DE938495C - Einrichtung zur elektrischen Erzeugung mechanischer Bewegungen - Google Patents

Description

• Es ist eine Einrichtung zur elektrischen Erzeugung mechanischer Bewegungen bekannt, bei welcher die vorhandenen Induktivitäten mit Kapazitäten in Reihe geschaltet sind, wobei diese Glieder aufeinander und auf die Wirkwiderstände des Kreises so abgestimmt sind; daß die Zeitkonstante des Kreises dem zeitlichen Verlauf der mechanischen Bewegung angepaßt ist.
• Es hat sich gezeigt, daß bei einer derartigen Einrichtung noch eine weitgehende Verbesserung und Vergrößerung der von dem beweglichen, magnetisch beeinflußbaren System erzeugten Bewegungsenergie erfindungsgemäß dadurch möglich ist, daß die mit den Induktivitäten in Reihe liegenden Kapazitäten so bemessen sind, daß im Zustand kleinster Induktivität des Kreises die induktiven und kapazitiven Blindwiderstände ganz oder angenähert gleich groß sind.
• Im folgenden sei der Erfindungsgedanke an Hand der Abbildungen erläutert, wobei in Abb. I die verschiedenen Charakteristiken der erfindungsgemäßen Einrichtung in vereinfachter Darstellung und in Abb. 2 ein Zeigerdiagramm der einzelnen Spannungen im Zustand kleinster Induktivität des Kreises dargestellt sind.
• Die Erfindung sei beispielsweise in Anwendung auf ein elektromagnetisches Schlagwerkzeug, also beispielsweise auf einen Elektrohammer mit magnetischem Antrieb, beschrieben.
• In Abb. I sind im Stromspannungsdiagramm die einzelnen Charakteristiken für die Zustände »offener Hammer« und »geschlossener Hammer« durch die Linie a bzw. b dargestellt. Die Linie a muß bekanntlich geradlinig verlaufen, da die Hammerspule im offenen Zustand, d. h. mit herausgezogenem Eisenkern, die Charakteristik einer Luftdrossel besitzt, während sie im geschlossenen Zustand, d. h. bei eingezogenem Eisenkern, die Charakteristik einer gesättigten Drossel aufweist.
• Die in den Stromkreis einzuschaltenden Kapazitäten werden nun erfindungsgemäß so bemessen, daß im Zustand kleinster Induktivität des Kreises, der dem Zustand kleinster magnetischer Leitfähigkeit der Hammerspule, also dem offenen Hammer entspricht, die induktiven und die kapazitiven Blindwiderstände ganz oder zumindest annähernd gleich groß sind. Die Zuschaltung der so bemessenen Kapazität ist in Abb. I durch die Linie c dargestellt, die demgemäß mit der Horizontalen den ungefähr gleichen Winkel wie die Linie a, d. h. die Charakteristik für den offenen Hammer, einschließen muß.. An Hand der Abb. 2, in der die Teilspannungen des Gesamtkreises zeigermäßig aufgetragen sind, sei die Wirkung der erfindungsgemäßen Bemessung der Blindwiderstände erläutert. Die Darstellung der Abb. 2 zeigt die Teilspannungen des Kreises bei offenem Hammer für den Idealfall, d. h. für den Fall, daß die kapazitiven und die induktiven Blindwiderstände einander vollkommen gleich und entgegengesetzt gerichtet sind. Es herrscht also für diesen Fall Spannungsresonanz, d. h., die volle Netzspannung Un liegt nur am ohmschen Widerstand, da sich zufolge der Resonanz die Spannungsabfälle an den Blindwiderständen aufheben. Der auftretende resultierende Strom hat also bei dem beschriebenen Hammerzustand ein Maximum, wodurch eine möglichst rasche Anziehung des Hammerbärs und damit intensivste Schlagwirkung bewirkt wird.
• Liegt in Abb. I die Charakteristik a steiler als die Charakteristik c, d. h. ist UL > Uc, so muß die Netzspannung UN gegenüber UR phasenverschoben sein, da sich der überschießende Rest des induktiven Widerstandes zu dem ohmschen Widerstand geometrisch addiert. Die Phasenverschiebung bedingt eine Verschlechterung des Leistungsfaktors und damit eine Verkleinerung des wirksamen Stromes, d. h. eine schlechtere Schlagwirkung des Hammerbärs als bei der oben beschriebenen Spannungsresonanz.
• Ähnliche Verhältnisse liegen selbstverständlich vor, wenn die Charakteristik a flacher verläuft als die Charakteristik c, d. h. wenn UL < Uc.
• Praktisch wird man die Angleichung der induktiven und der kapazitiven Blindwiderstände natürlich nicht durch Änderung der Selbstinduktion L, sondern durch Veränderung der Kapazität c vornehmen, d. h. man wird die Größe der Kapazitäten derart abstimmen, daß der kapazitive Blindwiderstand genau oder doch zumindest angenähert gleich groß ist wie der induktive Blindwiderstand.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Einrichtung zur elektrischen Erzeugung mechanischer Bewegungen, bei welcher die Induktivitäten mit Kapazitäten in Reihe geschaltet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die mit den Induktivitäten in Reihe liegenden Kapazitäten so bemessen sind, daß im Zustand kleinster Gesamtinduktivität des Kreises die induktiven und die kapazitiven Blindwiderstände ganz oder angenähert gleich groß' sind.