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Kurzschließvorrichtung an selbsttätigen Kohledruckspannungsreglern
Eine bekannte Art von elektrischen Spannungsreglern benutzt als regelndes Organ
eine aus Kohlescheiben aufgeschichtete Säule, die einem wechselnden Druck ausgesetzt
wird und dadurch ihren Widerstand in sehr weiten Grenzen ändert. je stärker der
auf der Säule lastende Druck ist, um so kleiner wird der Widerstand. Der Widerstand
dieser Säule kann auch bei Anwendung hoher Drücke nie ganz auf Null vermindert werden.
Der als Mindestwert noch verbleibende Widerstand kann in gewissen Fällen eine störende
Rolle spielen. Dies trifft insbesondere dann zu, wenn die Kohlesäule in den Zuleitungen
zu einem Verbrauchsnetz angeordnet ist, zu dem Zweck, stets den überschuß der zugeführten
Spannung über den Sollwert der Lichtspannung zu vernichten. Wenn die ankommende
Spannung zeitweilig bis auf den Netzspannungswert oder auch noch darunter sinkt,
so ist ein Spannungsabfall in der Kohlesäule, der die Spannung noch mehr erniedrigt,
äußerst unerwünscht.
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Es ist bei derartigen Anlagen bereits bekanntgeworden, den verbleibenden
Mindestwiderstand der Kohlesäule durch Kurzschließen der Säule unschädlich zu machen.
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Wird bei selbsttätigen Kohledruckreglern die Kurzschließung von der
Stellung des Reglermagnetankers und damit voll der Höhe der geregelten Spannung
abhängig gemacht, so tritt Pendelungsgefahr auf, weil durch die Kurzschließung die
geregelte Spannung infolge des plötzlichen Verschwindens des Säulenspannungsabfalles
steigt und wieder eine Aufhebung des Kurzschlusses bewirken kann. Die Gefahr einer
Pendelung würde jedoch nicht bestehen, wenn die Kurzschließvorrichtung wie bei bekannten
Anordnungen durch eine von der geregelten Spannung unabhängige Spannung gesteuert
würde, also z. B. durch die zugeführte -Spannung, weil in diesem Falle die steuernde
Spannung durch den Kurzschließvorgang nicht verändert wird. Dieser Weg erfordert
jedoch die Anwendung eines Magneten, dessen Anzieh- und Loslaßspannungen sehr nahe
beieinanderliegen und auch sehr genau eingehalten werden müsseri. Diese Schwierigkeit
besteht nicht, wenn man die Kurzschließung durch den Reglermagnetanker in der Weise
bewerkstelligen läßt; daß der Anker am Schluß seines Zusammendrückhubes einen Kontakt
schließt, der entweder unmittelbar die Kurzschließung der Kohlesäule vollzieht oder
ein den Kurzschluß ausführendes Relais zum Anziehen bringt. Bei dieser Lösung besteht
indessen, wie oben ausgeführt, Pendelungsgefahr.
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Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist nun eine Kurzschließvorrichtung
an selbsttätigen Kohledruckspannungsreglern, welche die regelnde Kohlesäule am Ende
des Arbeitshubes des Reglermagnetankers, an welchem sie dem größten Druck ausgesetzt
ist, kurzschließt, und bei der trotzdem eine Perndelungsgefahr vermieden ist. Erfindungsgemäß
wird
gleichzeitig mit der Säulenkurzschließung der Ansprechspannungswert des Reglers,
also derjenige Wert, auf den der Regler die zu regelnde Spannung zu regeln sucht
und bei dessen Einhaltung allein der; Regler im Gleichgewicht verbleibt, tun denselben
Betrag erhöht, um den die geregelte Spannung durch das Kurzschließen der Säule plötzlich
steigt. Dann wird auch nach dem Kurzschluß der Säule der Regler -,wieder im Gleichgewicht
sein und zu keinen Spannungspendelungen Anlaß geben.
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Abb. z zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung. Bei den Klemmen
A wird eine innerhalb gewisser Grenzen schwankende Spannung zugeführt. Vor diesen
Schwankungen soll das Lichtnetz B geschützt werden. Zu diesem Zweck ist in Reihe
zum Lichtnetz die regelnde Kohlesäule C geschaltet, die durch die Feder D zusammengedrückt
und durch den Magnet E mehr oder weniger wieder entlastet wird. Die Magnetspule
F ist an die Zuleitungen zum Lichtnetz B angeschlossen. Je höher die Lichtnetzspannung
werden will, um so stärker zieht der Magnet E, um so mehr wird die Säule C mechanisch
entlastet und um so mehr Spannung vernichtet sie infolge ihrer Widerstandsvergrößerung.
Auf diese Weise bleibt die Lichtnetzspannung bei allen Schwankungen der zugeführten
Spannung A und bei allen Lichtstromgrößen immer dieselbe.
