DE497138C - Pendelgleichrichter zu elektrischen Messzwecken mit einer schwingenden, elastischen Feder, zusaetzlichen elastischen UEbertragungsorganen und einem polarisierten Elektromagneten, dessen Spule von einem phasenverschobenen Wechselstrom gleicher Frequenz wie die des gleichzurichtenden Stroms durchflossen wird und in dessen Feld die Feder schwingt - Google Patents

Description

• Pendelgleichrichter zu elektrischen meßzwecken mit einer schwingenden, elastischen Feder, zusätzlichen elastischen Übertragungsorganen und einem polarisierten Elektromagneten, dessen Spule von einem phasenverschobenen Wechselstrom gleicher Frequenz wie die des gleichzurichtenden Stroms durchflossen wird und in dessen Feld die Feder schwingt Die Erfindung betrifft einen Pendelgleichrichter zu elektrischen Meßzwecken, mit einer schwingenden, elastischen Feder, zusätzlichen elastischen Übertrag ingsorganen und einem polarisierten Elektromagneten, dessen Spule von einem phasenverschobenen Wechselstrom gleicher Frequenz wie die des gleichzurichtenden Stromes durchflossen wird und in dessen Feld die Feder schwingt; erfindungsgemäß ist der Pendelkontakt auf einem Pendel angeordnet, das an einem federnden Träger befestigt ist und mit diesem schwingt, und außerdem ist zwischen der im Wechselstromfeld schwingenden Feder und dem Pendel eine weitere elastische Verbindung auf der Feder angeordnet, derart, daß die natürlichen Schwingungsfrequenzen der Feder und der elastischen Veribindung von der Frequenz des gleichzurichtenden Stromes verschieden sind.
• Man hat zwar bereits Pendelgleichrichter mit im Wechselstromfeld schwingenden, elastischen Federn gebaut, bei denen zwischen der schwingenden Feder und den Kontakten eine elastische Verbindung eingeordnet ist; auch sind solche Pendelgleichrichter bekannt, bei denen die Erregerspule mit einer gegen die gleichzurichtende Phase verschobenen Phase gespeist wird.
• Den bekannten Gleichrichtern gegenüber hat der Pendelgleichrichter nach der Erfindung den Vorteil, daß die Phase dies Antriebsstromes des Pendels im Verhältnis zu der zu messenden Größe nach Belieben geregelt werden kann, wobei zu beachten ist, daß die Schwingungsperiode der Feder eine wesentlich andere ist, als die des Wechselstromes. Man erreicht dadurch, daß diese Feder mit Sicherheit die Frequenzen des Wechselstromes erreichen und übertragen kann, obwohl ihre eigene Schwingungszahl absolut verschieden von der Wechselstromfrequenz ist.
• Beim Gleichrichten von zwei wechselnden Wellenhälften kann man ohne Unterbrechung des Stromes die Umschaltung sofort erreichen, indem man einen Pendelkontakt mit zwei gegeneinander elastisch schwingenden Schenkelteilen verwendet.
• Der neue Apparat ist gegen schädliche Einflüsse fast unempfindlich, von geringen Unterhaltungskosten und von geringer Raumbleanspruchung, und die zum Betrieb erforderliche Kraft ist ebenfalls gering.
• In den Zeichnungen ist eine Schaltanordnung mit einem Pendelgleichrichter nach der Erfindung beispielsweise schematisch dang.:-stellt.
• Abb. i zeigt einen Pendelgleichrichter mit elektrischem Antrieb und den Stromkreisen für seine Betätigung.
• Abb. 2 zeigt die Art der Verwendung des Pendelgleichrichters.
• Abb.3 ist eine Ansicht des elastischen, verstellbaren Trägers des beweglichen Pendels.
