DE496178C

DE496178C - Induktions-Spannungsrelais mit zwei parallel geschalteten Wicklungen auf dem gleichen oder zwei getrennten Elektromagneten, deren eine in dem Stromkreis eines Kondensators liegt, der zwischen den durch die Elektromagnetwicklungen erzeugten Magnetfluessen eine Phasenverschiebung ergibt

Info

Publication number: DE496178C
Application number: DEC37250D
Authority: DE
Original assignee: Action A Distance SA L; Compteurs Schlumberger SA
Current assignee: Action A Distance SA L; Compteurs Schlumberger SA
Priority date: 1924-09-30
Filing date: 1925-10-01
Publication date: 1930-04-16

Description

Induktions-Spannungsrelais mit zwei parallel geschalteten Wicklungen auf dem gleichen oder zwei getrennten Elektromagneten, deren eine in dem Stromkreis eines Kondensators liegt, der zwischen den durch die Elektromagnetwicklungen erzeugten Magnetflüssen eine Phasenverschiebung ergibt Es sind wattmetrische Wechselstromrelais bekannt geworden, die bei einer bestimmten Frequenz einen Höchstwert des Drehmomentes aufweisen. Derartige Relais besitzen eine Vielzahl parallel geschalteter Wicklungen, die auf verschiedene Triebeisen oder auf ein gemeinsames Triebeisen aufgebracht sein können. Durch zusätzliche Induktionsspulen oder Kondensatoren stellt man die zur Erzeugung eines praktisch ausreichenden Drehmomentes erforderliche Phasenverschiebung zwischen den wirksamen Magnetflüssen her, und man kann es sehr leicht so einrichten, daß der gewünschte Höchstwert des Drehmomentes bei einer vorgegebenen Frequenz eintritt.
Derartige Relais sind bei niederfrequenten Strömen gut brauchbar. Es zeigen sich aber mit zunehmender Frequenz sehr bald Unzuträglichkeiten. Um handliche Geräte zu erhalten, muß man sowohl den Umstand, daß an den Wicklungsteilen stets die volle Spannung der Speiseleitung liegt, als auch eine beträchtliche Verringerung der Empfindlichkeit in Kauf nehmen. Für mittlere Frequenzen, etwa in der GröößexLOrdnung von 5oo ab, vermögen daher derartige abgestimmte Induktionsrelais keine praktische Bedeutung zu erlangen.
Die Erfindung betrifft ein Induktions-Spannungsrelais mit zwei parallel geschalteten Wicklungen auf dem gleichen oder zwei getrennten Elektromagneten, deren eine in dem Stromkreis eines Kondensators liegt, der zwischen den durch die Elektromagnetwicklungen erzeugten Magnetflüssen eine Phasenverschiebung ergibt; erfindungsgemäß ist dieser Kondensator so bemessen, daß bei einer an sich wählbaren bestimmten Frequenz der Höchstwert des Drehmomentes auftritt, und außerdem ist gleichzeitig in Reihe mit den beiden parallel geschalteten Erregerkreisen ein Kondensator geschaltet, dessen Kapazität so bemessen ist, daß das Verhältnis der Spannung an den Enden der parallel geschalteten Erregerkreise zur gesamten Klemmenspannung bei der vorgegebenen Frequenz seinen Höchstwert erreicht.
Auf diese Weise ergibt sich ein Induktions-und Spannungsrelais, das insbesondere für mittlere Frequenzen etwa von der Größenordnung 1 ooo mit Vorteil verwendbar ist und das bei vorgegebener Frequenz einen vergleichsweise scharf ausgesprochenen Höchstwert des auf die Triebscheibe ausgeübten Drehmomentes hat.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.
