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Den Gegenstand der Erfindung bildet eine Einrichtung, durch welche die Stromverhältnisse in elektrischen Stromkreisen bei Belastungsänderungen geregelt worden. Es handelt sich im vorliegenden Falle um Stromkreise mit darin eingeschalteter Sammlerbatteria und einer mit dieser in Hintereinanderschaltung arbeitenden Zusatzdynamo, deren Feldwicklung mit elektrischen Leitungswiderständen derartig in Verbindung steht, dass sich das elektrische Feld mit Hilfe der Widerstände ändern und umkehren lässt. Solche Einrichtungen sind bereits bekannt, doch hat man bei allen diesen Schaltungen die Änderung der Widerstände durch Ein-und Ausschalten eines Teiles der Widerstandsdrähte bezw. ganzer Widerstandsdrähte durch Schalthebel und Stromschlussknöpfe bewirkt.
Insbesondere
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Feld umzukehren, den Stromkreis an den Widerständen unterbrochen. Bei allen diesen Schaltungen ist es für die Änderung des Feldes bezw. dessen Umkehr nötig, mit dem Schalthebel eine beträchtliche Strecke über Stromschlussstücke zurückzulegen. Hiebei leiden die Stromschlussflächen durch Unterbrechungsfunken sehr, namentlich dort, wo zum Zwecke der Umkehr des magnetischen Feldes eine vollständige Unterbrechung des Stromes erfolgt.
Nach vorliegender Erfindung wird alles Ein- und Auschalter von Widerstandsdrähten gänzlich vermieden, indem man diese ein für allemal fest in die Stromkreise einfügt und gewissermassen nur den spezifischen Widerstand das Materials willkürlich ändert. Man wird hiefür selbstverständlich möglichst günstiges Material verwenden. So kann man Kohlo benutzen, deren Widerstand durch Druck starke Änderungen erleidet. Die Verwendung solchen Widerstandsmaterials aus Kohle an sich ist allerdings nicht mehr neu, ebenso wie die Verwendung von Druck bei Kohlenwiderständen bereits nutzbar gemacht ist.
Bei den bekannten Einrichtungen ändert jedoch der Widerstand die Intensität des ihn durchHiessenden Stromes nur innerhalb gewisser Grenzen ; eine Herabminderung auf Null oder gar eine Umkehr des Stromes, ohne dass die Verbindungen gelöst werden oder irgendwo
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für diese Zwecke ist vielmehr bis jetzt überhaupt nicht bekannt geworden.
Ein HeispieL wie man die Kohle für den vorliegenden Zweck verwenden kann, zeigt
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die oberen Enden 13 der beiden Kohlensäulen mit den Enden der Batterie verknüpft sind. Die Kohlepsäulon werden daher dauernd von einem schwachen Strom durchflossen. Solange der Widerstand der beiden Säulen gleich ist, liegt der Punkt 8 der Kohlensäulen auf
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nach dem Arbeitsn\ond die Feder 16 ist so angespannt, dass beide Kohlensäulen gleichen Widerstand beaitzeBwonn diejenige mittlere Stromstärke im Netz herrscht, mit der die Dynamomaschine dauernd belastet werden soll.
Ist die Delabzung des Netzes grösser, so
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durch die Windungen 6 über die Säule 10 nach dem negativen Pol der Batterie 4, und zwar ist dieser Strom um so stärker, je stärker der Zug ist, mit welchem der Eisenkern in das Solenoid hineingezogen wird, d. h. je stärker der Strom ist, den das Netz empfängt.
Die Wicklungen 6 umkreisen den Feldmagneten der Zusatzmaschine ö nun in solchem Sinne, dass sich die elektromotorische Kraft der Zusatzdynamo und diejenige der Batterie unter diesen Umständen addieren ; infolgedessen schickt jetzt die Gruppe"Batteriezusatzdynamo" Strom in die Leitungen und erzeugt so den übor die mittlere Stromstärke hinausgehenden Strom, so dass die Dynamomaschine 1 nach wie vor nur mit der mittleren Stromstärke belastet bleibt. Sinkt dagegen der Strom im Netz unter das genannte Mittel, so überwiegt der auf die Kohlensäule 9 ausgeübte Druck. Infolgedessen fliesst ein Strom von dem positiven Pol der Batterie über die Säule 9 durch die Windungen 6, und zwar in umgekehrter Richtung wie vorher.
