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Einrichtung zur selbsttätigen Erzeugung eines allmählichen Anstieges
der Stromstärke bei von einer Wechselstromquelle gespeisten Verbrauchern Im Hauptpatent
637 198 ist eine Einrichtung zur selbsttätigen Erzeugung eines allmählichen Anstiegs
der Stromstärken bei von einer Wechselstromquelle gespeisten Verbrauchern beschrieben.
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Hierzu dienen in Reihe mit den Verbrauchern liegende gleichstromvormagnetisierte
Eisendrosseln, die eine zusätzliche Vormagnetisierungswicklung besitzen, welche
über .eine Gleichrichteranordnung und ein Steuermittel an die Wechselstr omquelle
gelegt ist.
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In Abb. q. des Hauptpatents ist eine Reihe von gleichen Verbraucherkreisen
vorgesehen, von denen jeder eine Sättigungsdrossel und einen Verbraucherwiderstand,
beispielsweise eine Glühlampe, besitzt. Die Schaltung ist nun derart, daß ein nacheinander
erfolgendes Aufleuchten der Lampeneintritt, wodurch eine Beleuchtungswelle über
die Reihe hinweggleitet. Jede Drossel hat hierbei seine Sekundärwicklung, die an
eine Gleichrichteranordnung geschaltet ist, die parallel zum Verbraucherwiderstand,
beispielsweise zur Glühlampe des benachbarten Stromkreises, liegt. Tritt nun an
einem der Verbraucherwiderstände der volle Spannungsabfall auf, so wird die Gleichrichteranordnung
ebenfalls ihre volle Spannung erhalten. Der Sekundärwicklung der Drossel wird ein
solcher Strom aufgedrückt, der die Impedanz der Drossel vermindert, und dadurch
wird die Lampe des zweiten Kreises zum Aufleuchten gebracht. Das gleiche Spiel wiederholt
sich dann in jedem weiteren Kreis der Anordnung.
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Die Erfindung ist eine zweckmäßige Weiterbildung des Gegenstandes
der Abb. q. des Hauptpatents, wobei als Steuerorgan für den ersten Gleichrichterkreis
ein Schwingungs-'kreis vorgesehen wird, der aus einer Eisendrossel und einem Kondensator
besteht. Dieser Schwingungskreis verbindet die Wechselstromwicklung der Drosselspule
des letzten Verbrauchers mit dem Gleichrichter des ersten Verbrauchers 'und ist
so bemessen, daß er bei kleinstem Stromdurchgang im letzten Parallelstromkreis sich
in Resonanz befindet und dadurch die Eisendrossel im ersten Parallelstromkreis stark
sättigt. Bei großem Stromdurchgang im letzten Parallelstromkreis wird
dagegen
dieser Schwingungskreis verstimmt und dadurch die Sättigung der Eisendrossel im
ersten Parallelstromkreis geschwächt:' Hierdurch wird erreicht, daß nacheinander:
die einzelnen Verbraucher von ,einem Wech'seI`-strom anwachsender und abklingender
Amplitude gespeist werden. Verwendet man Glühlampen, so kommen diese zeitlich nacheinander
zum allmählichen Aufglühen und dann ebenso zum allmählichen Erlöschen.
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In Abb. i ist ein ALisführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.
Mit i und 2 sind die Leitungen einer Wechselstromquelle 3 bezeichnet, welche beispielsweise
ein Lichtnetz von i io Volt und 50 Hz speist. Verbunden mit den Leitungen.i
und 2 sind mehrere Parallelstromkreise, die Glühlampen 4., 5 und 6 enthalten.. Diese
mögen die Leuchtfeuer eines Lufthafens, die Lampen eines elektrischen Signals oder
einer Lichtreklameeinrichtung, welche einen elektrischen Springbrunnen darstellt,
oder sonst eine Einrichtung sein, bei der es erforderlich ist, eine bestimmte Reihenfolge
im Aufleuchten und Erlöschen von Glühlampen zu erreichen. In jedem Parallelzweig
ist nun in Reihe mit der Glühlampe die Wechselstromwicklung 9 einer Drossel io geschaltet,
die mit einer Gleichstrornwicklung i i zur Beeinflussung des Sättigungszustandes
versehen ist. Die Wicklung i i jeder Drossel ist mit Ausnahme der Drossel des ersten
Parallelzweiges mit den Lampen des vorhergehenden Stromnveiges über eine Vollweggleichr
ichteranor dnung i-zverbunden. In dem ersten Stromkreis ist ein Schalter 1 3 angeordnet.
