141771. lajstromszámú szabadalom • Önműködő villamos vezérlő berendezés vasutak, villamosok és trolleybuszok vontató motoraihoz
4 141.771 • —23— elektromágnes a mozgatható —24— armatúrával működik együtt. Ha a —25— tekercselést v gerjesztjük, az elektromágnes a —24— armatúrát behúzza a —26— pólusok közé, mely célból szükséges, hogy a —24— armatúra mellső részének hossza egyenlő legyen a —26— pólusok szélességével. Ez esetben ugyanis a —24— armatúra akkor fejezi be mozgását, amikor az 5. ábrán látható helyzetet foglalja el. Féltételezzük mármost, hogy az —1— tengelyen (6. ábra), amelyre a —24— armatúrát erősítettük, egy másik, —27— armatúra is van, amely a 6. ábra szerinti helyzetben egy másik elektromágnes —28— pólussarui közé hatolhat. Mármost, ha egy megfelelő megszakítóval a —26— elektromágnes áramkörét megszakítjuk és ugyanakkor a —28— elektromágnest gerjesztjük, a mozgás a —29— nyil irányában folytatódik. A 6. ábra a gyakorlatban bevált kivitelt mutat a legegyszerűbb esetben, amelynél három elektromágnest alkalmaztunk, de ezeknek a 6. ábrán csak mellső részei, tehát pólusai- láthatók. Ugyancsak mutatja az ábra ezekkel a helytálló pólusokkal együttműködő mozgatható fegyverzeteket is. Az elektromágnesek pólusai által meghatározott központi szögek 60°-osak, tehát a pólusok közötti köz 60°-os szögnek felel meg és ugyanekkora központi szögön feküsznek maguk a pólusok is. Ha ennél a kivitelnél megfelelő kommutátorral egymás után gerjesztjük a helybenálló elektromágnesek tekercseit, melyek pólus-saruit —26,28 és 30—• jelöli, akkor az —1— tengely, amelyre a két mozgó fegyverzet van ékelve, a —29— nyil irányában egy félkörnyi elfordulást végez. Ha az áramkörök zárásánál néhány foknyi túlfedés van, amit a kommutátorral érhetünk el, akkor ez a mozgás, tehát az —1— tégely mozgása állandó és holtpont nélküli lesz. Ugyanilyen megfontolások arra az eredményre vezetnek, hogy amennyiben a gerjesztések sorrendje a következő: —26,30,28—, akkor a forgás a —29— nyíllal ellenkező irányban fog létrejönni. Ha tehát a tengelyt mind a két irányban állandóan forgathatóvá akarjuk tenni, e célra elegendő két kommutátort alkalmazni, amelyek szerkezete az egyenáramú motorok kollektoraihoz lehet hasonló, hogy lehetővé váljék a tekercseknek a kívánt sorrendben való gerjesztése. A fentiek szerint az áramkörök zárása előnyösen mindig 60°-nál egy ke-, véssél nagyobb központi szög szerinti elfordulás után következik be. Az egyik kommutátor a —29— nyil szerinti elfordulást, a másik pedig az ellenkező irányú elfordulást létesíti. Nyilvánvaló, hogy ezeket a kommutátorokat mechanikai érintkezőkkel is pótolhatjuk, vagy helyettesíthetjük, amelyek működtető körhagyói vagy bütykei az —1— tengelyre vannak ékelve. Ha feltételezzük, hogy a tekercseknek e megfelelő sorrendben történő gerjesztésén kívül megfelelő relével a tekercsek bármelyikét is még külön gerjeszteni tudjuk, továbbá (ami a gyakorlatban nem okvetlenül szükséges), a másik két tekercset ugyanakkor árammentessé tudjuk tenni, akkor az eredmény az, hogy a kellő pillanatban, amikor pl. a —24 —armatúrák egyike a •—26— elektromágneses pólusok között van, az elektromágnesek felváltott gerjesztése