DE290421C - - Google Patents
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- DE290421C DE290421C DENDAT290421D DE290421DA DE290421C DE 290421 C DE290421 C DE 290421C DE NDAT290421 D DENDAT290421 D DE NDAT290421D DE 290421D A DE290421D A DE 290421DA DE 290421 C DE290421 C DE 290421C
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01C—RESISTORS
- H01C10/00—Adjustable resistors
- H01C10/02—Liquid resistors
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Adjustable Resistors (AREA)
Description
KAISERLICHES
PATENTAMT.
PATENTSCHRIFT
KLASSE 21 c. GRUPPE
CORNELIS POT in SLIKKERVEER, Niederl.
Elektrode angeordnet sind.
Patentiert im Deutschen Reiche vom 15. August 1913 ab.
Es ist bekannt, zur Prüfung elektrischer Generatoren dieselben auf einen Flüssigkeitswiderstand
zu schließen und die erzeugte Energie vermittels dieses Widerstandes in Wärme umzuwandeln und zu regulieren. Namentlich
wenn es sich dabei um Generatoren höherer Spannung handelt, oder mehr noch, wenn der
Flüssigkeitswiderstand unmittelbar an die vermittels Transformatoren heraufgesetzte Spannung
gelegt werden soll, z. B. zur gleichzeitigen Belastung mehrerer parallel geschalteter
Wechselstromgeneratoren, welche unter Zwischenschaltung von Transformatoren an Sammelschienen
angeschlossen sind, an der auch der Widerstand liegt, stößt man dabei auf viele Schwierigkeiten.
So schwankt z. B. nach Änderung des Widerstandes der Strom lange, bevor er den endgültigen
Wert erreicht, was sich namentlich
ao bei Einstellung einer ganz bestimmten Belastung störend bemerkbar macht.
Es gibt zwei Regulierungsmethoden, die sich selbstverständlich beide auf das Ohmsche
Gesetz gründen, von denen bei der einen die Variation des Widerstandes (und bei konstanter
Spannung also auch die des Stromes) erreicht wird durch Änderung des Querschnittes
einer in den Stromkreis geschalteten Flüssigkeitssäule, während bei der anderen die Variation
durch Änderung des Elektrodenabstandes, also der Säulenlänge, herbeigeführt wird;
auch eine Kombination dieser beiden Methoden ist bekannt.
Gemäß dem ersten Prinzip werden die beiden Elektroden als Platten oder Stäbe ausgebildet,
die mehr oder weniger in einer Flüssigkeit, z.B. Wasser, eingetaucht werden; gemäß
dem zweiten Prinzip werden in einem Behälter die Elektrodenplatten einander genähert
oder voneinander entfernt.
Da sich die elektrische Energie in Wärme umwandelt, wird jeweils ein Teil der Flüssigkeit
verdampfen, welcher Teil bei bekannten Vorrichtungen öfters so groß wird, daß er ersetzt
werden muß. Es gibt auch Anordnungen, bei denen das Wasser oder die Flüssigkeit dauernd durchströmt, d. h. also daß mehr
Wasser zugeführt wird als verdampft. Diesen bekannten Verfahren und den Vorrichtungen
zur Ausführung derselben haften verschiedene Nachteile an.
Bei den Widerständen mit veränderlicher Elektrodenoberfläche findet bekanntlich der
größte Energieverlust, d. h. also, die größte Wärme- und demzufolge Dampfentwicklung,
nahe bei den Elektroden statt.
Es bilden sich nämlich bei den Elektrodenplatten Dampfblasen, welche den nützlichen
Querschnitt der den Strom leitenden Flüssigkeitssäule verkleinern und somit örtlich dessen
Widerstand vergrößern. Demzufolge findet die Energievernichtung zum größten Teil in
unmittelbarer Nähe der Elektroden statt, und eine minimale Änderung der dortigen Verhältnisse
wird den Belastungsstrom stark beeinflüssen. Außerdem wird durch die ungleich-
mäßige Erwärmung der Flüssigkeit diese bedeutend schlechter ausgenutzt, bzw. es ist pro
Kilowatt ein größerer Flüssigkeitsersatz erforderlich, als nötig wäre, wenn jeder Teil der
Flüssigkeitsmenge einen gleichen Anteil an der Energieabführung, d. h. an der Wärmeaufaufnahme
hätte.
Dazu besitzen die bekannten Widerstände mit veränderlichem Elektrodenabstand noch
ίο den Nachteil, daß infolge ihrer unzweckmäßigen
Flüssigkeitszuführung die Elektroden bei hohen Spannungen unverhältnismäßig weit auseinandergeschoben
werden müssen und der Widerstand sehr viel Raum beansprucht. Diese verschiedenen Umstände beschränken die Anwendungsmöglichkeit
von Flüssigkeitswiderständen in hohem Maße.
Die bei Flüssigkeitswiderständen störenden Nachteile der Funken- und Lichtbogenbildung
an den Elektroden machen sich bei den bekannten Widerständen mit berieseltem Schotter
oder Kies als Widerstandskörper noch viel unangenehmer bemerkbar. Es wird dabei nämlich durch die kleinen Steinteilchen d;c
freie Wasserzirkulation dermaßen behindert, daß der Feuchtigkeitszustand und somit der
Widerstand der einzelnen Schichten stark verschieden sein kann, so daß die gesamte Potentialdifferenz
ungleichmäßig verteilt wird, was zu mannigfachen Störungen, wie Lichtbogen
und Funken, Anlaß gibt. Zur Behebung der beschriebenen Nachteile ist vorgeschlagen
worden, bei Schotter oder Kieswiderständen die Richtung des elektrischen Stromes
wagerecht zu wählen, während das Wasser nach wie vor sich von oben nach unten bewegt.
Die übereinanderliegenden wasserärmeren und wasserreicheren Schichten werden vom
elektrischen Strome dann nicht mehr in Hintereinanderschaltung,
sondern in Parallelschaltung durchflossen.
Bei reinen Flüssigkeitswiderständen mit vertikalen Elektrodenplatten hat man zur Abführung
der an den Elektroden entstehenden Gase und Dampfblasen, ohne daß sie die in den Stromlauf geschaltete Flüssigkeitsmenge
irgendwie beeinflussen, die Platten mit schrägen herauf und nach außen gerichteten Durchlochungen
o. dgl. versehen.
Da aber die im Behälter stehende oder durchströmende Flüssigkeit unten immer eine
andere Temperatur haben wird als oben im Gefäß, weil die wärmeren Wasserteilchen emporsteigen,
wird auch dort eine gleiche Anteilnähme sämtlicher Flüssigkeitsteilchen an der
Energievernichtung nicht erreicht werden, ebensowenig wie eine gleichmäßige Stromfadenverteilung.
Gegenstand vorliegender Erfindung ist nun eine Vorrichtung zur Umwandlung elektrischer
Energie in Wärme, wobei in erster Linie der Strom sehr schnell und innerhalb weiter Grenzen
genau einreguliert werden kann und ferner sowohl der Elektrodenabstand, d. h. also der
Platzbedarf des Widerstandes, auf ein Minimum beschränkt als auch die erforderliche
Flüssigkeitsmenge, ihrer besseren Ausnutzung zufolge, wesentlich heruntergedrückt wird.
! Bei der Vorrichtung gemäß der Erfindung : wird die Widerstandsflüssigkeit, welche in bekannter Weise fortwährend durchströmt, derart senkrecht in Richtung des Stromes geführt, daß der nützliche Querschnitt der in den Stromlauf geschalteten aufsteigenden Flüssigkeitssäule an jeder Stelle zwischen den Elektroden gleich ist, und daß ferner die verschiedenen Elemente der Säule, welche infolge j der örtlichen, in der Nähe der unteren, an der Wasserzufuhrseite liegenden Elektrode stattfindenden Dampf- oder Gasbildung verschiedenen Widerstand haben könnten, in Parallelschaltung vom Strome durchflossen werden, so daß ebenso wie bei den erwähnten Schotter- oder Kieswiderständen, jedoch mit anderen Mitteln, die Vermeidung von Lichtbogen u. dgl. erreicht wird. Ein Anhaften von Gas- oder Dampfblasen an den Elektroden wird dabei durch entsprechende Wahl der Strömungsgeschwindigkeit verhindert.
! Bei der Vorrichtung gemäß der Erfindung : wird die Widerstandsflüssigkeit, welche in bekannter Weise fortwährend durchströmt, derart senkrecht in Richtung des Stromes geführt, daß der nützliche Querschnitt der in den Stromlauf geschalteten aufsteigenden Flüssigkeitssäule an jeder Stelle zwischen den Elektroden gleich ist, und daß ferner die verschiedenen Elemente der Säule, welche infolge j der örtlichen, in der Nähe der unteren, an der Wasserzufuhrseite liegenden Elektrode stattfindenden Dampf- oder Gasbildung verschiedenen Widerstand haben könnten, in Parallelschaltung vom Strome durchflossen werden, so daß ebenso wie bei den erwähnten Schotter- oder Kieswiderständen, jedoch mit anderen Mitteln, die Vermeidung von Lichtbogen u. dgl. erreicht wird. Ein Anhaften von Gas- oder Dampfblasen an den Elektroden wird dabei durch entsprechende Wahl der Strömungsgeschwindigkeit verhindert.
Wie dieses erreicht wird, ist im folgenden j an Hand des in der Zeichnung dargestellten
Ausführungsbeispieles näher erläutert. Von dem abgebildeten dreipoligen, für Dreiphasenstrom
geeigneten Wasserwiderstand zeigt:
Fig. ι den Wasserbehälter und einen Pol in Längsschnitt, die beiden anderen Pole in Ansicht, während
Fig. ι den Wasserbehälter und einen Pol in Längsschnitt, die beiden anderen Pole in Ansicht, während
Fig. 2 einen vertikalen Querschnitt durch einen der Pole darstellt.
In dem Behälter 1 sind drei aus wasserbej ständigem, schlecht- oder nichtleitendem Material
bestehende zylindrische Röhren aufgestellt, wozu sich beispielsweise normale englische
Tonröhren benutzen lassen, die vermittels ringförmiger Platten und Bolzen am Behälterboden
wasserdicht befestigt sind. Unterhalb jedes Rohres ist ein Stutzen 4 angebracht,
an dem die Frischwasserzüfuhrleitung 3, unter Zwischenschaltung eines Hahnes, angeschlossen
ist. Über den Eintrittsöffnungen ist in jedem Rohr eine dem inneren Rohrquerschnitt
entsprechende, regelmäßig durchlochte Metallplatte 5, zweckmäßig eine Kupferplatte,
angeordnet, die das eintretende Wasser verteilt und die Strömungslinien über den ganzen
j Querschnitt des Rohres möglichst gleichmäßig verteilt.
Über dieser durchlochten Platte 5, und kolbenartig im Rohr 2 verschiebbar aufgehängt,
! befindet sich die gleichfalls als durchlochte j Metallplatte 6 ausgebildete Elektrode, die mit
einer der Anschlußklemmen 7 leitend verbun-
Claims (1)
- den ist. Das aus der Frischwasserleitung 3 durch den Hahn und den Stutzen 4 in das Rohr 2 eintretende Wasser bildet zwischen den durchlochten Platten 5 und 6 eine Säule mit an jeder Stelle gleicher Stromdichte, die den elektrischen Stromkreis von den Klemmen 7 zum Behälter schließt. Das über den Rand der Röhre abfließende Wasser sammelt sich in der Abführleitung 8.Die erwärmten Wasserteilchen sowie auch eventuell sich entwickelnde Dampfblasen, welche in vertikaler Richtung nach oben zu entweichen suchen, werden jetzt den nützlichen Querschnitt der Wassersäule überall gleich beeinflussen, so daß die Säule einen homogenen Widerstandskörper bildet.Bei der beschriebenen Ausführungsform bildet der Behälter den Sternpunkt. Kein einziger leicht zugänglicher Teil des Widerstandes steht unter Spannung, so daß die Vorrichtung ganz gefahrlos berührt werden kann. Gleiches ist möglich bei zweipoligen Widerständen, wenn einer der Pole geerdet wird.Die verschiedenen, der beschriebenen An-Ordnung anhaftenden Vorteile sind, außer dem kleinen Elektrodenabstand und dem daraus resultierenden kleineren Raumbedarf, die gleichmäßige Erwärmung der Flüssigkeit und demzufolge eine maximale Ausnutzung derselben, ferner die empfindliche Regelung und schnelle Einstellung auf den gewünschten Belastungsweit. Dazu kommt noch, daß infolge der guten Wärmeabführung die Stromdichte relativ groß bzw. die Elektrodenoberfläche klein gewählt werden kann, so daß sich eine abermalige Verkleinerung der Dimensionen ergibt.Pate ν τ-An Spruch:Flüssigkeitswiderstand mit dauerndem Ersatz des Elektrolyten, bei welchem für jeden Pol ein Zylinder vorgesehen ist, in dem eine feste und eine kolbenartig verschiebbare Elektrode angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektroden (5, 6) als gleichmäßig siebartig durchlochte Platten ausgeführt und senkrecht übereinander über Flüssigkeitszufuhrstutzen (4) in schlecht- oder nichtleitenden Röhren angeordnet sind, die aufrecht stehend in einem mit Abführstutzen (8) versehenen Behälter gut abgedichtet aufgestellt sind.Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE290421C true DE290421C (de) |
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ID=545383
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
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Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE290421C (de) |
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0
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