DE458971C - Regelbare Drosselspule - Google Patents

Description

Es ist bekannt, den Spannungsabfall einer in einen elektrischen Wechselstromkreis geschalteten Drosselspule dadurch zu regeln, daß ein in dem Eisenkern der Spule vorgesehener veränderlicher Luftspalt auf verschiedene Werte eingestellt wird. Es ist weiterhin bekannt, daß die magnetische Durchlässigkeit der ferromagnetischen Stoffe von der Temperatur abhängt und bei einer gewissen Temperatur, dem magnetischen Umwandlungspunkte, gleich der magnetischen Durchlässigkeit der Luft wird. Diese Eigenschaft der erwähnten Stoffe wird für die vorliegende Erfindung in der Weise ausgenutzt, daß die Temperatur des ferromagnetischen Kernes der Drosselspule ganz oder teilweise verändert wird. Damit verändert sich gleichzeitig die magnetische Durchlässigkeit des ferromagnetischen Kernes ganz oder teil-

ao weise, und es wird' dieselbe Wirkung erzielt, wie sie die Veränderung eines Luftspaltes im Kern ergibt. Bei steigender Temperatur nimmt also der scheinbare (induktive) Widerstand der Spule ab, bei fallender Temperatur zu.

Es ist nun zweckmäßig, für die erstrebte Wirkung möglichst nur einen kleinen Teil der ferromagnetischen Massen des Kernes in seiner Temperatur zu verändern. Ferner ist es von Vorteil, für diesen thermisch gesteuerten Teil des Kernes ein solches ferromagnetisches Material zu verwenden, das schon bei verhältnismäßig niedrigen und somit praktisch zulässigen Temperaturen seine magnetische Durchlässigkeit in dem erforderlichen Maße ändert.

Die thermische Steuerung der ferromagnetischen Massen der Drosselspule wird durch die Joulesche Wärme eines elektrischen Heizstromes bewirkt. Hierbei kann dieser Teil entweder selbst vom Strome durchflossen werden, indem er als Widerstand ausgebaut und in einen elektrischen Stromkreis eingeschaltet ist, oder er kann mittelbar beheizt werden, indem er durch einen besonderen Heizwiderstand thermisch beeinflußt wird.

Die Drosselspule mit thermischer Regelung kann zu beliebigen Zwecken verwandt werden. Insbesondere -eignet sie sich zum Schutz elektrischer Wechselstromanlagen gegen Überstrom. Hierbei wird die Drosselspule in Reihe mit einer elektromagnetischen Schaltvorrichtung parallel zu einem Ohmschen Widerstände angeordnet. Die mittelbare oder unmittelbare Beheizung des ferromagnetischen Heizkörpers der Spule kann entweder mit der Spule oder mit dem Parallelwiderstand in Reihe geschaltet werden. Das letztere ist vorzuziehen, weil bei wachsendem Gesamtstrome der Strom über die Drosselspule viel langsamer zunimmt als über den Parallelwiderstand. Die Beheizung des ferromagnetischen Heizkörpers ist so abgestimmt, daß dessen Temperatur nur dann Werte erreicht, bei denen seine Permeabilität stark abnimmt, wenn der Hauptstrom eine bestimmte Stromgröße überschreitet. Ist dies der Fall, dann nimmt mit wachsender Tem-

