DE166528C

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Publication number: DE166528C
Application number: DENDAT166528D
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Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

In Gleichstromanlagen tritt oftmals das Bedürfnis ein, in einem Teile des Netzes ein kleines Stromquantum mit gleichbleibender Spannung zu haben, während in dem übrigen Teile des Netzes mit großer Stromabgabe die Einschaltung einer gleichbleibenden Spannung nicht erforderlich ist, z. B. zur Abgabe in Zentralen von Licht und Kraft.

In diesem Fall ist man gezwungen, entweder zwei getrennnte Netze mit besonderem Antriebe einzuführen oder das ganze Netz zwecks Erreichung einer gleichmäßigen Spannung mit einer großen Akkumulatorenbatterie auszurüsten. Wegen der Kostspieligkeit der Anlage fehlt im zweiten Falle sehr oft die Wirtschaftlichkeit, weshalb man in derartigen Anlagen meist die erste Ausführung mit besonderer Antriebsmaschine wählt.

Teilweise hat man das Aushilfsmittel gewählt, das ganze mit gleichbleibender Spannung benötigte Stromquantum von einer besonderen Dynamomaschine erzeugen zu lassen, welche durch einen von den Schienen mit wechselnder Spannung gespeisten Elektromotor angetrieben wird. Hierbei ist es durch Wahl eines schwach erregten Magnetfeldes gelungen, die Umlaufszahl des Motors ziemlich gleichmäßig zu halten und eine ziemlich gleichbleibende Spannung an der Dynamomaschine zu erreichen.

Auch eine derartige Anlage ist sehr oft unwirtschaftlich wegen der erforderlichen großen Maschinensätze für die ganze Leistung. Auch gelingt es bei starken Schwankungen im Hauptnetz nicht immer vollkommen, die Schwankungen im Nebennetz stets völlig zu beseitigen.

Diese Nachteile werden nach vorliegender Erfindung dadurch vermieden, daß an das Netz mit schwankender Spannung eine Zu-Satzdynamomaschine ebenfalls schwankender Spannung gelegt wird. Die Spannung der letzteren wird selbsttätig so geregelt, daß sie die schwankende Spannung des Netzes zu einer konstanten Spannung ergänzt.

Diese Einrichtung unterscheidet sich von den bekannten schon durch die Verschiedenheit des Anwendungsgebietes. Während bei jenen die Spannungsschwankungen durch Voltverlust in denjenigen Leitungen verursacht werden, welche hinter der Zusatzmaschine liegen, treten dieselben hier vor der Zusatzmaschine in einem Netz auf, in welchem die Spannungsschwankungen gar nicht verhindert werden sollen und an welches erst wieder ein Netz mit konstanter Spannung angeschlossen wird.

Die Mittel, diesen verschiedenen Zweck zu erreichen, sind daher auch in beiden Fällen durchaus verschieden.

In den bekannten Einrichtungen ist es der veränderliche Strom des unter gleicher Spannung zu haltenden Netzes, welcher die Änderungen der Erregung der Feldmagnete der Zusatzmaschine bewirkt, während bei der vorliegenden Schaltung die Änderung der Spannung in dem Hauptnetz mit veränderlicher Spannung zu diesem Zweck herangezogen

wird, einerlei ob und in welchem Maße in den Netzen überhaupt elektrische Ströme fließen.

Beiliegende Zeichnung zeigt diese Anordnung. Die Leitungen L₁ und L₂ deuten das Netz mit schwankender Spannung an (Netz I), während

L₃ und

L₄ Leitungen des Netzes

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mit konstanter Spannung bedeuten (Netz II). L₃ und L₁ sind unmittelbar miteinander verbunden, während zwischen L₂ und L₄ die Zusatzdynamo Z liegt.

Für die Regulierung dieser Zusatzdynamo sind zwei Erregerspulen vorgesehen, welche das Feld in entgegengesetztem Sinne beeinflüssen. Die eine derselben ist an eine konstante Stromquelle, z. B. an eine Sammlerbatterie B, angeschlossen, während die zweite an dem Netz mit schwankender Spannung liegt.

Der Antrieb der Zusatzmaschine Z erfolgt mit möglichst konstanter Drehzahl entweder von der Achse der Hauptdynamomaschine oder von einer besonderen Kraftmaschine, oder von einem Elektromotor.

Die Anordnung wirkt wie folgt: Herrscht im Netz I die für Netz II normale Spannung, so besitzt die Zusatzdynamo keine elektromotorische Kraft, weil die einander entgegenwirkenden Erregungen sich aufheben.

Der Anker der Zusatzmaschine verbindet beide Netze daher nur wie ein einfacher Leiter.

Herrscht dagegen im Netz I eine höhere Spannung, so hebt sich die Wirkung der beiden Stromkreise auf die Feldmagnete nicht mehr auf, das Magnetfeld wird vielmehr durch den Überschuß des Stromes aus dem Netz I erregt, so daß im Anker eine elektromotorische Kraft auftritt. Die Wicklungsverhältnisse der Zusatzmaschine werden nun so gewählt, daß diese elektromotorische Kraft, die dem Überschuß der Amperewindungen in den Feldmagneten proportional ist, die Spannungsdifferenz gerade kompensiert, d. h. derselben dem absoluten Betrage nach gleich, jedoch entgegengesetzt gerichtet ist.

Sinkt die Spannung des Netzes I unter die normale hinab, so kehrt die Zusatzdynamomaschine ihre Pole um und gleicht auch in diesem Falle die Differenz für das Netz II aus, so daß hier die Spannung beständig konstant bleibt.

Da auf diese Weise das Netz II eine gleichbleibende Spannung besitzt, kann es auch für die konstante Erregung der ersten Feldmagnetwicklung der Zusatzdynamomaschine dienen, so daß es in diesem Falle einer besonderen ' Stromquelle für diese Wicklung ebenfalls nicht bedarf.

Das Hauptanwendungsgebiet der vorstehenden Schaltung bilden kombinierte Kraft- und Lichtnetze, Beleuchtungsanlagen, welche an Straßenbahnzentralen bezw. an das Straßenbahnnetz angeschlossen sind, sowie elektrische Beleuchtung von Eisenbahnzügen.

Claims

Patent-Anspruch:

Zusatzdynamo zum selbsttätigen Ausgleich der Spannungsschwankungen in einem Teile eines Verteilungsnetzes wechselnder Spannung, gekennzeichnet durch zwei einander entgegenwirkende Erregerwicklungen, von denen die eine von der schwankenden Spannung des Verteilungsnetzes, die andere von irgend einer Strom- quelle konstanter Spannung unter Umständen auch von der Spannung des zu regelnden Teiles des Netzes erregt wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.