DE311484C

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Publication number: DE311484C
Application number: DENDAT311484D
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Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

Elektrische Kraftanlagen, die einen schwankenden Verbrauch zu versorgen haben, werden häufig mit einer Pufferanlage ausgerüstet, d. h. mit einer Akkumulatorenbatterie oder einer Schwungraddynamo, deren Strom so geregelt wird, daß die Zentrale einen konstanten Strom liefert. Baut man in den Stromkreis solcher Pufferakkumulatoren- oder Puffermaschinen einen Höchstströmausschalter ein, so sichert dieser zwar die Puffermaschinen vor Überlastung, stört jedoch den Betrieb. Denn gerade in solchen Augenblicken, wo die Belastung besonders hoch ist, eine Pufferwirkung also besonders erwünscht wäre, schaltet er die Pufferanlage vollständig aus, und der ganze Belastungestoß, wirkt ungeschwächt auf die Zentrale.

Durch die Erfindung soll die Pufferanlage . vor Überlastung geschützt werden, ohne daß bei besonders großem Energiebedarf die Pufferwirkung versagt: Zu diesem Zweck wird .ein positiver und ein negativer Grenzwert für den Strom der Puffermaschine oder ihre . Energieaufnahme festgelegt. Beim Überschreiten dieser Grenzwerte tritt, eine Regelung des von der Zentrale gelieferten Stromes selbsttätig in dem Sinne ein, daß beim Überschreiten des positiven Grenzwertes der Zentralenstrom vergrößert, beim Überschreiten des negativen Grenzwertes der Zentralenstrom verringert wird. Nach der Regelung wird der Zentralenstrom wieder wie bisher so lange konstant gehalten, bis die Energie- .'■ aufnahme oder Abgabe der Puffermaschine wieder einen der festgelegten Grenzwerte überschreitet. Erst dann wird der Zentralenstrom wiederum in dem angegebenen Sinne verändert. Man erreicht auf diese Weise, daß stets dann, wenn die Leistungsfähigkeit der Pufferdynamo für die auftretenden Stöße zu gering wird, die Zentralenbelastung um einen solchen Wert vergrößert oder verringert wird, daß die Energieaufnahme der Pufferdynamo wieder zur Aufnahme der Stöße ausreicht.

In Fig. ι ist ein Ausführungsbeispiel für eine Anlage mit Schwungradpufferung dargestellt. Das Netz N wird durch den Generator G gespeist, ■ der die Zentrale darstellt, und versorgt die Verbrauchsstellen V mit Strom. An der Stromzuführung nimmt außerdem die Puffermaschine P teil, die mit dem Schwungrad F gekuppelt ist. Ihre Erreger-. wicklung p~ wird von der Erregermaschine E gespeist, deren Erregung e durch den Schnellregler 5" geregelt wird. Der Schnellregler -SV enthält einen Elektromagneten mit einer Spannungsspule s, die an dem Abzweigwiderstand α des Zentralenstromes liegt. Sie wirkt im Schnellregler 5" auf die Erregung e und damit auf die Spannung derPuffermaschin'eP so ein, daß die Leitungen Z der Zentrale einen

gleichbleibenden Strom führen. Um nun die Puffermaschine P gemäß der Erfindung vor Überlastung zu sichern, ist in ihre Stromleitung der Abzweigwiderstand b eingeschaltet, dessen Pole mit den polarisierten Elektromagneten T₁ und r₂ verbunden sind. Deren Anker ist ein schwingender Hebel h, der durch die beiden Federn f in seiner Mittellage gehalten wird. Übersteigt jedoch der

ίο Strom der Puffermaschine P einen gewissen positiven Wert, so wird der Anker h nach der einen Seite gezogen, beim Übersteigen eines bestimmten negativen Wertes dagegen nach der anderen Seite. Hierbei berührt er je nachdem die Kontakte C₁ oder C₂ und führt über sie dem Motor m Strom zu. Dieser läuft beim Stromschluß über C₁ in der einen Richtung, beim Stromschluß über C₂ in der anderen Richtung und verstellt dabei den Riegelwiderstand w. Dieser liegt im Stromkreise des Abzweigwiderstandes α und der Spannungsspule ί des Schnellreglers.

