DE294165C

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Publication number: DE294165C
Application number: DENDAT294165D
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Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Spannungsregelung von Dynamomaschinen, welche durch Antriebsmittel wechselnder Umdrehungsgeschwindigkeit angetrieben werden. Der Gegenstand der Erfindung besteht darin, daß an die Dynamomaschine eine Hilfsvorrichtung angeschlossen ist, welche unterhalb einer gewissen Größe der angelegten Spannung nur wenig oder keinen Strom in der Richtung'der

ίο aufgedrückten Spannung durchläßt, dagegen einen verhältnismäßig großen Strom durchgehen läßt, sobald die angelegte Spannung diesen bestimmten Wert übersteigt, und daß der Strom, der dann durch diese Hilfsvorrichtung als Ausgleichsstrom fließt, auf eine zwischen Dynamomaschine und Antriebsmaschine angebrachte elektromagnetische Reibungskuppelung im Sinne der Lösung dieser Kuppelung zur Einwirkung gebracht wird.

Es ist zwar bereits bekannt, Ausgleichsströme zwischen entgegengeschalteten elektromotorischen Kräften zur Spannungs- und Stromregelung zu benutzen; auch ist es. bekannt, elektromagnetische Kuppelungen zwisehen Antriebs- und Dynamomaschine anzuordnen. Demgegenüber besteht die neue Erfindung in der Verbindung des Ausgleichsstromes mit einer elektromagnetischen Kuppelung, welche die zu übertragende Kraft durch mechanische Reibung auf den Stromerzeuger überträgt, wodurch der Vorteil erreicht wird, daß unterhalb einer gewissen gewünschten Größe der zu regelnden Spannung eine vollständig feste Kuppelung besteht, und daß schon bei den ganz geringen Uberschreitungen der gewünschten Spannungsgröße sofort eine starke Wirkung im Sinne der Lösung der Kuppelung zustande kommt..

Als Hilfsvorrichtung, welche die oben genannten Eigenschaften aufweist, kann z. B. eine Aluminiumzelle dienen, welche eine Aluminiumanode in irgendeinem Elektrolyten enthält. Legt man die Aluminiumanode an den positiven Pol und die Kathode an den negativen Pol einer Spannung, so geht erst ein größerer Strom durch die Zelle, wenn die angelegte Spannung einen gewissen Wert übersteigt, der von der Beschaffenheit des Elektrolyten abhängt. Als Hilfsvorrichtung kann ferner z. B. eine elektrolytische mit zwei gleichartigen Elektroden oder eine Gruppe solcher Zellen dienen. Durch diese Zelle geht erst ein größerer Strom, wenn die angelegte Spannung die für die Zersetzung des Elektrolyten erforderliche Spannung übersteigt. - Ein weiteres Beispiel für die Hilfsvorrichtung ist ein Elektrizitätsleiter, welcher selbst eine Spannung von gewisser Größe erzeugt, die der von außen aufgedrückten Spannung entgegengerichtet ist, also z. B. eine Akktimulatorenbatterie. Durch dieselbe fließt nur dann ein Strom in. der Richtung der von außen wirkenden Spannung, wenn dieselbe größer ist als die Eigenspannung der Batterie.

Man kann auch die Akkumulatorenbatterie, welche- die Stromverbraucher bei Stillstand

der Dynamomaschine speist, gleichzeitig als Hilfsvorrichtung benutzen.

Ein Beispiel dafür, wie die Einrichtung verwirklicht werden kann, ist in Fig. ι veranschaulicht. Mit 5 ist die stromerzeugende Dynamomaschine bezeichnet, an deren Klemmen 10 der Strom abgenommen wird. Auf der Achse der Dynamomaschine ist die Scheibe

11 befestigt. Gegenüber derselben befindet sich die eiserne Scheibe 12, welche auf der durch die Antriebsscheibe 13 angetriebenen Welle achsial verschiebbar, aber mit der Welle drehbar angeordnet ist. Diese Welle trägt noch die fest mit ihr verbundene Eisenscheibe 16 und die Schleifringe 9, durch welche der durch die Hilfsvorrichtung 8 fließende Strom der Magnetwickelung 14 zugeführt wird. Innerhalb der Scheibe 12 befindet sich noch die Druckfeder 17, welche die Scheibe 12 gegen die .

Scheibe 11 preßt und dadurch die Dynamomaschine mit der Welle der Antriebsscheibe kuppelt, so daß der Antrieb erfolgen kann. Übersteigt jedoch die Spannung an den Stromverbrauchern eine gewisse durch die Abmessungen bestimmbare Größe, so tritt ein starker Strom durch die Hilfsvorrichtung 8 und die Magnetwickelung 14, wodurch die Scheibe.

12 mit der Magnetwickelung 14 entgegen der Federkraft gegen die Eisenscheibe 16 gezogen und dadurch die Kuppelung zwischen 11 und 12 mehr oder weniger aufgehoben wird, so daß die Drehzahl der Dynamomaschine nachläßt und mithin die Spannung an den Stromverbrauchern nicht über ein bestimmtes Maß steigen kann. · Diese Anordnung bietet den Vorteil, daß der Dynamoanker nicht die etwa auftretenden hohen Geschwindigkeiten der Antriebsscheibe 13 mitzumachen braucht.