• In Abb. i ist C ein Dauermagnet, dessn einer Arm aus weichem Eisen besteht, auf welchem eine Erregerspule E angebracht ist. Die magnetische Metallfeder L, vorzugsweise aus Stahl, kommt in Schwingung, wenn die Spule E von einem Wechselstrom durchflossen wird, und sie überträgt ihre Bewegung auf den Pendelkontakt a unter Einschaltung von elastischen Übertragungsorganen.
• Die Feder L hat eine von der Frequenz des Antriebsstromes sehr verschiedene Schwingungsperiode. Die schwachen, unvermeidlichen Änderungen der Stromstärke sind in diesem Falle ohne merkbaren Einfluß auf die Schwingung der Feder L. Der Strom in der Spule E wird durch eine Stromquelle B von gleicher Frequenz wie die des gleichzurichtenden Stromes :geliefert. Es ist ein beliebig regelbarer Phasenwechsler D zwischengeschaltet. In dem dargestellten Beispiel hat das Netz B drei Phasen. Der Phasenwechsler D besteht aus einem Asvnchronmotor, dessen Stator drei Phasenwicklungen hat, die mit den drei Phasen des Netzes verbunden sind und aus einem Rotor mit zwei Phasen i und 2, die etwa um go° gegeneinander verschoben sind. Der Strom in :der Wicklung E und im Magneten C ist nach Belieben mit einer Phase des Rotors durch einen Schalter J verbunden. Der Stromkreis besteht aus einer Selbstinduktion I und aus einer Selbstinduktion F mit Einsenkern und einem Amperemeter A. Der Schalter J ist an die Kontakte 3 angeschlossen, wenn der Apparat außer Betrieb ist. D,ie Selbstinduktionen F und I .dienen dazu, die kleinen, möglichen Frequenzänderungen der Stromquelle möglichst auszuschalten. Die Größe des Stromes ist im voraus durch Versuche bestimmt, um den Schwingungen der Feder I. einen entprechenden Ausschlag zu geben, und kann am Amperemeter A abgelesen werden.
• Die Konaktanordnung besteht .aus zwei festen Kontakten H und K und einem beweglichen Kontakt a. In der Abb. 2 liefert das Netz den Strom unter Einschaltung eines Transformators T, dessen Nullpunkt der Sekundärwicklung mit dem beweglichen Kontakt a verbunden ist unter Zwischenschaltung eines Widerstandes.
• Der bewegliche Kontakt a wird von einem Pendel G gehalten, der seinerseits an einer in ihrer Spannung regelbaren Feder r (Abt. 3) befestigt ist. Dieser Kontakt kann infolge der Elastizität dieser Feder schaving.en und die natürliche Schwingungsdauer dieser Einrichtung ist sehr verschieden von der des Erregerstromes. Das Pendel G hat einen seitlichen Arm b, dessen abgebogenes Ende sich auf die Oberfläche einer weiteren elastischen Verbindung S stützt, von der er aber durch eine isolierende Plattei elektrisch getrennt ist.
• Die elastische Verbindung S ist an der schwingenden Feder L befestigt ° und _ seine. natürliche Schwingungsdauer ist ebenfalls sehr verschieden von der des Erregerstromes. Diese elastische Verbindung zwischen der Feder L und dem Kontakt a gestattet eine gute Kontaktwirkung zwischen den festen Kontakten H und K und dem Pendelkontakt a. Die Zwischenschaltung des elastischen Teiles S gestattet außerdem bei freiem und zuverlässigen Schwingen der Feder I_ sehr kleine Ausschläge des Pendelkontaktes a, vielleicht etwa nur o,oi mm, was sehr vorteilhaft ist, besonders im Falle der Gleichrichtung zweier Wellenhälften des zu messenden Stromes, um zuverlässige Gleichrichtung zu erreichen.
