DE179196C - - Google Patents

Description

PATENTAMT.

KLASSE 21c. GRUPPE

Vorliegende Erfindung betrifft eine Einrichtung bei elektrischen Anlagen mit Turbo-Dynamo- und Akkumulatorenbetriebe, um in Abhängigkeit von Betriebszuständen der Anlagen den Treibmittelzufluß zur Turbine und die Verbindung zwischen Batterie und Dynamomaschine selbsttätig zu steuern. Unter «Turbo-Dynamo« soll ein aus Turbine und Dynamomaschine bestehendes Maschinenaggregat verstanden werden, bei welchem die Turbine mit der Dynamomaschine mechanisch gekuppelt ist, wobei als Treibmittel zum Betrieb der Turbine Wasser, Dampf oder Gas in Anwendung kommen kann.

Es ist bekannt, das Treibmittelzuflußörgan von Turbinen auf elektromagnetischem Wege zu steuern. Desgleichen sind auch elektromagnetische Steuerungen für Schalter von Akkumulatorenbatterien bekannt, wie denn überhaupt Elektromagnete zu Steuerzwecken vielfach Anwendung finden. . Bei der vorliegenden Einrichtung ist nun der bewegliche Teil oder Kern eines steuernden Elektromagneten zugleich mit einem . Treibmittelzuflußorgan der Turbine (Ventil o. dgl.) und mit einem zur Verbindung zwischen Batterie und Dynamomaschine dienenden Schalter mechanisch verbunden, so daß einzig und allein durch jeden Elektromagneten bei der für einen Betriebszustand in der Anlage erfolgenden Erregung desselben das Öffnen und Schließen des Turbinentreibmittelzuflußorgans bewirkt und auch der genannte Schalter auf Herstellung bezw. Unterbrechung der Verbindung zwischen Dynamomaschine und Akkumulatorenbatterie gesteuert wird. Diese Einrichtung eignet sich zweckmäßig nur für kleine Anlagen, bei welchen ein für Turbinen geeignetes Treibmittel zur Verfügung steht, und ermöglicht ihren Betrieb ohne besondere Aufsicht und Wartung.

Die Zeichnung veranschaulicht rein schematisch zwei Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes.

In Fig. I, welche eine erste Ausführungsform betrifft, bezeichnet α eine für eine bestimmte Stromabgabe eingerichtete Dynamomaschine, die mit einer Turbine b mechanisch gekuppelt und mit einer Akkumulatorenbatterie c in einen Stromkreis geschaltet ist. d ist ein Elektromagnet, dessen beweglicher Kern e einerseits mit dem Treibmittelzuflußventile /der Turbine b und andererseits mit der Kontaktbrücke eines Schalters h mechanisch verbunden ist, und dessen Spule d in einem zur Batterie c in Nebenschluß gelegten, vom Ausschalter i beherrschten Hilfsstromkreise j angeordnet ist. k ist eine Feder, welche in stromlosem Zustande des Elektromagneten d das Treibmittelzuflußventiiy der Turbine zu schließen vermag. Bei \ ist ein Flüssigkeits- oder Luftkatarakt angegeben, der mittels der Stellschraube ν die Öffnungsperiode des Ventils/ zeitlich regeln läßt, um der Turbo-Dynamo mit Öffnen des letzteren genügend Zeit zu lassen, auf annähernd nor-

male Umlaufszahl· zu kommen, bevor der ' Schalter h vollends geschlossen wird, damit ein großer Stromausgleich zwischen Batterie und Dynamomaschine vermieden wird.
Die Kontaktbrücke des Ausschalters i ist mit dem beweglichen Kerne η eines zur Dynamomaschine α auf Spannung geschalteten Solenoids ο mechanisch verbunden; Dieser Kern trägt einen Sperrkegel p, mit dem eine

ίο federbeeinflußte Sperrklinke q zusammenwirkt; letztere steht unter dem Einflüsse eines Auslöseelektromagneten r, welcher in den vom Lampenschalter s beherrschten Stromkreis des Lampennetzes I eingeschaltet ist und so bei.Schluß des Lampenschalters s vom Beleuchtungsstrome durchflossen wird. Die Wirkungsweise dieser Einrichtung ist folgende:

