DE217062C

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Info

Publication number: DE217062C
Application number: DENDAT217062D
Authority: DE

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

- JVl 217062 -KLASSE 74 c. GRUPPE

SIEMENS & HALSKE AKT.-GES. in BERLIN.

Signalanlage mit Wechselstrombetrieb. Patentiert im Deutschen Reiche vom 8. Dezember 1908 ab.

Die Erfindung betrifft eine Signalanlage mit Wechselstrombetrieb, bei der beim Verdrehen des Gebers entstehende Ausgleichströme in den Empfängern eine entsprechende Verdrehung der unter der Einwirkung von Wechselfeldern stehenden, freibeweglichen Ankerspulen bewirken. Der Geber besteht bei derartigen Anlagen entweder aus einer den Empfängern gleichenden Vorrichtung, deren Ankerspulen mit denen der Empfänger in Reihe geschaltet sind, oder aus einem von Wechselstrom durchfiossenen Widerstand bzw. einer Drosselspule, von denen in veränderlicher Weise die den Empfängerankern zuzuführenden Ströme abgezweigt werden.

.15 Es ergab sich bei derartigen Anlagen der Nachteil, daß der Empfängeranker sich nicht ruhig in die durch die Geberstellung bedingte Lage einstellte, sondern um diese herum Schwingungen ausführte, die bei hinreichend kleiner mechanischer Reibung derartig zunahmen, daß schließlich der Anker in dauernde Umdrehung kam. Es mußten kräftig wirkende Dämpfungen angewandt werden, um überhaupt eine Einstellung zu erzielen.

Der Grund für diese auffallenden Schwingungen und deren Verstärkung ist darin zu suchen, daß durch die. Bewegung des Ankers in dem Magnetfelde Ströme induziert werden von solcher Phase, daß sie ein Drehmoment in Richtung der Bewegung des Ankers ausüben. Bei Umkehr der Bewegung kehren auch die durch die Bewegung induzierten Ströme ihre Richtung um, so daß schwingende Bewegungen des Ankers in beiden Richtungen verstärkt werden und der Anker nicht zur Ruhe kommen kann. Die Phase der durch die Bewegung induzierten Spannungen ist nur von der Bewegung im Magnetfelde selbst abhängig, die Phase der durch diese Spannungen erzeugten Ströme hängt außerdem von dem Verhältnis VOn₁ Selbstinduktion und Ohmschem Widerstand im Ankerstromkreise ab. Bei allen bisher verwandten Empfängervorrichtungen war der Ohmsche Widerstand gegenüber dem induktiven sehr klein, wie das ja bei Spulen mit Eisenkern gewöhnlich der Fall ist, da man den Ohmschen Widerstand, der an sich eine schädliche Erwärmung und überflüssigen Wattverbrauch verursacht, möglichst gering zu halten pflegt.

Gemäß vorliegender Erfindung wird das pendelnde Schwingen sowie das Umlaufen der Empfängeranker dadurch vermieden, daß in den Stromkreis der beweglichen Ankerspulen größere Ohmsche Widerstände, als bisher verwendet, vorgesehen werden. Hierdurch erleiden die in den Ankern durch deren pendelnde Bewegung induzierten Ströme, im Vergleich zu den Verhältnissen bei Ernpfängervorrichtungen bisheriger Bauart, eine derartige Rückverschiebung der Phase gegen die induzierte Spannung, daß die pendelnden Schwingungen der Ankerspulen nicht mehr verstärkt werden. Durch hinreichend großen Widerstand kann man es sogar dahin bringen, daß die Ankerschwingungen mittels der durch die Bewegung induzierten Ströme elektromagnetisch gedämpft werden. Der Vorgang entspricht dann der Dämpfungswirkung, wie sie bei Gleichstrom durch das elektromagnetische Bremsen eintritt.

