KRALJEVINA JUGOSLAVIJA
UPRAVA ZA ZAŠTITU
Klasa 21 (8)
INDUSTRISKE SVOJINE
Izdan 1 novembra 1934.
PATENTNI SPIS BR. 11197
Dipl. Ing. Aumuller Eugen, Berlin — Lanfcvvit?, Nemačka.
Uredjaj zi regulisanje električnih napona i struja,
Prij va od 30 decembra 1933.	Važi od 1 maja 1934,
Traženo pravo prvenstva od 3 januara 1933 (Nemačka),
Poznati su uređaji za regulisanje e-leklričnih napona i struja, kod kojih se u glavnom ili otočnom a talcođe: i u budiličkom strujnom krugu električnih mašina, upotreb ljavaju, kao promenljivi otpornici, otporni ci načinjeni od izvesnog broja ugljenih pločica pritisnutih jedne na druge, pri čemu su takvi otpornici izloženi promenljivom meha ničkom pritisku usled čega im se i njihov om ski otpor menja. Ugljene pločice jednog takvog otpornika pritiskuju se jedna na drugu pomoću odgovarajuće opruge. Ova opruga dejstvuje protivno dejstvu nekog elektromagneta, čiji se namotaj napaja iz kruga, čiji se napon ima podešavati. Magnetna vučna sila povećava se, pa prema tome se smanjuje i pritisak na skupini ugljenih pločica, u koliko se napon ili jačina struje u krugu povećava, i obrnuto. Da bi se postiglo teoriski tačno podešavanje, potrebno je da na celom putu, koji čini uređaj za regulisanje, zbin svih §ila koje dejstvuju na uređaj, kao što su protiv pritisak na ugljene pločice, opružna sila i magnetska vi čna sila, bude uvek ravan nuli.
Kada se ne upotrebe vrlo komplikovani uređaji za izjednačavanje, već samo obične polužne veze između magneta, opruga i ležišta za ugljene pločice, ne može se potpuno iskoristiti ceo opseg podešavanja po moću skupine ugljenih pločica. U takvom slu čaju potrebno je zadovoljiti se da se vrednost napona ili struje, koja se ima podešavati, kreće između većih ili manjih granica i da se time proizvede, u cilju regulisanja, izvesno povećanje ili smanjenje magnetskih amper-
zavojaka, odnosno, magnetske vučne sile. Da bi se pak granice podešavanja održale u podnošljivoj meri, mora se predvideti vrlo jako dimenzionirani elektromagnet, što opet iziskuje vrlo jaku struju magnetisanja. Isto su tako poznati i uređaji, kod kojih ise, upotrebom jedne ili više opruga, kolenastih poluga i savitljivih vučnih pantljika, koje se sprežu po jednoj ili više linija — vodilja, postiže cj,a preko celog opsega regiđV sanja sve sile, koje dejstvuju na uređaj, budu približno jednaki nuli, i to šta više. pri ne-promenljivom broju amper-zavojaka, tako da uređaj radi stalno na jednom određenom op šegu regulisanja. Ipak, kada se posle duže upotrebe, visina, elasticitet, električne osobine, i td„ skupine ugljenih pločica pro-mene, ti uređaji izgube potrebnu tačnost regulisanja i moraju se ponova doterivati i podešavati
Isto je tako poznato da se napajanje e-lektromagneta za takve ugljene otpornike, koji su pri tom opremljeni i sa polužnim siste mirna i sličnim uređajima za izjednačavanje može regulisati putem vibrirajućeg relea. Ti «me se takvi uređaji još više kompliciraju.
Ovim se pronalaskom obuhvata uređaj za regulisanje električnih napona ili struja pomoću otpornika načinjenog od skupine u gljenih pločica, na koju dejstvuje neposredno bez ikakvih posrednih polužnih ili drugih u ređaja za izjednačenje, neki sasvim običan i jednostavan vučni ili potiskujući elektromagnet, koji na skupini ugljenih pločica prime-njuje izvesan promenljivi pritisak, pri čemu se njegovo napajanje reguliše putem nekog
D»n. 25.
mehaničkog kontakt regulatora, na primer: oscilatornog relea ili cevi za električna pražnjenja i tome slično.