Angenommen, es sei das Treibmittelzuflußventil f der Turbine geöffnet, der Schalter h geschlossen und auch der Lampenschalter s geöffnet. Unter diesen Umständen wird die Batterie c geladen und es steigt die Spannung an den Klemmen der letzteren bezw. an den Klemmen der Dynamomaschine. Hierbei wird das Spannungssolenoid 0 derart beeinflußt, daß bei einer bestimmten Spannung, welche derjenigen der vollständigen Aufladung der Batterie entspricht, sein Kern η eingezogen und so der Ausschalter i geöffnet wird. Der Stromkreis j der Elektromägnetspule wird daher unterbrochen, so daß unter der Einwirkung der Feder k das Ventil f geschlossen und der Schalter h geöffnet wird. (Dies ist die Stellung der Teile in der Zeichnung.) Um zu verhindern, daß mit dem Verschwinden der Dynamomaschinenspannung der Solenoidkern η freigegeben wird, hängt sich beim Fallen des letzteren der Sperrkegel ρ an der Klinke q an. Dieser Zustand bleibt so lange bestehen, bis durch Einschalten der Lampen mittels des Lampenschalters s der Auslöseelektromagnet r erregt und dadurch die Klinke q der Feder χ entgegen ausgelöst wird, so daß der Sperrkegel ρ freigegeben wird, und daher der Ausschalter i sich schließen kann, was zur Folge hat, daß der Elektromagnet d erregt und so das Ventil f für den Treibmittelzufluß zur Turbine geöffnet und der Schalter h zur Verbindung der Batterie mit der Dynamomaschine geschlossen wird, und zwar mit Hilfe des Flüssigkeits- oder Luftkatarakts \ in der Weise, daß der eigentliche Schluß des Schalters h zeitlich nach dem Öffnen des Ventils f erfolgt. Mit dem Schlüsse des Schalters h . wird außer der Batterie c, aus der bereits Strom durch die Lampen entnommen wurde, auch Strom von Seiten der Dynamomaschine geliefert; letztere ist dabei derart eingerichtet, daß ihre Stromstärke gleich oder unter dem Beleuchtungsstrome bleibt, so daß sie mit einem event. Stromzuschusse von Seiten der geladenen Batterie Lampen unter konstanter Spannung speist, indem hierbei die Batterie den für die Konstanterhaltung der Spannung erforderlichen Strombedarf deckt und so gewissermaßen als Spannungsregler dient. Wenn der Lampenschalter s wieder geöffnet wird, so wird, da jetzt die Dynamomaschine nur auf die Batterie arbeitet, schließlich bei vollständiger Aufladung derselben durch die Wirkung des Spannungssolenoids 0 der Ausschalter i geöffnet und damit die Turbo-Dynamo abgestellt.

In Fällen, wo es sich darum handelt, einzelne Lampen einschalten, zu können, ohne daß dieselben von der bei der Ladung der Akkumulatorenbatterie auftretenden Überspannung beeinflußt werden, kann die Einrichtung so getroffen werden, daß bei Einschaltung von Lampen erstens die Turbine abgestellt wird, wenn auch die Batterie nicht vollständig aufgeladen ist, oder zweitens die Turbine abgestellt bleibt, wenn vor der Einschaltung der Lampen die Turbine infolge der vollständigen Ladung der Batterie schon abgestellt war, und daß in beiden Fällen die Turbine erst wieder in Tätigkeit tritt, wenn alle Lampen ausgeschaltet werden.

Diesen Bedingungen trägt die Einrichtung gemäß Fig. 2 und 3 Rechnung, wo die gleichen Buchstaben gleiche Teile wie in Fig. ι bezeichnen. Hierbei, ist der den Ausschalter i bewegende Kern η des Spannungssolenoids 0 von einer zweiten Wicklung t umgeben, welche in gleichem Sinne wie die Wicklung 0 wirkt und zusammen mit dem Auslösesolenoid r in den Stromkreis des Lampennetzes / eingeschaltet ist. Ferner kann hier der Sperrkegel ρ des Kernes η mit zwei zusammenhängenden, gewissermaßen eine Art Sperrhemmung bildenden, um den Zapfen u drehbaren Klinken q, q^l zusammenwirken, w sind Lampenschalter in den einzelnen Lampenstromkreisen.

Diese Einrichtung wirkt folgendermaßen.

Werden nach Aufladen der Batterie c und Abstellen der Turbine b einzelne Lampen durch ihre Ausschalter w eingeschaltet,' so wird das Auslösesolenoid r vom Beleuchtungsstrome durchflossen, was zur Folge hat, daß die Klinke q den Sperrkegel ρ losläßt, und so der Anker η freigegeben wird, so daß dieser, infolge Eigengewichtes so tief sinken kann, bis er durch die in seinen Bewegungsbereich gelangte Klinke q¹ aufgehalten wird (s. Fig. 3). Durch Ausschalten aller Lampen wird der Strom des Solenoids r unterbrochen, so daß jetzt die beiden KHnken q, q^l unter dem Einflüsse der Feder χ wieder in ihre, in Fig. 2 angegebene Lage

zurückschwingen können, um den Sperrkegel ρ und damit den Solenoidkern η vollends freizugeben, worauf der Ausschalter i geschlossen, der Elektromagnet d erregt, das Absperrventil f für den Treibmittelzufluß zur Turbine geöffnet und gleichzeitig der Schalter h zur Verbindung der Batterie mit der Dynamomaschine geschlossen und dadurch die Batterie wieder geladen wird. Werden