Unter diesen Umständen kehrt sich die Polarität der Zusatzdynamo um und ihre elektromotorische Kraft ist derjenigen der Batterie entgegengesetzt. Die Gruppe"Batterie-Zusatzdynamo"nimmt jetzt Strom auf, d. h. die Batterie wird geladen, und die Dynamomaschine J ! behält ihre mittlere Belastung wie vorher. Es ist nicht nötig, die beiden Endleitungen der Kohlensäulen ss, JO, wie hier beschrieben, an die Endpole der Battcno anzuschliessen ; man kann sie vielmehr auch an irgendeine gerade Zahl von wenigen Zellen anlegen, die man dann passend wechselt, oder sie sonst an eine beliebige konstante elektromotorische Kraft anschliessen. Die Verbindungsstelle 7 liegt in diesem Falle in der Mitte dieser Elemente oder der elektromotorischen
Kraft.
Anstatt die Kohlenwiderstände direkt mit den Wicklungen 6 zu verknüpfen, kann man sie auch in bekannter Weise an die Enden der Feldmagnetwicklung einer kleinen
Erregermaschine anlegen, die ihrerseits die Wicklung 6 speist. Man erreicht dadurch, dass man in den Kohlensäulen mit kleineren Stromstärken arbeiten und die Säulen selbst in kleineren Abmessungen ausführen kann.
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in die andere Diagonale irgendeine konstante Stromquelle, z. D. einige Elemente, die ganze Batterie oder das Netz gelegt ist. Die Schaltung ist nach dem obigen leicht verständlich. Bei stärken Strömen wird man in allen Fällen vorziehen, nur einen von einem Nebenschlusswiderstand abgezweigten Teilstrom an Stelle des ganzen I1auptstromes durch
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Bei den bisher beschriebenen Ausführungsbeispielen der Regalungseinrichtung sind als Stromerzeuger nur Gleichstrommaschinen aufgeführt. Die Erfindung lässt sich jedoch nach für Einrichtungen in Verbindung mit Wechselstrom-oder Drehstromerzeugern nutzbar machen. Zu diesem Zwecke wird zwischen dem Wechselstrom- bezw. Drehstromkreise und
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gleichstromumformer eingeschaltet. Fig. 3 der Zeichnung zeigt z. B. einen Schaltungsplan der Regelungseinrichtung für ein Wechselstromnetz. Die Wechselstrommaschine 19 speist durch Schleifringe und Leitungen 20 zunächst den Transformator 21, der hochgespannten Wechselstrom für die Netzleitungen 22 und 23 liefert.
Der Strom der Leitung 23 geht durch das Solonoid 24 und bewirkt, dass die Wippe 25 je nach der Stromstärke mehr oder weniger auf die Kohlenwiderstände. 9 und 10 drückt und deren Widerstände in entgegengesetztem Sinne ändert. Von zwei Enden der Widerstände 9 und 10 führen zwei Leitungen 26 und 27 zu den Endpolen der Sammlerbatterie 4, während von einer mittleren Zelle dieser Batterie eine Leitung 37 zu der Feldmagnetwicklung 28 der Zusatzdynamo 5 und von da nach den anderen beiden Enden der Kohlenwiderstände 9 und 10 führt. Die Zuaatzdynamo liegt in Hintereinanderschaltung mit der Sammlerbatterie 4 in einem Stromkreise 29, 30, welcher mit Hilfe von Schleifbürsten durch einen auf die Wechselstrommaschine 19 aufgesetzten Gleichstromkollektor 31 geht.
Durch letzteren wird der Wochselstrommaschine von der Batterie 4 Gleichstrom zugeführt und im Anker der Maschine in Wechselstrom umgeformt, sobald die Zusatzdynamo 5 durch ihre Feldmagncte 28 so jrregt wird, dass sich ihre elektromotorische Kraft zu derjenigen der Batterie addiert. Um-
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entgegengesetzt gerichtet ist.
