140088. lajstromszámú szabadalom • Villamos kapcsolóberendezés

2 140088 A segéderő kezdeti- vagy végértéke nulla lehet. Különleges gyakorlati fontosságú azonban az az eset, amidőn a segéderő kezdeti értékének iránya ellentétes a végérték irányával, mimellctt a változás ismét monoton módon megy végbe. Ennek az a következménye, hogy a segéderő a kezdeti- és végérték között a nullaértéket átfutja. Gyakorlati példát ad az az eset, hogy valamely rugó a kapcsolóelemet előbb bekapcsolt állapotban nyomja, azután nullává lesz és ezután pedig ellenkező irány folytán a kapcsolóelemet az ellenérintkezőktől elhúzza. Különösen váltóáram kapcsolása szempontjából fontos, hogy az az időtartam, amelyre a segéderőnek szüksége van, hogy a nulla értékről végértékéig váíltozzék, -ina'gydbb mint .a kapcsolandó váltóáram félhullámtartama. Ezáltal ugyanis a megszakítást az áramnullaáthaladás közvetlen környezetében igen tág áramterületen érhetjük el. Ezt az 1. ábra alapján röviden megmagyarázzuk. Ki jelentse a legkisebb. (ii) és K2 a legnagyobb (Í2) kapcsolandó váltóáram által előidézett erőt. A 0 pontban a P segéderő, amelyet az egyszerűség kedvéért ugyancsak pozitívra rajzoltunk, nulla értékű és innentől kezdve a Q pontig például a t idővel lineárisan növekedik. A mértékarányokat úgy kell választani, hogy a K és P erők egyenlősége esetén az eredő erő nulla legyen. Ekkor felismerhető, hogy n áramnál a Ki erőnek meg• felelően már az első félhullám vége felé ez az eset mégpedig A t, idővel az áramnullaáthaladás előtt. Elvileg ez az eset a Ka szaggatottan jelölt erőlefolyása tekintetében is, mely a legnagyobb i* áramnak felel meg, csakhogy ekkor a megmaradó At's idő oly kicsi, hogy a kapcsolóélein nem tud nyitni. Csak ha P segéderő elég naggyá vált, aminek Q pontban be kell következnie, adódik ki A t2 idő, amely már elegendő ahhoz, hogy a lekapcsolási folyamatot biztosítsa. Ha azonban a P segéderőt állandóra, például P2-vel egyenlőre választanánk, akkor azonnal felismerhető, hogy oly áramok, amelyeknek az erőhatása kisebb mint P2, már szinkron módon nem kapcsolhatók. Bizonyos körülmények között előnyös lehet, ha a P erőt az idővel nem lineárisan, hanem például négyzetesen engedjük növekedni. Bizonyos alkalmazási esetekben, különösen áramirányítóknál célszerű lehet, ha a berendezést úgy választjuk, hogy a segéderő kezdeti és végértéke között legalább egy szélsőértéket áthalad. Célszerű lehet továbbá, ha az elrendezést úgy készítjük, hogy a segéderő legalább időnkint a főerőt támogatja, mégpedig különösen a bekapcsolás alatt és a kapcsolóelem bekapcsolt állapotaiban. A berendezés méreteinek és különösen az egész készülék felmelegedésének a csökkentésére célszerű lehet,, ha a főerőt legkésőbben abban az időpontban, amikor a segéderő végső értékét eléri, gyöngítjük, különösen nullával tesszük egyenlővé. Ez például azáltal történhet, hogy az áramtól átfolyt tekercselést rövidrezárjuk vagy megszakítjuk. Gyöngítés érhető el például a tekercselés részbeni áthidalásával. Előnyös lehet továbbá, ha a segéderőt valamely villamos nagyságtól tesszük függővé. Gyakorlati példa adódik ki akkor, ha a segéderőt segédáram létesíti, amelyet például relé kapcsol