DE975743C

DE975743C - Einrichtung zur Erzielung eines selbsttaetig verlaufenden langsamen An- und Abstieges der Spannung an einem Verbraucher

Info

Publication number: DE975743C
Application number: DES8160D
Authority: DE
Inventors: Fritz Lucan; Otto Werner
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1942-03-05
Filing date: 1942-03-05
Publication date: 1962-07-19

Description

Einrichtung zur Erzielung eines selbsttätig verlaufenden langsamen An- und Abstieges der Spannung an einem Verbraucher Es besteht vielfach das Bedürfnis nach Einrichtungen, die die Spannung an einem Verbraucher nach erfolgter Ein- bzw. Ausschaltung nur allmählich zu- bzw. abnehmen lassen. Ein solcher Fall liegt beispielsweise vor bei dem Ein- und Ausschalten der Zuschauerraumbeleuchtung in Kinotheatern, wo es üblich ist, durch langsame Änderung der Lampenhelligkeit beim Ein- oder Ausschalten der Beleuchtung dem Auge Zeit zu lassen, in seiner Lichtempfindlichkeit der Helligkeit der Beleuchtung zu folgen. Die Steigerung bzw. Senkung der Spannung erfolgt dabei entweder durch Änderung von Regeltransformatoren oder Regelwiderständen von Hand oder mit Hilfe von selbsttätig arbeitenden Reglern, wobei dann nur das Ein-oder Ausschaltkommando von Hand gegeben zu werden braucht.
Die Erfindung betrifft eine völlig selbsttätig arbeitende Regeleinrichtung der genannten Art, die keinerlei bewegliche Teile aufweist und lediglich durch Schließen bzw. Öffnen eines Schalters in der einen oder anderen Regelrichtung in Tätigkeit gesetzt wird. Sie gestattet außerdem, den Endwert, bis zu dem die Spannung an den Verbraucher hinaufgeregelt wird, mit Hilfe eines einfachen Regelwiderstandes auf beliebige Werte voreinzustellen. Es ist bereits vorgeschlagen worden, als Regelmittel den Verbrauchern eine durch Vormagnetisierung regelbare Drosselspule vorzuschalten. Bei der vorgeschlagenen Anordnung besteht der Drosselkern aus Material von stark temperaturabhängiger magnetischer Leitfähigkeit, wobei die Verzögerung der Zu- bzw. Abnahme der Drosselinduktivität durch die Wärmekapazität der temperaturempfindlichen Magnetkreisteile bewirkt wird. Hiervon unterscheidet sich die Erfindung dadurch, daß für die Verzögerung des Auf- und Abbaues des Gleichfeldes in der Drossel die Induktivität des Steuerkreises der Drossel ausgenutzt wird.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt. Eine Glühlampe i möge der Verbraucher sein. Sie wird aus dem Wechselstromnetz 2 gespeist. In der dargestellten Stellung des Umschalters 16 ist ihr eine Drosselspule 3 vorgeschaltet, die mit Vormagnetisierungswicklungen 4 ausgerüstet ist. Dabei besteht die Drosselspule 3 in an sich bekannter Weise aus zwei parallel geschalteten Teilwicklungen, denen gegensinnig in Reihe geschaltete Vormagnetisierungsteilwicklungen zugeordnet sind. Der Zweck dieser Schaltung ist, das Auftreten einer Wechselspannung in dem Vormagnetisierungsstromkreis zu unterbinden. Die Glühlampe i erhält die höchste Spannung, wenn die Drossel 3 vollkommen vormagnetisiert ist und ihre niedrigste Spannung bei Stromlosigkeit der Vormagnetisierungswicklung 4. Da im ersteren Falle die Drosselwicklung 3 immer noch eine gewisse Restinduktivität besitzt, würde die an der Lampe i auftretende Höchstspannung noch etwas kleiner sein als die Spannung des Netzes 2. Damit man Lampen für normale Spannung benutzen kann, ist in den Lampenstromkreis noch die Sekundärwicklung eines Zusatztransformators 5 geschaltet, der primärseitig über den mittleren Kontakt des Umschalters 16 aus dem Netz 2 erregt wird und den Spannungsabfall in der voll gesättigten Drossel 3 ausgleicht.
Den Vormagnetisierungsstrom für die Hauptregeldrossel 3 liefert ein Gleichrichter 8, dessen Eingangsklemmen über die Drosselspule 6 an der Sekundärspannung des Zusatztransformators 5 oder einem Teilbetrag davon liegen. In Reihe mit der Vormagnetisierungswicklung 4 liegt außerdem noch eine Vormagnetisierungswicklung 7 der erwähnten Drossel 6. Parallel zu den Eingangsklemmen des Gleichrichters 8 ist der Kommando-Stromkreis für das Ein- und Ausschalten des Verbrauchers gelegt. Er enthält einen durch den Druckknopfschalter i i ferngesteuerten Ein- und Ausschalter io sowie einen einstellbaren Widerstand 12. Der Steuerkreis für den Fernschalter io wird von dem Hilfsgleichrichter 13 gespeist.