Prema ovom pronalasku takav mehanički kontakt-regulator izrađen je prvenstveno kao vibrirajući regulator.
Na suprot dosadašnjim poznatim uređajima, ovim se pronalaskom postiže, pored znatnog uprošćenja sklopa ovog uređaja, još i mnogo veća tačnost regulisanja uz mnogo veću brzinu rada, tako da zbog brzog rada vibrjrajućeg regulatora, koji radi skoro bez ikakve 1 enjjvosti, armatura elektromagneta prelazi vrlo malu putanju pri izvođenju regulisanja otpornika, pošto je ona jednaka ukupnom pomeranju ugljenih pločica, koje U istini vrlo maleno., Ovaj se uređaj dalje odlikuje i vrlo zgodnim podešavanjem ležišta za ugljene pločice^ i to naročito time, što se neizbežne promene u osobinama skupine u-gljenih ploča, koje.nastaju usled dugotrajnog rada, automatski izjednačavaju pomeranjem i automatskom promenom u radnoj karakteristici vibratornog regulatora, usled čega se i posle vrlo dugotrajnog rada ne moraju vršiti nikakva nova podešavanja i doterivanja u skupini ugljenih pločica.
Slike od 1 do 8 prikazuju nekoliko primera izvođenja ovog uređaja prikazanih na šematički način u primeni za regulisanje napona.
Kao što se sa slike 1 vidi, elektromagnet in svojim namotajem s dejstvuje na armaturu a ugljene skupine k, pri čemu opruga f o-slobađa ugljene pločice svakog pritiska, ka da jc elektromagnet najmanje namagne tisan. Regulisanje napajanja elektromagneta m vrši se pomoću vibratornog regulatora z. Ovaj se regulator sastoji od jednog na-motaja p koji je priključen svojim krajevima 8, 9 na izvore* Ii III napona koji se ima je-gulisati. Pored toga, vibratorni regulator snabdeven je sa još jednim, vibratornim na motajem q koji zajedno sa oprugom e dejstvuje na armaturu n vibratornog regulatora. Otpornik r priključen je između osovine 4 armature u i kontakta 1. Kontakt 1 spojen je neposredno sa polom 13 skupine ugljenih pločica k, a time stoji u neposrednoj provod noj vezi sa provodnikom II. Ovaj se kon takt 1 može spojiti takođe sa tačkom 12, to jest, sa provodnikom III.Na otporniku r na lazi se jedan pomerljivi odvojni kontakt 5, koji je električno u neposrednoj vezi sa kra jem b Vibratornog namotaja q. Drugi kraj 7 vibratornog namotaja q spojen je sa osovinom 4 armature n.
Jedan pol napona, koji se ima regulisati, i to provodnik I 'neposredno je vezan sa pri jemnom mrežom x, dok se dugi pol promenlji-
vognaponau provodniku II dovodi do povod-nika MI i prijemne mreže x preko skupine k ugljenih pločica.
