DE41556C - Neuerung an elektrischen Bogenlicht - Regulatoren - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

Die vorliegende Erfindung betrifft Neuerungen an elektrischen Bogenlicht-Regulatoren, welche im wesentlichen darauf beruhen, dafs es durch die Combination des Lichtbogens mit bestimmten Widerständen ermöglicht ist, solche Systeme von Elektromagneten und Solenoiden zur directen Regulirung des Lichtbogens ohne Mechanismus anzuwenden, welche weder eine constante Anziehungskraft, noch eine symmetrische Anziehungscurve besitzen, Bedingungen, die bei den bisherigen Regulatoren mit directer Stromwirkung unumgänglich nöthig sind.

Die Regulirung des nachstehend beschriebenen Regulators ist von dem Verlaufe der Anziehungskraft vollkommen unabhängig und verlangt blos ein solches System von Elektromagneten und Solenoiden, bei dem durch Stromwendung in einem Theile desselben auch die Richtung der Bewegung umgekehrt wird.

Die eben erwähnten Behauptungen mögen durch Folgendes erläutert werden:

Bei A in Fig. 1 sei ein Elektromagnet, der mit verlängerten, cylindrischen Polen S und N versehen ist. Auf diesen Polen bewegen sich frei zwei Solenoide B C, die durch eine über die Rollen α b laufende Schnur verbunden sind.

Läfst man durch die Solenoide einen Strom von solcher Richtung durchfliefsen, dafs B oben einen gleichnamigen Pol wie A, C aber den entgegengesetzten Pol hat, so erhält man in jeder Lage der Solenoide eine einseitige Bewegung in der Richtung des gezeichneten Pfeiles. Die Kraft, durch welche die Solenoide getrieben werden, ist in verschiedenen Lagen der letzteren verschieden.

Diese Verschiedenheit der bewegenden Kraft rührt davon her, dafs sich die Kräfte der beiden Solenoide in gewissen Lagen summiren, in anderen sich jedoch zum Theil aufheben. Trägt man die Entfernungen des Solenoids B vom Elektromagneten A als Abscissen, die entsprechenden, auf beide Solenoide wirkenden resultirenden Kräfte als Ordinaten auf, so erhält man die in Fig. 2 gezeigte Curve A.

Kehrt man die Richtung des Stromes in den beiden Solenoiden B C um, während sie in A unverändert bleibt, so wird auch die Richtung der Bewegung umgekehrt.

Aus dem Gesagten geht klar hervor, dafs es möglich ist, solche Systeme von Elektromagneten und Solenoiden zu combiniren, bei denen auf ziemlich langen Strecken durch Umkehrung der Stromrichtung in einem Theile des Systems auch die Richtung der Bewegung umgekehrt wird.

In folgendem soll nun gezeigt werden, dafs man durch richtigen Stromwechsel in einem solchen System dasselbe zur Regulirung des elektrischen Lichtbogens verwenden kann und dafs dieser Stromwechsel durch Combination des Lichtbogens mit bestimmten Widerständen von selbst, ohne Anwendung irgend einer mechanischen Vorrichtung und ohne Unterbrechung des Stromkreises, hervorgebracht werden kann, und dieses bildet zugleich das Wesentliche der Erfindung.

Zuerst soll gezeigt werden, wie durch richtigen Stromwechsel in den beiden Solenoiden B C das ganze früher erwähnte System zur Regulirung des Lichtbogens verwendet werden kann. Angenommen, an den beiden

Solenoiden B C, Fig. 3, seien Kohlenhalter m η angebracht, welche die Kohlenstifte op tragen. Lä'fst man den Strom in die Lampe eintreten und sind die Kohlenstifte beisammen, so müssen die Solenöide BC dem Elektromagneten A solche Pole zukehren, dafs eine Bewegung in der Richtung des Pfeiles 1 eintritt. Dadurch werden die Kohlenstifte von einander entfernt und der Lichtbogen gebildet. In dem Moment, wo der normale Lichtbogen erreicht wird, mufs der Strom in den Solenoiden B C verschwinden, die wirkende Kraft zwischen denselben wird gleich Null und die Bewegung hört infolge dessen auf. Ist das System vollkommen ä'quilibrirt, so bleiben die Kohlenstifte von einander entfernt. Brennen die Kohlenstifte ab, so wird der Lichtbogen zu lang; in diesem Falle mufs der Strom die Solenöide B C in umgekehrter Richtung durchfliefsen, wodurch eine Bewegung in der Richtung des Pfeiles 2 eintritt; diese nähert die Kohlenstifte einander, und ist die normale Lichtbogenlänge erreicht, so mufs abermals der Strom in den Solenoiden B C verscßwinden, und die Bewegung hört wieder auf.

Man hat also für das richtige Functioniren der Lampe drei Probleme zu ^flösen^;: Bei der normalen Lichtbogenlänge mufs der Ström in ■den Solenoiden :B C gleich Null sein, bei kurzer Lichtbogenlä'nge mufs ' der Strom die 'Solenoide ^;in tier einen, bei langer in der entgegengesetzten Richtung durchfliefsen. Dies •wird ■': nun ^! idadurch erreicht, dafs man "den Elektromagnet'· j4,- ' die 'Solenoide B C, den Lichtbogen' und: noch einen Rheostaten von •bestimmtem 'Widerstände zu einer Whe'atstdne'schen οder T^;hom sΌ'η - Wh eatstο η e-■schen Brückenverbindurig combinirt.

