Titel: E. Lacoine's Phidol oder Sparregulator für elektrisches Licht.
Fundstelle: Band 257, Jahrgang 1885, S. 19
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E. Lacoine's Phidol oder Sparregulator für elektrisches Licht. Mit Abbildungen. Lacoine's Phidol oder Sparregulator für elektrisches Licht. In der Lumière électrique, 1885 Bd. 15 * S. 356 hat E. Lacoine in Constantinopel eine Schaltungsweise für elektrische Lampen in Verbindung mit einem aus Drahtwiderständen von bestimmter Gröſse gebildeten, von ihm Phidol oder Sparregulator (Φειδωλός = Phidolos) genannten Regulator beschrieben, mittels dessen der Verbrauch an Kupfer zu den Stromleitern ganz wesentlich vermindert werden könnte. Bei jeder elektrischen Beleuchtungsanlage muſs man die Stromstärke in jeder Lampe bei jeder Anzahl eben brennender Lampen constant zu erhalten streben, um nicht nur Lichtschwankungen, sondern auch eine Beschädigung der Lampen selbst zu verhüten. Man erreicht dies gewöhnlich durch die sehr kostspielige Verwendung dicker Stromleiter. In Fig. 1 bedeutet D eine Dynamomaschine mit constanter Klemmenspannung E, gemessen am besten an den Klemmen des Vertheilers V, von welchem mehrere Stromkreise A, B, C.. abgehen; alle Stromkreise mögen Lampen derselben Gattung enthalten, die Lampengruppe A aber verhaltniſsmäſsig weit von V entfernt sein. Die Spannung, die Stromstärke, der Widerstand einer glühenden Lampe mit Einschluſs der Zuleitungen seien e, i und p, die Zahl der Lampen der Gruppe A sei n und der Widerstand der Stromleiter MN sei r; dann ist die Stärke des Gesammtstromes in MN: J=n\i=\frac{E}{r+\varrho\,:\,n}=\frac{n\,E}{n\,r+\varrho} . . . . . . .  (1) i=\frac{E}{n\,r+\varrho} . . . . (2)      r=\frac{E-e}{n\,i} . . . . . . .  (3) Fig. 1, Bd. 257, S. 19 Löscht man einzelne Lampen der Gruppe A aus, so leiden darunter die Lampen der anderen Gruppen nicht, denn die Dynamomaschine D erhält die Klemmenspannung an V constant; wohl aber ändert sich die Spannung bei M. Läſst man z.B. bloſs eine Lampe in A brennen, so steigt die Stromstärke auf i' = E : (r + ρ), welche die Lampe beschädigen könnte. Soll dies nicht geschehen, so müſste in Formel (2) das Product nr so klein gegen ρ sein, daſs es vernachlässigt werden kann; r müſste also um so kleiner, d.h. der Querschnitt der Leiter um so dicker gemacht werden, je gröſser n ist. Setzt man nun: n\,r=a\,\varrho . . . . . . (5) worin a eine sehr kleine Zahl ist, und bestimmt man aus der Länge l in Meter und dem Durchmesser in Millimeter der Leiter den Widerstand r = kl : d2, worin k einen von dem verwendeten Metalle abhängigen Coefficient bedeutet, so würde, wenn alle Lampen zugleich brennen oder ausgelöscht werden sollen, d2 = kl : r und wegen Formel (3) weiter d2 = klni : (E – e) sein. Soll dagegen auch eine Lampe allein brennen können, so müſste der Durchmesser der Leiter den Werth D haben, der nach der Gleichung (5) sich ergibt aus: D^2=k\,l\,n:a\,\varrho . . . . . . . . . . (6) Es wäre demnach, weil auch ρi = e ist: D2 : d2 = (E – e) : aρi = (E – e) : ea = c. Wäre z.B., wie dies zu sein pflegt, a = 0,03, (Ee) : e = 20 : 100, so fände sich c=\frac{20}{100}\,\times\,\frac{100}{3}, also ungefähr c = 7, d.h. man würde etwa 7mal so viel Kupfer brauchen, wenn jede Lampe einzeln brennen können soll. Ein Mehrverbrauch von Kupfer tritt stets ein, sobald D > d, oder E > e (a + 1) ist, also bei guter Ausführung E > 1,03 e. Wenn man nun aber unter Beibehaltung des aus Formel (3) sich ergebenden Werthes von r die Lampen unabhängig von einander machen will, so kann man dies dadurch erreichen, daſs