient to keep switch C in its closed position once it is closed, but it is insufficient to close the main switch C again if the feed line is interrupted or there is some other fault. The power supply is restored by means of the switch K in the permanent operating position K3. The latter condition is required by the lock-out protection regulation, as already described.
Die Schaltung der Fig.6 verwendet den gesättigten Reaktor Y als Hauptrelais und ein Quecksilberrelais H als Sekundärrelais. Der gesättigte Reaktor Y arbeitet genau in derselben Weise wie die Anordnung gemäß den Fig. i und 3 zusammen mit dem Dreipolschalter K und dem Halbweggleichrichter N. Es wird der Schalter A aus der »Offen«-Stellung K i in die Startstellung K2 gebracht. Es geht ein halbwellengleichgerichteter Strom durch die Erregerspule Y3 des gesättigten Reaktors. Die niedrige Spannung für diesen Zweck wird von der Sekundärspule G4 abgenommen. Den zweiten Kreis des gesättigten Reaktors Y durchfließt ein Strom aus der Sekundärspule G 2 über die Spulen Y i und Y2 zum Gleichrichter F, von welchem ein Gleichstrom zur Erregerspule H4 des Quecksilberschalters H geführt wird, wodurch seine Kontakte H i und H 2 geschlossen werden. Hierauf fließt Strom aus den Sekundärwicklungen G 5 zum Quecksilberschalter H und Gleichrichter E. Dadurch wird die Erregerspule D des Hauptschalters C erregt, welcher geschlossen wird und den Motor M anläßt. Die Erregung des gesättigtenReaktors infolge Fließen gleichgerichteten Stromes durch die Spule Y3 erniedrigt seine Impedanz. Dadurch wird die notwendige Spannung dem Gleichrichter auf der Wechselstromseite übertragen, welcher wiederum das Erregerrelais H mit der notwendigen Erregung versorgt. Wird der Schalter K in seine Stellung K 3 gebracht, dann wird der Widerstand 0 eingeschaltet. Dadurch wird die Erregung in der Gleichstromspule Y3 vermindert und die Impedanz der Wechselstromseite des gesättigten Reaktors Y erhöht. Dadurch wird die Spannung am Gleichrichter F verringert und somit auch die Erregung der Erregerspule H4 des Quecksilberrelais H. Die Erregung hält das Quecksilberrelais in seiner geschlossenen Lage, ist aber nicht ausreichend, um es wieder zu schließen bei der Wiederherstellung der Stromspeisezufuhr, welche auf einen spannungslosen Zustand oder sonstigen Fehler des Speisenetzes folgt. Bei der Bewegung des Schalters K in seine »Offen«-Stellung K i wird der Kreis der Spule Y3 geöffnet. Hierbei entwickelt der gesättigte Reaktor eine fast unbegrenzte Impedanz. Die dadurch am Gleichrichter F zur Verfügung stehende Spannung ist praktisch Null, wie auch die Spannung an der Erregerspule H4 des Quecksilberrelais H. Seine Kontakte werden somit geöffnet und die Stromzufuhr zum Gleichrichter F und damit zur Spule D unterbrochen, so daß der Hauptschalter C geöffnet wird.The circuit of Figure 6 uses the saturated reactor Y as the main relay and a mercury relay H as the secondary relay. The saturated reactor Y works exactly in the same way as the arrangement according to FIGS. I and 3 together with the three-pole switch K and the half-wave rectifier N. The switch A is brought from the "open" position K i to the start position K2. A half-wave rectified current goes through the excitation coil Y3 of the saturated reactor. The low voltage for this purpose is taken from the secondary coil G4. A current flows through the second circuit of the saturated reactor Y from the secondary coil G 2 via the coils Y i and Y2 to the rectifier F, from which a direct current is fed to the excitation coil H4 of the mercury switch H, whereby its contacts H i and H 2 are closed. Current then flows from the secondary windings G 5 to the mercury switch H and rectifier E. As a result, the excitation coil D of the main switch C is excited, which is closed and the motor M starts. The excitation of the saturated reactor due to the flow of rectified