Die Gleichrichteranordnung 12 des ersten Parallelzweiges ist mit seinem einen Ende
über .einen Widerstand an die Leitung i angeschlossen, mit seinem anderen Ende über
eine Leitung 14 und .einen Kondensator 15 an die nämliche Leitung i geführt. Der
Kondensator 15 stellt zusammen mit einer Eisendrossel 16 einen Resonanzkreis dar,
der an die Wicklung 9 der Drossel io des letzten Parallelzweiges angeschlossen ist.
Die Drossel io besitzt eine zweite Sättigungswicklung 17, die über eine Vollweggleichrichteranordnung
18 parallel zur Lampe 6 gelegt ist.
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An. den letzten Parallelzweig ist nun ein Resonanzkreis zo angeschlossen,
der eine dauernd wechselnde Frequenz und Amplitude beim durchgehenden Strom erzeugt.
Der Schwingungskreis enthält die Wechselstromwicklung 21, eine Eisendrossel 2a,
einen Kondensator 23 und eine Belastung 2.1, welche beispielsweise wieder eine Glühlampe
darstellt, ebenso wie die Belastungen q., 5 und 6. Die Gleichstromwicklung 25 der
Drossel 22 ist in Reihe zur Gleichstromwicklung i7 geschaltet. Die Frequenz und
die Amplitude der Wechselstromwicklungen in dem Stromkreis 2ö sind von dem Sättigungsgrad
der Drossel 22 abhängig. Wenn nämlich der Sättigungsstrom dieser Drossel sich ändert,
s@cl.#mi ändern sich auch die Schwingungen 'izi; dem Schwingungskreis 2o sowohl
hinsiclit--Iich ihrer Frequenz als auch ihrer Amplitude.
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Die Arbeitsweise der Einrichtung ist folgende: Wenn man annimmt, daß
der Schalter 13 in dem ersten Parallelzweig geöffnet ist, dann ist die Glühlampe
¢ dunkel; ebenso wird jede der Lampen 5 und 6 dunkel sein oder nur schwach aufleuchten,
da die jeweils vorgeschaltete Drossel ungesättigt ist und infolgedessen ihren größten
Impedanzwert b@-sitzt. Ebenso ist die Lampe 2¢ dunkel, da auch die Drossel 22 ungesättigt
ist. Der Resonanzkreis, welcher die Kapazität 15 und die Drossel 16 enthält, ist
nun so bemessen, daß die von dem Spannungsabfall an der Wicklung 9 aufgedrückte
Spannung bei ungesättigter Drossel Resonanz erzeugt. Die an der Kapazität 15 auftretende
resultierende Spannung, welche der Sättigungswicklung i z der Drossel des ersten
Stromkreises aufgedrückt wird, reicht dann aus, um die Drossel i o dieses Stromkreises
zii sättigen. Die resultierende Impedanz der Wicklung 9 dieses Stromkreises wird
dann so weit erniedrigt, daß beim Schließen des Schalters 13 die Lampe q. aufleuchtet.
Nunmehr fließt ein Strom durch die Wicklung i i des zweites. Stromkreises, welcher
mit geringer Zeitverzögerung anwächst und die Impedanz der Wicklung 9 in diesem
zweiten Stromkreis vermindert. Hierdurch wird die Lampe 5 zum Aufleuchten gebracht.
