DE950943C

DE950943C - Tauchkernspule

Info

Publication number: DE950943C
Application number: DEL15059A
Authority: DE
Inventors: Hermann Doelger
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1953-03-28
Filing date: 1953-03-28
Publication date: 1956-10-18

Description

Tauchkernspule Es ist bekannt, die Induktivität von Tauchkernspulen, die als Erdschlußspulen geschaltet sind, entsprechend dem jeweiligen Schaltzustand des Netzes durch stufenlose Veränderung des Luftspaltes zweier gegenläufig bewegter Kernteile zu regeln. Zu diesem Zweck werden die mit Muttern versehenen, in die Wicklung eintauchenden Ke: nhälften mittels Gewindespindel bewegt. Durch das Gewindespiel zwischen Kernmutter und Spindel bedingt, entstehen jedoch infolge der Frequenz des Magnetfeldes Störgeräusche sowie erhebliche Materialbeans?ruchungen und Materialverschleiß. Man versuchte daher das Gewindespiel durch Einschaltung von Federsystemen zwischen Kern und Spindelmutter so gering wie möglich zu halten. Diese Maßnahme hat aber eine Erhöhung der Reibung und damit des zur Spindelbewegung erforderlichen Drehmoments zur Folge. Zwar können diese Nachteile durch die Fertigung der Kernmutter aus Kunststoff reduziert werden, jedoch bedingt diese Maßnahme die Herstellung der Spindel aus teurem, unmagnetischem Material. Um eine Drehung zwischen Kern und Spule zu verhindern, ist ferner eine Kernführung vorzusehen. Spindel und Kern sind gegenüber dem Gehäuse nochmals abzufedern, wodurch sich die Bauhöhe vergrößert und Mehrkosten entstehen.
Aus diesen Gründen wurde bereits vorgeschlagen, den Antrieb der Kernteile hydraulisch auszuführen, wobei die Druckzylinder der zweiseitig beaufschlagbaren Kolbentriebe entsprechend der Bewegungsrichtung ihrer Kolben in Hintereinanderschaltung oder unabhängig voneinander unter Öldruck stehen. Die Druckzylinder sind hierbei mit dem Gehäuse fest verbunden, und die beweglichen Kolben bewirken über ein Gestänge die Einstellung der Kerne.
Will man nun eine möglichst rasch arbeitende Regelung mit Hilfe des hydraulischen Antriebes, so ergibt sich die Notwendigkeit, die bewegten Massen auf ein Mindestmaß zu beschränken. Dies gelingt erfindungsgemäß dadurch, daß die Bewegung jedes Kernteiles mittels eines konzentrisch und fest innerhalb des Kernteiles angeordneten Druckzylinders gegenüber einem feststehenden, wechselseitig beaufschi. ;baren Kolben erfolgt. Zweckmäßigerweise wird man die Anordnung so treffen, daß der feststehende Kolben die Ventile zu seiner wechselseitigen Beaufschlagung durch das hydraulische Mittel erhält. Durch die erfindungsgemäße Ausbildung des Regeltriebes erreicht man eine beträchtliche Herabsetzung der bewegten Massen. Damit gelingt es, die mechanische Beschleunigung der Kernteile zu erhöhen und somit die Regelung als solche rascher und empfindlicher zu gestalten, womit letzten Endes eine Erhöhung der Betriebssicherheit erreicht wird.
Als hydraulisches Mittel zur Druckübertragung auf die beweglichen, unmagnetischen Zylinder kann die Isolierflüssigkeit der Tauchkernspule selbst verwendet werden. In diesem Fall ist die Aufstellung der den erforderlichen Druck erzeugenden Pumpe an jeder beliebigen Stelle innerhalb des Spulengehäuses möglich. Der Kolben wird dann direkt durch den Kolbenschaft mit dem Gehäuse verbunden.
Bei Verwendung eines besonderen, von der Isolierflüssigkeit getrennten hydraulischen Mittels ist ein Druckflüssigkeitsbehälter notwendig, dessen Anordnung innerhalb oder außerhalb des Spulengehäuses beliebig erfolgen kann. In ihm kann auch die Pumpe zur Druckerzeugung untergebracht sein, die dann als rotierende Tauchpumpe oder Membranpumpe unter Flüssigkeit arbeitet Natürlich ist es möglich, sowohl jeden Zylinder durch eine eigene Pumpe unter Druck zu setzen als auch für beide Zylinder eine gemeinsame Pumpe zu verwenden.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch dargestellt. Unter dem Dekkel i bzw. über dem Boden des Spulengehäuses liegt der druckfeste Ölbehälter 2 für das hydraulische Mittel, in dem die Pumpe 3 angeordnet ist Von ihrer Druckseite aus führt eine Zuleitung 4 durch den unmagnetischen Kolbenschaft 5 in den feststehenden, unmagnetischen Kolben 6, wo sie sich aufteilt, so daß das Mittel über die Steuerventile 7 oder 8 dem einen der beiden Arbeitsräume zuströmt. Analog verläuft die Rückführung: Aus dem Arbeitsraum gelangt das hydräulischeMittel über das Ventil 9 bzw. io in die Rückleitung ii innerhalb des Kolbenschaftes und endigt dann im Druckflüssigkeitsbehälter 2. Der -gegenüber dem Kolben bewegliche Druckzylinder 12 liegt konzentrisch innerhalb des Spulenkerns 13 und ist mit diesem fest verbunden, so daß der Kern die Bewegungen des Druckzylinders mitmacht.
Aus dieser Anordnung ergibt sich folgende Wirkungsweise: Durch Öffnen des Ventils 7 strömt über Leitung 4 z. B. das Öl in den -Arbeitsraum d, wodurch sich der Zylinder und damit der mit ihm verbundene Kern aus der Spule herausbewegt. Die aus dem Arbeitsraum b verdrängte Druckflüssigkeit strömt über das gleichzeitig geöffnete Ventil 9 und die Rückführung i i in den Behälter 2 zurück. Öffnet man die Ventile 8 und io, so ergibt sich die umgekehrte Bewegungsrichtung.
Da die Betätigung der Ventile von irgendeiner beliebigen Stelle, z. B. der Schaltwarte, aus elektrisch erfolgen kann bereitet es keine Schwierigkeiten, an Stelle der Handregelung die Befehlsgabe zu automatisieren. Als Regelgröße kann dabei die infolge der kapazitiven Unsymmetrie des Netzes auftretende natürliche Nullpunktspannung öder eine andere Regelgröße benutzt werden. Das Maximum der natürlichen Unsymmetriespannung des Netzes wird durch den Regler selbsttätig eingeregelt. Dabei werden die erforderlichen Schaltmaßnahmen mit Hilfe einer Meßschaltung bei zu- oder abnehmender Tendenz der Unsymmetriespannung ausgeführt.

