Vorrichtung zum Erzielen einer praktisch konstanten Generatorspannung bei stark wechselnder Tourenzahl. Die Erfindung bezieht sich auf die Auf gabe, die Klemmspannung eines Generators, dessen Tourenzahl starken Schwankungen ausgesetzt ist, innerhalb enger Grenzen prak tisch konstant zu halten. Die Vorrichtung gemäss der Erfindung ist insbesondere für elektrische Zugbeleuchtungsanlagen bestimmt, die mit einer vorn der Wagenachse ab ange- getriebenen Gleichstromdynamo und einer sogenannten Pufferbatterie arbeiten.
Die Erfindung besteht darin, dass parallel zu einer Feldwicklung, welche auf die Er zeugung der zu regelnder) Spannung hinwirkt, eine Elektronenentladungsvorrichtung ge schaltet ist, deren innerer Widerstand bei zunehmender Tourenzahl des Grenerators ab nimmt, und umgekehrt. Die Feldwicklung könnte beispielsweise die Erregerwicklung des Generators selbst sein, oder auch dieje nige einer den Generator erregenden Erreger dynamo. Die Entladungsvorrichtung kann dabei aus mindestens einer Zweielektrodenröhre bestehen, deren Glühkathode vom Generator gespeist wird.
Da im allgemeinen die Lampen der An lage bei einer Spannung brennen müssen, die geringer als die Generatorspannung ist, die erforderlich ist, um die Batterie in genügen dem Masse zu laden, ist es empfehlenswert, von den Polen der Glühkathode der genann ten Zweielektrodenröhre, den einen mit einer der Klemmeu des Generators und den an dern mit dem einen Ende eines in dem Be lastungskreise des Generators liegenden Wi derstandes zu verbinden, dessen anderes Ende mit der andern Klemme des Generators ver bunden ist.
Die Zeichnung veranschaulicht zwei Aus führungsbeispiele des. Erfindungsgegenstandes. Bei der Ausführung gemäss Fig. 1 wird der erforderliche Strom von einem Gleich- stromgenerator 1 mit Feldwicklung 2 und bei Stillstand des Generators (oder bei einer zu niedrigen Tourenzahl desselben) von einer Pufferbatterie 3 geliefert, die von dem Ge nerator 1 geladen wird. In die Verbrauchs leitung des Generators ist ein unveränder licher Widerstand 4 eingeschaltet, in dem beim Brennen der Lampen ein geringer Spannungsverlust auftritt, dessen Zweck nachstehend erörtert wird. Es befindet sich ferner in der Verbrauchsleitung ein selbst tätig regulierbarer Widerstand 5 und eine Anzahl von parallel geschalteten Liehtquellen 6.
Die Verwenduug des selbsttätigen Wi derstandes ä ist bekannt und dient dazu, in diesem Widerstand einen konstanten Span nungsverlust zu erzeugen, der von der Anzahl von augenblicklich eingeschalteten Lampen 6 unabhängig ist.
Die Erregerwicklung 2 des Generators wird von einer Hilfs- oder Erregerdynamo 7 gespeist, die sich selbst über einen Wider stand 9 mittelst einer Feldwicklung 8 erregt.
Parallel zu der Feldwicklung 8 ist eine Zweielektrodenröhre 10 geschaltet, deren Anode 11 mit dem einen Ende der Wicklung 8 verbunden ist, und bei der der eine Pol der Glühkathode 12 mit dem andern Ende der Wicklung 8 und der andere Pol der Kathode 12 über eine Leitung 13 und einen Regelwiderstand 14 mit dem vom Genera tor 1 abgewandten Ende des Widerstands 4 verbunden.
Diese Vorrichtung arbeitet nun wie folgt: Wenn man annimmt, dass bei einer Zugge schwindigkeit von etwa 25 km in der Stunde die Klemmenspannung des Generators 1 so hoch gestiegen ist, dass dieser Generator mit- telst eines der zu diesem Zweck bekannten Relais au die Verbrauchsleitung geschaltet wird, so wird bei weiter zunehmender Tou renzahl die Klemmenspannung des Genera- tors Neigung dazu zeigen, noch mehr zuzu nehmen, was verhindert werden muss.