be. Különös gyakorlati jelentősége van azoknak az eseteknek, amelyekbeíi a segédérő a kapcsolandó áramkör valamely villamos nagyságától függ. így például a segéderőt maga az áram létesítheti, különösen túláram fellépése esetén, mimellett azonban a segéderőnek időben változónak kell lennie. Egyenirányítók, váltóirányítók és hasonlók üzeménél különösen a bekapcsolás szempontjából fontos lehet, ha a segéderőt a kapcsolandó áram feszültségének a függvényében változtatjuk. Szinkrönkapcsolók és más szinkronvezérlésű készülékek építése szempontjából fontos, hogy a segéderő úgy legyen időbelileg vezérelve, hogy az egy előremegadott időpontban a nullaát haladás előtt nagyobb legyen, mint a főerő. Itt ismét fontos, hogy a segéderő végértéke kis áramnál kicsi és nagy áramnál megfelelően nagyobb legyen, hogy középem mintegy egyenlő időben az áraimnullaátmenet előtt a kapcsolómozgás megkezdődjék. Ilyfajta eset ékben jelentős lehet, hogy a segéderő a szükséges végértéket oly időben érje el, amelyek kisebbek, mint a kapcsolandó áram félhullámtartalma. Pótlólagos javítást érünk el azáltal, hogy a kapcsolandó áramtól függő főerő időbelileg ez áram előtt éri el nullaátmenetét. A 2.-4. ábrák alapján a találmány néhány példaképeni kiviteli alakját magyarázzuk meg. A 2. ábrában: 1 a mozgatható kapcsolóelemet; 2 és 3 a mágneses ellensarkokat; 4 egy tartótekercselést; 5 kikapcsolórugót; 6 oly rugót, mely a változó segéderőt az 1 kapcsolóelemre átviszi; 7 a 8 áthídalókapcsoló mozgatható kapcsolóelemét; jelenti. P változó segéderő a 10 pontban támad. A berendezés működésmódja a következő: Bekapcsoláskor a P erő a 10 pontban mindenekelőtt balfelé hat. Ekkor az 1 kapcsolóelem a 2, 3 ellensarkok érintéséig elmozdul. Ettől a pillanattól kezdve az áram az A vezetéktől a 4 tartótekercselésen keresztül a B pont felé folyik, azután a 3 sarkon, az 1 kapcsolóelemen és a 2 sarkon át vissza a C vezeték felé. Ez az állapot oly sokáig tart, amíg a 7 híd a 8 kapcsoló ellenérintkezőit el nem éri. Ekkor az áram közvetlenül az A vezetékből 7 kapcsolóelemen a B ponthoz folyik és innen a 3 ellensarkon, az 1 kapcsolóelemen, a 2 ellensarkon keresztül a C vezetékhez. A 8 kapcsoló zárásával a 4 tartótekercselés rövidrezáródik és ezzel gyakorlatilag árammentessé válik. Kikapcsoláskor a 10 pont mozgása folytán jobbfelé, a P segéderő csökken. Már az első mozgáskor nyit a 8 kapcsoló, és ekkor az áram ismét az A vezetékből a 4 tartótekercselésien keresztül a C vezetékhez folyik. Ezáltal az 1 kapcsolóelemet a lekapcsolandó áram mágnesesen fogvatartja, kivéve az áramnullaáthaladás időpontját. Az 1 kapcsolóelemre ható mechanikai erő a 10 pont bizonyos helyzeténél eléri a nulla értéket, azaz a 6 é? 5 rugók erői éppen egyensúlyban vannak. Ha a 10 pont még tovább jobbra mozog, akkor a kapcsolóelemre ható oly mechanikai erő keletkezik, amely a kikapcsolást irányban hat. Amint ez az erő elég naggyá vált, bekövetkezik az érintkezőszétválás röviddel az áramnullaáthaladás előtt és ehhez csatlakozóan a megszakítás is. A 8 kapcsolóban a szikraképződés elkerülésére célszerű lehet az érintkezőket oltókörrel, például 9 ellenállás alakjában, áthidalni, mimellett az ellenállás óhrni-