Die Batterie 4 sendet daher Gleichstrom in den Umformer M, welcher in die Leitungen, 30 ah Wechselstrom eintritt, wenn ein die mittlere Stärke überschreitender Strom in das Netz 22, 23 übertritt, während umgekehrt ein Teil des von der Maschine 19 erzeugten Wechselstromes durch den Umformer 91 in Gleichstrom umgewandelt und als Ladestrom in die Batterie 4 geschieht wird, sobald die Belastung des Netzes 22, 2 ! J die mittlere Belastung unterschreitet.
In Fig.. 4 ist ein besonderes Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, in welchem neben der Wechselstromdynamo 19 ein besonderer rotierender Umformer 32 auf dieselbe Achse gesetzt ist, dessen Leistungsfähigkeit derjenigen der Batterie 4 gerade entspricht. Der Umformer 32, der natürlich auch besonders angetrieben werden kann, ist der Hauptwechselstromdynamo 19 mit seiner Wechselstromseite durch die Leitungen 33 und 34 parallel geschaltet, während die Gleichstromseite, wie in Fig. 3, durch die Leitungen 35 und 36 an der in Hintereinanderschaltung mit einer Zusatzdynamo 5 arbeitenden Batterie 4 anliegt, wobei die Zusatzdynamo in gleicher Weise wie in Fig. 4 unter Vermittlung von Kohlenwiderständen der Belastung des Netzes entsprechend erregt wird.
Genau in derselben Weise wie in Netzen für einphasigen Wechselstrom kann dieselbe Schaltung auch in Drohstromnetzen Verwendung finden. Sind die drei Leiter des Drehstromnetzes stets gleich belastet, so wird man, wie in Fig. 3 gezeichnet, auch nur einen
Leiter durch das Solenoid 24 führen. Können dagegen die drei Leiter auch ungleich he- lastet sein, so wird man irgendeinen in bekannter Weise von allen drei Phasen beeinflussten
Apparat für die Ausübung des Regelungsdruckes auf die Wippe 25 verwenden.
In der Fig. 3 ist die Anordnung so getroffen, dass der durch die Kohlonwiderstände gehende Strom die Foldmagnete der Zusatzdynamo 5 direkt erregt. Hiezu ist im allgemeinen ein Strom erforderlich, der für seine maximale Stärke ziemlich erhebliche Abmessungen der Kohlenwiderstände erfordert. Um die Stromstärken der Regelungseinrichtung möglichst klein zu halten, pflegt man in ähnlichen Fällen eine kleine Zwischendynamo einzuschalten, deren Feldmagnete durch die kleinen Ströme der Regelungseinrichtung erregt werden und deren stärkerer, ersteren nahezu proportionaler Ankerstrom wieder zur Erregung der Feld- magnete der Zusatzdynamo 5 dient. Solche Zwischsssdynamos können auch hier, ebenso wie bei der Einrichtung der Fig. 1 und 2, zweckdienlich vor wendet worden.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Einrichtung zur Regelung eines elektrischen Stromkreises mit veränderlicher Belastung unter Benützung einer Akkumulatoren-Pufferbatterie und einer mit ihr in Serie
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widerstände eingeschaltet sind, deren Grösse und damit die Stärke des Erregerstromes also auch die Spannung der Zusatzmaschine durch Änderung des auf den Widerständen lastenden Druckes in Abhängigkeit von der Belastung im Stromkreis selbsttätig geändert wird, dadurch gekennzeichnet, dass zwei hintereinander geschaltete Kohlenwiderstände an eine Anzahl von Elementen der Batterie oder an die ganze Batterie parallel geschaltet sind, während die Erregerwicklung der Zusatzdynamo oder der Erregermaschine zwischen dem Verbindungs- punkte beider Widerstände und der Mitte der Elemente der Batterie geschaltet ist, so dass,
wenn bei Schwankungen der Belastung oberhalb oder unterhalb der normalen der eine oder der andere Kohlenwiderstand sich ändert, die Erregung in der Zusatzdynamo oder in der Erregermaschine sich umkehrt, mithin die Zusatzmaschine in einem Falle die Batterie unterstützt (Entladung) oder ihr entgegenwirkt (Ladung).