Potent iometeränordnung
Wenn ein Pctentometer von einem Meßwerk od.dglbetätigt wird,
so stellt dies für das Meßwerk od.dgl. eine mitunter unerwünschte
Belastung dar. Dies gilt besonders, wenn es sich um ein feinfühlig
arbeitendes Meßwerk handelt,- an dessen Genauigkeit und Fehlerfrei=
heit erröhte Ansprüche zu stellen sind.
Ein solcher Fall kann beispielsweise bei einem Stromübexwachungs-
relas nach Patent 1:147 673a 4Kl.21a, 6S/60(unser Zeichen
PIA 61/1665.
vorliegen, bei dem vom Läuferteil eines nach dem Induktionsprinzip
arbeitenden Meßsystems ein Potentiometer od.dgl. als-Steuermittel angetrieben wird.
Es handelt sich dabei im einzelnen um ein Stromüberwachungsrelais, vorzugsweise
für solche Stromverbraucher, deren Temperatur betriebsmäßig schwankt, insbesondere
ein Motorschutzrelaismit einem nach dein Induktionsprinzip arbeitenden Yeßsystem,
auf dessen Läuferteil ein quadratisch wirkendes Stromtriebsystem und ein ebenfalls
quadratisch wirkendes Spannungstriebsystem gegensinnig einwirken, und mit von der
Differenz dieser beiden Einwirkungen abhängigen Steuermittel zum, Ändern des auf
das Meßsystem einwirkenden resultierenden Drehmoments; die Steuermittel, z.B. ein
Potentiometer, stehen nit der' Läuferteil derart in Wirkverbindung, daß sie sich
entsprechend dem jeweiligen Winkelwegwert des Läuferteiles des Meßsystems verstellen
und dadurch den Drehmomentwert des Spannungstriebsystems dem tginkelwegwert.des
Läuferteiles verhältnisgleich halten. Die Erfindung bezieht sich auf eine Potentiometeranordnung,
bei der eine unervünschte Belastung eines Meßwerks od.dgl. praktisch vollkommen
vermieden wird. Hierzu ist eine Potentiometeranordnung, insbesondere als Steuermittel
eines nach dem Induktionsprinzip arbeitenden Stromüberwachun gsrelais, gekennzeichnet
durch ihren Aufbau aus einer Vielzahl in Reihe geschalteter einzelner Widerstandsglieder,
einer entsprechenden Vielzahl in einer Reihe angeordneter, durch Magnetkraft betätigbarer
Schutzrohrkontakte, von denen je einer mit seinem einen Kontaktteil hinter einem
der Widergtandsglieder,und mit dem anderen Kontaktteil am Abgriff des Pötentic
meters
angeschlossen ist, und einem entlang der Reihe der Schutzrohrhontakte bewegbaren
Dauermagnet. Anhand eines in der Zeichnung, dargestellten Ausführun_gsbeispieles
-wird die Erfindung näher erläutert. Potentiometer arrangement
If a pctentometer is operated by a measuring mechanism or the like,
so this represents or the like for the measuring mechanism. an sometimes undesirable one
This is especially true when it comes to a sensitive
working measuring mechanism, - on its accuracy and error-free =
that is, blushed claims are to be made.
Such a case can be, for example, in the case of a current monitoring
relas according to patent 1: 147 673a 4Kl.21a, 6S / 60 (our sign PIA 61/1665.
exist, in which the rotor part of a measuring system operating on the induction principle, a potentiometer or the like. as control means is driven. In detail, it is a current monitoring relay, preferably for those current consumers whose temperature fluctuates during operation, in particular a motor protection relay with a Yeßsystem working according to the induction principle, on whose rotor part a quadratic current drive system and a quadratic voltage drive system act in opposite directions, and with the Difference between these two actions-dependent control means for changing the resulting torque acting on the measuring system; the control means, for example a potentiometer, are operatively connected to the rotor part in such a way that they adjust themselves according to the respective angular displacement value of the rotor part of the measuring system and thereby keep the torque value of the tension drive system proportionate to the angular path value of the rotor part. The invention relates to a potentiometer arrangement in which an undesirable load on a measuring mechanism or the like. is practically completely avoided. For this purpose, a potentiometer arrangement, in particular as a control means of a current monitoring relay operating according to the induction principle, is characterized by its structure of a large number of individual resistance elements connected in series, a corresponding large number of protective tube contacts arranged in a row and actuated by magnetic force, one of which each with its one contact part behind one of the resistance elements, and the other contact part is connected to the tap of the Poetentic meter, and a permanent magnet that can be moved along the row of protective tube contacts. The invention is explained in more detail using an exemplary embodiment shown in the drawing.