In gleicher Weise wird die Impedanz der Wicklung 9 des letzten Stromkreises vermindert
und dadurch der Strom der Lampe 6 erhöht. Das Anwachsen des Stromes in der Lampe
6 ruft einen Sättigungsstrom über die Gleichrichteranordnung 18 in der Wicklung
17 hervor und verursacht dadurch eine weitere Sättigung der Drossel i o in dem letzten
Stromkreis. Hierdurch wird also nach einem weiteren Zeitablauf die Stromstärke und
damit die Leuchtkraft der Lampe 6 erhöht, bis diese ihre volle Leuchtkraft besitzt.
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Die Verminderung der Impedanz der Wicklung 9 des letzten Stromkreises
verursacht eine Verminderung der dem Resonanzkreis 15 und 16 aufgedrückten Spannung
und verstimmt diesen Kreis. Infolgedessen wird der Sättigungsstrom, der von dem
Kondensator 15 her über die Leitung 14 der Drossel des ersten Stromkreises aufgedrückt
wird, vermindert und damit die Impedanz dieser Drossel so weit erhöht, daß die Lampe
q. wieder zum Erlöschen kommt. Der Spannungsabfall an der Lampe 4. wird hierbei
vermindert, ebenso der Sättigungsstrom, der der Drossel
des zweiten
Stromkreises aufgedrückt wird, so daß die Lampe 5 zum Erlöschen kommt. In gleicher
Weise wird die Leuchtkraft der Lampe 6 in dem letzten Stromkreis vermindert. Als
weitere Folge wird auch der der Wicklung i; aufgedrückte Strom vermindert und damit
die Leuchtstärke der Lampe 6 weiterhin reduziert. Hierdurch wird der Resonanzkreis,
der den Kondensator 15 und die Drossel 16 enthält, wieder auf Resonanzschwingungen
gebracht und damit die Ausgangsbedingung wiederhergestellt. Es wird also eine dauernde
Welle an Leuchtstärke in den Lampen 4, 5 und 6 nacheinander erzeugt.
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Mit dem Anwachsen der Leuchtkraft in der Lampe 6 wird die Impedanz
der Wicklung 21 des Stromkreises 2o vermindert und dadurch ein Anwachsen der Schwingungsfrequenz
des Stromkreises 2o und ebenso ein Anwachsen der Schwingungsamplitude erzeugt. In
gleicher Weise wird beim Erlöschen der Lampe 6 der Sättigungsstrom, welcher der
Wicklung 25 der Drossel 22 aufgedrückt wird, vermindert und dadurch die Impedanz
der Wicklung 21 so weit erhöht, daß die Frequenz und die Amplitude der Schwingungen
des Stromkreises 2o anwachsen. Es tritt also die Wirkung auf, daß die Lampe 24 beim
Ansteigen der Leuchtkraft der Lampe 6 sowohl hinsichtlich ihrer eigenen Leuchtkraft
als auch hinsichtlich der Frequenz des Aufleuchtens verstärkt wird, während beim
Abnehmen der Leuchtkraft der Lampe 6 die Leuchtkraft der Lampe 24 in Schwingungen
abnehmender Frequenz und Amplitude abnimmt.
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Die Drossel io ist nur schematisch in dem Schaltbild gezeichnet. Sie
besteht, wie in Abb.2 dargestellt ist, aus vier Schenkeln. Die Wechselstromwicklung
enthält dabei die Spulen 27 und 28, welche in entgegengesetztem Wicklungssinne auf
den zwei inneren Schenkeln angeordnet und parallel geschaltet sind, während die
Sättigungswicklung 29 die beiden inneren Schenkel in einer einzigen Windung umgreift.
An Stelle eines einzigen Eisenkernes können auch zwei getrennte, gemäß Abb.3, angewendet
werden. Diese enthalten jeweils eine Sättigungsrz4cklung 32 und 33, welche in Reihe
geschaltet werden, und parallel geschaltete Wechselstromwicklungen 34 und 35. Die
Wicklungen 34 und 35 sind gegeneinandergeschaltet, um zu verhüten, daß Wechselstrom
im Gleichstromkreis induziert wird.