NO128135B - - Google Patents

Description

Servostyringsanordning med en variabel

væskemotstand.

Foreliggende oppfinnelse angår servostyringsanordning med en variabel væskemdtstand. Væskeraotstanden utgjdres vanligvis av en elektrolytt. En sådan anordning muliggjor, f.eks. styring eller regulering av den effekt som overfores av en elektrisk krets, som funksjon av en ytre faktor, som med fordel kan være en elektrisk strom.

Det er kjent å variere motstanden i en væske mellom to elektroder som er nedsenket i væsken, og dette kan gjores ved å variere nedsenkningsdypet for elektrodene i væsken, ved å forskyve en isolerende skillevegg mellom elektrodene slik at denne avstenger en storre eller mindre del av strompassasjen, eller ved' å variere væskemengden i beholderen mellom elektrodene.

Det er også kjent fra sokerens egne publikasjoner, å variere en væskemotstand ved innforing av .damp i væskerommet. I dette tilfelle oppnås en delvis frilegning av elektrodene.ved utstotning av væske fra væskerommet, under innvirkning av damptrykket.

Sokeren har i sitt franske patentskrift nr. 1.566.687 (klasse 21g. 3f) beskrevet et væskemotstandsapparat hvori den ledende væske, ved utstotning på grunn av damptrykket i et for ste kammer, fores mot et annet kammer som også omslutter vedkommende elektroder, således at nedsenkningsgraden for elektrodene i væsken i det annet kammer på denne måte modifiseres.

Videre fremgår det av US patentskrift nr. 1.086.109 at det effektive væsketverrsnitt for strompassasje mellom minst to elektroder i en væskemotstand kan varieres ved hjelp av en væskedonkraft.

Foreliggende oppfinnelse har som formål å fremskaffe en forbedret væskemotstandsanordning som oppviser, i forhold til den kjente teknikk, meget storre tilpasningsmulighet til de forskjelllige servostyringsbetinge]ser som skal tilfredsstilles.

Oppfinnelsen gjelder således en servostyringsanordning som omfatter variabel væskemotstand mellom elektroder i en beholder som inneholder ledende væske, idet mekaniske innretninger er bevegelig anordnet mellom elektrodene for sådan styring av en donkraft at det åpne væsketverrsnitt for strompassasje mellom elektrodene kan varieres. På denne bakgrunn består anordningens særtrekk i henhold til oppfinnelsen i at nevnte donkraft er dampdrevet og står i forbindelse med en dampgenerator som er plassert under donkraften.

Denne variasjon av strompassasjetverrsnitt kan oppnås ved å forbinde vedkommende donkraft med en loftemekanisme for elektrodene slik at ned senkningsnivået for elektrodene i væsken varieres, eller også ved å forbinde donkraften med en bevegelig skillevegg mellom stillestående elektroder, således at skilleveggen i storre eller mindre grad ' avstenger strompassas jen mellom elektrodene,

eller endelig ved å forbinde vedkommende donkraft ved en anordning for tilfbrsel eller uttbmning av væske til den beholder hvori elektrodene er nedsenket.

Det bor bemerkes at styringen, etter forholdene, kan gjbres direkte eller invers, dvs. at en okning av damptrykket kan frem-bringe enten en okning av væskemotstanden mellom elektrodene eller en minskning av denne motstand.

Dampgeneratoren kan være utfort på mange forskjellige måter. Den omfatter imidlertid generelt, innesluttet i en beholder, en varmekilde og en væske, idet den ene eller den annen kan velges som formidler av styringsfunksjonen. Spesielt kan varmekilden utgjores av væskemotstand mellom to elektroder nedsenket i den væske som inneholdes i generatorrommet, eller av en elektrisk faststoffmotstand i kontakt med væsken for opphetning av denne, eller også innesluttet i.et tett hylster som er mer eller mindre termisk inert. Styrestorrelsen er i alle tilfelle den strom som passerer gjennom den.faste eller flytende motstand.