Solange der Schalter io geschlossen ist, ist der die Vormagnetisierungswicklungen 4 und 7 enthaltende Steuerstromkreis durch den Widerstand 12 und den später noch zu erläuternden Widerstand 9 überbrückt. Infolgedessen sind die beiden Drosseln 3 und 6 nicht vormagnetisiert und besitzen ihre höchste Induktivität. An der Glühlampe i liegt mithin der Kleinstwert der Spannung. Wird nun der Schalter io geöffnet, so beginnt ein zunächst nur schwacher Vormagnetisierungsstrom durch den die Wicklungen 4 und 7 umfassenden Steuerstromkreis zu fließen. Dadurch wird die Drossel 6 vormagnetisiert, ihr induktiver Widerstand nimmt ab und der Vormagnetisierungsstrom in dem Steuerstromkreis wird weiter gesteigert. Jede weitere Steigerung des Stromes im Steuerstromkreis hat aber auch eine Abnahme der Induktivität der Drossel 6 zur Folge. Ebenso wird dadurch die Induktivität der Drossel 3 vermindert und die Spannung an der Lampe i entsprechend heraufgesetzt. Die Spannung an der Lampe i ändert sich mithin allmählich von ihrem Kleinstwert bis auf den Höchstwert. Der Höchstwert der Lampenspannung läßt sich an einem Regelwiderstand 15 einschalten. Dieser liegt in Reihe mit einem Widerstand 14, der einen positiven Temperaturkoeffizienten hat und mit der Hauptregeldrossel 3, 4 in Wärmekontakt steht. Er soll verhindern, daß Temperaturänderungen der Hauptregeldrossel einen Einfluß auf den Ablauf des Einschaltvorganges ausüben. Man kann als Widerstand 14 einige Kupferwindungen benutzen, die zusätzlich auf der Hauptregeldrossel angebracht sind.
Sobald nun der Schalter io wieder geschlossen wird, was durch nochmaliges Betätigen des Druckknopfes i i erfolgt, so verläuft der Vorgang in umgekehrter Richtung, d. h. der Vormagnetisierüngsstrom 7 nimmt infolge der Überbrückung des Steuerstromkreises durch die Widerstände 12 und 9 ab, und dadurch erhöht sich der induktive Widerstand der Hilfsdrossel 6. Die Spannung an der Lampe i wird auf diese Weise langsam herabgesetzt. Um die hierbei erreichbare Verzögerung zu vergrößern, wird der Widerstand 9 in dem Kommandostromkreis mit hohem positivem Temperaturkoeffizienten so ausgebildet, daß er durch den ihn durchfließenden Strom stark angeheizt wird. Man kann hier vorteilhaft eine Metallfadenglühlampe als Widerstand verwenden. Dadurch wird erreicht, daß der Überbrückungswiderstand, der parallel zu den Eingangsklemmen des Gleichrichters 8 gelegt wird, zunächst verhältnismäßig groß ist, da die Glühlampe beim Schließen des Schalters io sofort hell aufleuchtet, dann aber entsprechend der Stromabnahme im Widerstand 9 abnimmt. Durch den hohen Anfangswert des Widerstandes 9 wird eine Verzögerung des ganzen Regelvorganges bewirkt. Der Höchstwert, dem die Spannung an dem Verbraucher zustrebt, kann an dem Widerstand 12 eingeregelt werden. Der Schalter 16 ist so konstruiert, daß man mit ihm die Lampe i über den linken Kontakt auch unmittelbar an die Spannung des Netzes 2 legen kann. In den beiden Zwischenstellungen ist sowohl der Regler als auch der Verbraucher ausgeschaltet.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Einrichtung zur Erzielung eines selbsttätig verlaufenden langsamen An- und Abstieges der Spannung an einem Verbraucher mittels einer diesem vorgeschalteten, durch Vormagnetisierung regelbaren Drosselspule, dadurch gekennzeichnet, daß die Induktivität des Steuerkreises der Drossel für die Verzögerung des Auf- und Abbaues des Gleichfeldes in der Drossel ausgenutzt wird.
2. Einrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Steuerkreis der Drossel als zusätzliche Verzögerungsmittel Widerstände mit hohem positivem Temperaturbeiwert, insbesondere Metallfaden-Glühlampen, vorgesehen sind.
3. Einrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Vormagnetisierungswicklung der Drossel in Reihe mit der Vormagnetisierungswicklung einer Hilfsregeldrossel an den Ausgangsklemmen eines Gleichrichters liegt, dessen Eingangsklemmen in Reihe mit der Wechselstromwicklung der Hilfsregeldrossel an eine feste Wechselspannung angeschlossen ist.
4. Einrichtung nach Anspruch i und 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Aus- und Einschalten des Verbrauchers durch Schließen und Öffnen eines die Ein- oder Ausgangsklemmen des Gleichrichters überbrückenden Hilfsstromkreises erfolgt.
5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß im Schalterstromkreis ein einstellbarer Widerstand sowie gegebenenfalls ein Widerstand mit positivem Temperaturbeiwert liegt.
6. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Steuerkreis ein mit der Hauptdrossel in Wärmekontakt stehender temperaturabhängiger Widerstand liegt, der so bemessen ist, daß er den Einfluß der Temperaturänderungen der Hauptdrossel auf den Widerstand des Steuerkreises ausgleicht.
7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der temperaturabhängige Widerstand in Form einer auf der Hauptdrossel aufgebrachten Kupferwicklung der Vormagnetisierungswicklung der Hilfsdrossel parallel geschaltet ist. B.
Einrichtung nach Anspruch i oder einem der folgenden zum Einschalten und Ausschalten von Glühlampen, dadurch gekennzeichnet, daß der Restspannungsabfall an der voll vormagnetisierten Hauptdrossel durch einen Zusatztransformator ausgeglichen wird.
9. Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Reihenschaltung der Hilfsdrossel mit dem Gleichrichter an der Sekundärspannung des Zusatztransformators liegt. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 645 4o6, 646 882, 649331.