current through the coil Y3 lowers its impedance. As a result, the necessary voltage is transmitted to the rectifier on the AC side, which in turn supplies the excitation relay H with the necessary excitation. If the switch K is brought into its position K 3, the resistor 0 is switched on. This reduces the excitation in the DC coil Y3 and increases the impedance of the AC side of the saturated reactor Y. This reduces the voltage at the rectifier F and thus also the excitation of the excitation coil H4 of the mercury relay H. The excitation keeps the mercury relay in its closed position, but is not sufficient to close it again when the power supply is restored, which is due to a de-energized Condition or other failure of the supply network follows. When the switch K is moved to its "open" position K i, the circuit of the coil Y3 is opened. Here the saturated reactor develops an almost unlimited impedance. The voltage thus available at the rectifier F is practically zero, as is the voltage at the excitation coil H4 of the mercury relay H. Its contacts are thus opened and the power supply to the rectifier F and thus to the coil D is interrupted, so that the main switch C is opened .
Irgendeine andere elektromagnetische Relaiseinrichtung kann als Sekundärrelais benutzt werden. Die anderen Einzelheiten der Schaltung arbeiten genau so, wie in den hervorgehenden Beispielen beschrieben.Any other electromagnetic relay device can act as a secondary relay to be used. The other details of the circuit work exactly as in the examples below.
Bei der Schaltung der Fig.7 werden zwei gesättigte Reaktoren benutzt, der eine als Primärrelais, der zweite als Sekundärrelais. Der gesättigte Reaktor Y wird durch den Schalter K in derselben Weise betätigt, wie an Hand der Fig. 6 beschrieben. Wird der Schalter K in seine Stellung K:2 gebracht, dann wird eine Gleichstromerregung an die Spule Y3 des gesättigten Reaktors Y angelegt. Dadurch wird die Impedanz der Wechselstromseite durch die Spulen Y i und Y2 erniedrigt, welche aus der Transformatorsekundärwicklung G4 gespeist werden. Der Gleichrichter F erhält seine maximale Eingangsspannung. Der gleichgerichtete Ausgangsstrom wird zu der Gleichstromwicklung W 2 des gesättigten Reaktors W geführt. Die Impedanz seiner Wechselstromseite wird verringert, und die Sekundärtransformatorwicklung G 5 kann dem Gleichrichter E die maximale Spannung liefern. Dadurch wird die Spule D des Hauptschalters C mit dem maximalen gleichgerichteten Strom versorgt, so daß der Hauptschalter C geschlossen und der Motor M angelassen wird. Auf diese Weise arbeitet der gesättigte Reaktor Y als Primärrelais und der Reaktor W als Sekundärrelais, welcher die gleichen Funktionen ausführt wie das Quecksilberrelais H der Fig. 6.In the circuit of FIG. 7, two saturated reactors are used, one as a primary relay, the second as a secondary relay. The saturated reactor Y is operated by the switch K in the same way as described with reference to FIG. If the switch K is brought to its position K: 2, then a direct current excitation is applied to the coil Y3 of the saturated reactor Y. As a result, the impedance on the alternating current side is lowered by the coils Y i and Y2 , which are fed from the transformer secondary winding G4. The rectifier F receives its maximum input voltage. The rectified output current is fed to the DC winding W 2 of the saturated reactor W. The impedance of its AC side is reduced, and the secondary transformer winding G 5 can supply the rectifier E with the maximum voltage. As a result, the coil D of the main switch C is supplied with the maximum rectified current, so that the main switch C is closed and the engine M is started. In this way, the saturated reactor Y operates as a primary relay and the reactor W as a secondary relay, which performs the same functions as the mercury relay H of FIG. 6.