U mirnom stanju, kontakti 1 i 2 vibratornog regulatora zatvoreni su, i oni vezuju na kratko otpornik r. U napojnom' krugu elektromagneta rn, i to počevši od tačke 13 na provodniku II, pa preko kontakta 1, 2 i osovine 4, tačke 14, i 15 do provodnika I, protiče najjača struja. Usled toga, elektromagnet se vrlo jako namagne-tiše, usled čega se razvija najjača magnetska vučna sila, a time i najveći pritisak na' skupini ugljenih pločica k. Time se i otpor te skupine smanji na najmanju vrednost. Tada je i napon između provodnika III i I vrlo malo različan od napona između provodnika II i provodnika I. Cim se napon počne povećavati, namotaj p u vibratornom regulatoru biva jače napajan. Čim se prekorači određena vrednost, koja je podešena prema opsegu željenog regulisanja, armatura n vibratornog regulatora biva privučena. Kontakti 1, 2 otvaraju se, i otpdrnilk1 r uključuje se u napojni krug elektromagnetovog namotaja s. Istovremeno se počinje da napaja i vibratorni namotaj q regulatora z, i to preko tačke 5 na otporniku r. Ovaj se pomerljivi kontakt 5 na otporniku r može vrlo Iako podesiti na najzgodnije mesto. Amper-zavojci, razvijeni od strane namotaja q dejstvuju protivit am-per-zavojaka namotaja p, tako da se armatura n vraća u miran položaj i kontakti 1, 2 zatvaraju se. Napojna struja u kolu namo taja s elektromagneta m vraća se opet kontakti 1, 2 ponova otvaraju, t taj se postupak neprestano obnavlja i armatura n održava se u stalnom vibriranju. Odnos vremena otvaranja i zatvaranja kontakta 1, 2 oslovljava jačinu napajanja elektromagneta m. Pošto je ovaj odnos u zavisnosti od jačine napajanja namotaja p u regulatoru z, pa kako je ovaj namotaj p priključen između provodnika I i III, to iz toga izlazi, da je taj odnos u zavisnosti od napona, koji se ima regulisati.
Opseg regulisanja pomoću vibratornog regulatora z može se, prema ovom pronalasku, povećati uvođenjem jednog kontakta 3, koji stoji u vezi, bilo neposredno, ibilo preko nekog otpornika slavljenog između kontakta 10, 11, sa sprevodnikom I. Kada se kontakti 2 i 3 zatvore, elektromagnetov namotaj s premošćuje se ovim paralelnim krugom, tako da se donja granica napajanja elektromagneta, koja je uslovljena vrednošću otpornika r, još više spušta. Isto se tako može postaviti još jedan namotaj, koji bi dejstvovao protivu namotaja s elektromane ta ni1, i koji bi bio spojen između kontakta 3 i provodnika I,
Na slici 2 prikazan jc jedan elektromagnet m” koji je snabdeven sa diferencijalnim namotajima t, s. Pritisak na sku piim ugljenih pločica k’’ razvija seidobijaod vučne sile elektromagneta m”, koji se u pot punosti namagnetiše namotajem t. Jedan kraj 16 namotaja t može se spojiti bilo sa pro vodnikom II (na kontaktu 13) ili sa provod nikom III (na kontaktu 12). Magnetno dejstvo namotaja t može se smanjiti, odnosno, potpuno uništiti pomoću namotaja s, kroz koji protičc napojna struja, koja stoji pod upravom vibratornog regulatora z i koja se podešava premja i u zavilsnosti od opsega na ponskih vrednosti između kojih se podešavanje želi vršiti. Ostali postupak regu-lisanja sličan je postupku, koji se vrši u uređaju prema slici 1.
Pri primeni vibratornog regulatora kao uređaja za regulisanje, mora se uzeti u obzir i činjenica da se trajanje kontakta vrlo jako smanjuje, kada opterećenje, koje ti kontakti imaju da snose, pređe i-zvesne granice. U praksi se pokazalo da je trošenje i kvar tih kontakta najmanji, kada se napon, koji između njih vlada, održava što je moguće manjim. Ali ovaj je napon u zavisnosti od promenljivog napona, koji se želi regulisati.
Prema ovom pronalasku, mogu se prime niti razni rasporedi, pomoću kojih se omogućava da promenljivi napon bude veći, pa ipak da razlika napona, koja postoji između kontakta vibratornog regulatora, ne pređe određene granice, odnosno dozvoljenu vred nost.
Na slici 3 prikazan je jedan dalji pri mer izvođenja ovog pronalaska. Otpornik r vezan \e ispred namotaja s elektromagneta m. Kontakt 2 i 3 vibratornog regulatora z periodično šuntuju namotaj s elektromagneta m. Zbog otpornika r napon, koji vlada između kontakta 2 i 3, mnogo je manji nego promenljivi napon između provodnika I i II.
