DE913565C

DE913565C - Behandlung von Kontakten bzw. Elektroden durch elektrische Stroeme

Info

Publication number: DE913565C
Application number: DES6639D
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Kurt Haese
Original assignee: Siemens Corp
Current assignee: Siemens Corp
Priority date: 1944-11-01
Filing date: 1944-11-01
Publication date: 1954-06-14

Description

Behandlung von Kontakten bzw. Elektroden durch elektrische Ströme Um die Kontaktoberfläche zu ebnen bzw. die Entstehung von Niederschlägen von Elektroden aus feinverteiltem schwammartigem Metallmoor sowie eine Wanderung des Kontaktbaustoffes an den Kontakten bzw. Elektroden von Gleichstromschalt-und -steuergeräten, insbesondere Relais, zu verhindern, ist vorgeschlagen worden, die Kontakte bzw. Elektroden einer Behandlung durch gleich große elektrische Ströme wechselnder Polarität auszusetzen.
Die Erfindung stellt eine Weiterbildung einer derartigen Behandlung der Kontakte bzw. Elektroden dar; sie zeichnet sich im wesentlichen durch die Anwendung von Wechselstrom aus, der durch Steuerung des jeweiligen Schalt- bzw. Steuergerätes in jeder Halbwelle abwechselnd bei demselben Momentanwert des Stromes unterbrochen wird. Eine der bevorzugten Möglichkeiten nach der Erfindung besteht darin, daß die Unterbrechung des Stromes durch Steuerung der Erregung, insbesondere der Magneterregung, des Schalt- hzw. Steuergerätes erfolgt.
Weitere Möglichkeiten nach der Erfindung sowie Schaltungen und Anwendungen des Erfindungsgegenstandes sind der nachstehenden Beschreibung sowie der Zeichnung zu entnehmen, in der in Fig. i und ia der Verlauf des Schaltstromes und der des Steuerstromes, wie er für die Zwecke der Erfindung vorzugsweise benutzt wird, und in Fig. a; 3 und q. drei verschiedene mögliche Schaltordnungen angegeben sind, deren Wahl von den besonderen, insbesondere magnetischen Bedingungen des jeweiligen Schalt- bzw. Steuergerätes abhängt. Wie aus Fig. i hervorgeht, wird bei dem Erfindungsgegenstand als Schaltstrom Wechselstrom und als Steuerstrom (vgl. Fig. ia) ein Gleichstrom mit überlagertem Wechselstrom doppelter Frequenz benutzt. Der Steuerstrom kann vorteilhaft durch Ventile aus dem Schaltstrom erzeugt werden, so daß zwangsweise die Phasenlage zwischen Steuerstrom und Schaltstrom unverändert bleibt.
Bei der in Fig. 2 wiedergegebenen Schaltanordnung wird der Schaltstrom vom Haupttransformator i über die Sekundärwicklung 2 erzeugt; der Schaltstrom -fließt durch den Vorwiderstand 3 und die Kontakte 4. des jeweiligen Steuer- bzw. Schaltgerätes. Den Gleichstrom für die Erregung der Magnetspule zo des Steuer- bzw. Schaltgerätes liefert eine Batterie i i bzw. eine Maschine, während der überlagerte Wechselstrom doppelter Frequenz für die Erregung einem Transformator 6, 9 entnommen wird. In dem Erregerkreis ist ein Abgleichwiderstand 13 vorgesehen, der zur Regelung der Batterievorerregung dient. Die Erregung wird so gewählt, daß der überlagerte Wechselstrom das Trennen oder Schließen der Kontakte herbeiführt. Der Transformator 6, 9 ist primärseitig in der Mitte angezapft; die beiden Hälften 6a, 6b der Primärwicklung 6 werden über elektrische Ventile 8 und Abgleichwiderstände 7 von einer weiteren Wicklung 5 des Haupttransformators i gespeist. Dadurch, daß die Wicklungen 6a und 6b abwechselnd in jeder Halbwelle erregt werden, entsteht in der Sekundärwicklung 9 ein Strom doppelter Periodenzahl.
Um die Kontaktspannung unterhalb der Lichtbogenspannung zu halten, kann parallel zu den Kontakten .4 des Steuergerätes ein Schutzwiderstand 1ä angeordnet werden.
Zu Meßzwecken ist in der Zuleitung zu den Kontakten-. ein Dreheiseninstrument i9 eingebaut, das den Effektivwert des tatsächlichen Schaltstromes anzeigt.
Bei der in Fig. 3 angegebenen Schaltung erfolgt die Steuerung der Magneterregung in derselben Weise wie bei der Schaltanordnung nach Fig.2. Der Schaltstrom wird jedoch über die Drossel 14, die vorteilhaft als eisenlose Luftdrossel ausgebildet werden kann, direkt dem Netz entnommen.' Die Wicklung der Luftdrossel 14 bildet zugleich die Primärwicklung für die Sekundärwicklung 5, die den dem Gleichstrom überlagerten Wechselstrom für die Erregung liefert.
Bei der Schaltung nach Fig.4 entspricht der Schaltstromkreis dem der Anordnung nach Fig. 2. Die Magneterregung wird jedoch von der Transformatorwicklung 5 über eine Gleichrichter-Graetzschaltung und eine Glättungsdrosse118 erzeugt: Eine Gleichstromvorerregung durch eine Batterie oder Maschine ist bei dieser Schaltung überflüssig.
Zur Kontrolle der gleichmäßigen Arbeitsweise der Geräte kann in Reihe mit dem Dreheiseninstrument i9 ein Gleichstrominstrument geschaltet werden, das, bei gleichmäßiger Arbeiitsweise stets den Wert Null anzeigt. Andere Möglichkeiten, die Kontrolle des Gerätes durchzuführen, erhält man, wenn man in Reihe mit dem Instrument i9 zwei Instrumente parallel schaltet, die über Gleichrichter gesteuert werden, so daß jedes Instrument eine Halbwelle anzeigt. Gleiche Anzeige der Instrumente bedeutet dann richtige Arbeitsweise.