Wenn die Gleichstromeingangsspannung für den Reaktor nicht sehr niedrig zu sein braucht oder die Ausgangsspannung auf seiner Wechselstromseite nicht sehr hoch, dann könnte der zweite gesättigte Reaktor W in Wegfall kommen, und die Ausgangsseite des Gleichrichters F könnte unmittelbar mit der Spule D verbunden werden, so daß ein Sekundärrelais nicht zu benutzen wäre. Das Hauptrelais müßte dann die zweierlei Funktionen ausführen. Bei der Bewegung des Schalters K in seine Stellung K3 wird die Erregung für die Gleichstromspule Y3 vermindert. Dadurch wird die Impedanz der Wechselstromseite des Reaktors Y erhöht. Es wird mehr Spannung, welche von der Transformatorsekundärspule G 4 geliefert wird, absorbiert. Die für den Gleichrichter F zur Verfügung stehende Spannung wird vermindert. Dadurch wird die Gleichstromerregung für die Spule W2 des Reaktors W verringert und infolgedessen die Impedanz der Wechselstromseite des Reaktors W erhöht. Dadurch wird die von der Transförmatorsekundärspule G 5 dem Gleichrichter E und der Spule D für den Hauptschalter C zur Verfügung stehende Spannung ebenfalls verringert. In diesem Zustand der Schaltung wird der Hauptschalter C in- seiner geschlossenen Lage gehalten. Im Fall seiner Öffnung wegen Spannungsunterbrechung oder anderer Fehler würde die Erregung der Spule D nicht : mehr ausreichend sein, ihn bei Wiederherstellung der Speisestromzufuhr wieder zu schließen, wenn der Schalter K in seiner Stellung K3 bleibt. Beim Umschalten des Schalters K aus seiner Stellung K3 in die »Offen«-Stellung K i wird die Gleichstromspule Y3 des Realtors geöffnet. Dadurch wird die Impedanz der Wechselstrornseite des Reaktors auf eine fast unendliche Größe erhöht. Dadurch wird die dem Gleichrichter F zur Verfügung stehende Spannung praktisch Null werden. Die Gleichstromspule des Reaktors W wird infolgedessen aberregt. Dadurch ist eine Erhöhung der Impedanz der Wechselstromseite des Reaktors W bedingt und damit das Verschwinden der Spannung am Gleichrichter E und der Spule D. Der Hauptschalter C wird geöffnet und der Motor M angehalten.When the DC input voltage to the reactor is not very low need to be or the output voltage on its AC side not very high, then the second saturated reactor W could be omitted, and the output side of the rectifier F could be connected directly to the coil D so that a secondary relay would not have to be used. The main relay would then have to do two things Perform functions. When the switch K is moved to its position K3 the excitation for the DC coil Y3 is reduced. This will reduce the impedance of the AC side of reactor Y increased. There will be more voltage coming from the transformer secondary coil G 4 delivered is absorbed. The for the rectifier F to The voltage available is reduced. This causes the DC excitation for the coil W2 of the reactor W is reduced and, as a result, the impedance of the alternating current side of the reactor W increased. As a result, the transformer secondary coil G 5 is the Rectifier E and the coil D for the main switch C available voltage also decreased. In this state of the circuit, the main switch C is held in its closed position. In the event of its opening due to a power failure or other error, the excitation of coil D would no longer be sufficient, to close it again when the power supply is restored, if the switch K remains in its position K3. When switching the switch K out of its position K3 in the "open" position K i, the direct current coil Y3 of the realtor is opened. This increases the impedance of the alternating current side of the reactor to an almost infinite one Size increased. This makes the voltage available to the rectifier F available become practically zero. The DC coil of the reactor W is de-excited as a result. This causes an increase in the impedance of the alternating current side of the reactor W and thus the disappearance of the voltage at the rectifier E and the coil D. The Main switch C is opened and the motor M is stopped.
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