Claims

PATENANSPRÜCHE: i. Regeltrieb für Tauchkernspulen mit stufenlos regelbarer Induktivität durch hydraulisch gegenläufig bewegte Kernteile, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegung jedes Kernteiles mittels eines konzentrisch und fest innerhalb des Kernteiles angeordneten Druckzylinders gegenüber einem feststehenden, wechselseitig beaufschlagbaren Kolben erfolgt.
2. Regeltrieb nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben die Ventile zu seiner wechselseitigen Beaufschlagung durch das hydraulische Mittel enthält.
3. Regeltrieb nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das hydraulische Mittel den Ventilen durch den Kolbenschaft zugeführt wird.
4. Regeltrieb nach Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß Kolben und Kolbenschaft aus unmagnetischem Material bestehen.
5. Regeltrieb nach Anspruch i bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckzylinder aus unmagnetischem Material besteht.
6. Regeltrieb nach Anspruch i bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der für die Zylinderbewegung notwendige Flüssigkeitsdruck für jeden Zylinder von einer gesonderten Pumpe oder für alle Zylinder von einer. gemeinsamen Pumpe erzeugt werden kann.
7. Regeltrieb nach Anspruch i bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventile von Hand oder elektrisch steuerbar sind. B.
Regeltrieb nach Anspruch i bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventile automatisch regelbar sind und als Regelgröße die infolge derkapazitiven Unsymmetrie auftretende natürliche Nullpunktspannung des Netzes oder eine andere Regelgröße dient.
9. Regeltrieb nach Anspruch i bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Maximum der natürlichen Unsymmetriespannung des Netzes durch den Regler selbsttätig eingeregelt wird. io.
Regeltrieb nachAnspruch i bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß mit Hilfe einer Meßschaltung bei zu- oder abnehmender Tendenz der Unsymmetriespannung die erforderlichen Schaltmaßnahmen ausgeführt werden. ii.
Regeltrieb nach Anspruch i bis io, dadurch gekennzeichnet, daß das hydraulische Mittel die Isolierflüssigkeit der Spule ist.
12. Regeltrieb nach Anspruch i bis io, dadurch- gekennzeichnet, daß als hydraulisches Mittel eine beliebige, vom Isoliermittel der Spule getrennte Flüssigkeit dient. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 566 958, Z. 41, 42.