DE116341C

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Publication number: DE116341C
Application number: DENDAT116341D
Authority: DE
Publication date: 1900-01-01

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

Den Gegenstand vorliegender Erfindung bildet ein Umschaltverfahren für Stromsammler oder andere elektrische Kräfte, das zur Regelung von Elektromotoren die Parallelschaltung der Stromquellen in verschiedenen Gruppen ohne Unterbrechung des Stromes gestattet. *

Um bei Sammlerzellen Kurzschlufs zu verhüten , mufs bekanntlich die eine Verbindung vor Herstellung einer anderen aufgehoben werden, so dafs bei jeder Aenderung der elektromotorischen Kraft der Motorstromkreis eben falls unterbrochen und wieder geschlossen werden mufs. Infolge dessen werden die Umschalterstromschlufsstücke durch die auftretende Funkenbildung schnell zerstört, und die Motorgeschwindigkeit kann nur stufenweise in Unterbrechungen und nicht ununterbrochen steigend oder fallend verändert werden.

Mit zwölf Sammlerzellen oder Zellengruppen können z. B. folgende vier wirkenden Verbindungsweisen hergestellt werden:

I,	2	— +	I,	2,	Q
I ³'	4		4,		6
■ 5?	6		7>		9
7>	8		10,	II,	12
¹ 9,	io
II,	12

^!> 2, 3, 4

5, 6, 7, 8 9, 10, 11, 12

2, 3, 4, 5, 6

Zwei dieser Verbindungsarten können, ohne Kurzschlufs einiger Zellen herbeizuführen, nicht gleichzeitig im Stromkreis liegen, es müfste daher, falls der Kurzschlufs vermieden werden soll, beim Uebergang von der einen auf die andere Schaltung eine Unterbrechung des Stromkreises stattfinden.

Nach vorliegender Erfindung soll der Uebergang von der einen Verbindungsart der Zellen auf eine andere ohne Kurzschlufs einer der Zellen und ohne Unterbrechung des Hauptstromkreises vorgenommen werden können, was durch eine Anzahl von Zwischenverbindungen erreicht wird. Die Stromschlufsstücke sind dabei so angeordnet, dafs der Stromkreis immer erst für die eine Verbindung hergestellt wird, bevor die frühere Verbindung unterbrochen werden kann.

Zwischen jeder wirkenden Zellenverbindung sind drei Zwischenstufen vorgesehen, dergestalt, dafs beim Uebergang aus einer der letzteren auf eine andere von der ersten Stufe einige

der dieselbe bildenden Parallelschaltungen abgeschaltet werden müssen, während eine oder mehrere Zellengruppen zur Aufrechterhaltung des Stromes im Stromkreis verbleiben müssen. Die zweite Stufe mufs einen Theil der ausgeschalteten Zellen (oder sämmtliche Zellen in Parallelschaltung zu den noch eingeschalteten Zellen) in den Stromkreis zurück verlegen, wobei sie aber nach der zu erzielenden neuen elektromotorischen Kraft verschieden in Hintereinanderschaltung gruppirt sind. Die dritte Stufe mufs die übrigen Zellen der alten Gruppirung ausschalten. Dann stellen die Strom-

i ι a ib

schlufsstücke die nächste endgültige Verbindung her, bei der alle Zellen, die aufserhalb des Stromkreises zu den bei der zweiten Stufe eingeführten Zellen parallel und in derselben Weise verbunden geschaltet wurden, wieder im Stromkreis liegen.

Nach vorliegender Erfindung würden sich bei den zwölf vorgenannten Zellen die'Zwischenverbindungen von sechs parallelgeschalteten Reihen mit je zwei Zellen auf vier parallelgeschalteten Reihen mit je drei Zellen, wie folgt, ergeben:

ic

I)	2	\	5,	²	—	+	¹J	2	9	—	j 7, 8, 9	I,	2,	3
3,	⁴I	I +		4		3>	4	12		) 10, I I, 12	4,	5,	6
5,	6			6		5,	6			7»	8,	9
7,	8					' 7,	8,			10,	II,	12
9,	IO				I O,	I',
I,	12

von vier parallelgeschalteten Reihen mit je drei Zellen auf drei parallelgeschaltete Reihen mit je vier Zellen:

2a

i, 2, 3
4, 5, 6

7> ⁸> 9
io, ii, 12

¹J ², 3

4, 5, ⁶

2b

h ², 4, 5,

9, 10, II, 12

2C

4- 9, io, ii, i2 —

5, 6, 7, 8

9, 10, II, 12

und von drei parallelgeschalteten Reihen mit je vier Zellen auf zwei parallelgeschaltete Reihen mit je sechs Zellen:

	3	4	₃a	—	4 — .	I,	2,	3,	3b	12
I,	², 3,		+ i, 2, 3,		¹ j '	7,	8,	9,	4
5,	6, 7,	12						IO, II,
9,	io, ii,

7-,

In jedem Falle besteht die zweite Zwischenverbindung aus ungleichen Gruppen parallel zu einander geschalteter Zellen, und es wird daher ein Lokalstrom von der gröfseren zur kleineren Gruppe durch den Umschalter hindurchgehen, der jedoch stets schwächer sein wird, als bei völligem Kurzschlufs.