Styrestorrelsen kan imidlertid også være temperaturen av en væske som tilfores med konstant mengde pr. tidsenhet gjennom et spiral-rbr inne i den beholder som inneholder den væske som skal fordampes.

Hvis den væske som skal fordampes velges som formidler av styre-virkningen, kan væskerommet inneholde et legeme som holdes på en hoyere temperatur enn fordampningstemperaturen for vedkommende væske, Idet styrestorrelsen utgjores av en rekke elektriske pulser, hvis varighet eller mellomrom kan varieres med tiden således at disse pulser styrer (f.eks. ved åpning av en elektroventil eller påvirkning av en pumpe) tilfor sien av en væskemengde til kontakt med det.oppvarmete legeme.

I en foretrukket utfbrelse av foreliggende oppfinnelse befinner dampgenerator-rommet seg innvendig i den beholder som inneholder den ledende væske og vedkommende elektroder, idet væsken for generering av damp også utgjor selve væskemotstanden ved at generatorrommet i det minste gjennom en åpning står i forbindelse med nevnte beholder.

Fortrinnsvis formidles imidlertid denne forbindelse gjennom to fortrinnsvis regulerbare åpninger, hvorav den ene er plassert i bunnen og den andre i toppen av generatoren.

I en sådan utfdrelse går anordningens funksjon i det vesentlige

ut på å overvåke væskenivået i beholderen, hvis fordampning kan være begrenset ved hjelp av et lokk, idet den damp som frembringes i generatoren kondenseres direkte på den ledende væskemengde som omgir vedkommende generator. Oppfinnelsen skal nå forklares nærmere under henvisning til de vedfoyde tegninger, som viser to utforelseseksempler for oppfinnelsen, og hvori: Fig. 1 og 2 viser to rette snitt, henholdsvis i planene I-l. og II-II i fig. 2 og 1 , som angir et forste utf orelseseksempel', og

Fig. 3 og ^ på samme måte viser (ved snitt laigs planene III-III

og IV-IV) et annet utforelseseksempel.

Den anordning som er vist i fig. 1 omfatter et kar 1 som inneholder en ledende væske opptil et nivå N og to elektroder 2 og 3, i form av plater, som er opphengt i stive ledere 2a og 3a som forer til klemmer 2b og 3b f or stromtilforsel til platene, og' som er anordnet på en flat bærer ^f. Denne hviler på en belg 5 som tilfores damp fra generatoren 6, som er anordnet ovenpå karet 1.

Denne dampgenerator omfatter, i det foreliggende utf orelseseksempel, et inntak 6a for en fordampbar væske (for eksempel destillert vann), idet nevnte inntak er plassert over en fordampningsskål 7 som permanent opphetes av en motstand 7a. Den styrende storrelse utgjores av strcmpulser som påvirker elektro-ventilen 8. En sikkerhetsventil 9 forhindrer at det oppstår for hdyt damptrykk i generatoren, mens "det vann som kondenseres i generatoren ved avkjdling av den utviklete damp, uttommes ved hjelp av et kapilærutlop 10 som f.eks. utgjores av en bomullsveke innesluttet i et ror. Kondensasjonen fremmes av kjolevinger 11 utenpå generatoren.

Hver nevnt strompuls slipper frem til generatoren en liten mengde destillert vann, som fordamper når den når frem til skålen 7? således at trykket av den utviklete damp påvirker belgen 5? som hever elektrodene 2 og 3 i forhold til den ledende væske i beholderen 1, slik at væskemotstanden mellom elektrodene oker.

Strommen mellom disse elektroder vil fblgelig avta. Etter kondensering av den utviklete damp senkes elektrodene 2 og 3 igjen og væskemotstanden vil igjen avta.

Ved hjelp av den styrende stbrrelse oppnås således en rask variasjon av strommen mellom elektrodene 1 og 2 fulgt av en mer eller mindre langsom tilbakegang til utgangs-tilstanden.

Denne tilbakegang kan aksellereres ved okning av kondensasjons-hastigheten for dampen i generatoren, ved hjelp av passende avkjblingstiltak.

