DE151153C

DE151153C -

Info

Publication number: DE151153C
Application number: DE1903151153D
Authority: DE
Filing date: 1903-07-02
Anticipated expiration: 1923-07-03

Description

KAISERLICHES A

PATENTAMT.

KLASSE 21 d. %6

Dynamomaschinen.

Um bei Leuchtkörpern die Stromstärke selbsttätig konstant zu halten, verwendet man für den Vorschaltwiderstand ein Metall mit hohem Temperaturkoeffizienten; Eisen eignet sich hierzu am _besten, weil es innerhalb gewisser Temperaturgrenzen, etwa im Zustande der Dunkelrotglut, die Eigenschaft besitzt, daß schon bei sehr geringem Stromzuwachs die Spannungsdifferenz an den Enden außerordentlich ansteigt.

Derartige Widerstände verwendet man vorteilhaft auch bei Beleuchtungsanlagen für Eisenbahnwagen, bei denen eine Kompounddynamo mit entgegengeschalteter Haupt-Stromwickelung in Verbindung mit einer Sammlerbatterie die Lampen speist; vor letzterer sind dann Eisenwiderstände geschaltet, um die Leuchtkraft der Lampen möglichst konstant zu halten.

Ebenso muß bei Dynamomaschinen, die mit wechselnder Drehzahl angetrieben werden, wie dies insbesondere bei den von der Achse der Eisenbahnwagen angetriebenen Maschinen der Fall ist, durch geeignete Vorrichtungen ein übermäßiges Anwachsen der Spannung verhindert werden. Bekannt ist die Anwendung elektromechanischer Reguliervorrichtungen und die Anwendung einer Gegenkompoundschaltung auf der Dynamomaschine in Verbindung mit einer Sammlerbatterie. Aber auch letztere Anordnung genügt für die Praxis noch nicht, da bei übermäßiger Drehzahl doch die Spannung der Dynamo-. maschine über das zulässige Maß steigt und daher die Sammlerbatterie überladen wird. Andererseits hat die Schaltung in ihrer einfachen Form auch den Nachteil, daß bei steigender Spannung die Nebenschlußwickelung von erhöhtem Strom durchflossen und daher zu warm wird.

Vorliegende Erfindung hilft diesem Übelstande ab unter Benutzung der bekannten Eigenschaften hochbelasteter Eisendrahtwiderstände, ihren Widerstand bei nur mäßiger Änderung des Stromes in hohem Maße zu ändern. Wie bereits erwähnt, wurden insbesondere bei Zugbeleuchtungssystemen Eisendrahtwiderstände angewendet, um bei schwankender Spannung der Dynamo die Schwankungen an den*· Lampen in mäßigen Grenzen zu halten. Durch die vorliegende Erfindung soll die Spannungsschwankung an der Dynamo selbst verringert und ein übermäßiges An ■ wachsen durch die Eisendrahtwiderstände gleichsam wie durch eine Sicherung verhindert werden. Es ist deshalb zweckmäßig (Fig. 1), diesen Vorschaltwiderstand durch eine Anzahl parallelgeschalteter Eisendrahtwiderstände G zu bilden. Wenn nun die Drehzahl und da_T mit die Spannung der Maschine über das erlaubte Maß hinaussteigt, so werden die Eisendrahtwiderstände oder ein Teil von ihnen bei der Überbeanspruchung durchschmelzen und so entweder die Maschine spannungslos machen oder durch Verringerung des Nebenschlußstromes ihre Spannung heruntersetzen.

Damit bei Verwendung einer solchen Maschine in Verbindung mit Sammlern durch

die Verringerung oder Vernichtung der Maschinenspannung kein Rückstrom auftritt, ist die Anordnung eines Schwachstrom- oder Rückstromausschalters erforderlich. Ein soleher Ausschalter kann ersetzt werden durch eine Aluminiumzelle, die als elektrisches Ventil wirkt und Stromdurchgang nur in einer Richtung gestattet.

