DE303662C

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Publication number: DE303662C
Application number: DENDAT303662D
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Description

KAISERLICHES /ß

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

Vr 303662 KLASSE 2IfL GRUPPE

Die sogenannte Pirani-Schaltung besteht darin, daß das Feld der mit der Pufferbatterie in Reihe geschalteten Zusatzmaschine einerseits von der Batteriespannung und andererseits vom Netzstrom beeinflußt wird, wobei diese beiden Einflüsse einander entgegenwirken und für den Fall sich aufheben, die Zu-. satzmaschine also unerregt ist, daß die Netzbelastung gleich der Normalbelastung des

ίο Hauptgenerators ist.

Ist nun die Generatorleistung gegenüber derjenigen der Pufferbatterie groß, so werden auch die einander aufhebenden Amperewindungen des Feldes der Zusatzmaschine groß, was entweder zu Maschinen besonderer Bauart mit hohen Magnetkernen oder bei Verwendung von Normaltypen zu Modellgrößen führt, deren Normalleistung über dem erforderlichen Wert liegt. Außerdem muß man beträchtliche Verluste in der Feldwicklung, deren Amperewindungen sich größtenteils aufheben, also unwirksam sind, in Kauf nehmen. Die genannten Nachteile werden nach der . vorliegenden Erfindung vermieden. Danach wird das Feld der Zusatzmaschine außer von dem Netzstrom "auch noch vom Batteriestrom, also von ihrem eigenen Hauptstrom beeiii-" flußt, und- zwar bei höherer als Normallast im gleichen Sinn, bei geringerer als Normallast im entgegengesetzten Sinn, wie vom Netzstrom. Das von beiden Hauptstromwicklungen erzeugte Feld muß dann das im Nebenschluß zur Batterie erzeugte Feld bei Normallast gerade aufheben.

Daß man bei der neuen Anordnung erheblieh an Feldkupfer spart, sei an Hand der Fig. ι und 2 erläutert, in welch ersterer für ' die bekannte und die neue Anordnung die Erregeramperewindungen in Abhängigkeit von den im Netz auftretenden Strömen aufgetragen sind. Dabei sei angenommen, daß das Feld in dem betrachteten Belastungsbereich ■ den resultierenden Amperewindungen proportional ist. Der Belastungsstrom-des Generators g (Fig. 2) sei konstant auf der Größe / zu halten, der Strom im Netz η schwanke um den variablen Betrag i, der sich entweder vom Strom / abzieht, wobei die Batterie b geladen wird, oder zum Strom / hinzuzählt, wobei die Batterie b entladen wird. Die Batterie ist mit der .vom Nebenschlußmotor»} angetriebenen Zusatzmaschine ζ in Reihe geschaltet. Die letztere besitzt eine von der Batteriespannung gespeiste Erregerwicklung e · und zwei Kompoundwicklungen, von denen die eine Iz₁ vom Netzstrom (J.-L· i), die andere A₂ vom Batteriestrom {j-_ i) durchflossen wird.

Bei der bekannten Anordnung war die Wicklung Ji₂ nicht vorhanden. Das Diagramm der Feldamperewindungen der Zusatzm'aschine in Abhängigkeit vom Netzstrom J.±.i ist in Fig. ι durch die Geraden C-E und 0-F gegeben. Die Parallele zur Abszissenachse CE stellt die konstanten Amperewindungen der Wicklung e und die Gerade 0-F stellt die proportional mit der Netzlast wachsenden Amperewindungen der Hauptstromwicklung H₁ dar. Ist die Netzbelastung gleich der Nor-

mallast 0-A=J des Generators g, so wird das Feld der Zusatzmaschinc ζ gleich Null, im Punkt D. Bei höheren Belastungen wird der Betrag der resultierenden Amperewindungen in. Fig. ι durch die Wicklung A₁ (vertikale Schraffur) gedeckt, bei geringeren Belastungen werden die resultierenden Amperewindungen von der Wicklung e (schräge Schraffur) geliefert. Beispielsweise sind die resultierenden

ίο Amperewindungen bei der Belastung 0-B gleich E-F. Dadurch, daß bei der Belastung 0*B der Amperewindungsbetrag E-F und bei der Belastung O-A der Betrag Null erhalten werden muß, ist die Neigung der Geraden D-F gegeben, und dadurch, daß diese Gerade durch O gehen muß, ist auch die Strecke 0-C, d. h. der Betrag der Nebenschluß-Amperewindungen bestimmt.

