DE401954C

DE401954C - Arrangement for the constant change of a step-wise subdivided conductor

Info

Publication number: DE401954C
Application number: DES61530D
Authority: DE
Original assignee: Siemens and Halske AG; Siemens Corp
Current assignee: Siemens and Halske AG; Siemens Corp
Publication date: 1924-09-11

Description

Anordnung zur stetigen Änderung eines stufenweise unterteilten Leiters. Es sind bereits Anordnungen vorgeschlagen worden, bei denen eine Widerstandsänderung beispielsweise durch Änderung der Windungszahl einer Spule durch eine Grob- und eine Feinregelung herbeigeführt wird. Bei besonders genauen Messungen kann aber noch eine Berücksichtigung der Verminderung des Widerstandes durch die infolge Einschaltung der Feinregelung entstehende Stromverzweigung wünschenswert sein.Arrangement for the continuous change of a step-wise subdivided conductor. Arrangements have already been proposed in which a change in resistance for example by changing the number of turns of a coil by a coarse and a fine adjustment is brought about. However, with particularly precise measurements Another consideration of the reduction in resistance due to the switching on the current branch resulting from the fine control may be desirable.

Abb. i zeigt ein Beispiel für die Schaltungsanordnung. Die Klemmen einer Stromquelle i und 2 sind mit den Enden io und.2o einer Spule verbunden, die durch die Trennpunkte i o, I I, 12, 13, 14, 15, 20 in sechs Grobstufen geteilt ist. Die Feinregelung ist mit ihren Enden I 7, 18 an den Punkten 12 , 13 der Spule angelegt. Der eine Pol der Anschlußpunkte 3, q., deren Spannung geregelt werden soll, ist mit dem Endpunkt i o der Spule verbunden, während der andere Pol an dem über die Feinregelung verschiebbaren Gleitkontakt --i angelegt ist. In der Zeichnung steht der Gleitkontakt 21 an dem Ende 18 der Feinregelung. Der Strom, der beispielsweise von dem Pol i aus in denn Punkt i o der Spule eintritt, verzweigt sich in 12, so daß der Widerstand zwischen den Punkten 12 und 13 durch die Parallelschaltung der Feinregelung nach dem bekannten Gesetz vermindert wird. Daher ist auch die Spannung zwischen io und 13 bei, der angedeuteten Stellung der Feinregelung geringer als sie ohne Benutzung einer Feinregelung sein würde. Will man nun aber die Feinregelung umschalten und legt sie an die Punkte 13, i4., wie in der Abbildung punktiert gezeichnet, während der Gleitkontakt 21 seine bisherige Stellung behält, so steigt in dem Augenblick des Umschaltens die Spannung zwischen i o und 13 plötzlich auf den Betrag, den sie ohne Feinregelung annehmen würde, da jetzt keine Windungen mehr parallel geschaltet sind, und ändert sich noch einmal um denselben -Betrag und in demselben Sinne, wenn die Feinregelung an die nächste Grobstufe angelegt wird. Die Spannung ändert sich somit in dem Augenblick des Umschalteris der Feinregelung unstetig.Fig. I shows an example of the circuit arrangement. The terminals of a current source i and 2 are connected to the ends io und.2o of a coil which is divided into six coarse steps by the separation points io, II, 12, 13, 14, 15, 20. The fine control is applied with its ends I 7, 1 8 at the points 12, 13 of the coil. One pole of the connection points 3, q., The voltage of which is to be regulated, is connected to the end point io of the coil, while the other pole is applied to the sliding contact --i, which can be moved via the fine control. In the drawing, the sliding contact 21 is at the end 18 of the fine control. The current entering, for example, from pole i to point io of the coil, branches in 12, so that the resistance between points 12 and 13 is reduced by the parallel connection of the fine control according to the known law. Therefore, the voltage between io and 13 at, the indicated position of the fine control is lower than it would be without the use of a fine control. If one wants to be fine control switch and applies it to the points 13, i4., Drawn as lines in the figure, while the slider 21 maintains its current position, the voltage between io and 1 3 rises abruptly at the moment of switching the amount that it would assume without fine control, since no more windings are now connected in parallel, and changes again by the same amount and in the same sense when the fine control is applied to the next coarse level. The voltage thus changes discontinuously at the moment the fine control is switched over.

Dieser Übelstand wird - es mag sich um Widerstands- oder Induktionsregelung handeln - erfindungsgemäß dadurch vermieden, daß die @#@Tindungszahl des parallel geschalteten Feinregelungswiderstandes über einen oder beide Anschlußpunkte hinaus erweitert wird.This disadvantage becomes - it may be resistance or induction control act - according to the invention avoided that the @ # @ Tindungszahl the parallel switched fine control resistor over one or both connection points is expanded.

