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Signaleinrichtung für Transformatoren mit räumlich voneinander getrennt
liegender Primär- und Sekundärwicklung Bei elektrischen Anlagen, deren Stromverbraucher
von einem Transformator gespeist werden, besteht das Bedürfnis, ordnungswidrige
Betriebszustände, die mit einer Überschreitung der Sollstromstärke in der Primärspule
verbunden sind, durch ein Signal selbsttätig erkennbar zu machen. Dies gilt z. B.
für Transformatoren, die mit Hilfe eines Streujochs auf eine bestimmte Stromstärke
eingeregelt werden können, wie dies für Neonanlagen in Betracht kommt. Bei einem
Kurzschluß der Sekundärseite kann die Primärstromstärke so große Werte annehmen,
daß gegebenenfalls nach längerer Kurzschlußdauer der Transformator zerstört wird.
Von dem Ergebnis des Kurzschlusses kann unter Umständen nicht Kenntnis genommen
werden, da, z. B. in größeren Geschäftshäusern, die Überwachung der elektrischen
Anlagen mangelhaft ist. Bisher ist das Erkennbarmachen der Überschreitung der Sollstromstärke
im Transformator nicht ohne erheblichen Aufwand möglich gewesen.
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Nach der Erfindung wird diese Möglichkeit mit sehr einfachen Mitteln
dadurch geschaffen, daß zur Signalauslösung die Verschiebung des magnetischen Flusses
nutzbar gemacht wird, die bei Transformatoren mit räumlich voneinander getrennt
liegender Primär- und Sekundärwicklung auftritt, wenn die Stromstärke :der Primärwicklung
nennenswert über ihren Normalwert hinaus ansteigt bzw. der Belastungswiderstand
der Sekundärseite geändert wird. Im Wirkungsbereich des verschobenen magnetischen
Flusses
wird ein schwingungsfähiger ferromagnetischer Körper gelagert, so da-ß dieser Körper
bei den g:nannten 'Stromüberschreitungen von den Kraftlinien durchflossen und zu
Eigenschwingungen angeregt wird. Diese Eigenschwingungen können zur Auslösung eines
optischen oder akustischen Signals benutzt werden.
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Der Erfindungsgedanke läßt sich mit einfachi:n Mitteln dadurch verwirklichen,
daß der schwingungsfähige Körper den Klöppel eines Läutewerks bildet und daß der
Tonerzeuger des Läutewerks durch den Eisznkern des Transformators selbst gebildet
wird.
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Man kann die aus ferromagn:tischem Material bestehenden Hauptteile
des. Läutewerks (Klöppel, Glocke und Glockenhalter) mit dem Eisendern des Transformators
in d-:r beschriebenen neuartigen Anordnung verbinden, so daß bei Überschreitung
der Sollstromstärke der Primärspule die genannten Läutewerkteile von den magnetischen
Kraftlinien durchflos_en werden. Auf diese Weise erhält man eine an Starkstrom anschließbare
Klingel, die durch Schwachstromkontakte eingeschaltet werden kann.
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In manchen Fällen ist es zweckmäßig, die Schwingungsamplitude durch
Anordnung eines verstellbaren Anschlags zu begrenzen, so daß eine Verformung des
z. B. durch eine Blattfeder gebildeten schwingungsfähigen Körpers zu seiner Einregelung
nicht nötig ist. Der verstellbare Anschlag kann auch aus ferrornagnetischem Material
bestehen und unter Umständen eine Einregelung des wirksamen Magnetfelds erleichtern.
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In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstands
schematisch dargestellt, und zwar zeigt Abb. i den Mittelschnitt durch einen Transformator,
Abb. 2 eine Vorderansicht zu Abb. i, Abb. 3 einen mit einem Läutewerk ausgestatteten
Transformator im AufriB und Abb. 4 einen Grundriß zu Abb. 3.
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Der Transformator nach Abb. i und 2 besteht aus dem Eisenkern 5 mit
der Primärspule 6 und der davon getrennt liegenden Sekundärspule 7. An dem mittleren
Teil des Eisenkerns 5 ist eine Blattfeder 8 befestigt, deren Schwingungsamplitude
durch den verstellbaren Anschlag 9 begrenzt werden kann.
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Bei normalem Betrieb des Transformators verlaufen die magnetischen
Kraftlinien im wesentlichen innerhalb des Eisenkerns 5, wie dies die gestrichelten
Linien io andeuten. Wird dagegen der Widerstand im Stromkreis der Sekundärspule
nennenswert kleiner und damit die Stromstärke in der Primärspule entsprechend größer,
so verschiebt sich der magnetische Fluß derart, daß die Kraftlinien im wesentlichen
nach den strichpunktierten Linien i i verlaufen. Die schwingungsfähige Blattfeder
8 kommt damit in den Wirkungsbereich des magnetischen Flusses und wird zu Eigenschwingungen
angeregt. Bei der in Abb. i und 2 gezeigten Anordnung dienen die Blattfeder 8 als
Klöppel und der Eisenkern 5 des Transformators als Tonerzeuger eines Läutewerks.
Bei der Ausführungsform nach Abt). 3 und ,4 wird der Grundsatz wie bei d:r
Ausführungsform nach Abb. i und 2 benutzt. Der Eisenkern 12 des Transformators trägt
die Primärspule 13 und die Sekundärspule 14. Auf dem Eisenkern 12 ist an dessen
einer Seite die als Klöppel eines Läutewerks dienende Feder 15 und an s-üiner anderen
Seite der Glockenhalter 16 mit der Glocke 17 befestigt. Bei Überschreitung der Sollstromstärke
in der Primärspule verschiebt sich der magnetische Fluß derart, daß die Kraftlinien
durch d--n Glockenhalter 16, die Glocke 17 und den Klöppel 15 fließen, wie dies
durch die strichpunktierten Linien 18 in Abb. 3 angedeutet ist. Dieses Gerät kann
als elektrische Hauskling:l benutzt werden. Angeschlossen wird sie an das Starkstromnetz
mit ihrer aus dünnem Draht gwickelten Primärspule. Die aus, dickem-Draht gewickelte
Sekundärspule wird mit den Kontakten eines Druckknopfs o. dgl. verbunden. Bei Betätigen
des Druckknopfs steigt die Stromstärke in der Primärspule über den festgelegten
Normalwert hinaus an, so daß die beschrieh:ne Verschiebung des magnetischen Flusses
stattfindet und der Klöppel 15 in Schwingungen gerät.
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Der Erfindungsgedanke ist für zahlreiche Anwendungsfälle von Bedeutung.
Er ermöglicht das Erkennbarmachen beispielsweise des falschen Anschlusses eines
Transformators, z. B. den Fall, daß an eine iio-Volt-Wicklung 220 V angeschlossen
werden, ferner des falschen Anschlusses der Verbraucher, z. B. den Fall, daß anstatt
vier Leuchtstoffröhren nur zwei Röhren angeschlossen werden, weiterhin eines völligen
Kurzschlusses auf der Sekundärseite, schließlich des. Auftretens von Feuchtigkeits-
oder anderen Einflüssen, die einen Wicklungsfehler oder überhaupt ein Ansteigen
des Stroms über den Sollwert hinaus verursachen.
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In der Anordnung des schwingungsfähigen Körpers ist man in der Regel
freizügig; er kann innerhalb oder außerhalb des Eisenkerns angeordnet werden, etwa
auch durch geeignete Einbohrungen stattfinden. Bei sog. Streufeldtransformatorenkann
er am eigentlichen Eisenkern oder am Streujoch angebracht werden.