Die Lokalströme können noch weiter dadurch vermindert werden, dafs bei Parallelschaltung zweier oder mehrerer Zellengruppen in ungleicher Anzahl die Gruppen mit der gröfseren Zahl von Zellen einen mit denselben hinter einander geschalteten kleinen Widerstand enthalten, welcher gleichzeitig mit dem Ausschalten der kleineren Gruppe von Zellen durch Kurzschliefsung auszuschalten ist.

i, ³, 3, 4, 5, ⁶ 7, 8, 9, io, ii, i2

Besondere Vortheile bietet' es, die Anschlufsklemmen der Zellen oder Zellengruppen mit einer Reihe festliegender Stromschlufsstücke zu verbinden und letztere nach Bedarf für die verschiedenen Schaltungen durch ringförmige Stromschlufsstücke mit einander zu verbinden, die in geeigneten Gruppen auf dem Umfang einer Trommel angeordnet sind und bei Drehung der letzteren hinter einander in Thätigkeit gesetzt werden können.

Fig. ι zeigt die Abwickelung der Trommel im Aufrifs mit der Anordnung der Stromschlufsstücke zur gegenseitigen Verbindung der Zellen nach dem oben genannten Verfahren, d. h. in parallelgeschalteten Reihen zu je sechs, vier, drei und zwei Zellen, zusammen mit den

Claims

zwischenliegenden Uebergangsschaltungen. In dieser Figur, in der die Stellung der festen Stromschlufsstücke auf der Trommel für jede Verbindungsart durch die oben dafür benutzten Zahlen angedeutet ist, liegt der Motor an den Enden der Batterie.

. Fig. 2 zeigt die Hälfte der Trommel in Ansicht, wenn die zur Herstellung der Schaltung 2 a nöthigen Stromschlufsstücke mit den festliegenden Stromschlufsstücken in Eingriff sind; genannte Figur zeigt gleichzeitig die Verbindung zwischen den Zellen und den festliegenden Stromschlufsstücken.

Fig. 3 zeigt einen Querschnitt durch die Trommel nach Linie A-B in Fig. 2.

Fig. 4 deutet die nach einander erfolgende Verbindung der Batteriezellen an, die vom Stromschliefser durch Uebergang von der Schaltung ι auf die Schaltung 2 hervorgerufen wird.

Fig. 5 und 6 zeigen die Schaltskizze für die Zwischenstufen von 2 auf 3 und von. 3 auf 4 in Fig. i.

α α (Fig. 2) ist eine Reihe von gabelförmigen und geeignet isolirten Stromschlufsstücken, die an Schraubenbolzen mit Muttern b sitzen, um die von den Sammlerzellen kommenden Leitungsdrähte anzuschliefsen. Für jedes Stromschlufsstück ist der angeschlossene Pol der Zelle angegeben. Angenommen sind zwölf Zellen, die der Reihe nach mit -f 1 an dem einen Batterieende bis — 12 am anderen Batterieende bezeichnet sind, c ist die Trommel mit den ringstückförmigen Stromschlufsstücken d d, welche unter gleichzeitiger Herstellung der elektrischen Verbindung zwischen den Gabeln der festliegenden Stromschlufsstücke α α hindurchgehen. Die Achse e der Trommel c ist zur Drehung der letzteren mit einer Handkurbel f versehen, g g ist der Motorstromkreis.

Die Stromschlufsstücke sind in geeigneter Weise mit einander verbunden, die Verbindungen sind in Fig. 1 für die benachbarten Stromschlufsstücke durch ausgezogene Linien, für die weiter von einander entfernten Stromschlufsstücke durch gestrichelte Linien bezeichnet.

An den festliegenden Stromschlufsstücken dürfen gleichzeitig nie mehr als zwei Zellenverbindungen anliegen, da' bei Verbindung dreier benachbarter Zellengruppen durch einen Bügel Kurzschlüsse entstehen.

Die Zwischenschaltungen sollen nur beim Uebergang von der einen wirkenden Verbindung auf die andere sich zeitweise im Stromkreis befinden, und es kann eine Vorrichtung zum Anzeigen dieses Ueberganges oder zur Verhütung einer fortwährend falschen Stellung des Umschalters vorgesehen sein.

Die Gestalt des Umschalters,· sowie die besonderen Verbindungsarten und die Zahl der Zellen können natürlich jgdiebig abgeändert werden.

Paten τ-Anspruch:

Umschaltverfahren zum Uebergange von einer Gruppirung parallelgeschalteter Stromsammler oder sonstiger elektromotorischer Kräfte zu einer anderen Gruppirung derselben ohne Unterbrechung des Motor- oder Hauptstromkreises, dadurch gekennzeichnet, dafs zunächst eine oder mehrere parallelgeschaltete Zellen ausgeschieden und dann sämmtliche oder ein Theil der ausgeschalteten Zellen in einer von der vorherigen verschiedenen Gruppirung wieder eingeschaltet werden, worauf die übrigen Gruppen der ' ersten Parallelschaltung ausgeschieden und zuletzt sämmtliche ausgeschalteten, nach der neuen Gruppirung zusammengestellten Zellen wieder in Parallelschaltung eingefügt werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.