In Fg. 1 ist zunächst noch einmal zum Vergleich die eingangs bekannte
Anwendung einer Pötentiometeranordnung nach dem obengenannten Patent gezeigt, in
Fig. 2 demgegenüber eine Potentiometeranordnung nach der Er-: findung und in. Fig.
3 eire Seitenansicht des in der Anordnung nach Fig: 2 gezeigten Potentiometers:
. In Fwrkt auf den Läuferteil 1 eines Induktionsmeßsystems, bed.spielsweise auf
die Läuferscheibe eines Induktionszählers, als Vortrieb ein vom Strom eines zu überwachenden,
nicht dargestellten Motors od:dgl. durchflossenes Stromtriebsystem 2 und als Rücktrieb
ein Spannungstriebsystem 3 ein. Ein ebenfalls auf den Läuferteil einwirkender Bremsmagnet
ist nicht mitgezeichnet. Jedes der beiden Triebsysteme ist als ein quadratisch wirkendes
Triebsystem ausgebildet. Ferner ist mit dem Läuferteil 1 über ein untersetzendes
Getriebe 4 der Dreharm 5 eines Potentiometers gekuppelt, der auf dem Potentiometerwideretd
6 drehverschiebbar entlanggleiten kann. Das Potentiometer dient dazu, das Rücktriebmoment
des Spännungstriebsystems 3 proportional dem Winkelweg des Läuferteile 1 zu ändern
und damit ein exaktes thermisches Abbild zu schaffen, bei dem die Wärmeabgabe proportional
der jeweiligen Temperaturüberhöhung des Stromverbrauchers ist: Wie dies im
einzelnen
geschieht, braucht hier nicht näher erörtert zu werden,
es ist in dem obengenannten Patent eingehend beschrieben; zum Verständnis der folgenden
Ausführungen sei lediglich erwähnt, daß der Potentometerwiderstand zwischen den
beiden Leitern 300 und 301 an einer Spannung liegt, und daß ein je nach der Winkeletellung
des Dreharmes 5 ein größerer oder kleinerer Teil dieser Spannung zwischen dem Leiter
300 und dem Abgriffleiter 302 abgegriffen wird. Als.wesentlich für die folgenden
Ausführungen ist außerdem festzustellen, daß in Fig. 1 der Antrieb des Dreharmes
5 des Potentiometers 6 für den Läuferteil 1 eine unerwünschte Belastung darstellen
kann. Eine solche Belastung des Läuferteils wird bei der Anordnung nach Fig.
2 vermieden. Die Teile 1 bis 5 sind hier die gleichen wie in Fig.
1, ebenso die Leiter 300 bis 302. Unterschiedlich ist aber, daß der in Fig. 1 gezeigte,
zwischen den Leitern 300 und 301 liegende
Potentiometerwiderstand 6 in Fig.
2 durch eine auch hier zairischen den Leitern 300 und 301 liegende Reihe Stufenwiderstände
60 bis 6 ersetzt ist, und daß der in Fig. 1 gezeigte Dreharm 5 in Fig. 2 folgende
Sonderausführung aufweist: Der auf der Drehelle 50 befestigte Dreharm 5 trägt hier
an seinem freien Ende einen Dauermagnet 51, der, wie es in Fig. 3 in der
Seitenansicht zu sehen ist, im dgrgestellten Falle als U-Magnet ausgebildet ist.
Nord- und-Südpol des Magneten 51 sind in Fig. 3 mit N und S bezeichnet. Im
Kreis
um die Drehwelle 50 ist eine Reihe Schutzrohrkontakte 11 bis 21 angeordnet,
an denen der Magnet 51 bei seiner Drehbewegung vorbeiläuft und damit den
ihm jeweils gegenüberstehenden SQhutxrohrkontakt ,@magnetisch zum Schließen bringt.