Der erforderliche Ohmsche Widerstand kann in beliebiger Weise in dem Spulenstromkreise enthalten sein. Er kann z. B. in den Zuleitungen

(S. Auflage, ausgegeben am ii. Januar igm.J

zum Empfänger liegen oder einfacher in den Spulen selbst vorgesehen sein, und zwar in den Empfänger- wie in den Geberspulen, indem diese aus Widerstandsdraht oder Draht von sehr kleinem Querschnitt gewickelt werden. Letzteres ist am vorteilhaftesten, da es für die Anker den Vorteil kleineren Wickelraumes mit sich bringt. Die günstigste dämpfende Wirkung wird etwa dann erreicht, wenn Ohmscher .Widerstand und Induktanz gleich groß sind; die Verstärkung der Schwingungen und die dadurch bedingte Möglichkeit dauernder Umdrehungen hört aber schon auf, wenn die Ohmschen Widerstände ndch nicht bis auf diesen Wert vergrößert worden sind.

Die durch den Geber bewirkte Einstellkraft des Empfängers ist proportional dem Ausdrucke i_x · i₂ cos φ, wenn I₁ den das Magnetfeld erzeugenden Wechselstrom der feststehen-

ao den Empfängerspule, also den Erregerstrom, i_% den induzierten Wechselstrom der Ankerspule und φ den Phasenunterschied zwischen I₁ und i₂ bedeutet. Die Einstellkraft wird durch Einschalten von Ohmschem Widerstand in den

as Ankerstromkreis kleiner, einmal weil der Ankerstrom i₂ kleiner wird, besonders aber weil φ von beinahe o° bis auf 45 ° abnimmt, wenn der Ohmsche Widerstand bis zu dem Wert der Induktanz vergrößert wird. Es ergibt sich hieraus die Notwendigkeit, bei der Erhöhung des Ohmschen Widerstandes auf die damit verbundene Schwächung der Einstellkraft Rücksicht zu nehmen. Man wird sich aus diesem Grunde meist damit begnügen, den Ohmschen Widerstand nur so weit zu erhöhen, daß ein selbsttätiges Umlaufen des Ankers unmöglich gemacht wird. Andererseits kann man auch zur Verstärkung der Einstellkraft den Strom I₁ dadurch wieder mehr mit i₂ in Phase bringen, daß man auch in den Stromkreis des Magnetfeldes -der feststehenden Empfängerspule zu der vorhandenen Induktanz zusätzliche Ohmsche i Widerstände einschaltet. Obwohl dadurch der Strom I₁ etwas kleiner wird, ist die Einstellkraft bis zu einem gewissen Grade dadurch vergrößert, daß der Phasenunterschied φ zwischen i_x und i_z verringert wird.

Claims

Patent-Ansprüche:

1. Signalanlage mit Wechselstrombetrieb, bei der die beim Verdrehen des Gebers entstehenden Ausgleichströme in den Empfängern eine- entsprechende Verdrehung der unter der Einwirkung von Wechselfeldern stehenden, freibeweglichen Ankerspulen bewirken, dadurch gekennzeichnet, daß der Stromkreis der beweglichen Ankerspulen derartig große Ohmsche Widerstände enthält, daß die in den Spulen bei deren Bewegung induzierten Ströme eine so geringe Phasenverschiebung gegen die durch die Bewegung induzierten Spannungen erhalten, daß eine Unterstützung des Pendeins oder das Eintreten eines selbsttätigen Umläufens des Empfängerankers unmöglich gemacht wird.

2. Ausführungsform der Signalanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erhöhte Ohmsche Widerstand des Anker-Stromkreises in der Wicklung des Gebers oder des Empfängerankers selbst enthalten ist.

3. Ausführungsform der Signalanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erhöhte Ohmsche Widerstand des Ankerstromkreises in den Zuleitungen zum Anker angeordnet ist.

4. Ausführungsform der Signalanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Erregerstromkreis gleichfalls größere Ohmsche Widerstände- enthält, zu dem Zwecke, den Phasenunterschied zwischen Erreger- und Ankerstrom zu vermindern.