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Energieerzeugungsanlage, insbesondere Kleinaggregat Die Erfindung
bezieht sich auf die weitere Verbesserung von Energieerzeugungsanlagen, insb°so@ndere
transportablen Klei:naggrogaten mit einzr Verbrennungskraftmaschine und einem damit
gekoppelten elektrischem Generator, der einiVerbra:uchernetz speist, und mit Anlauf
und Stillsetzung in. Abhängigkeit von der Schließung bzw. Unterbrechung des Verbraucherstromkreises,
isteht.
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Derartige Aggregate sind unter anderem als Stromerzeuger in entlegenen
Gegenden geeignet, bei denen ein Anach.luß an ein elektrisches überlandnetz fehlt,
z. B. für Farmhäuser, abseits. vom Wegei liegende Hotels, für Expeditionen usw.
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Unsprünglich wurden die für solche Zwecke be-
stimmten Aggregate
von Hand angelassen., indem zunächst die Verbrennu:ngskraftmaschine angeworfen wurde,
worauf der durch den, a:ngekuppclten Generator erzeugte Strom für Verbraucherzwecke
nutzbar gemacht werden konnte. Sobald elektrischer Strom nicht mehr benötigt wurde,
wurden die Aggregate von Hand. wieder abgeschaltet.
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Man. ist dann zur Fernsteuerung und zur Automatisierung der Aggregate
übergegangen.
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Es sind Ausführungsformen bekannt, bei welchen von. dem Aggregat eine:
besondere Steuerleitung zu einer ge-#vünGchten Stelle gelegt ist, an welcher vermittels
eines besonderen Kommandoschaltgeräts (Druckknopfschalter, -tastet od. dgl.) das
Aggregat ferngesteuert werden kann.
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Um besondere Fernsteuerleitungen zu vermeiden, wurde vorgeschlagen,
dien Anlaufimpuls für das Arbeiten der Verbrenmungskraftmaschine und damit des Generators
von einem betriebsmäßigen Einschaltvorgang im Verbraucherstromkreis abzuleiten.
Auch der Abstellvorgang der Verbrennungskraftmaschine und damit des Generators kann
von .einem Sch.a.ltvo,rgang im Verbraucherstromkreis, und, zwar von dem Ahschaltvorgang
des letzten Verbrauchers, abgeleitet werden.
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Man suchte bislang diese Vorschläge z. B. durch Verwendung eines Stromrelais
zu verwirklichen, welches das Arbeiten des Aggregats, insbesondere auch das Stillsetzen,
in Abhängigkeit von der Schließung oder öffnung des Verbraucherstromkreises steuert.
Es ist aber schwierig, ein, solches Stromrelais so auszulegen, da.ß es über den
gesamten Stromstärken..bereich der in Betracht kommenden V er-1)raucherströme richtig
arbeitet. Statt eines Stromrelais läßt sich zwar auch eine Relaiskombination verwenden,
bei der zwei oder mehrere Relais für verschiedene Strombereiche des Verbraucherkreises
bemessen und so geschaltet sind, daß sie sich für diese Bereiche jeweils, gegenseitig
ablösen. Aber auch die Verwirklichung dieser Lösung stößt auf gewisse Schwierigkeiten,
da eine solche Relaiskombina:tio@n unter Umständen störungsanfällig ist. Naturgemäß
werden diase Schwierigkeiten um so größer, je größer die Stromerzeugungsanlage und
damit die Unterschiiedlich:keit der in Betracht kommenden Verhraucherstromstärken
ist.
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Zweck der Erfindung ist es vor allem, diese Schwierigkeiten zu umgehen.
Durch die Erfindung .soll eine Stromerzeugungsanlage der eingangs genannten Art
geschaffen werden, die unter Vermeidung von zusätzlichen Fernsteuerleitungen selbsttätig
angelassen und stillgesetzt werden kann und die ganz besonders einfach, robust,
betriebssicher und wirtschaftlich ist.
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Die Erfindung bezieht sich auf eine Energieerzeugungsanlage, insbesondere
Kleinaggregat, mit einer Verb@rennungskraftmas.ahine und einem damit gekuppelten
elektrischen Generator, der ein Verbrauchernetz speist, und mit Anlauf und Stillsetzung
in Abhängigkeit von. der Schließung bzw. Unterbrechung des Verbraucherstromkreises
steht. Erfindungsgemäß ist eine an die Generatorspannung ,angeschlossene Magnetregleranordnung
(Transduktor, vormagnetisierte Drossel) vorgesehen, die in Ab-
hängigkeit
vom Verbraucherstrom, zweckmäßig über einen Stromwandleir, gesteuert wird und ihrerseits
ein Schaltrelais derart steuert, d:aß es, solange ein: Verbraucherstrom fließt,
unabhängig von dessen Größe eine annähernd konstante Erregung erhält und' beim Aufhören
dets. Verbraucherstromies abfällt.