peratur des Heizkörpers der Strom über die Drosselspule und den elektromagnetischen Ausschalter entsprechend dem hierdurch abnehmenden scheinbaren Widerstände so lange zu, bis seine Größe zur Auslösung des entsprechend abgestimmten elektromagnetischen Schalters genügt. Durch eine Einstellung des elektromagnetischen Schalters auf verschiedene Stromgrößen kann die Charakteristik ίο der Abschaltungen verändert werden; die Abschaltungen erfolgen dann bei verschiedenen Temperaturen des Heizkörpers. Eine momentane Abschaltung des Stromes bei hohen kurzschlußartigen Strömen kann dadurch gewährleistet werden, daß der Strom des Parallelwiderstandes mit wenigen, entsprechend abgestimmten Magnetisierungswindungen ebenfalls auf den ferromagnetischen Kern des elektromagnetischen Ausschalters einwirkt. Bei kleineren Überströmen reicht die magnetisierende Kraft dieser Windungen nicht aus, um den Schalter zu öffnen, so daß dieser erst dann anspricht,, wenn der Heizkörper durch Zunahme seiner Temperatur den scheinbaren Widerstand der Drosselspule so weit verringert hat, daß der über die Drosselspule und die mit ihr in Reihe geschaltete Hauptspule des Selbstschalters fließende Strom eine bestimmte Größe erreicht. Bei hohen kurzschlußartigen Überströmen genügt dagegen die magnetisierende Kraft der mit dem Parallelwiderstande in Reihe geschalteten Spule zur momentanen Betätigung des Schalters.

In Abb. ι und 2 der Zeichnung wird die Erfindung erläutert. Abb. 1 zeigt eine Drosselspule, in deren Eisenkern α der ferromagnetische Heizkörper b eingebaut ist. Dieser Heizkörper ist als Widerstand ausgebaut und in Reihe mit einem Regulierwiderstand r beispielsweise direkt an das Netz r angeschlossen. Der Heizkörper b ist durch die Glimmerscheiben c, und c₂ thermisch und elektrisch gegen den Eisenkern a isoliert. Die Spule d ist über den Stromverbraucher e an das Netz geschaltet. Abb. 2 zeigt die Anwendung der Erfindung auf den Schutz elektrischer Wechselstromleitungen gegen Überstrom und Kurzschluß. Die Drosseispule d ist in Reihe mit der Hauptspule g des elektromagnetischen Schalters f geschaltet. Parallel zur Drosselspule d ist der Heiz körper b in Reihe mit der Spule h des elektromagnetischen Schalters f geschältet. Durch die Spule g werden kleinere Überlastungen mit Verzögerung, durch die Spule h kurzschlußartige Überlastungen momentan abgeschaltet. Der elektromagnetische Schalter unterbricht den Gesamtstrom in k. Parallel zum Heizkörper b und zur Spule h ist ein Regulierwiderstand i vorgesehen, der die Nennstromstärke des zu !sichernden Gesamtstromes zu ändern gestattet.

Claims (7)

1. Patentansprüche:

   ι. Regelbare Drosselspule, dadurch gekennzeichnet, daß die Regelung ihres induktiven Widerstandes durch Veränderung der Temperatur des ferromagnetisehen Kernes der Drosselspule oder eines Teiles desselben erfolgt.
2. 2. Regelbare Drosselspule nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der beheizte Teil des ferromagnetischen Kernes der Spule aus einem besonderen ferromagnetischen Stoffe von relativ niedriger Temperatur seines magnetischen Umwandlungspunktes besteht.
3. 3. Regelbare Drosselspule nach Ansprach ι und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der thermisch beeinflußte Kernteil der Spule mittelbar oder unmittelbar elektrisch beheizt wird.
4. 4. Regelbare Drosselspule nach, den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der ferromagnetische Heizkörper parallel zur Drosselspule geschaltet ist.
5. 5. Regelbare Drosselspule nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß 'die Drosselspule mit der Hauptspule eines elektromagnetischen Selbstschalters in Reihe geschaltet ist.
6. 6. Regelbare Drosselspule in Reihenschaltung mit einem elektromagnetischen Selbstschalter nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,, daß mit dem Heizkörper der Drosselspule eine besondere Kurzschlußspule (h) des elektromagnetischen Selbstschalters in Reihe geschaltet ist.
7. 7. Regelbare Drosselspule in Reihenschaltung mit einem elektromagnetischen Selbstschalter nach Anspruch 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß parallel zum Heizkörper und zur Kurzschlußspule ein Regulierwiderstand vorgesehen ist.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.