Dies geschieht auch in der Tat, da der Glüh faden 12 der Zweielektrodenröhre 10 dem zufolge stärker erhitzt wird, so dass der innere Widerstand der Röhre abnimmt, und der Strom in der Feldwicklung 8 der kleinen Erregerdynamo 7 schwächer wird. Dies hat wieder zur Folge, dass der Strom in der Feldspule 2 abnimmt, so dass infolgedessen die Klemmenspannung des Generators 1 trotz der erhöhten Töurenzahl nahezu konstant bleibt.
Die Leitung 13 kann auch unmittelbar über den Widerstand 14 an die obere Generatorklemme angeschlossen werden. Die dargestellte Vorrichtung, bei der dieser An schluss jenseits des kleinen Widerstandes 4 erfolgt, hat jedoch den Vorzug, da nunmehr die Spannung des Generators tagsüber auf dem Wert gehalten wird, der abends an die Lampen plus Widerstand 5 anzulegen ist, während abends die Generatorspannung einige Volt, nämlich um den in 4 auftreten den Spannungsverlust, mehr betragen wird.
Es scheint schliesslich auch möglich, durch die Anwendung der beschriebenen Regelungsvorrichtung den automatisch ver änderlichen Widerstand 5 ganz fortzulassen, da die an den Lampen 6 liegende Spannung ohnehin schon konstant gehalten wird, gleich viel ob sie brennen oder nicht, während bei blossem Batteriebetrieb kein Vorschaltwider- stand erforderlich ist.
Die in Fig. 2 dargestellte Vorrichtung entspricht -der in Fig. 1 dargestellten, aber enthält ausserdem Elemente, die verhindern, dass der durch die Batterie 3 fliessende Strom einen vorausbestimmten Wert überschreitet. Zu diesem Zweck ist parallel zu der Zwei elektrodenröhre 10 eine zweite Zweielektroden röhre 15 geschaltet, die eine Anode 16 und einen Glühfaden 17 hat, der parallel zu einem Widerstand 20 liegt, der in Reihe mit der Pufferbatterie 3 zwischendie Generatorklemmen geschaltet ist.
An der Kathode, bezw. an der Kathode mit dem in Reihe mit ihr lie genden, in die Leitung 18 eingefügten Wi derstand 19, liegt also der im Widerstand 20 auftretende Spannungsverlust. Die Zwei- elekrodenröhre 15 ist derart eingestellt, dass praktisch keine Emission des Glühfadens auftritt, solange die Stromstärke im Zweig 3, 20 unter einem bestimmten Wert bleibt.
Wird dieser Wert jedoch überschritten; so fängt die Kathode 17 zu emittieren an; der innere Widerstand der Zweielektrodenröhre 15 nimmt ab, und da letztere ,parallel zu der Feldwicklung 8 der Erregerdynamo liegt, wird, dem Beispiel nach Fig. 1 entsprechend, die Klemmenspannung des Generators 1 ab nehmen, bis die Stromstärke im Zweig 3, 20 auf den zulässigen Wert zurückgebracht worden ist.
Auf diese Weise erhält man ei nen Schutz für die Batterie 3 im Falle diese unmittelbar vorher zu weit entladen werden sein sollte oder im Falle eines Kurz schlusses in derselben; aber zugleich hat man noch einen Schutz mehr gegen die un- zulässig hohe Steigerung der Spannung des Generators 1, zum Beispiel wenn die Zwei elektrodenröhre 10 in Unordnung geraten sollte, da diese Spannungserhöhung von ei nem starken Ansteigen des Ladestroms inner halb der Batterie 3 begleitet sein würde, was auf diese Weise unmöglich gemacht ist.