Das Relais kann beispielsweise in an sich bekannter Weise aus zwei Elektromagneten A, und A., bestehen, deren Wicklungen E, und E. parallel geschaltet sind und wie bei einem Induktions-(Ferraris-)Wattmesser auf eine Triebscheibe wirken, in diesem Fall auf eine Scheibe D, die in dem Luftspalt zwischen den beiden Elektromagneten drehbar angerdnet ist. Dabei ist in den Stromkreis der einen Wicklung E" die die größere Induktivität besitzt, ein passend bemessener Kondensator C eingeschaltet. In die eine der beiden in Abb. i links endigenden Zuleitungen ist der aus dem Schaltschema der Abb. 2 ersichtliche Vorkondensator Cl eingeschaltet. Die beiden Kondensatoren sind in der oben angegebenen Weise bemessen.
Diese Schaltung ermöglicht die Anwendung eines Kondensators von kleinem Betrage. Man kann aber auch den Kondensator in Reihe mit der Wicklung El schalten. In beiden Fällen wird zwischen den Strömen I, und I2, die die Wicklungen E, und E2 durchfließen, eine- Phasenverschiebung V von geeigneter Größe erzeugt, am besten von genau oder annähernd go°, und daher, da bekanntlich das auf die Scheibe ausgeübte Drehmoment annähernd proportional dein Produkt I, . h # sin ip ist, der Höchstwert des Drehmomentes erzeugt.
Der Elektromagnetwicklung E, kann man so viel Selbstinduktion geben, daß der sie durchfließende Strom I, nahezu um go° gegen die Spannung zz verschoben ist. Dann wird man, damit der Strom I; möglichst in Phase mit der Spannung zi ist, von der Resonanzbedingung in dem einen Kondensator enthaltenden Kreise E.. Gebrauch - machen. Man erhält so bei dem Optimum der Phasenverschiebung die maximale Ampere-Windungszahl in dieser Wicklung.
Durch die Reihenschaltung des Kondensators C, (Abb. 2) mit der übrigen Anordnung läßt sich infolge der Möglichkeit, die Reaktanz des Relais stark zu vermindern oder gleich Null zu machen, bei entsprechender Bemessung des Kondensators das Verhältnis zwischen der Potentialdifferenz zwischen a und b und derjenigen zwischen a und c möglichst groß machen.
Dies ist namentlich in dem Fall von Interesse, daß bei einer Einstellung des Relais auf einen Strom von mittlerer Frequenz (z. B. in der Größenordnung iooo) dieser Strom einem niederfrequenten Netzstrom überlagert ist. In diesem Fall bildet die Reaktanz des Relais für die Netzfrequenz einen hohen kapazitiven Widerstand.
Anstatt die Wicklung E, auf den mittleren Schenkel des in Abb. i dargestellten dreischenkeligen Elektromagneten A, aufzubringen, kann man auch je eine Spule auf den äußeren Schenkel legen, wobei dann diese beiden entweder in Reihe oder parallel geschalteten Spulen natürlich Felder von der erforderlichen Richtung erzeugen müssen; auch können die Elektromagnete ersetzt werden durch anders gestaltete bewickelte Triebeisen und die Scheibe durch eine Glocke oder einen Zylinder oder durch Teile einer Scheibe, Glocke oder eines Zylinders.

Claims

PATENTANSPRUCH: Induktions-Spannungsrelais mit zwei parallel geschalteten Wicklungen auf dem gleichen oder zwei getrennten Elektromagneten, deren eine in dem Stromkreis eines Kondensators liegt, der zwischen den durch die Elektromagnetwicklungen erzeugten Magnetflüssen eine Phasenverschiebung ergibt, dadurch gekennzeichnet, daß dieser Kondensator so bemessen ist, daß bei einer an sich wählbaren, bestimmten Frequenz das maximale Drehmoment auftritt, und daß außerdem in Reihe mit den beiden parallel geschalteten Stromkreisen ein derart bemessener Kondensator geschaltet ist, daß für die bestimmte Frequenz das Verhältnis zwischen der Potentialdifferenz an den Klemmen der parallel geschalteten Stromkreise und der Potentialdifferenz. an den Relaisklemmen möglichst groß wird: