Einrichtung zur Durchführung oder Einleitung von Schaltvorgängen in
Leistungsstromkreisen mit Hilfe eines Regelwiderstandes Die Erfindung betrifft eine
Einrichtung zur Durchführung oder Einleitung von Schaltvorgängen in Leistungsstromkreisen
mit Hilfe eines stetig veränderlichen Regelwiderstandes und ist dadurch gekennzeichnet,
daß der Regelwiderstand, vorzugsweise ein. Schiebewiderstand, mit hoher Geschwindigkeit
durch einen Kraftspeicher verstellt wird, der ungefähr in der Mitte des Regelweges
entspannt ist und im ersten Teil dieses Weges auf den beweg4lichen Teil des Widerstandes.
treibend, im zweiten Teil verzögernd wirkt. Das. Ausschalten vollzieht sich also
in der Weise, daß der Regelwiderstand von einem geringen Dauerwert rasch auf einen
hohen Widerstandswert gebracht wird, bei dem der Strom entweder vernachlässigbar
klein ist oder durch einen Reststromschalter von geringer Schaltleistung leicht
unterbrochen werden kann. Die Verstellung des Widerstandes muß sich hierbei ohne
mechanische und elektrische Überbeanspruchung der Einrichtung in kürzester Zeit
von der Größenordnung etwa einer Millisekunde vollziehen. Hierfür hat sich die gekennzeichnete
Kombination als brauchbar erwiesen. Der erforderliche gleichmäßige Verlauf des Schaltvorganges
ist am besten mit einem stetig veränderlichen Widerstand zu
erreichen,
und die hohe Betätigungsgeschwindigkeit kann nur durch einen Kraftspeicher aufgebracht
werden. Da dieser selbst sowohl treibend als auch verzögernd wirkt, kann die außergewöhnlich
schnelle Regelbewegung ohne unzulässige Schlagwirkung und ohne übermäßige Energieverluste
bewirkt werden.Device for the implementation or initiation of switching processes in
Power circuits with the help of a variable resistor The invention relates to a
Device for the implementation or initiation of switching processes in power circuits
with the help of a continuously variable rheostat and is characterized by
that the rheostat, preferably one. Sliding resistance, at high speed
is adjusted by an energy store, which is approximately in the middle of the control path
is relaxed and in the first part of this path on the moving part of the resistance.
driving, in the second part slowing down. That. Switching off takes place
in such a way that the variable resistor from a low permanent value to a
high resistance value is brought at which the current is either negligible
is small or light by a residual current switch with low switching capacity
can be interrupted. The adjustment of the resistance must be here without
mechanical and electrical overloading of the facility in a very short time
of the order of magnitude of about a millisecond. For this purpose, the marked
Combination proved useful. The required uniform course of the switching process
is best with an ever changing resistance too
reach,
and the high operating speed can only be applied by an energy store
will. Since this itself has both a driving and a retarding effect, it can be extraordinary
fast control movement without impermissible impact and without excessive energy losses
be effected.
Schaltwiderstände mit Federantrieb sind an sich bekannt. Bei ihnen
wurde aber nicht beachtet, daß zur Unterbrechung großer Leistungen sehr hohe Schaltgeschwindigkeiten
angewendet werden müssen, damit man praktisch brauchbare Ausführungen erhält. Bei
hoher Schaltgeschwindigkeit wird es aber schwierig, die bewegten Massen. zu beherrschen
und vor allem der Regelbewegung am Widerstand einen gesetzmäßig genau bestimmten
Verlauf zu geben, bei dem keine unerwünschten elektrischen Erscheinungen auftreten.
Dies ist nach der Erfindung dadurch ermöglicht, daß der Kraftspeicher sowohl zum
Treiben als auch zum Bremsen herangezogen wird. Dadurch wird nicht nur der Bewegungsvorgang
einfach und sicher gestaltet, sondern es kann wegen der Stufenlosigkeit des Widerstandes
auch der Verlauf der elektrischen Zustandsänderung im Stromkreis vollvommen beherrscht
und beim Entwurf der Einrichtung verläßlich vorausbestimmt werden. Abwechselnd treibend
und bremsend wirkende Federantriebe sind an sich gleichfalls bekannt. In den bekannten
Verwendungsweisen steht aber die Wirkungsweise der Feder nicht in dem besonderen
engen Zusammenhang mit den elektrischen Vorgängen wie beim Widerstandsantrieb nach
der Erfindung.Switching resistors with a spring drive are known per se. With you
However, it was not taken into account that very high switching speeds are used to interrupt large powers
must be applied in order to obtain practically useful versions. at
high switching speed, however, it becomes difficult to control the moving masses. to dominate
and, above all, the rule movement in the resistance that is precisely determined by law
To give a course in which no undesirable electrical phenomena occur.
This is made possible according to the invention in that the energy storage device both for
Driving as well as braking is used. This not only does the movement process
simply and safely designed, but it can because of the steplessness of the resistance
the course of the electrical state change in the circuit is also fully mastered
and reliably predetermined in the design of the facility. Alternately driving
and braking spring drives are also known per se. In the known
However, the mode of use of the spring is not particularly specific
close connection with the electrical processes as in the resistance drive
the invention.