Na slici 4 prikazano je dalje izvođenje ovog pronalaska. Radni strujni krug elek tromagneta m, koji služi da stiska ugljene pločice k, napaja se iz nekog stranog strujnog izvora, na primer, baterije b. Razlika napona, koja vlada između kontakta 1 i 2 na vibratornom regulatoru, z, može se lako podešavati odgovarajućim odabiranjem stranog izvora struje. Promenljivi napon, koji vlada između provodnika I i II, i napon između provodnika 1 i lll, koji se želi podešavati, nemaju nikakvog uticaja na trajanje radnih kontakta. Pa ipak se na delovanje vibratornog r.g ila'.ora z utiče preko namotaja p, pošto je on ukopčan između provodnika čiji se napon ima regulisati, t.j. između provodnika I i fll.
Da bi se opseg, ili granice otpora sku pine ugljenih pločica k povećao ili smanjio, ona se, kao što je poznato, može delimič-no ih potpuno premošćavati odgovarajućim vezama, ili se pojedini njeni delovi ili grupe mogu sprezati na red ili paralelno. Naj češće se ovo preinačenje otpora vrši pomoću polužnih sistema, koji tu skupinu u gljenih pločica pritiskuju ili rasterećuju, kada se dostigne do jednog određenog mesta ili tačke. Ovakav raspored kada bi se primemo na uređaj prema ovom pronalasku, nailazio bi na teškoće pri radii, pošto je putanja armature elektromagnetove, koja je tač-no jednaka ukupnom pomeranju ugljenih pločica zaista vrlo kratka.
Na slici 5 je prikazan jedan primer izvođenja ovog pronalaska, kod kojeg jedan automatski prebacivač vrši potrebno uključivanje i isključivanje jednog mosta predviđenog na skupini ugljenih pločica k.
Ovaj se prebacivač u stavlja u dejstvo pomoću namotaja v, koji se napaja preko kontakta 2 i 3 na vibratonom regulatoru z. Naime, kontakti 2 i 3 dolaze u dodir samo kada se ceo opseg otpora skupine u-gtljenih pločica k potpuno iskoristi. Čim se posle prebacivanja pređe na prošireni opseg skupine k, vibratorni regulator z ponova radi između kontakta 1 i 2. Namo-taje w na automatskom prebacivaču u ne biva više napajan, ali podržavajući namotaj v ostaje uključen otočno prema samom ot pomiku k (skupini ugljenih pločica) tako da kontakti 1’ i 2’ ostaju otvoreni. Automatski prebacivač u tako je podešen da se njegovi kontakti 1’ i 2’ zatvaraju čim pad napona, odnosno, otpor skupine ugljenih pločica k počinje da se približava najnižoj granici regulisanja.
Uređaj za regulisanje prema ovom pronalasku može se takođe upotrebiti i za regulisanje budiličke struje u električnim mašinama. Struja buđenja može se regulisati samo u granicama koje odgovaraju najnižoj j najvišoj vrednosti otpora ugljenog otporni nika. Ipak, vrlo je često potrebno da se struja buđenja u električnim mašinama može svoditi do nule. Prema ovom pronalasku, takav je jedan uređaj primera radi prikazan na slici 6. Električna mašina sastoji se od armature A i magnetnog namotaja F. Stru ja buđenja, koja kroz namotaj F teče. regu-liše se pomoću elektromagneta m i ugljenog otpornika k, pri čemu vibrirajući regulator z dejstvuje preko svojih kontakta 1 i 2. Kada se dostigne najveća vrednost otpora u-gljenog otpornika k, oslobađajući ga svakog pritiska, kontakti 2 i 3 zatvaraju se, i ma-gnetki namotaj F biva premošćen. Periodičnim otvaranjem i zatvaranjem kontak ta 2 i 3 buđenje električne mašine još
sc više smanjuje (granica opsega je do nule). Ovaj raspored im>,i i to preimućstvo da se regulisanje vrši be/ ikakve lenjivosti i zastoja, mada sam elektromagnet m sam po sebi predstavlja priličnu mehaničku inerci ju. Naime, kada se iznenadno pojavi visoki napon na električnoj mašini, koji bi trebao da se smanji, onda se skoro bez ikakvog zastoja to smanjenje postiže zatvaranjem kontakta 2 i 3 na vibratornom regulatoru a, daleko pre nego što bi elektromagnet m stigao da ugljeni otpornik k oslobodi svoga pritiska. Čim elektromagnet m podesi otpor ugljenog otpornika k na vrednost potrebni. za odgovarajuće podešavanje napojile struje, vibratorni regulator nastavi da deluje samo između kontakta 1 i 2.
