DE265595C

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Publication number: DE265595C
Application number: DENDAT265595D
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Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

- M 265595 KLASSE 21 g. GRUPPE

Frequenzempfindliches Relais. Patentiert im Deutschen Reiche vom 28. September 1912 ab.

Die Erfindung betrifft solche Wechselstromrelais, die nur auf Strom einer bestimmten und keiner anderen Frequenz ansprechen sollen. Diese Abhängigkeit von der Frequenz wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß eine oder sämtliche Wicklungen des Relais in mehrere parallele Teile aufgelöst sind und das gegenseitige Verhältnis der Teilströme in diesen Wicklungen durch Selbstinduktion, Kapazitäten und Widerstände in Abhängigkeit von der Frequenz so geregelt ist, daß nur bei einer bestimmten Frequenz eine nennenswerte magnetomotorische Kraft erzeugt wird.

Die Figuren stellen Ausführungsformen des neuen Relais und die Diagramme den Stromverlauf in seinen Wicklungen dar.
Fig. ι ist ein Relais der Flügeltype:
In dem Luftspalt eines Magnetkernes 10 bewegt sich ein Flügel aus leitendem, unmagnetischem Material. Die Wicklung auf dem Kerne besteht aus drei Spulen b, V, b"; b ist ein induktionsloser Widerstand 7, V eine Selbstinduktion 6, b" ein Kondensator 5 vorgeschaltet. Die drei so gebildeten Kreise sind parallel an die gemeinsame Stromquelle β angeschlossen, und zwar b in entgegengesetztem Sinne zu V und b". Widerstand, Selbstinduktion und Kondensator werden nun so bemessen, daß die gesamte Amperewindungszahl der drei Wicklungen zusammen bei Strom einer bestimmten Periodenzahl praktisch Null, bei Strom einer anderen bestimmten Periodenzahl von wesentlicher Größe ist.

Z. B. sei das Relais für Strom von 60 Perioden in der Sekunde bestimmt und erhalte einen Fremdstrom von 25 Perioden in der Sekünde. Die Verhältnisse dieser beiden Frequenzen werden dann durch die Diagramme 3 und 4 dargestellt. Fig. 3 zeigt die Verhältnisse für 25 Perioden. O-E ist die Spannung der Stromquelle; O-b" stellt den infolge des Kondensators 5 voreilenden Strom in der Wicklung b" dar; O- V stellt den infolge der Selbstinduktion 6 nacheilenden Strom in Wicklung V dar, und O-b bedeutet den Strom in der Wicklung b", der gegen die Spannung annähernd um 180 ° versetzt ist, weil b induktionsfrei und den beiden ändern Wicklungen entgegengeschaltet ist.

Aus den punktierten Linien im Diagramm geht hervor, daß die resultierende Amperewindungszahl annähernd Null ist; der Magnet übt also keine Drehkraft auf den Flügel aus.

Läßt man dagegen Strom von 60 Perioden in der Sekunde in das Relais eintreten, so erhält man die Verhältnisse, wie sie in Fig. 4 dargestellt sind. O-b" verlängert sich, weil der Kondensator bei höherer Frequenz mehr Strom aufnimmt; O-b' verkürzt sich, weil die Selbstinduktion bei höherer Frequenz weniger Strom durchläßt; O-b bleibt annähernd unverändert. Die Resultierende O-B hat' jetzt eine beträchtliche Größe, und daher wird auf den Flügel ein beträchtliches Moment ausgeübt.

Fig. 2 zeigt die Anwendung auf ein Relais mit zwei magnetischen Kreisen, und zwar nach der Induktionsmotortype: zwei Wicklungen A und B arbeiten auf einen Rotor C. Wicklung B ist, wie vorher beschrieben, in drei Teile b, V, b" geteilt. Die Diagramme 3 und 4 gelten auch für diese Ausführung; Wicklung A

wird von einem Lokalstrom von der Frequenz, für die das Relais eingestellt ist, durchflossen; seine Phase bildet mit der der Resultierenden O -B im Diagramm 4 einen rechten Winkel und ist durch Vektor O-A im Diagramm 4 dargestellt. Bei dieser Anordnung entsteht durch die Einwirkung von Strom fremder Frequenz kein Drehmoment, selbst wenn der magnetische Fluß in der Wicklung B auch praktisch von Null verschieden sein sollte, weil die beiden magnetischen Felder verschiedener Frequenz nicht aufeinander einwirken.

Außer diesen zwei beschriebenen Formen sind auch viele andere möglich.

Relais nach dieser Erfindung eignen sich für alle Fälle, wo frequenzempfindliche Relais gebraucht werden^ besonders sind sie aber im Sicherungswesen bei Wechselstrombahnen angebracht.

Ein Relais nach Fig. 1 wird dann z. B. auf die Frequenz des Signalisierstromes eingestellt und ergibt bei Strom von der Frequenz des Fahrleitungsstromes das Drehmoment Null.

Bei einem Relais nach Fig. 2 wird die Wicklung B in den Signalstromkreis gelegt und für die Frequenz des Signalisierstromkreises eingestellt; die Wicklung A erhält einen Lokalstrom von der Frequenz des Signalisierstromes. Dieses Relais hat dabei vor dem nach Fig. ι den Vorzug, daß der Hauptteil der Energie von dem Lokalstromkreis geliefert werden kann und nur ein kleiner Teil von dem Signalstromkreis gedeckt zu werden braucht.

Claims

Patent-Ansprüche:

1. Frequenzempfindliches Relais, dessen Wicklungen in parallele Zweige geteilt sind, in denen durch besondere Vorrichtungen das Verhältnis der Teilströme nach Größe und Phase in Abhängigkeit von der Frequenz geregelt werden kann, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine der Wicklungen aus drei parallelen Zweigen besteht, in deren einem eine Kapazität, in deren zweitem eine Selbstinduktion und in deren drittem ein Ohmscher Widerstand eingeschaltet ist.

2. Relais nach Anspruch i, gekennzeichnet durch eine solche Bemessung, daß seine Zugkraft für eine bestimmte Frequenz annähernd Null, für eine andere bestimmte Frequenz annähernd ein Maximum ist.

3. Relais nach der Induktionsmotortype, dessen eine Wicklung nach Anspruch 1 und 2 hergestellt ist, und dessen andere Wicklung von einem Strom derjenigen Frequenz durchflossen wird, bei der das Relais ein Maximum seiner Zugkraft haben soll.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.