• Der Kontakt a kann ebenso wie das benachbarte Ende des Pendels G durch einen Schlitz f geteilt sein; so daß zwischen den beiden aneinanderliegenden Schenkelteilen des Pendelkontaktes eine gewisse elastische Dehnung vorhanden .ist, die während des Betriebes dem Pendelkontakt a ermöglicht, mit seiner einen Seite gegen .den Kontakt H anzuliegen, gegen den er geschwungen wird, bevor sein anderer Teil den festen Kontakt K verlassen hat. Man kann so die Inversion ohne Stromunterbrechung bei Gleichrichtung der beiden wechselnden Wellenhälften erreichen.
• Die Feder r mit :dem Pendel G ist an ihren Enden an den Schrauben h und g befestigt, die an einem Rahmen sitzen (Abt. 3). Die Spannung der Feder r kann mittels der Mutter in geregelt werden, die die Schraube g in ihrer Längsrichtung verschiebt. Die Lage der Feder r und damit die Lage des Kontaktes a kann mit sehr großer Genauigkeit durch Drehen der Sehraube la und der Stifthülse n geregelt werden. Die letztere trägt eine Klaue, die in eine Längsrille der Schraube g eingreift. Um die Lage der ,Stifthülse iz mit größerer Genauigkeit zu regeln; ist sie an ihrem Umfang mit einem Zahnkranz ausgestattet, .der durch eine Schnecke v angetrieben werden kann.
• Die Schaltung ohne Unterbrechung ist vorteilhaft beim Messen der Stromstärke, insbesondere von schwachen Strömen hoher Spannung. Es ist wichtig, daß die Schaltung beinerlei Störung des Netzes oder des gleichzurichtenden Stromes hervorruft, wie es bei Unterbrecherfunken der Fall sein würde. Im Gegensatz hierzu kann die Schaltang finit Unterbrechung in dein Falle vorteilhaft sein, wo die Wirkung des Gleichstromes auf den zu messenden Stromkreis vernachlässigt werden kann, z. B. wenn es sich darum handelt, Potentialunterschiede zu messen und wenn die durch den Gleichrichter im \rebenschluß absorbierte Energie gegenüber der durch das Letz gelieferten vernachlässigt werden kann.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Pendelgleichrichter zu elektrischen Meßzwecken mit einer schwingenden, elastischen Feder, zusätzlichen elastischen Übertragungsorganen und einem polarisierten Elektromagneten, dessen Spule von einem phasenverschobenen Wechselstrom gleicher Frequenz wie die des gleichzurichtenden Stroms durchflossen wird und in dessen Feld die Feder schwingt, dadurch gekennzeichnet, daß der Pendelkontakt (a) auf einem Pendel (G) sitzt, das an einem federnden Träger (r) befestigt ist und mit diesem schwingt, und daß außerdem zwischen der im Wechselstromfeld schwingenden Feder (L) und dem Pendel (G) eine weitere elastische Verbindung (S) auf der Feder (L) angeordnet ist, derart, daß die natürlichen Schwingungsfrequenzen der Feder (L) und der elastischen Verbindung (S', r, G) von der Frequenz des gleichzur ichtenden Stromes verschieden sind.
2. 2. Pendelgleichrichter nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der federnde Träger (r) des Pendels (G) aus einer in ihrer Spannung regelbaren Blattfeder, einem Spanndraht o. dgl. besteht, mit dem die Schwingungszahlen des Pendels (r, G) veränderlich geregelt werden können.
3. 3. Pendelgleichrichter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der federnde Träger (r) in der Achse derart verstellbar ist, daß durch seine Verstellung die Lage des Pendelkontaktes (a) verändert wird. :1. Pendelgleichrichter nach den Ansprüchen i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Pendelkontakt (G, a) durch einen Schlitz (f) zur Erzielung einer Kontaktstellung ohne Stromunterbrechung in zwei Teile geteilt ist, derart, daß bei geeigneter Regelung der eine feste Kontakt mit dem Pendelkontakt (a) in Berührung kommt, ehe der Kontakt zwischen diesem und dem zweiten festen Kontakt unterbrochen ist.