Diese Sicherungsvorrichtung kann zusammen

ίο mit Eisendrahtwiderständen vor den einzelnen Lampen dazu benutzt werden, um eine Beleuchtungsanlage zu schaffen, die trotz wechselnder Drehrichtung und Drehzahl der Dynamomaschine ohne Anwendung elektromechanischer Reguliervorrichtungen nahezu konstante Lampenspannung ergibt. Um richtigen Stromdurchgang durch die Batterie bei jeder Stromrichtung in der Maschine zu erhalten, eignet sich die bekannte Schaltung von vier elektrischen Ventilen, die Graetz für Speisung einer Sammlerbatterie aus einer Wechselstrommaschine angegeben hat.

In Fig. 2 ist die Anwendung dieser Schaltung in Verbindung mit vorliegender Erfindung dargestellt. A ist der Anker der Dynamomaschine, B die Sammlerbatterie, C₁ C₂ C₃ C₄ sind die elektrischen Ventile, deren Pfeilrichtung gleichzeitig die Richtung ihrer Durchlässigkeit 'andeuten soll, E₁ E₂ seien Lampen, denen Eisendrahtwiderstände G₁ G₂ vorgeschaltet sind, F ist die Feldwickelung (Nebenschluß), der ein Eisendrahtwiderstand G vorgeschaltet ist, H die Hauptstromwickelung, welche der Nebenschlußwickelung entgegenwirkt. Gibt die Dynamomaschine Strom in der Richtung des einfachen Pfeiles, so kann dieser von dem Endpunkt I der Brücke durch das elektrische Ventil C₁ nach III passieren, von dort fließt er durch die Hauptstromwickelung und die Akkumulatorenbatterie in der Richtung von IIP nach IV, dann durch das elektrische Ventil C₄ nach II und zur zweiten Ankerklemme. Die Ventile C₂ und C₃ versperren in diesem Falle den anderen Weg. Bei der entgegengesetzten Drehrichtung fließt der Strom im Sinne des gefiederten Pfeiles von II durch C₃ nach III, von dort durch die Hauptstromwickelung und die Akkumulatorenbatterie über III' nach

^5o IV und kehrt über C₂ zur Klemme I zurück. Die Ventile C₄ und C₁ verhindern den anderen Weg.

Es kann die Hauptstromwickelung auch so geschaltet werden, daß sie nicht vom Gesamtstrom, sondern nur vom Ladestrom der Batterie durchflossen wird. Dies bietet den Vorteil, daß keine entmagnetisierende Wirkung auftritt, solange die Drehzahl der Maschine unter jener Grenze bleibt, wo ihre elektromotorische Kraft die der Batterie übersteigt. Die Gegenwirkung der Hauptstromwickelung tritt also erst dann in Kraft, wenn die Maschine mehr Strom liefert, als die Lampen benötigen, so daß die Batterie geladen wird. Solange dies nicht der Fall ist, wirkt die Hauptstromwickelung sogar verstärkend, da der Entladestrom die entgegengesetzte Richtung wie der Ladestrom hat.

Claims

Patent-An Sprüche:

1. Vorrichtung zur Verhütung, eines übermäßigen Anwachsens der Spannung von Dynamomaschinen, dadurch gekennzeichnet, daß vor die Erregerwickelung Eisendrahtwiderstände geschaltet werden, welche das Anwachsen des Erregerstromes nur bis zu einem bestimmten Grade erlauben und bei Überschreitung dieser Grenze ganz oder teilweise durchbrennen, so daß die Mascbinenspännung verringert wird.

2. Anwendung der unter 1. beschriebenen Vorrichtung bei dem bekannten System der Zusammenschaltung einer Kompoundmaschine mit entgegengeschalteter Hauptstromwickelung einer Sammlerbatterie und Lampen mit vorgeschalteten Eisendrahtwiderständen, wobei in dieses System noch eine Aluminiumzelle eingefügt ist, zu dem Zweck, trotz wechselnder Drehgeschwindigkeit der Dynamomaschine nahezu konstante Lampenspannung ohne Anwendung einer elektromechanischen Reguliervorrichtung und eines elektromechanischen Rückstrom- oder Schwachstromausschalters zu erreichen.

3. Bei der Anordnung nach Anspruch 2 der Ersatz der einen Aluminiumzelle durch die bekannte Brückenschaltung von vier Aluminiumzellen, zu dem Zwecke, trotz wechselnder Drehrichtung und Drehgeschwindigkeit der Dynamomaschine nahezu konstante Lampenspannung ohne Anwendung elektromechanischer Regulier- und Pohvechselvorrichtungen zu erzielen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.