Es seien zunächst Ohmsche Widerstände vorausgesetzt. In dem in Abb. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung ist, die Feinregelung mit Ansätzen versehen, und zwar ist sie über den Endpunkt 17 hinaus bis 19 und über den Endpunkt 18 hinaus bis 25 verlängert. Die gezeichnete Stellung entspricht derjenigen in Abb. i. Dabei ist, wie bereits erwähnt ist, die Spannung an den Klemmen 3, q. nicht dieselbe, wie sie zwischen den Punkten i o und 13 bei Abschaltung der F einregelungsspule herrschen würde, sondern eine geringere.- Nun schaltet man um, indem man die Verbindung mit 13 bestehen läßt und nur den Punkt 17 von 12 auf i a. umlegt, Während 17 abgeschaltet ist, verschiebt man zunächst den Kontakt --i von 18 nach 25 und legt dann erst 17 an 14. Die Spannung zwischen den Punkten io und 13 ist jetzt freilich höher als bei abgeschalteter Feinregelung, und um so mehr ist sie höher al's vor der Umschaltung. Der überschuß über den gewünschten Wert der Spannung vor der Umschaltung wird aber durch den Widerstand 18 bis 25 verzehrt, wenn dieser entsprechend bemessen ist. Es ist dann also die Spannung an den Klemmen 3, q. nach dem Umschalten genau dieselbe wie vor dem. Umschalten. Die Weiterregelung nach der Umschaltung er-i folgt durch Verschieben des Kontaktes von 25. über 17 nach i9, worauf die nächste Umschaltung erfolgt. Dann wird 18 an 15 gelegt.First of all, ohmic resistances are assumed. In the example shown in Fig. 2 embodiment according to the invention is provided with the fine control approaches, namely it is extended beyond the end point 17 to 1 9, and also through the end point 1 8 addition to 25. The position shown corresponds to that in Fig. I. As already mentioned, the voltage at terminals 3, q. not the same as einregelungsspule between points io 1 and 3 at shutdown of the F would prevail but a geringere.- Now it switches by letting pass the connection with the point 13, and only 17 of 12 i a. While 17 is switched off, first move the contact --i from 18 to 25 and then only apply 17 to 14. The voltage between points io and 13 is now higher than when the fine control is switched off, and it is all the more higher than before the switch. The excess over the desired value of the voltage before switching is consumed by the resistor 18 to 25, if this is dimensioned accordingly. It is then the voltage at terminals 3, q. after switching exactly the same as before. Switch. The further regulation after the changeover er-i follows by moving the contact from 25. via 17 to i9, whereupon the next changeover takes place. Then 18 is put on 15.

Mit dieser Schaltung kann also erreicht werden, daß nach der Umschaltung der Wert der Spannung an 3, 4 derselbe ist wie vor der Umschaltung, daß also alle Spannungswerte in dem vorhandenen Spannungsbereich hergestellt werden können. Jedoch ist es. ein Mangel der genannten Schaltungsweise,: daß während des Umschaltens der Feinregelungsspule zunächst erst beim Abschalten des einen Poles ein Sprung itn Spannungswert entsteht, der erst beim Neuanschalten, dieses Poles wieder ausgeglichen wird. Dieser Übelstand wird vermieden, wenn man anstatt eines Ohmschen ZViderstandes einen induktiven anwendet, der an beiden Enden mit Zusatzwindungen versehen ist; dieser Widerstand arbeitet dann als Spartransformator.With this circuit it can be achieved that after the switchover the value of the voltage at 3, 4 is the same as before the switchover, so that all Voltage values can be produced in the existing voltage range. However is it. a deficiency of said switching mode: that during the switching of the Fine control coil initially only jumps when switching off one pole Voltage value arises which is only balanced out again when this pole is switched on again will. This inconvenience is avoided if, instead of an ohmic ZViderstandes uses an inductive one, which is provided with additional turns at both ends; this resistor then works as an autotransformer.