Für bestimmte Betriebserfordernisse ist es jedoch möglich, durch entsprechende Anpassung der Abgleichwiderstände 13 und Markierung eines bestimmten Arbeitsbereichs auf dem Instrument i9 grobe Fehler im Gerät von vornherein auszuschließen, so daß die Kontrolle des Gerätes nur gelegentlich durchgeführt zu werden braucht.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Behandlung von Kontakten bzw. Elektroden elektrischer Gleichstromschalt- und -steuergeräte, insbesondere Relais, zur Verhinderung der Wanderung des Kontaktbaustoffes, indem die Kontakte bzw. Elektroden elektrischen Strömen wechselnder Polarität unter Anwendung von Wechselstrom für die Umschmelzung bzw. Glättung ihrer Arbeitsfläche ausgesetzt werden, dadurch gekennzeichnet, daß durch Steuerung des jeweiligen Schalt- bzw. Steuergerätes der Strom in jeder Halbwelle bei demselben Momentanwert unterbrochen wird. z. Behandlung von Kontakten bzw. Elektroden nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Unterbrechung des Stromes durch Steuerung der Erregung, insbesondere Magneterregung, des Schalt- bzw. Steuergerätes erfolgt. 3. Behandlung von Kontakten bzw. Elektroden nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Steuerstrom Gleichstrom mit überlagertem Wechselstrom dient, dessen Frequenz doppelt so groß ist wie die des Schaltstromes. 4. Behandlung von Kontakten bzw. Elektroden nach Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerstrom durch Ventile aus dem Schaltstrom erzeugt wird, derart, daß die Phasenlage zwischen Steuerstrom und Schaltstrom unverändert bleibt: 5. Anordnung zur Behandlung von Kontakten bzw. Elektroden nach Anspruch i bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Erregerstromkreis der Spule (io) des Steuer- bzw. Schaltgerätes ein veränderbarer Abgleichwiderstand (13) vorgesehen ist, der so gewählt ist, daß der überlagerte Wechselstrom das Trennen oder Schließen der Kontakte herbeiführt. 6. Anordnung nach Anspruch i bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Überlagerung des Wechselstromes über die: Gle:ichstromvorerregung mittels eines Transformators (6, 9) erfolgt, der primärseitig in der Mitte eine Anzapfung besitzt und dessen Wicklungshälften (6a, 6b) über elektrische Ventile (8a, 8b) und Abgleichwiderstände (7a, 7b) von der Sekundär-Wicklung (5) des Haupttransformators (i) gespeist werden. 7. Anordnung nach Anspruch i bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaltstrom und der Erregerwechselstrom demselben Haupttransformator aus zwei getrennten Sekundärwicklungen entnommen werden. B. Anordnung nach Anspruch i bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahme des Schaltstromes über eine insbesondere als eine Luftdrossel ausgebildete Drossel (14) direkt vom Netz erfolgt. g. Anordnung nach Anspruch i bis 6 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftdrossel (14) als Primärwicklung für die den Erregerstromkreis induktiv speisende Sekundärwicklung (5) dient. io. Anordnung nach Anspruch i bis 5 und 7 bis g, dadurch gekennzeichnet, daß die Magneterregung von der Wicklung (5) über eine Gleichrichter-Graetzschaltung (17) und eine Glättungsdrossel (18) erzeugt wird. i i. Anordnung nach Anspruch i bis 5 und 7 bis io, dadurch gekennzeichnet, daß die Glättungsdrossel mit einem einstellbaren Luftspalt versehen ist. 12. Anordnung nach Anspruch i bis i i, dadurch gekennzeichnet, daß Schaltungsmittel, z. B. in Form eines parallel zu den Kontakten des Steuergerätes angeordneten Schutzwiderstandes (12), vorgesehen sind, die die Kontaktspannung unterhalb der Lichtbogenspannung halten. 13. Anordnung nach Anspruch i bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß in Reihe mit den Kontakten (q.) des Steuergerätes od. dgl. ein Dreheiseninstrument (ig) zur Kontrolle der Arbeitsweise der Anordnung geschaltet ist. 1q.. Anordnung, nach Anspruch i bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Vermeidung grober Fehler im Steuergerät od. dgl. durch entsprechende Anpassung der Angleichwiderstände und Markierung eines bestimmten Arbeitsbereichs auf dem an die Kontakte (q.) des Steuergerätes angeschlossenen Anzeigeinstrument (ig) erfolgt. 15. Anordnung nach Anspruch i bis 1q., dadurch gekennzeichnet, daß in Reihe mit den Kontakten ein Gleichstromkontrollinstrument geschaltet ist, daß bei Gleichheit der positiven und negativen Ströme den Wert Null anzeigt. 16. Anordnung nach Anspruch i bis 1q., dadurch gekennzeichnet, daß in Reihe mit den Kontakten (4) des Steuergerätes od. dgl. zwei Meßinstrumente parallel geschaltet sind, die insbesondere über Gleichrichter gesteuert werden, so daß jedes Instrument eine Halbwelle anzeigt.