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Wenn an die Zuleitungen noch eine Batterie G angeschlossen ist, die
den Zweck hat, beim Ausbleiben der Spannung A das Lichtnetz zweiter mit Strom zu
versorgen, so würde der in der Kohlesäule C auch in ganz zusammengedrücktem Zustand
noch verbleibende Widerstand einen unerwünschten Spannungsabfall und im Lichtnetz
eine störende Helligkeitsverminderung hervorrufen.
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Aus diesem Grunde ist die Kohlesäule C mit einer Kurzschließvorrichtung
T, K versehen, deren Kontakte durch den Reglermagnetanker L in seiner Endstellung
geschlossen werden. Sobald bei sinkender Spannung A der Magnetanker
L in seine Endstellung und damit der Säulenwiderstand auf seinen niedrigsten
Wert gelangt ist, wird die Kontaktfeder I durch den Anker L an das
Kontaktstück K angedrückt. Hierdurch verschwindet der störende Spannungsabfall in
der Kohlesäule, und das Lichtnetz B erhält die ungeschwächte Spannung der Batterie
G.
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Wenn der Säulenwiderstand infolge Kurzschließens Null wird, erleidet
die zu regelnde Spannung eine plötzliche Erhöhung. Wenn diese so groß ist, daß der
Regler auf sie reagiert und sie wieder zu beseitigen sucht, wird der Regelungsmechanismus
seine Endstellung unter Aufhebung des Säulenkurzschlusses wieder verlassen, worauf
die geregelte Spannung wieder sinkt und den Re-
| gelungsmechanisinus erneut in seine Endlage |
| @l,r@'sngt. Hierdurch würde die Säule wieder |
| @: ,tt@,-geschlossen, und das Spiel würde von |
| -lieil.em beginnen. |
` Erfindungsgemäß wird nun beim harzschließen der Kohlesäule der Sollwert der geregelten
Spannung um einen gewissen Betrag in die Höhe gesetzt. Dies geschieht dadurch, daß
gleichzeitig mit der Kurzschließung auf dem Magnetkreis des Reglers eine negativ
wirkende Amperewindungszahl zugefügt wird, die zur Folge hat, daß die Magneterregung
(d. h. also die zu regelnde Spannung, die die Magneterregung erzeugt) um so viel
steigen muß, daß der neu hinzugekommene negative Amperewindungsbetrag wieder aufgehoben
wird. Nur bei Erfüllung dieser Bedingung kommt der Reglermechanismus wieder zur
Ruhe.
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Die bei der Kurzschließung zu erzeugenden negativen Arnperewindungen
kommen im vorliegenden Ausführungsbeispiel dadurch zustande, daß die kurzschließende
Leitung 1I statt unmittelbar nach dem anderen Pol O über einige Windungen Jl' des
Regelungsmagnetes geführt wird. Der in ihr fließende Strom schwächt den Magnetfluß
und verhindert ein Wiederanziehen des Ankers L. Hierbei gelangt der Reglermagnetanker,
wie erwähnt, bei einer um so viel erhöhten Amperewindungszahl in der Schwachstromspule
F (also bei einer entsprechend erhöhten Lichtspannung) ins Gleichgewicht, als durch
die Starkstromspule N Amperewindungen im negativen Sinn hinzugefügt werden.
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Wenn die Spannung zwischen den Klemmen A den Wert wieder überschreitet,
bei welchem der Magnetanker L unter der Einwirkung der Schwachstromspule F und der
Starkstromspule N sich anfängt zu bewegen, so wird der Kurzschluß der Säule C wieder
aufgehoben, und die Lichtnetzspannung B senkt sich plötzlich um den Betrag des Spannungsabfalles
in der Kohlesäule C. Gleichzeitig verschwindet aber der magnetschwächende Kurzschlußstrom
in der Spule 1N, und dadurch wird die Magnetkraft um so viel verstärkt, daß der
Anker L trotz der Stromschwächung in der Schwachstromspule F nicht wieder in seine
Anfangsstellung zurückkehrt und die Kurzschließung nicht wieder von neuem vornimmt.
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Anstatt die Kurzschließvorrichtung T, Ii unmittelbar durch den Reglermagnetanker
L zu betätigen, kann die Ankerbewegung auch dazu benutzt werden, am Schluß ihres
Hubes einen Hilfskontakt zu schließen, der ein Relais einschaltet, das seinerseits
die Kurzschließung der Kohlesäule vornimmt. Statt
der Kurzschließung
könnte auch eine gänzliche Ausschaltung der Kohlesäule aus ihrem Stromkreis vorgenommen
werden.
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Die bei der Kurzschließung auf dem Reglermagnet zuzufügenden negativen
Amperewindungen könnten statt durch den Starkstrom des kurzschließenden Leitungsstückes
auch durch den Schwachstrom des erwähnten Relais erzeugt werden.