In der in Fig. 2 und 3 geseichne-
ten Stellung des Magneten
51 ist auf diese Weise im dargestellten Augenblick der Schutzrohrkontakt 16 geschlossen.
Um den schaltungsmäßigen Zusammenschluß der Schutzrohrkontakte 11
bis 21 mit
den Stufenwiderständen 61 bis 71 zu zeigen, sind die Schutzrohrkontakte 11
bis 21 in Fig. 2 in einer Abwicklungsdarstelluq zusätzlich symbolisch als Schalter
110-, 120 usx. bis 210-wiedergegeben, die mit ihrem einen Kontakt längs der Reihe
der Stufenwiderstände 60 bis 69 stufenweise angeschlossen sind und mit ihrem anderen
Kontakt an dem Abgriffleiter 302 liegen. Da im oberen Teil von Fig.2 der Magnet
51: im dargestellten Augenblick dem Schutzrohrkontakt 16
gegenübersteht und
diesen damit geschlossen hält, ist im unteren Teil von Fig. 2 von den Schaltersymbolen
110 bis 210 der Schalter 160 und nur dieser - geschlossen gezeichnet. Bei dieser
Abgriffstellung der Potentiometeranordnung führt also der Abgriffstromkreis vom
Leiter 300 zum Abgriff'leiter 302 über die Stufenwiderstände 60 bis 64 und den Schalter
160; würde in einem anderen Falle der Magnet 51 beispielsweise dem Schutzrohrkontakt
18 gegenüberstehen,-so würde man sich nur den Schalter 180 geschlossen vorzustellen
haben, womit der Abgrffstromkreis vom Leiter 300 zum Leiter 302 über de.Stufenwiderstände
60 bis 66 führen würde. Um ein unterbrechungsfreies Fortsohalten der Stufenwideretände
von Stufe zu Stufe zu gewährleisten, erhalten die Schutzrohrkontakte vorteilhaft
einen solchen gegenseitigen Abstand, da13 der an ihnen entlangbewegte Magnet bei
jedem Stufenwechsel zwei einander jeweils benachbarte Schutzrohrkontakte vorübergehend
gleichzeitig betätigt. Die progressive Änderung des in der Albgrit eletung
liegenden Gesamt-.
widerstandswertes erfährt dadurch zwar einen
kleinen Sprung, was aber die Funktion der Potentiometeranordnung praktisch nicht
beein= flußt. Die Vorteile des Erfindungsgegenstandes gegenüber dem Bekannten sind
aus der vorstehenden Erläuterung des Ausführun gsbeispieles ersichtlich: Da der
vom Läufertei1.1 über den Dreharm 5 angetriebene Magnet 51 keinerlei Berührung mit
den feststehenden Teilen der Potentioneteranordnung aufweist, so entfällt damit
auch jegliche mechanische Reibung des Läuferteils durch die Potentiometeranordnung.
Die mittlere Belastung für den Läufer ist Null, da der Schaltmagnet bei jeder Stufe
ein wenig beschleunigt und ein wenig verzögert wird. Ein weiterer wesentlicher Vorteil
der Potentiometeranordnung nach der Erfindung ist, daß sie, im Gegensatz zu bekannten
Potentiometern, eine unbedingt sichere und auch auf die Dauer gesehen stets betriebszuverlässige
Kontaktgabe ihres drehbaren Gliedes mit den Widerstandsgliedern gewährleistet. Statt
wie dargestellt im Kreise könnten die Schutzrohrkontakte der Potentiometeranordnung
nach der Erfindung gewünschtenfalls auch in einer geraden Reihe angeordnet werden,
wenn auch für den sie betätigenden Magnet ein geradliniges Pührungsmittel vorgesehen
wird. Letzteres kann beispielsweise ein senkrechter dünner Draht sein, der über
eine auf der Drehwelle 50 sitzende Rolle gelegt ist und am anderen Ende ein leichtes
Gegengewicht für den Magneten trägt.In FIG. 1 the initially known application of a potentiometer arrangement according to the above-mentioned patent is shown again for comparison, in FIG. 2 a potentiometer arrangement according to the invention and in FIG. 3 a side view of the in the arrangement according to FIG. 2 potentiometer shown:. In Fwrkt on the rotor part 1 of an induction measuring system, bed.spiel example on the rotor disk of an induction counter, as propulsion od by the current of a motor to be monitored, not shown: the like. A current drive system 2 flowing through it and a tension drive system 3 as a return drive. A braking magnet that also acts on the rotor part is not shown. Each of the two drive systems is designed as a square drive system. Furthermore, the rotary arm 5 of a potentiometer is coupled to the rotor part 1 via a step-down gear 4, which can slide along the potentiometer 6 so as to be rotatable. The potentiometer is used to change the return torque of the tension drive system 3 proportionally to the angular path of the rotor part 1 and thus to create an exact thermal image in which the heat output is proportional to the respective temperature increase of the power consumer: How this