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Geeignete Magnetregleranordnungen sind in den verschiedensten Ausführungsformen
an sich bekannt. Eine solche ist. recht robust und einfach, zumal sie keine. beweglichen,
Teile aufweist, auch arbeitet .sie erschütterungssicher. Außerdem ist sie zur Beherrschung
eines.
großen Stromstärkebereich,es im Verbraucherstromkreis besonders gut geeignet.
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Einie besonders. vorteillhafte Schaltungsweise der Regel.einrichtunig
besteht darin, daß sie an. die Generator.spannu:ng als Speisespannung angeschlossen
ist und von dem Strom im Verbraucherkreis, insbesondere über einen Stromwandler,
gesteuert wird. .
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Im foligenden isst die Erfindung an Hand der Zeichnung beispielsweise
erläutert. -Diese zeigt die. Schaltwngsatordnung einer St.romerzeugungsanlage, insbesondere
eines transportablen Kleinaggregats nach der Erfindung, als Ausführungsbeispiel.
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3-T ist eine Verbrennungskraftmaschine finit Zündeinrichtung Z und
Anlasser A. G eist der damit .gekuppelte Generator, in dessen Verbraucherstromkreis
die Verbraucher T11, T12, T13 mit je einem vorgeschalteten Schalter 1 bzw. 2 bzw.
3 angeordnet sind. ß ist eine Akkumulatorenbatterie, deren Spannung wesentlich kleiner
sein kann als die Spannung des Generators. R ist eine magnetische Regeleinrichtung
(Transduktor).
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Die Anordnung arbeitet folgendermaßen: Wird beispielsweise der Verbraucher
T11 durch Einlegen seines Schalters l eingeschaltet, so wird vom Pluspol der Batterie
aus ein Strom über das Relais 4, den geschlossenen Ruhekontakts' d,es Ralans 5,
den Schalter 1, den Verbraucher V1 und Erde bzw. Masse zum Minuspol der Batterie
geschlossen. Das Relais 4 wird erregt und schließt seinen Kontakt 4'. Über ihn und
den geschlossenen Ruhekontakt 6' des Relais 6 erhält das Relais 7 Strom, das, über
Erde bzw. Masse mit dem Minuspol der Batterie in Verbindung steht. Es wird nun der
Kontakt 7' des. Relais .7 geschlossen, se daß das Schaltschütz 8 erregt wird und
mittels seines Kontaktes 8' der Anlasser A an die Batterie legt.
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Der Anlasser A wirft nun die Verbrennungskraftma.schineM und damit
diene Generator G an. Die Zündeinrichtung Z wurde schon vorher beim Sehfließen des
Kontaktes 4' an die Batteriespannung gelegt.
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Sobald die Generatorspannung einen gewissen Wert erreicht, wird das
an, ihr liegende Relais 6 erregt, so daß es seine Kontakte 6', 6" umflogt. Dass
Öffnen des Ruhekontaktes 6' macht das Relais 7 stromlos, das hierdurch bewirkte
Öffnen, des, Kontaktes 7' unterbricht den Stromkreis des Schaltsahützes.8 und bewirkt
damiü die Abschzltung des Anlassers. Durch das Schließen des. Arbeitskontaktes 6"
wird das Relais: 5 an die Battieriespannuug gelegt, so daß sein Kontakt 5' umschaltet
und den eingescha,1teten Verbraucher V l an die Generatorspannung legt.
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9 ist ein thermischer Zeitkontakt, der sich nach einer bestimmten
Zeit der Erregung des. Schaltschützes 8 öffnet und dieses abschaltet, um - etwa
im Falle des Brennstoffmangels. - eine unnütze Dauereinschaltung das. Anlassers
und zu lange Beanspruchung der Batterie zu verhüten.
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Das Relais 7 nebst Kontakt 7' kann unter Umständen weggelassen und
durch einen, zusätzlichen. Arbeitskontakt am Relais 4 und einen zusätzlichen Ruhekontakt
am Relais 6 ersetzt werden.