pedig éppen megszűnőben van, ennek az elektromágnesnek a tekercse máskép gerjed. Nyilvánvaló ez esetben, hogy a mozgó részek a 6. ábra szerinti helyzetben megállnak; ilymódon az —1— tengelynek tehát egy meghatározott helyzetét létesítettük- A 6. ábra szerinti szerkezetnél tehát 180°-on belül három helyzetet lehet rögzíteni, ami annyit jelent, hogy körülfordulásonként hat helyzet van. Általában véve ha n fegyverzetünk van és m. elektromágnesünk, akkor nm helyzet jön létre a vezérlőtengely mindegyik körülfordulásánál. Ha emellett a forgó részeket nem közvetlenül az —1— tengelyre erősítjük, amint azt a 4.—6. ábra mutatja, hanem az —1— tengellyel fogaskerekek útján egy másik tengelyt kapcsolunk és a két ten. gely áttételi viszonya —r—, akkor r.n.m. helyzer tet vagy fokozatot kapunk, tehát a vezérlőtengely ennyi szöghelyzetben rögzíthető és ez a tengely azonos lehet azzal a tengellyel, amely a vezérlőbütyköket vagy a szegmensekkel ellátott hengert hordozza. A leírt szerkezetnek fontos előnyei vannak a forgó részek mozgási energiájának megsemmisítése szempontjából. Figyeljük meg a 7. ábrán feltüntetett általános esetet, amelyiknél csupán egy darab —31— elektromágnesünk van és egyetlen —32— armatúránk. Ha a 8. ábra szerint a C nyomatékot egy koordinátarendszer ordinátáira visszük fel és felrajzoljuk a görbét olykép, hogy az abscissza tengelyre a —r— szögeket visszük fel, akkor bizonyos esetekben — főleg az elektromágnesek és az armatúra pólusainak méretei szerint — azt találjuk, hogy állandó'áram és végtelenül lassú mozgás esetén aC értékek a kezdetnél a legnagyobbak, a mozgás végén pedig értékük 0- így azután az armatúra az 5. ábra szerinti helyzetbe kerül. Ha pedig a —32— armatúra kilép a —31— pólusok közül, a C értéke negatív lesz, miértis ha a kinetikai energia olyan, hogy az armatúra végének I helyzetét megváltoztatni igyekszik, ezt a mozgási energiát a 8. ábrán vonatkozással feltüntetett II munka semmisíti meg, mire azután az armatúra visszafelé mozog, tehát ismét felveszi az 5. ábra szerinti helyzetet. Megemlítendő, hogy ez az előny még hatásosabbá válik azáltal, hogy a berendezés mozgásban van és az áram fejlesztése átmeneti periódusban történik. Ugyanis az elektromágnesnek saját időállandója van, amely lehetővé teszi, -hogy pl. a teljes elektromos áram 9/10-ét használjuk abban az időben, amely szükséges ahhoz, hogy az armatúra bejárja a —r— löketet. Azonban ez a mozdulat elektromotoros erőt indukál olykép, hogy az ilymódon létesített áram nem nagyobb, mint a fentemlített áram néhány tizedrésze és az áram keletkezésének vagy fejlesztésének törvénye nem a szokásos exponenciális törvény. A helyzet az, hogy a 9. ábra szerinti C nyomaték lényegében véve állandó jellegű és az armatúra teljes lökete folyamán kisebb értékű, mint a 8. ábrán látható lassú mozgás esetén érvényes értékek. ' Ebből következik, hogy amikor egy helyzetet rögzíteni akarunk, az elektromágnest állandó értékkel gerjesztjük és így a negatív nyomaték nagymértékben emelkedik, mert az áramnak volt ideje ahhoz, hogy ténylegesen létrejöjjön. Ilyen módon a negatív nyomaték igen kicsi szögelfordulás folyamán megsemmisíti a forgórészek mozgási energiáját.