Ehe man den Pol 17 von 12 auf 14 umlegt, verschiebt man zunächst den Gleitkontakt 21 über 18 weiter bis 25 und erhöht dadurch die Spannung zwischen 3 und 4 so weit, daß sie so groß ist, wie die Spannung zwischen, i o und 13 bei abgeschalteter Feinregelung sein, würde. Legt man den Pol 17 auf 14 um, wie in Abb. 2a dargestellt ist, so ist die Spannung zmischen io und 13 zwar größer als bei abgeschalteter Feinregelung. In den Zusatzwindungen 18, 25 entsteht aber eine Gegenspannung von solcher Größe, daß die Spannung an 3, 4. wieder so groß ist wie die Spannung i o, 13 bei abgeschalteter Feinregelung. Im ganzen bleibt also bei dieser Regelungsweise die Spannung an 3, 4. vor, während und nach der Umschaltung dieselbe. Es vollzieht sich eine vollständige stetige Änderung der Spannung nicht nur ohne Unterbrechung, sondern auch ohne die bei der Widerstandsschaltung nicht zu vermeidenden ruckweisen Verstellungen des Kontaktes an den Umschaltpunkten, die mit rückläufiger Änderung der Spannung verbunden sind. Man erhält also einen idealen Verlauf der Spannungsänderung mit fortschreitender Regelung ohne jede Störung an den Umschaltpunkten. Außerdem braucht ,infolge des Umstandes, daß bei jeder Umschaltung der Grobstufen die Zusatzwindungen auf beiden Seiten der Feinregelungsspule in Tätigkeit treten, die Anzahl der Zusatzwindungen auf jeder Seite nur halb so groß zu sein, als es einer Regelung in Widerstandsschaltung entsprechen würde.Before moving the pole 17 from 12 to 14, move the sliding contact 21 via 18 further to 25 and thereby increase the voltage between 3 and 4 so much that it is as great as the voltage between Fine tuning would be. If the pole 17 is switched to 14, as shown in Fig. 2a, the voltage between io and 13 is greater than when the fine control is switched off. In the additional turns 18, 25, however, a counter-voltage of such magnitude arises that the voltage at 3, 4 is again as great as the voltage io, 13 when the fine control is switched off. Overall, with this control mode, the voltage at 3, 4 remains the same before, during and after the switchover. A complete, constant change in voltage takes place not only without interruption, but also without the jerky adjustments of the contact at the switching points, which cannot be avoided in the resistance circuit, which are associated with a declining change in voltage. So one obtains an ideal course of the voltage change with progressive regulation without any disturbance at the switching points. In addition, as a result of the fact that the additional turns on both sides of the fine control coil come into operation with each changeover of the coarse levels, the number of additional turns on each side is only half as large as would correspond to a control in a resistance circuit.

Eine besondere Ausführungsform der eben beschriebenen, einem Spartransformator ähnelnden Induktionsspule mit Zusatzwindungen für die Feinregelung stellt die Abb. 3 dar. Da der zu regelnde Verbrauchsstrom durch einen Schleifkontakt abgenommen wird, so ist es wünschenswert, für größere Stromstärke eine entsprechend große Kontaktfläche zu erhalten. Man erreicht eine Verdoppelung der Kontaktfläche ohne zu große Ausdehnung in Richtung der Spulenachse dadurch, daß man statt einer zwei Spulen in Parallelschaltung nimmt. Hierbei wird eine Vereinfachung der Konstruktion dadurch erzielt, daß beide Spulen 7 auf demselben geschlossenen Eisenkern 6 angeordnet sind. Der Wicklungssinn der beiden Spulen wird dann entgegengesetzt gewählt und so erreicht, daß, die in beiden induzierten Spannungen parallel geschaltet sind. Die Spulen besitzen die gemeinsamen Zu- und Ableitungen 9 und 9', mittels deren sie an dxe Stufenregelung angeschlossen werden. Ein beide Spulen überbrückender Gleitkontakt 8 ist an einer als Führung und zugleich als Ableitung zum Verbrauchsstromkreis dienenden Metallstange 5 verschiebbar angeordnet. 7' sind die Zusatzwindungen an beiden Enden der Spulen. Die Richtungen der induzierten Spannungen sind durch Pfeile angedeutet.A special embodiment of the one just described, an autotransformer An induction coil similar to that with additional windings for fine control is shown in Fig. 3. Since the consumption current to be regulated is reduced by a sliding contact it is desirable to have a correspondingly large contact area for larger currents to obtain. The contact area can be doubled without excessive expansion in the direction of the coil axis by using two coils in parallel instead of one takes. A simplification of the construction is achieved in that both Coils 7 are arranged on the same closed iron core 6. The sense of winding of the two coils is then chosen to be opposite and so achieved that the in both induced voltages are connected in parallel. The coils own the common supply and discharge lines 9 and 9 ', by means of which they are connected to the stage control be connected. A sliding contact 8 bridging the two coils is on one metal rod serving as a guide and at the same time as a discharge to the consumer circuit 5 arranged displaceably. 7 'are the additional turns at both ends of the coils. The directions of the induced voltages are indicated by arrows.

Diese Anordnung zweier Spulen in Parallelschaltung auf demselben geschlossenen Eisenkern zum Zwecke der Materialersparnis sowie auch die vollkommen stetige Änderung einer Spannung unter Benutzung einer einem Spartransformator ähnlichen Spule ist durchaus nicht auf diese Erfindung beschränkt.This arrangement of two coils in parallel on the same closed Iron core for the purpose of saving material as well as the completely constant change a voltage using a coil similar to an autotransformer by no means limited to this invention.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Arrangement for the continuous change of a step by step subdivided ladder with fine control within each step, characterized that the fine control resistor through one or both connection points additional resistors included in the control area is extended.

2. Arrangement according to claim i, characterized in that an induction coil is used as the fine control resistor serves.

3. Arrangement according to claim 2, characterized in that the Feinregelungswicklu.ng consists of two coils connected in parallel on the same closed iron core are arranged such that a slidable sliding contact controls both at the same time.