ίο Lampen eingeschaltet, während die Ladung der Batterie vor sich geht, so addieren sich die magnetisierenden Wirkungen der beiden Wicklungen o, t des Solenoids, so daß der Kern η hochgezogen, der Stromkreis j des Elektromagneten d durch den Schalter i unterbrochen und die Turbine abgestellt wird. Der Kern wird alsdann vermittels des Sperrkegels ρ von der Klinke q¹ festgehalten (das Solenoid r ist noch erregt), und zwar so lange, bis wieder alle Lampen ausgeschaltet sind, worauf der Kern η infolge Stromloswerdens des Solenoids r ausgelöst und der Schalter i geschlossen wird, so daß das Absperrventil f für den Treibmittelzufluß zur Turbine geöffnet und der Schalter h zur Verbindung der Batterie mit der Dynamomaschine geschlossen wird, und damit der der Batterie entnommene Arbeitsbetrag dieser wieder ersetzt werden kann. Werden während der Ladeperiode aber einzelne Lampenstromkreise nicht eingeschaltet, und kann deshalb die Batterie den Zustand vollständiger Aufladung erreichen, so wird der Kern η durch die Wirkung des Solenoids ο ganz hochgezogen werden und wird sich vermittels seines Sperrkegels ρ an der jetzt freigegebenen Klinke q anhängen, was der in Fig. 2 angenommene ■ Zustand der Dinge ist.

Claims (3)

1. Patent-Ansprüche:

   i. Einrichtung . bei elektrischen Anlagen mit Turbo-Dynamo- und Akkumulatorenbetrieb zur Steuerung des Treibmittelzufiusses zur Turbine und der Verbindung zwischen Batterie und Dynamomaschine, dadurch gekennzeichnet, daß der bewegliche Kern (e) eines einzigen steuernden Elektromagneten (d) zugleich mit einem Treibmittelzuflußorgan (f) der Turbine und mit einem die Verbindung zwischen Batterie (c) und Dynamomaschine (a) herstellenden Schalter (h) mechanisch verbunden ist, so daß durch den Elektromagneten (d) bei einer gewissen durch den Betriebszustand der Anlage bedingten Erregung desselben sowohl das Öffnen und Schließen des Turbinenzuflußorgans (f) bewirkt, als auch der die Dynamomaschine mit der Akkumulatorenbatterie verbindende Schalter (h) gesteuert wird.
2. 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Stromkreis des Elektromagneten (d) von einem Ausschalter (i) beherrscht wird, der von einem parallel zur Batterie (c) geschalteten Solenoide (0) beherrscht wird, das seinerseits durch Vermittlung einer Sperrung (p, q) von einem in den Nutzstromkreis gelegten Auslösesolenoid (r) ein- und ausgeschaltet wird, so daß der Ausschalter (i) bei einer der vollständigen Aufladung der Batterie (c) entsprechenden Spannung ■ durch die Wirkung des Spannungssolenoids (0) behufs Abstellens der Turbine und der Verbindung zwischen Batterie- und Dynamomaschine selbsttätig geöffnet und bei Einschalten des Nutzstromkreises durch Erregung des Auslösesolenoids (r) und damit erfolgende Lösung der Sperrung (p, q) behufs Anlassens der Turbine geschlossen wird.
3. 3. . Einrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Solenoidkern (η) mit einer zweiklinkigen Sperrung (q, q¹) zusammenwirkt, die von einem zusammen mit einer zweiten auf den Kern (η) wirkenden Wicklung (t) in den Nutzstromkreis geschalteten Auslösesolenoide (r) beeinflußt wird, so daß bei erfolgter Ladung der Batterie (c) die eine Klinke (q) den . geöffneten Ausschalter (i) in der Offenstellung festzuhalten vermag, wobei das Turbinenzuflußorgan (f) geschlossen und der die Batterie- und Dynamomaschine verbindende Schalter (h) geöffnet ist, bis sie durch Schließen der Schalter (n>) im ■ Nutzstromkreis ausgelöst wird, worauf die andere Sperrklinke (q^l) die Festhaltung 10.0 des Ausschalters ß/.in der Offenstellung übernimmt und ihn erst bei darauf folgendem gänzlichen Ausschalten des Nutzstromkreises freigibt, um so den Schluß des Ausschalters (i) zwecks Öffnung des Turbinenzuflußorgans ff) und Verbindung der Batterie mit der Dynamomaschine zu bewirken.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.