Som et sikkerhetstiltak kan oppvarmingsstrommen gjennom skålen

7 også fores mellom de nedsenkede elektroder i væskemengden i beholderen 1 , og som er festet til bæreren k-, slik at oppvarmingen av skålen nedsettes når belg-donkraften 5 er maksimalt utstrukket.

Denne donkraft 5 kan også omfatte, på vanlig måte, et stempel som er bevegelig i en sylinder, således at stemplet bevirker hevningen av bæreren h. Den utfbrelse som er vist i fig. 1 og 2 kan også kompletteres med en foringsanordning for bevegelsene av bæreren <l>+.

Belg-donkraften 5 kan også være anordnet for å heve karet 1 i forhold til elektrodene 2 og 3, som i dette tilfelle er fast montert, eller også for å heve en ytre beholder som kommuniserer med karet 1, for derved å variere væskenivået i dette kar.

I den utforelse som er vist i 'fig. 3 og k er karet 1 -avstengt

ved hjelp av et lokk 12 som er forsynt med en fylningsanordning 13 med utluftningshull, og forsynt med elektroder 2 og 3

opphengt i lokket ved hjelp av stive ledere 2a og 3a som fortrinnsvis er dekket av en isolasjon. I karet er det også anordnet en dampgenerator 6 og en donkraft som består av to belger 5a og 5b. Avstanden mellom elektrodene 2 og 3 kan være meget liten, f.eks. av størrelsesorden 1 cm eller mindre.

Belgene 5a og 5b bærer ved hjelp av monteringsanordninger 1<*>+, en skillevegg 15 på en slik måte at den kan forskyves vertikalt mellom elektrodene 2 og 3.

Dampgeneratoren 6 som inneholder samme væske som karet, oppvarmes enten av en nedsenket motstandsanordning eller fortrinnsvis av den strom som flyter mellom to ytterligere elektroder 16 og 17 som over isolerte ledere 18 og 19 er forbundet med klemmene 18a og 19a på lokket.

Generatoren 6 omfatter en ovre åpning 20 og en nedre åpning 21, som begge styres av en manovrering skran som kan innstilles utenifra ved hjelp av stillskruer, henholdsvis 22 og 23, som er tilgjengelige på yttersiden av lokket.

Når det frembringes damp i generatoren 6 settes belgene 5a og 5b under trykk og skilleveggen 15 heves, slik at den avdekker en stadig storre de^. av overflatene av elektrodene 2 og 3, hvilket vil si at motstanden i væsken mellom elektrodene reduseres.

Når nevnte skillevegg befinner seg i den nederste stilling, hvilket tilsvarer maksimal motstand, er denne verdi av motstanden ytterligere foroket ved anordning av elektrodeflikene 2c og 3C diagonalt motsatt hverandre, idet det i nevnte stilling bare er disse fliker som ikke er dekket av skilleveggen 15.

Ved en passende anordning av elektrodene er det mulig å få verdien av væskemotstanden til å folge en passende valgt, ikke lineær funksjon i avhengighet av forskyvningen av skilleveggen 15. Likeledes kan elektrodene 16 og 17 være utformet, som vist med diagonalt motsatt avtagende nedre overflatedeler, slik at etter en viss kraftig dampproduksjon, hvilket tilsvarer en bestemt stilling av skilleveggen 15, forholdene vil stabiliseres", hvilket vil si at den produserte dampmengde nettopp er i likevekt med den mengde damp som unnslipper gjennom den ovre åpning 20.

Reguleringen av tverrsnittene for åpningene 20 og 21 ved hjelp

av manovreringskranene, gjor .det mulig å bestemme den tid det tar å sette generatoren under trykk og verdien av det oppnådde overtrykk for en gitt tilfort effekt til dampgeneratoren. Reguleringen av åpningen 21 gjor det også mulig å påvirke de transiente fenomener (oscillasjoner) som skriver seg fra tilbake-før ingen av væske gjennom dette hull.