Vrlo je često potrebno da se najveći otpor ugljenog otpornika k ograniči na jednu određenu najveću vrednost? Ovo se može postići ograničavajući dužinu putanje elek-tromagnetove armature a. Ali, kada se za vreme rada ugljeni otpornik ugreje i iste-gne, onda se i pritisak na ugljene pločice povećava, i time se tačno utvrđena najveća vrednost otpora jako smanjuje. Prema ovom pronalasku, ova se nezgoda može otkloniti postavljanjem jednog pomoćnog opružnog sredstva, koje pritiskuje na skupinu ugljenih pločica sa takvom jačinom, da ona ima željenu najveću vrednost otpora. Na slici 7 prikazano je jedno izvođenje ovog pronalaska u delo, gde je putanja elektromagnetove armature a, ograničena jednim podešavajućim zavrtnjem o. Ipak, skupina ugljenih pločica k nije sasvim oslobođenja pritiska pošto na nju neposredno dejstvuje opruga y. Ovaj pritisak ostaje skoro uvek isti, pa čak i kada se ugljeni otpornik istegne usled zagrevanja. Povećanje dužine ugljenog otponika može se lako kompenzirati slobodnim prostorom Kada armatura a elektromagneta m bude privučena i ugljeni otpornik k bude stisnut, čepovi x nalegnu na poklopac ugljenog otpornika, i time mu prenose pritisak neposredno.
Posle dužeg rada može se desiti da nastupi izvesna smetnja zbog rada kontakta na vibratornom regulatoru, na pr. usled nedovoljne dodirne površine na kontaktu 1:2 usled čega elektromagnet m ne biva odgovarajući napajan, te ugljeni otpornik k ima suviše veliki otpor. Usled toga može da nastupi i suviše jako zagrevanje otpornika. Prema ovom pronalasku, na dovodnim me-stima na ugljenom otporniku predviđeni ter mični osigurači, koji ,posle prekoračenja jed ne određene ili izvesne temperature ugljene skupine, automatski prekidaju spoj sa ot pomikom.
Na slici 8 prikazan je jedan primer izvođenja ovog pronalaska. Na jezičku d me-
talne ploče ugljene skupine k zaletovan je kraj dovodnog provodnika c, pomoću topljivog spoja 1. Kada temperatura ugljenog otpornik k, dostigne visinu tačke topljenja metala u spoju 1, spoj se kvari, i provodnik c se otkida bilo svojom sopstvenom težinom, ili pod uticajem jedne spiralne opruge, koja je oko njega obvijena. Na taj se način svako dalje napajanje kroz otpornik preki da, te se i svako dalje zagrevanje ugljenog otpornika sprečava.