Fig. 4 und 5 zeigen schematisch die Verbindung der einzelnen Theile. ' Fig. 4 stellt die ^: Verbindung -für die einfache Wheatstone'sche Brückencombinatioh dar: Die Windungen des Elektromagneten A sind in zwei Theile AA¹ getheilt;"- zwischen diesen Theilen 1st¹ der Brückendraht befestigt; in den letzteren sind die Solenoide B C eingeschaltet. ■ Das ^:zweite Ende des Brückendrähtes ist zwischen dem Rheostaten R und dem Lichtbogen ο j? befestigt. Sind die Widerstände der Theile A und A¹ -einander gleich," so ist der Brückendraht B C nur dann stromlos, wenn der· Widerstand des Lichtbogens ~dem des Rheostaten gleich ist: Ist der Widerstand des Lichtbogens kleiner oder gröfser als R, so werden BC von einem Strom durchflossen', der von c nach d bezw. in entgegengesetzter Richtung fliefst. So lange also der Widerstand des''Lichtbogens nicht gleich ist demjenigen von R, bezw. so lange op nicht in demselben Verhältnifs zu R ist :wie A zu A'¹, so lange werden die Solenoide von Strom durchflossen; es wird also Bewegung eintreten, die so lange andauern wird, bis die normalen Widerstandsverhältnisse hergestellt sind. Die Stromzuleitung für das ganze System geschieht an den Punkten a und b.

Das Schema Fig. 5 unterscheidet sich von dem vorangehenden nur dadurch, dafs die Windungen des Elektromagneten in vier Theile A₁ A₂ A_s A₄ getheilt sind; die Solenoide B C sind in den Brückendraht c d eingeschaltet.

Aus ,dem Angeführten geht hervor, dafs sich das eben erwähnte Regulatorsystem von allen, die auf directer Stromwirkung beruhen, wesentlich unterscheidet, denn alle bisher bekannten Regulatorsysteme beruhen auf dem Differentialprincip, und es halten sich bei denselben zwei magnetische Momente, das eine hervorgebracht durch den Haupt-, das andere durch den Nebenstrom, bei normaler Lichtbogenlänge das ' Gleichgewicht. Die Momente sind also gleich, aber von entgegengesetzter Richtung.

Bei vorliegendem Regulatorsystem wird aber .das Gleichgewicht dadurch hergestellt, dafs bei normaler Lichtbogenlänge der Strom in einem Theile des regulirenden elektromagnetischen Systems verschwindet.

•Wird die'"Lampe in Parallelschaltung mit einem Rlieöstät'erT verwendet, so .können zur Regulirung auch' zwei Zweigströme verwendet werden. -'

In Fig. 6 ist die Schaltung für einen Galvanometer - Regulator Tür diesen Fall schernatisch gezeigt. Die Spulen A B sind in einen Zweig-■stioriikreis geschaltet, der von den Klemmen ä b des Rheostaten R abzweigt. Die Spulen C D sind in" einen Zweigstromkreis geschaltet, der von den' Klemmen c d des Lichtbogens op abgezweigt ist.'" Von den beiden Zweigströmen wird abermals verlangt, dafs sie auf das astatische Elektromagnetenpaar in entgegengesetzter Richtung wirken, und zwar der Zweigstrom a A B b so, dafs die Kohlenstifte von einander entfernt, der Zweigstrom c G D d so, dafs sie einander genähert werden.

Die Regulirung kann schliefslich auch durch übergreifende Zweigströme, wie es im Schema Fig. 7 dargestellt ist, hervorgebracht werden.

Claims (1)

1. Patent-Ansprüche:

   ι. An Regulatoren (zur Regulirung der Strpmintensität überhaupt), upd zur Regulirung des elektrischen Bogehlichtes, !,nsbesoridere die Verbindung des Lichtbogens mit entsprechenden Widerständen zu einer Wheatstone'sehen oder Thorn son-Wheatstöne'schen Brückencombination, wie solches schematisch in Fig. 4 und 5 gezeigt ist, zu dem Zwecke, um das regulirende elektrische System dadurch ins ' Gleichgewicht zu bringen, dafs bei normaler Stromintensität bezw. normalem Lichtbogen

   in einem Theile des Systems die Stromintensität auf Null gebracht wird, während bei zu kurzem oder zu langem Lichtbogen derselbe Theil des elektromagnetischen Systems von einem Strom in einer bezw. in entgegengesetzter Richtung durchflossen wird.

   An solchen Regulatoren die Anordnung, die Regulirung eventuell blos durch zwei Zweigströme (nach Schema Fig. 6) ohne Anwendung des Hauptstromes durchzuführen, derart, dafs der eine Zweigstrom von den Klemmen eines constanten Widerstandes, der andere von den Klemmen des veränderlichen Widerstandes bezw. von. den Klemmen des Lichtbogens abzweigt, eventuell auch so, dafs der eine Zweigstrom von der Anfangsklemme des constanten und der Anfangsklemme des veränderlichen Widerstandes, der andere von den beiden Endklemmen (letztere Disposition nach Schema Fig. 7) abzweigt.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.