Fach der weiteren Erfindung treibt der Kraftspeicher den beweglichen
Teil des Regelwiderstandes über eine Übersetzung ins Schnelle an. Hierdurch entsteht
scheinbar der Nachteil, daß das Übersetzungsgetriebe durch seine Masse die zu bewegenden
Massen vergrößert und dadurch 'das Erreichen der geforderten hohen Geschwindigkeit
erschwert. Bei den vorliegenden besonderen Verhältnissen wird aber durch die Übersetzung
ins Schnelle am Kraftspeicher mehr an Masse erspart, als durch das Übersetzungsgetriebe
hinzukommt. Das Übersetzungsgetriebe kann nämlich als einfaches Hebelgetriebe, vorzugsweise
als einarmiger Hebel von verhältnismäßig geringer Masse, ausgeführt werden.. Der
Kraftspeicher ist vorzugsweise als Feder auszubilden, deren Eigenmasse um so. weniger
ins Gewicht fällt, je kleiner ihr Arbeitsweg ist. Gerade die Eigenmasse der Feder
liefert aber sonst bei mit höchsten Geschwindigkeiten arbeitenden Antrieben den
Hauptbeitrag zur Massenträgheit. Je kleiner also durch die Wahl der Übersetzung
der Federweg wird, desto kleiner ist die an der Federmasse aufzuwendende Beschleunigungsarbeit
und desto mehr Energie bleibt für die Beschleunigung des beweglichen Teiles am Regelwiderstand
frei.Subject of the further invention, the energy store drives the movable one
Part of the rheostat via a translation into high speed. This creates
apparently the disadvantage that the transmission gear due to its mass the to be moved
Masses increased and thereby 'the achievement of the required high speed
difficult. In the present special circumstances, however, the translation
Quickly saves more mass on the energy storage device than with the transmission gear
come in addition. The transmission gear can namely as a simple lever gear, preferably
be designed as a one-armed lever of relatively low mass .. The
Energy storage device should preferably be designed as a spring, the weight of which is the same. fewer
The shorter the commute to work, the more important it is. Just the weight of the spring
but otherwise supplies the with drives operating at the highest speeds
Main contribution to inertia. The smaller, therefore, by the choice of translation
the spring travel, the smaller the acceleration work that has to be done on the spring mass
and the more energy remains at the rheostat for the acceleration of the moving part
free.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt.
Auf einem in der isolierenden Grundplatte i gelagerten Widerstandskörper 7i, gleitet
ein Stromabnehmer s, der zur Durchführung des Schaltvorganges in der Richtung des
Pfeiles c aus einer Endlage in die andere mit hoher Geschwindigkeit verstellt «erden
soll. Der Stromabnehmer ist in dem von der Grundplatte i getragenen Rahmen a. mittels
einer oder mehrerer Rollen r geführt und über einen einarmigen Hebel h mit der im
gleichen Rahmen gelagerten Antriebsfeder f verbunden. Die Feder greift an dem Hebel
h mit kleinem Hebelarm an und hat daher nur einen kurzen Weg zurückzulegen. Sie
erhält wenig Windungen mit großem Querschnitt. Hierdurch ist es möglich, die Eigenfrequenz
der Feder so hoch zu legen, daß bei der geforderten Schnelligkeit des Bewegungsvorganges
keine störenden Erscheinungen auftreten. Die halbe Eigenschwingungsdauer der Freder
wird hierzu zweckmäßig kleiner gemacht als die Dauer der Verstellbewegung. Die Federspannung
ist durch Verdrehen des Schraubenbolzens e regelbar.An embodiment of the invention is shown in the drawing.
Slides on a resistance body 7i mounted in the insulating base plate i
a pantograph s, which is used to carry out the switching operation in the direction of the
Arrow c moved from one end position to the other at high speed «earth
target. The current collector is in the frame a carried by the base plate i. by means of
one or more roles r out and a one-armed lever h with the im
same frame mounted drive spring f connected. The spring engages the lever
h with a small lever arm and therefore only has to travel a short distance. she
receives few turns with a large cross-section. This makes it possible to use the natural frequency
to put the spring so high that with the required speed of the movement process
no disturbing phenomena occur. Half of the natural oscillation period of the Freder
is expediently made smaller than the duration of the adjustment movement. The spring tension
can be adjusted by turning the screw bolt e.
Damit die Bewegung nicht durch ein. schlagartiges Aufeinandertreffen
von Teilen beendet werden muß, ist derAntrieb derart angeordnet, daß die Feder in
ihrer Mittellage entspannt ist und im ersten Teil der Regelbewegung treibend, im
zweiten Teil bremsend wirkt. Der bewegliche Stromabnehmers oder der Antrieb wird
in einer oder beiden Endlagen durch eine Klinke ki bzw. k2 verklinkt. Der Widerstand
kann auch periodisch verstellt werden. Die Feder ist nach jedem Durchlaufen des
Regelweges entweder von Hand oder mit Hilfe irgendeines bekannten Antriebes, z.
B. durch einen Elektromagneten oder durch einen Druckluftkolben, zu spannen.So that the movement doesn't go through one. sudden meeting
has to be terminated by parts, the drive is arranged so that the spring in
its central position is relaxed and driving in the first part of the normal movement, in the
second part acts as a brake. The movable pantograph or the drive will
Latched in one or both end positions by a pawl ki or k2. The resistance
can also be adjusted periodically. The spring is after each pass through the
Control path either by hand or with the help of some known drive, e.g.
B. by an electromagnet or by a pneumatic piston to tension.
An Stelle der in der Zeichnung dargestellten Schraubenfeder f kann
auch eine Stabfeder verwendet werden, die an der Achse b des Hebels la unmittelbar
angreift. Auch hier wird die Federkraft im Verhältnis der an der Hebelachse wirksamen
Armlänge zur Länge des Hebelarmes h übersetzt. Die Stabfeder hat den Vorteil, daß
ihre Massenträgheit besonders klein ist.Instead of the helical spring f shown in the drawing
a bar spring can also be used, which is directly attached to the axis b of the lever la
attacks. Here, too, the spring force is effective in relation to that on the lever axis
Arm length translated to the length of the lever arm h. The bar spring has the advantage that
their inertia is particularly small.