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Schaltung zur individuellen Speisung parallelgeschalteter
Verbraucher
Bei der Parallelschaltung von Verbrauchern kann es notwendig sein, dass in den einzelnen Fällen die Verbraucherspannung geringfügig voneinander abweicht. Dies tritt z. B. bei der Ladung von Batterien auf, wenn diese einen unterschiedlichen Ladungszustand haben. Sind bereits zwei Batterien an ein und dieselbe Verbraucherspannung angeschlossen und es wird eine dritte Batterie im entladenen Zustand angeschlossen, so übernimmt diese dritte Batterie den gesamten Strom des Gleichrichtergerätes. Die andern beiden Batterien werden in ihrer Ladung zurückgestellt. Ist die Leistung des Gleichrichtergerätes genügend gross, so kann es in diesem Fall vorkommen, dass die dritte Batterie einen zu hohen Strom übernimmt, der die Batterie oder die dazwischengeschalteten Armaturen gefährdet.
Um dies zu vermeiden, ist es bekannt, eine Strombegrenzung des Batteriestromes vorzunehmen. Diese Strombegrenzung bewirkt wieder, dass die Spannung für die beiden ersten Batterien abgesenkt wird und damit die Ladung dieser Batterievorläufig zum Stillstand kommt. Um diesen Nachteil zu vermeiden, hat man bisher je ein Gleichrichtergerät für jede Batterie vorgesehen oder man hat Teile dieser Gleichrichtergeräte zusammengefasst, so z. B. einen gemeinsamen Transformator geschaffen mit mehreren Transformator-Sekundärwicklungen, an die die einzelnen Verbraucherstromkreise über ein Stellglied mit Regler angeschlossen wurden.
Alle diese Nachteile vermeidet die Erfindung. Diese besteht darin, dass bei einer Schaltung zur Speisung parallelgeschalteter Verbraucher aus dem Wechsel- bzw. Drehstromnetz unter Verwendung einer Gleichrichteranordnung diese aus einer die Verbraucher speisenden Brückenschaltung zweier Gleichrichter herkömmlicher Bauweise für alle Verbraucher gemeinsam und zweier Gleichrichter nach Art der steuerbaren Silizium-Gleichrichter für jeden einzelnen Verbraucherkreis besteht, die durch je einen zugeordneten Regler steuerbar sind, der den Soll-und Istwertvergleich des dem Verbraucher zugeführten Stromes, insbesondere Ladestromes, durchführt.
Nach der Erfindung können also mehrere Verbraucher angeschlossen werden und unabhängig voneinander, entsprechend dem Ladungszustand der Batterie, auf Konstantstrom bzw. auf Konstantspannung geregelt werden.
An Hand der Fig. l soll zunächst das bekannte Prinzip der Regelung mit steuerbaren Silizium-Gleichrichtern in einer einphasigen Schaltung erläutert werden. Die Brückenschaltung sieht zwei Gleichrichter la und Ib der herkömmlichen Bauweise (z. B. Selengleichrichter) und zwei Gleichrichter 2a und 2b als steuerbare Silizium-Gleichrichter vor. An diese Brücke wird der Verbraucher, im Beispiel die Batterie 4, angeschlossen. Der Regler 3 regelt die Batteriespannung je nach dem Ladezustand entweder auf konstante Spannung oder aber, vor allen Dingen, zu Beginn der Ladung auf konstanten Strom. Der Stromwandler 5 führt dem Regler 3 die erforderliche Istgrösse des Ladestromes zu, während die Sollgrösse im Regler selbst in bekannter Weise gebildet wird.
Der Regler 3 führt den Sollistwertvergleich durch, verstärkt die Differenz und wandelt diese in einen winkelabhängigen Impuls zur Steuerung der steuerbaren Silizium-Gleichrichter 2a und 2b um.
Fig. 2 soll das Prinzip der Erfindung näher erläutern, nach welcher die in Fig. 1 gezeigte Gleichrich-
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terbrückenschaltung aufgelöst ist, d. h. es sind zwar die Gleichrichter la und 1b der herkömmlichen Bauweise entsprechend Fig. 1 vorgesehen, jedoch sind für jeden einzelnen Stromkreis besondere steuerbare Silizium-Gleichrichter 2a, 2b für den ersten Stromkreis und 3a und 3b für den zweiten Stromkreis vorgesehen. Weitere Silizium-Gleichrichter werden für weitere Kreise vorgesehen. Die Verbraucher der einzelnen Stromkreise, die Batterien 5a, 5b usw. sind jeweils an die steuerbaren Silizium-Gleichrichter angeschlossen. Die zugeordneten Regler sind mit 4a und 4b bezeichnet.
Die Regler regeln nun jede einzelne Batterie auf einen konstanten Strom oder auf eine konstante Spannung, wie es der jeweilige Ladezustand erfordert oder wie es festgelegt wird. An Hand des Prinzipschaltbildes ist leicht zu erkennen, dass nach der Erfindung jeder der einzelnen Stromkreise unabhängig von dem andern Kreis ist. Die Schaltung hat ausserdem den Vorteil, dass nur zwei konventionelle Gleichrichter unabhängig von der Zahl der Verbraucherstromkreise erforderlich sind.
Das Gleichschaltungsprinzip nach der Erfindung lässt sich auf eine dreiphasige Schaltung, wie Fig. 3 dies zeigt, ausdehnen. Hiebei sind wieder die konventionellen Gleichrichter la, lb, lc (z. B. Selengleichrichter) gemeinsam für alle Stromkreise. Jeder Einzelstromkreis enthält wieder die steuerbaren SiliziumGleichrichter 2a, 2b 3a, 3b 4a, 4b und die dazugehörigen Regler 5a, 5b und 5c sowie die Verbraucher 6a, 6b und 6c. Im Schaltungsbeispiel sind die steuerbaren Silizium-Gleichrichter in Einphasen-Schaltung angeordnet, was sich nach der Höhe des Strombedarfes der einzelnen Verbraucher richtet. Es ist auch hier eine dreiphasige Schaltung möglich.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Schaltung zur individuellen Speisung parallelgeschalteter Verbraucher aus dem Wechsel- bzw.
Drehstromnetz unter Verwendung einer Gleichrichteranordnung, dadurch gekennzeichnet, dass diese aus einer die Verbraucher speisenden Brückenschaltung zweier Gleichrichter herkömmlicher Bauweise für alle Verbraucher gemeinsam und zweier Gleichrichter nach Art der steuerbaren Silizium-Gleichrichter für jeden einzelnen Verbraucherkreis besteht, die durch je einen zugeordneten Regler steuerbar sind, der den Soll- und Istwertvergleich des dem Verbraucher zugeführten Stromes, insbesondere Ladestromes, durchführt.