Variasjonslovene for foreliggende servostyringsanordning kan således innstilles ved hjelp av utformningen av vedkommende hovedelektroder og hjelpeelektroder, ved hensiktsmessig dimensjonsvalg for de elementer som inngår i anordningen, ved regulering av styrestrommen for anordningen ved hjelp av ytre motstander, og ved hjelp av de manovreringskraner som styres

•av still-skruene 22 og 23.

For igangsetning av eh elektrisk asynkron-motor, innstilles f.eks. elektrolytt-motstanden på en hoy verdi i innkoblingsoyeblikket, når motoren settes under spenning og i det itinste en del av den strom som passerer motoren gjennomstrømmer dampgeneratoren.

Meget raskt vil det frembringes damp i generatoren hvilket bevirker utstromning av væske fra generatoren og frembringelse av et damptrykk i belg-donkraftene som forskyver skilleveggen oppover, således at motstandsverdien for væskemotstanden etter hvert reduseres inntil innkoblingen er fullfort.

Hvis elektrodeoverflatene er tilstrekkelig store kan væskemotstanden forbli innkoblet i motorkretsen uten at den bevirker et spenningsfall storre enn ca. 1 volt, idet, på grunn av strømgjennomgangen, trykknivået i generatoren holdes på et tilstrekkelig hbyt nivå. For denne spesielle anvendelse kan også belgenes bevegelse være justert slik at den fullstendige utstrekning av belgene oppnås nettopp ved slutten av motorens innkoblingsperiode, og således at de fullt uttrukkete belger styrer kortslutnings-kontakter for elektrodene.

Oppfinnelsen har sitt storste anvendelsesområde i forbindelse

med sterke strommer som skal styres av en styrende storrelse.

Når det gjelder flerflase-strommer, er naturligvis fasene

forbundet med hvert sitt elektrodepar.

Claims (9)

1 . Servostyringsanordning som omfatter variabel væskemotstand mellom elektroder i en beholder som inneholder ledende væske, idet mekaniske innretninger er bevegelig anordnet mellom elektrodene for sådan styring fra en donkraft at det åpne væsketverrsnitt for strompassasje mellom elektrodene kan varieres, karakterisert ved at nevnte donkraft er dampdrevet og står i forbindelse med en dampgenerator som er plassert under donkraften.

2. Anordning som angitt i krav 1, karakterisert ved at hver donkraft utgjores av en deformerbar yttervegg for dampgeneratoren, fortrinnsvis en yttervegg i form av en belg.

3. Anordning som angitt i krav 1, karakterisert ved at en styrende storrelse påvirker varmeeffekten som tilfores generatoren. k-.

Anordning som angitt i krav 1 , karakterisert v e,d at en styrende storrelse påvirker mengden av fordampbar væske som tilfores dampgeneratoren.

5. Anordning som angitt i krav 1, karakterisert ved at generator-rommet befinner seg inne i den beholder som omslutter elektrodene, og denne generator innledningsvis fylles med den samme ledende væske som nevnte beholder, idet generator-rommet for dette formål er utstyrt med minst en åpning.

6. Anordning som angitt i krav 5? karakterisert ved at nevnte generator-rom omfatter en ovre åpning og en nedre åpning, idet i det minste den ovre åpnings tverrsnitt er regulerbart.

7. Anordning som angitt i krav 5; karakterisert ved at dampgeneratoren inneholder et par styre-elektroder, som er forbundet med kilden for en styrende strom.

8. Anordning som ang-tt i krav 5? karakterisert ved at donkraften er anordnet for forskyvning-oppover av en skillevegg anordnet mellom elektrodene og begrenset horisontal retning av to parallelle ytterkanter, idet elektrodenes form og plassering er slik valgt at variasjonen av det åpne væsketverrsnitt for strompassasjen blir en lineær funksjon av forskyvning av nevnte skillevegg.

9. Anordning som angitt i krav 1, karakterisert ved at donkraften ved en ytter-stilling av sitt bevegelsesområde, styrer minst en elektrisk kontakt.