man bei M einen eigentümlichen Widerstandsregulator anbringt, welchen Lacoine, weil derselbe eine Ersparniſs an den Leitern ermöglicht, „Phidol“ nennt. Man kann nämlich in der Formel (2) die Stromstärke i besser noch für jede Zahl brennender Lampen constant machen, wenn man, da E und p schon constant sind, auch nr noch constant macht. Soll rn = q constant werden, so muſs bei abnehmender Lampenzahl n der Widerstand r wachsen, was durch Einschaltung eines künstlichen Widerstandes erreicht werden kann. Bezeichnet man diesen künstlichen Widerstand mit r2, den unveränderlichen der Leitung dagegen mit r1, so muſs r1 + r2 = q : n oder r2  = q : nr1 gemacht werden. Wären z.B. 4 Lampen in der Gruppe A und wäre r1 =1,5 Ohm, so wäre q = 4 × 1,5 = 6 zu setzen und dann: wenn alle Lampen brennen: r2 = ¼  q – 1,5 = 6/4 – 1,5 =0, drei r2 = 6/3 q – 1,5 = 0,5 zwei r2 = 6/2 q – 1,5 = 1,5 eine Lampe brennt: r2 = 6/1 q – 1,5 = 4,5 zu machen. Man kann hierzu einfach einen Widerstandskasten benutzen, welcher die Widerstände 0,5, 1,5 und 4,5 Ohm enthält, die durch Einstecken von Stöpseln auszuschalten sind, wenn sie durch die Widerstände einer entsprechenden Anzahl brennender Lampen entbehrlich werden. Fig. 2., Bd. 257, S. 20 Diesen Regulator hat nun Lacoine nach Engineering, 1885 Bd. 39 S. 297 (vgl. auch daselbst * S. 221) in der aus Fig. 2 ersichtlichen Weise selbstthätig gemacht. Mit a, b, c und d sind die vier Lampen der Gruppe A bezeichnet, welche zwischen M und N1 in die Leitung MN (Fig. 1) eingeschaltet sind und durch sie von der Dynamomaschine D gespeist werden. Das Ende N1 des Leiters N ist an die Achse X eines Contactarmes XC geführt, welcher sich jenseits der Achse in einen Zeiger E fortsetzt. Liegt der Contactarm auf I, so legt er N1 unmittelbar an den Draht Y, von welchem die 4 Stromwege nach den 4 Lampen abzweigen, vor den Lampen aber noch je einen Elektromagnet durchlaufen und in einem Stöpselumschalter a1, b1, c1 und d1 unterbrochen werden können; der Zeiger E steht dabei auf 4 und deutet an, daſs alle 4 Lampen brennen. Liegt C dagegen auf II, III, IV und V, so deutet der auf 3, 2, 1 und 0 stehende Zeiger E an, daſs 3, 2, 1 und keine der Lampen brennen. In den drei ersten dieser vier Fälle sind anstatt der nicht brennenden Lampen 4,5 bezieh. 1,5 oder 0,5 Ohm Widerstand im Regulator eingeschaltet. Die Gröſse der drei Widerstände des Regulators beträgt nämlich 0,5, 1 und 3 Ohm und ist so bemessen, daſs ihre Summirung immer die kurz vorher berechneten Werthe 0,5, 1,5 und 4,5 Ohm liefert. Um eine auf die Achse X des Zeigers E aufgesteckte Scheibe P läuft eine Kette oder eine Seidenschnur, welche bei o befestigt ist und zwischen den Ankern α, β, γ und δ der  Elektromagnete so über kleine Röllchen p gelegt ist, daſs der vom Elektromagnete angezogene Anker die Kette oder Schnur zu einer Schleife abbiegt, wie dies in Fig. 2 bei den beiden zu den mittels der Stöpsel in a1 und c1 eingeschalteten Lampen gehörigen Elektromagnetankern α und γ zu sehen ist. Die Kette oder Schnur wird durch ein am freien Ende hängendes Gewicht W straff gehalten und deshalb richtet sich zunächst die Durchbiegung der Kette oder Schnur, demgemäſs aber auch die Stellung des Contactarmes und des Zeigers und endlich auch die Gröſse des eingeschalteten künstlichen Widerstandes einfach nach der Zahl der zu Folge der Stöpselung in den Umschaltern eben brennenden Lampen. Brennt gar keine Lampe, so ist der Widerstand 4,5 Ohm zwar ebenfalls eingeschaltet; dies ist aber unbedenklich, weil ja die Leitung N1 M in allen vier Umschaltern unterbrochen ist.