happens in detail does not need to be discussed here in more detail it is described in detail in the aforementioned patent; To understand the following, it should only be mentioned that the potentometer resistance between the two conductors 300 and 301 is at a voltage, and that depending on the angular position of the rotary arm 5, a larger or smaller part of this voltage is tapped between the conductor 300 and the tap conductor 302 will. As essential for the following remarks, it should also be noted that in FIG. 1 the drive of the rotary arm 5 of the potentiometer 6 can represent an undesirable load on the rotor part 1. Such loading of the rotor section is avoided in the arrangement according to FIG. 2. The parts 1 to 5 are here the same as in Fig. 1, as well as the conductors 300 to 302. Different, however, is that the one potentiometer shown in Fig. 1 lying between the conductors 300 and 301 in Fig. 6 by a 2 also here Zairischen the conductors 300 and 301 lying row of step resistors 60 to 6 is replaced, and that the rotary arm 5 shown in Fig. 2 has the following special design: The rotary arm 5 attached to the rotary shaft 50 carries a permanent magnet here at its free end 51, which, as can be seen in the side view in FIG. 3 , is designed as a U-magnet in the case shown. The north and south poles of the magnet 51 are denoted by N and S in FIG. In a circle around the rotary shaft 50 contacts a number of protective tube 11 is disposed to 21, in which the magnet 51 passes by in its rotation and thus magnetically brings the respectively opposed to him SQhutxrohrkontakt, @ for closing. In the position of the magnet 51 shown in FIGS . 2 and 3, the protective tube contact 16 is closed at the instant shown. In order to show the circuit connection of the protective tube contacts 11 to 21 with the step resistors 61 to 71 , the protective tube contacts 11 to 21 in FIG. to 210-reproduced, which are connected stepwise with their one contact along the row of the step resistors 60 to 69 and with their other contact on the tapping conductor 302. Since in the upper part of FIG. 2 the magnet 51 faces the protective tube contact 16 at the moment shown and thus keeps it closed, in the lower part of FIG. In this tap position of the potentiometer arrangement, the tap circuit leads from conductor 300 to tap conductor 302 via step resistors 60 to 64 and switch 160; If in another case the magnet 51 would be opposite the protective tube contact 18 , one would only have to imagine the switch 180 closed, with which the pickup circuit would lead from the conductor 300 to the conductor 302 via the step resistors 60 to 66. In order to ensure an uninterrupted continuation of the step resistances from step to step, the protective tube contacts are advantageously given such a mutual distance that the magnet moving along them temporarily actuates two adjacent protective tube contacts at each change of level. The progressive change of the total lying in the Albgrit eletung. The resistance value experiences a small jump as a result, but this has practically no effect on the function of the potentiometer arrangement. The advantages of the subject matter of the invention over the known are evident from the above explanation of the embodiment example: Since the magnet 51 driven by the rotor part 1 via the rotary arm 5 has no contact with the stationary parts of the potentiometer arrangement, there is no mechanical friction of the rotor part the potentiometer arrangement. The mean load on the runner is zero, as the switching magnet is accelerated a little and decelerated a little at each stage. Another essential advantage of the potentiometer arrangement according to the invention is that, in contrast to known potentiometers, it ensures that its rotatable member makes contact with the resistance members that is absolutely safe and, in the long term, always operationally reliable. Instead of in a circle as shown, the protective tube contacts of the potentiometer arrangement according to the invention could, if desired, also be arranged in a straight row if a straight-line guide means is also provided for the magnet that actuates them. The latter can, for example, be a vertical thin wire which is laid over a roller seated on the rotating shaft 50 and at the other end carries a light counterweight for the magnet.