In Fig. 2 ist eine andere Wirkungsweise der Verbindungskuppelung veranschaulicht. Die Kuppelung besteht in diesem Falle aus den beiden eisernen Scheiben 18 und 19. Die Scheibe 18 trägt im Innern eine Magnetwickelung, welche über die Schleifringe 20 Strom erhält, wodurch die Scheiben 18 und 19 gegeneinandergezogen und dadurch die Kuppelung zufolge der Reibung an den Berührungsflächen hergestellt wird. Die Scheibe 19 trägt ebenfalls eine Magnetwickelung, welche über die Hilfsvorrichtung 8 und die Schleifringe 21 Strom erhält. Dieser Strom wirkt, sofern er im Sinne der Spannung bei 2-3 verläuft, der Wickelung von 18 entgegen, so daß mit seinem Anwachsen eine Entmagnetisierung eintritt, wodurch die Kuppelung mehr oder weniger .gelöst wird und ein Gleiten zwischen 18 und 19 eintritt. Um bei diesem Beispiel den Anlauf der Dynamomaschine nach vorhergegangenem Stillstand bewirken zu können, kann man eine kleine Hilfsfederkraft oder eine Hilfsspannung anwenden, durch welche die Wickelung von 18, ohne daß die Dynamomaschine läuft, etwas erregt wird. Besitzt das Leitungsnetz eine Akkumulatorenbatterie 15 (Fig. 2), so kann dieselbe als Hilfsspannung dienen, so daß eine besondere Hilfsspannung entbehrlich ist.

Diese letztere Anordnung kann z. B. bei Dynamomaschinen verwendet werden, die zur Beleuchtung von. Automobilen dienen und von dem Automobilbenzinmotor angetrieben werden. Da es bei Automobilen und auch bei anderen praktisch vorkommenden Antriebsverhältnissen vorkommt, daß der Antriebsmotor während des Betriebes oft seine Umdrehungsgeschwindigkeit unter das Mindestmaß ermäßigt, welches zur Lieferung eines Nutzstromes notwendig ist, so würde ohne besondere Maßnahmen die Batterie in diesem Falle rückwärts Strom in die Dynamomaschine senden und Arbeit auf die Antriebsmaschine übertragen. Dieser Vorgang wird durch eine weitere Ausbildung der Erfindung vermieden, welche darin besteht, daß zwischen Dynamomaschine und Batterie ein Elektromagnet 22 eingeschaltet ist, demgegenüber ein polarisierter Anker 23 angeordnet ist. Dieser Anker wird angezogen und dadurch der Kontakt zwischen dem Anker 23 und dem Kontaktstück 24 aufgehoben, sobald die Batterie Energie auf die Dynamomaschine überträgt, d. h. sobald der Strom in dem Elektromagneten 22 seine Richtung wechselt. Dadurch wird erreicht, daß der die Kuppelung bewirkende Strom nicht mehr unmittelbar über den Kontakt 23, 24 fließen kann, sondern einen Umweg über den Widerstand 26 nehmen muß, so "daß er wesentlich geschwächt und die Kuppelung dadurch gelöst wird, so daß die Dynamomaschine jetzt frei als Motor läuft, aber nicht mehr mit dem Fahrzeugantrieb gekuppelt ist, so daß die Batterie keinen Schaden durch zu hohe Strombeanspruchung erleiden kann.

Im Ruhestand ist der Anker 23 durch die Feder 25 gegen das Kontaktstück 24 gedrückt. Im Grenzfalle kann man den Widerstand 26 unendlich groß machen, d. h. in diesem Falle wird der Kuppelungsstrom bei Aufhebung des Kontaktes 23, 24 vollständig unterbrochen. no

In die Leitung der Magnetwickelung von 18 schaltet man zweckmäßig noch einen Regulierwiderstand.

Claims

Patent-Ansprüche:

i. Einrichtung zur Spannungsregelung von Dynamomaschinen mittels zwischen Dynamomaschine und ihrer Antriebsmaschine angeordneter elektromagnetischer Kuppelung und einer Hilfsvorrichtung, welche nur bei einem bestimmten Höchstwert der auf. sie einwirkenden Spannung

Strom in Richtung dieser Spannungsdifferenz hindurchläßt, dadurch gekennzeichnet, daß der diese Hilfsvorrichtung durchfließende Strom auf die elektromagnetische Kuppelung im Sinne ihrer Lösung einwirkt.
2. Einrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Kuppelung der Dynamomaschine und Antriebsmaschine ebenfalls durch einen elektrischen Strom bewirkt wird, so daß der entkuppelnde, die Hilfsvorrichtung durchfließende Strom neben der Erzeugung der die Kuppelung lösenden elektromagnetischen Kraft noch eine abstoßende, die Lösung der Kuppelung unterstützende Kraft zwischen den beiden Stromleitergruppen hervorruft.
3. Einrichtung nach Anspruch 2 für Dynamomaschinen, die mit Akkumulatorenbatterien zusammenarbeiten, welche einen Rückstrom in die Dynamomaschine liefern können, dadurch gekennzeichnet, daß der Strom des Kuppelungsmagneten (18, Fig. 2) beim Sinken der Dynamomaschinenspannung unter die Batteriespannung geschwächt oder unterbrochen wird, so daß die Dynamomaschine frei als Motor läuft, und damit eine wesentliche Rücklieferung von Energie aus der Akkumulatorenbatterie in die Stromerzeugungsanlage vermieden wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.

Berlin, gebrückt in der reichsdruckkrei,