Nach der neuen Anordnung läßt sich, wie erwähnt, der gleiche Betrag resultierender Amperewindungen mit bedeutend weniger Kupferaufwand erzielen. Macht man bei-

,' spielsweise die Amperewindungszahl der Nebenschlußwicklung gleich 0-G und will man gleich- : wohl bei der Belastung O-A — im Punkt H —· das Feld Null und bei der Belastung 0-B . einen Amperewindungsbetrag gleich E-F erhalten, so fügt man der vom Netzstrom (/.:!-1) durchflossenen Wicklung A₁, deren Ampere-" windungen durch die Gerade 0-L dargestellt werden, erfindungsgemäß die vom Batteriestrom 'Jz. i durchflossen Wicklung/«, hinzu, derart, daß im Punkt B der resultierende Amperewindungsbetrag K-P = E-F herauskommt.

Von diesem Betrag liefert die Wicklung A₁ den Teil K-L und A₂ den Teil L-P, so daß sich

■. für die Windungszahl der Wicklung A₂ ein der Größeß-M=L-P entsprechender Betrag ergibt. Die Amperewindungszahl dieser Wicklung muß bei der Belastung 0-A Null werden, so daß sie durch die Gerade A-M dargestellt wird. Unterhalb des Punktes A unterstützt die Wicklung A₂ die Nebenschlußwicklung e, oberhalb dieses Punktes wirkt sie ihr entgegen.

Von dem Betrag der resultierenden Amperewindungen ist im Diagramm wieder der von der Wicklung A₁ gelieferte Teil vertikal und der von der Wicklung e gelieferte Teil schräg schraffiert, während der Betrag der Wicklung A₂ horizontale Schraffur besitzt.

In Fig. 3 ist die Anordnung insofern etwas vereinfacht, als die Wicklungen A₁ und A₂ zu einer einzigen Wicklung h vereinigt sind, deren Enden an das Ende je eines Parallelwiderstandes (Shunts) derart angeschlossen sind, daß auf die Wicklung A die algebraische Summe der in diesen Parallelwiderständen hervorgerufenen Spannungsabfälle wirkt. Der im Netzkreis liegende Parallelwiderstand ist mit ¹P₁, der im Batteriekreis liegende mit j>₂ bezeichnet.

Bei Zusatzmaschinen, die mit einer besonderen Erregermaschine ausgerüstet sind, wird zweckmäßig die Anordnung nach der Erfindung bei der Erregermaschine getro.ffen.

Claims

Patent-An Sprüche:

1. Anordnung zur Konstanthaltung des Generätorstromes bei veränderlicher Nctzbelastung mittels Pufferbatterie und Pirani-Maschine, die außer von der Batterie- ; spannung und vom Netzstrom noch vom Batteriestrom beeinflußt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das vom Netzstrom erregte Feld (A₁) der Pirani-Maschine, das ihrem von der Batteriespannung erregten Feld (e) entgegenwirkt, bei übernormaler Belastung durch das vom Batteriestrom erregte Feld (A₂) verstärkt, bei unternormaler Belastung hingegen durch dieses ge schwächt wird, zum Zweck, den Aufwand an Erregerkupfer und gleichzeitig auch die Erregerverluste zu verringern.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine einzige Hauptstromwicklung mit je einem Ende an je

; einen Parallelwiderstand, von denen der eine im Netzkreis, der andere im Batteriekreis liegt, derart angeschlossen ist, daß auf sie die algebraische Summe der in den Parallelwiderständen hervorgerufenen Spannungsabfälle wirkt. Λ >;

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.