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Sobald nun der Kontakt 5' umgeschaltet hat und ein Verbraucherstrom
fließt, wird auch der Stromwandler 10 vorn Verbraucherstrom duchflossem. Er steuert
über eine Gleichrichteranordnung 11 die vormagnetisierten Drosseln des: Transdukto-rs
12 so, daß das Schaltrelais 13 über die Gleichrichter 14 eine annähernd konstante
Erregung erhält, solange überhaupt ein Verbraucherstrom fließt, und zwar unabhängig
von der Größe dies Verbraucherstromes. Es ist ein besonderer Vorteil einer magnetischen
Regelei:nrichtung, daß sich mit ihrer Hilfe über einen sehr weiten Verbraucherstromkreis.
einie praktisch konstante Erregung für das Rodais 13 erzielen .läßt.
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Sobald der Kontakt 13' am erregten. Relais 13 geschlossen ist, wird
das Relais 4 aus der Batterie über den Kontakt 13' und die an Masse gelegte Generatorpha-se
weitererregt. G;ewünsch.tenfalls läßt sich die Schaltung durch an sich bekannte
Schaltungsma8-nahmien auch so abändern, daß das Relais 4 nach beendetem Anrfahrvorgamg
unter Umgehung der Batterie aus dem Generator -mit Wechselstrom weitererregt wird.
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Bei dem Ablösevorgang ergibt sich eine kurzzeitige Unterbrechung der
Erregung des Relais 4 und damit der Zündung -durch kurzzeitiges. Abfallare. des.
Kotur taktes 4', die an sich unschädlich isst. kann die Unterbrechung des Zündstromkreises
durch Aus:b,i,1,dung des Kontaktes 4' als abfallv.erzögerter Kontakt vermieden werden.
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Der bzw. die eingeschaltetenVerbraucher V werden nunmehr vom Generator
G gespeist. Je mehr Verbraucher eingeschaltet werden, um so- größer wird der den
Stromiwandler 10 primärseitig durchfließende Verbraucherstrom. Durchs den Stromwandler
wird aber die die Erregung des Relais 13 beeinflussende Magnetregleranordnung .so
gesteuert, daß die Erregung des Relais, 13 konstant bleibt.
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Wird der letzte Verbraucher ausgeschaltet, se daß der Verbraucherstrom
verschwindet, so wird durch Wegfall der Vormagnetisierung der MagnietregItrano.rdnung
die Erregung des. Relais 13 zum Verschwinden gebracht bzw. so stark verkleinert,
daß dis Relais 13 und sein Kontakt 13' abfällt. Dadurch verliert das Relais 5 seine
Erregung, und auch der Relaiskontakt 5' fällt in, die gezeichnete Ruhelage zurück.
Ebenso- verliert das Relais 4 seins Erregung und unterbricht mit seinem: Kontakt
4' den Zündstromkreis, so daß die ZündeinriahtungZ dier VerbrennungskraftmaschineM
außer Wirkung gesetzt wird und das Aggregat zum Stililstand kommt.
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Die Möglichkeiten zur Anwendung und Anisführung des. beschränken sich
nicht auf das hier im einzelnen beschriebene und dargestellte Ausführungsbeispiel.
So ist es insbesondere möglich, an Stelle der dargeställten Transduktoranordnung
12 auch eine anders. ausgebi:ld4ete Magnetregl,eranordnung, gegebenenfalls. nur
eine einfache v ormagnetisierte Drossel, oder überhaupt eine nach einem. anderen
Prinzip arbeitende Regeleinrichtung, die eire annähernd konstante Erregung für das
Relais 13 liefert, zu verwenden.
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An Stelle einer Verbrennungskraftmaschine mit Zündeinrichtung kann
auch eine aindere Kraftmaschine verwendet werden, deren Anlaufen und Stillsetzung
durch Abwandlung der übrigen. Einrichtung inentsprechenderWeise beeinflußt werden
kann.. Wird z. B. ein Dieselmotor verwendet, so kann der Kontakt 4' statt einer
Zündeinrichtung beispielsweise einen Hubmagneten steuern, der auf die Brennstoffpumpe
einwirkt oder einen Dekompressionshebel betätigt.
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Wesentlich ist in jedem Falle, daß .ein inAbhängigke:i,t vom Fließen
eines, Verbraucherstromes arbeitendes Schaltrelais aus dem Verbraucherstromkreis
über eine Regeleinrichtung gesteuert wird, die, solange der Verbraucherstrom fließt,
eine annähernd komistanbe Erregung für das. Relais liefert, dessen Zweck insbesondere
darin besteht, beim Aufhören des Verbraucherstromes die Stillsetzung des. Aggregats
zu steuern..