Patentni zahtevi:
1.	Uređaj za regulisanje električnih napona ili struja pomoću jednog otpornika načinjenog od ugljenih pločica pritisnutih jedna na drugu, naznačen time, što jedan jednosta van potiskujući ili vučni elektromagnet neposredno, dakle bez posredstva ikakvih po-lužnih sistema ili izjednačavajućih uređaja, razvija i primenjuje promenljivi pritisak na ugljene pločice i što se napajanje elektromagneta vrši pod upravom jednog mehaničkog kontaktnog regulatora, na primer: vibri rajućeg regulatora, ili tome sličnog uređaja, na primer: cevi za električna pražnjenja, i to na takav način da se — nezavisno od karakteristike i eventualnih promena u uglje nim pločicama — uticaj rcgulišućih organa na osobine otpornika vrši tek kada napon ili struja postignu unapred određenu vrednost.
2.	Uređaj prema zahtevu 1, naznačen time, što se vibratorni regulator (z) snabđe-ven sa jednim namotajem (s) koji deluje zajednički na oprugu (f) i koji je uključen pre k > jednog podešavajućeg spoja (5) na ot pomiku (r), koji je uključen između kontakta (1 i .2).
3.	Uređaj prema zahtevu 1 i 2, naznačen time, što je vibratorni regulator (z) snabđe-ven, porec' glavnih kontakta (1 i 2), još sa jednim pomoćnim kontaktom (3), kojim se može, namotaj (s) elektromagneta (m) periodične da premošćuje.
4.	Uređaj prema zahtevima 1 do 3, na značm time, što je elektromagnet (m) snah deven sa diferencijalnim namotajima.
5.	Uređaj prema zahtevima 1, 2 i 4. naznačen time, što se magnetisanje elektro magneta (m), koje se vrši preko otpornika (r), iz izvora promenljivog napona, delimično ili potpuno stavlja van dejstva periodičnim dejstvovanjem kontakta (1 i 2) na vibratornom regulatoru (z).
6) Uređaj prema zahtevima 1 do 5, naznačen time, što se magnetisanje elektromagneta (m), koje stoji pod upravom jednog vi-'brirajućeg regulatora (z), vrši napajanjem iz nekog stranog izvora (b).
7.	Uređaj prema zahtevima 1 do 6, na značen time, što se vučni namotaj (w) au-
tomatskog prebacivaća (u) napaja preko kontakta (2 i 3) na vibrirajućem regulatoru (z), usled čega se povećava regulišući opseg u gljenog otpornika, i što jedan podržavajući namotaj (v), koji je uključen na ceo ugljeni otpornik ili na jedan njegov deo (k), održava armaturu automatskog prebacivaća (u) u izvučenom položaju sve dok se ne dostigne jedna određena najmanja vrednost otpora ugljenog otpornika.
8.	Uređaj prema zahtevima 1 do 7, naznačen time, što pri podešavanju kod elek-trjičnih mašina, vibrirajući regulator (z), posle prenosa rada sa kontakta (1 i 2) na kontakte (2 i 3), svodi buđenje tih mašina do
nule, periodičnim premošćavanjem magnetnog namotaja (f) tih mašina.
9.	Uređaj prema zahtevima 1 do 8, naznačen time, što je postavljena jedna pomoćna opruga (y) pomoću koje se ugljeni otpornik (k) rasterećuje do neke podešavajuće vrednosti, te se time utvrđuje gornja granica njegovog otpora.
10.	Uređaj prema zahtevima 1 do 9, naznačen time, što je ugljeni otpornik (k) snab-đeven sa termičnim osiguračem, na pr. za-lemljeni spoj (1) između odvodne čeone ploče (d) i odvodnog provodnika (c) tako da pri prekomerno jakom zagrevanju otpornika taj se spoj raskida sam od sebe.
Ad patent broj 11197
. n:
M
-f—	' X	>	•O .			
		I
Z
Ad patent broj 11197
J
!'%£

di>-^
7
44

1
TigA
x	r
<7


Ispravka patentnog spisa br. 11197 Klasa 21 (8)
Na str. 2 u drugom stupcu iza 27 reda odozdo, koji glasi: „taja s elebtroma gneta m vraća se opet" treba dodati: „na svoju maksimalnu vrednost tako da se"
Uprava za zaštitu ind. svojine (Jugoslavija).