Liefert beispielsweise die Puffennaschinei³ einen zu großen Strom, so vergrößert der Motor m den Regelwiderstand w. Der Strom in der Spannungsspule 5 sinkt infolgedessen, und der Schnellregler 5 verkleinert die Erregung in e so lange, bis der Zentralenstrom in den Leitungen Z einen höheren Wert angenommen hat. Hat dabei der Pufferstrom wieder einen zulässigen Wert angenommen, so kehrt der Anker h in seine Mittellage zurück, und der Motor m bleibt stehen. Ähnlich verläuft . der Vorgang, wenn die Puffermaschine P einen zu großen Strom aus den Zentralenleitungen Z aufnimmt. Der Anker h wird dann nach der anderen Seite gezogen, der Motor m verkleinert den Regelwiderstand w, so daß der Schnellregler S die Erregung in e vergrößert und damit die Stromaufnahme der Puffermaschine P verringert. Im Schaubild Fig. 2 ist ein Stromverlauf bei einem vorübergehenden, ungewöhnlich hohen Belastungsstoß dargestellt. Die ausgezogene Linie zeigt den schwankenden Verbrauchsstrom in Abhängigkeit von der Zeit; die strichpunktierte Linie I stellt den in den Zentralenleitungen Z fließenden, vom Generator G' gelieferten Strom dar. Der Abstand der punktierten Linien II und III von I gibt den Wert an, den der negative oder positive Pufferstrom in keinem Augenblick 'überschreiten soll. Entsteht ausnahmsweise bei d ein besonders hoher, Belastungsstoß, so wird der Zentralenstrom I vergrößert in dem Augenblick, in welchem der Pufferstrom bei s die höchst zulässige Grenze III erreicht; die Grenzen II und III für den Pufferstrom erscheinen im Schaubild entsprechend verschoben, so daß ihr Abstand von der Linie I in jedem Augenblick denselben Wert besitzt. Wenn die Vergrößerung des Zentralenstromes noch nicht genügt, wie es bei dem gezeichneten Beispiel der Fall ist, so schaltet der Motor eine weitere Widerstandsstufe von w ein! Der vergrößerte Wert des Zentralenstromes bleibt aufrechterhalten, bis bei ζ der Pufferstrom die zulässige untere Grenze erreicht. Infolgedessen wird der Zentralenstrom wieder auf den ursprünglichen Wert herabgesetzt.

Die Anordnung gemäß der Erfindung hat noch einen weiteren Vorzug. Wenn der Mittelwert des Stromverbrauchs steigt, beispielsweise infolge stärkeren Betriebes der Förderanlage oder infolge Änderung des Fahrplanes der elektrischen Bahn, so muß auch die Regelvorrichtung nachgestellt werden' so, daß sie einen höheren gleichbleibenden Strom in der Zentralenleitung Z aufrechterhält. Andernfalls würde die im Schwungrade F aufgespeicherte Energie binnen kurzem erschöpft sein. Diese Nachstellung wird durch die Anordnung gemäß der Erfindung selbsttätig ausgeführt. Fig. 3 zeigt ein Schaubild, das die Vorgänge auch für diesen Fall veranschaulicht. Während im Anfang der Strom um einen geringeren Mittelwert I schwankt, ■liegt dieser Mittelwert in der zweiten Hälfte des Schaubildes höher. Durch die Einrichtungen gemäß der Erfindung wird die Größe des Zentralenstromes selbsttätig entsprechend vergrößert, so daß der Energiespeicher sich nicht erschöpft. · . *

Gegenüber bekannten Anordnungen, die ähnliche Aufgaben zu lösen versuchen, hat die Erfindung den Vorteil, daß keinerlei Änderungen des Zentralenstromes eintreten, solange ausnahmsweise hohe Belastungsstöße nicht auftreten und der Mittelwert der Belastung sich nicht ändert.

Claims

Patent-Ansprüche:

1. Regelung- elektrischer Pufferanlagen, bei denen eine elektrische Pufferstromquelle dem Stromerzeuger parallel geschaltet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Belastung des Stromerzeugers jedesmal, wenn die Energieaufnahme oder -ab- no gäbe der Pufferstromquelle gewisse Grenzen erreicht, durch selbsttätige Regelung der Puffermaschine auf neue Werte eingestellt wird, die so lange konstant bleiben, wie die Energieaufnahme oder -ab- gäbe der Puffermaschine sich innerhalb der erwähnten Grenzen bewegt.

2. Regelung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Leistungseinstellung der Energiequelle in Abhängigkeit

von der maximal zulässigen Energieaufnahme oder -abgabe der Pufferstromquelle geändert wird.

3. Belastungsausgleich nach Anspruch 1 für elektrische Anlagen, bei denen ein vom Zentralenstrom abgezweigter Teilstrom den Pufferstrom des Energiespeichers beeinflußt, dadurch gekennzeichnet, daß der Teilstrom durch einen Widerstand (w) geregelt wird, dessen Größe von der Größe des Pufferstromes abhängig ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.