DE339929C

DE339929C - Voltametric measuring device for monitoring the charge state of electrical collectors

Info

Publication number: DE339929C
Application number: DE1918339929D
Authority: DE
Original assignee: Siemens Schuckertwerke AG
Current assignee: Siemens Schuckertwerke AG
Priority date: 1918-05-31
Filing date: 1918-05-31
Publication date: 1921-08-22

Description

Voltametrische IVießeinrichtung zum Überwachen eines Ladungszustandes elektrischer Sammler. Bei coulombmetrischen Einrichtungen zur Überwachung des Ladungszustandes von elektrischen Sammlern ist es bekannt, für die Entladung des Sammlers die Empfindlichkeit der Meßeinrichtung größer zu machen wie für die Ladung. Man bezweckt damit, den Weg, den die Meßmarke bei voller Entladung des Sammlers zurücklegt, ebenso groß zu machen wie den Weg, den sie bei voller Ladung des Sammlers beschreibt. Bei gleicher Empfindlichkeit für Ladung und Entladung würde der erste Weg kleiner sein wie der zweite, da bekanntlich ein elektrischer Sammler die hineingeladene Elektrizitätsmenge nicht ganz wieder zurückgibt.Voltametric pouring device for monitoring a charge state electric collector. In the case of coulombmetric devices for monitoring the state of charge of electrical collectors it is known for the discharge of the collector's sensitivity to make the measuring device larger than for the cargo. One aims with it, the The distance covered by the measuring mark when the collector is fully discharged is just as great to do like the path it describes when the collector is fully charged. With the same Sensitivity to charge and discharge would be less than that of the first way second, since it is known that an electric collector stores the amount of electricity charged into it not quite giving back.

Für diese Empfindlichkeitsänderung pflegt man die Schaltung der Meßeinrichtung zu ändern; im besonderen geschieht dies durch Ändern des vom Sammlerstrome durchflossenen Widerstandes, zu dem das Coulombmeter parallel liegt, oder durch Änderung eines Vorschaltwiderstandes des Coulombmeters, oder durch Parallelschalten eines Widerstandes zu dem Coulombmeter. Für diese Schaltungsänderungen müssen Schalter geöffnet und geschlossen werden. Bei selbsttätiger Schaltungsänderung betätigt man den Schalter gewöhnlich durch ein polarisiertes Relais, das von einem Teil des Sammlerstromes erregt wird. Die Erfindung bezieht sich auf den Ladungsanzeiger nach Patent 3oo6ga und besteht in der Anordnung eines Strommessers zur überwachung des Widerstandes an der Unterbrechungsstelle eines solchen Schalters und im besonderen in einer Schaltungsweise dieses Strommessers, die es ermöglicht, dem Strommesser eine verhältnismäßig große elektrische Leistung zur Verfügung zu stellen und darum mit einem kräftig gebauten, störungsfreien Strommesser auszukommen, trotzdem die für den Meßzweck zur Verfügung stehende Leistung, besonders bei Verwendung eines Wasserstoffvoltameters, außerordentlich klein ist.The circuit of the measuring device is maintained for this change in sensitivity to change; in particular, this is done by changing the flow through which the collector current flows Resistance to which the coulomb meter is parallel, or by changing one Series resistance of the coulomb meter, or by connecting a resistor in parallel to the coulomb meter. For these circuit changes, switches must be open and getting closed. If the circuit changes automatically, the switch is operated usually by a polarized relay, which is operated by part of the collector current is excited. The invention relates to the charge indicator according to patent 3oo6ga and consists in the arrangement of an ammeter to monitor the resistance at the point of interruption of such a switch and in particular in a switching manner this ammeter, which makes it possible to give the ammeter a relatively large one to provide electrical power and therefore with a powerfully built, get along with trouble-free ammeters, nevertheless they are available for the measurement purpose Standing performance, especially when using a hydrogen voltmeter, is extraordinary is small.

Die Zeichnung zeigt verschiedene Ausführungsbeispiele der Erfindung. N ist der vom Sammlerstrom durchflossene Widerstand, von dem die Meßeinrichtung abgezweigt ist. C ist das Coulombmeter, beispielsweise ein Voltameter. S ist ein Schalter, durch dessen Öffnung und Schließung die Empfindlichkeit der Meßeinrichtung geändert wird. R ist ein polarisiertes Relais zur Betätigung dieses Schalters. Sein zwischen den Polen eines Dauermagnets spielender Anker R, wird durch eine vom Widerstand N abgezweigte Spule R2 erregt. c ist ein Vorschaltwiderstand des Coulombmeters. $ei der Ausführung nach Pig. i liegt der Strommesser A in Reihe mit dem Coulombmeter C und seinem Vorschaltwiderstand c. Das Relais R ist so angeschlossen, daß der Scha:ter S offen bleibt, wenn ein Ladungsstrom durch den Widerstand N fließt und geschlossen wird, wenn sich beim Übergang von Ladung zu Entladung die Stromrichtung im Widerstand N umkehrt. Durch die Schließung des Schalters S wird der Strommesser A kurzgeschlossen, da der Anker R1 des Relais und der Schalter S durch praktisch widerstandslose Leitungen y und s mit den Enden des den Strommesser enthaltenden Zweiges verbunden sind. Durch diese Kurzschließung des Strommessers wird die Empfindlichkeit der Meßeinrichtung erhöht, und zwar sehr angenähert im Verhältnis der Summe der Widerstände von C, c und A geteilt durch die Summe der Widerstände von C und c. Zur genauen Einstellung dieses Verhältnisses auf einen bestimmten Wert kann der Strommesser A mit einem Vorschaltwiderstand versehen werden, der dann in dem Widerstandsverhältnis in den Widerstand des Strommessers einzubeziehen ist. Durch die Kurzschließung geht der Ausschlag - des Strommessers A auf Null zurück, wenn eine vollkommene Schließung des Schalters S stattfindet. Ist diese Schließung aber nicht vollkommen, beispielsweise durch Verunreinigung der Schalterkontakte, so wird der Strommesser auch dann einen Ausschlag zeigen, wenn die Meßeinrichtung auf Entladung geschaltet ist und eben durch d'esen Ausschlag die Störung an dem Schalter S kenntlich machen und dadurch ihre Beseitigung veranlassen.The drawing shows various exemplary embodiments of the invention. N is the resistance through which the collector current flows and from which the measuring device is branched. C is the coulomb meter, for example a voltameter. S is a switch which, when opened and closed, changes the sensitivity of the measuring device. R is a polarized relay used to operate this switch. Its armature R, playing between the poles of a permanent magnet, is excited by a coil R2 branched off from the resistor N. c is a series resistor of the coulomb meter. The execution according to Pig. i the ammeter A is in series with the coulomb meter C and its series resistor c. The relay R is connected in such a way that the switch S remains open when a charge current flows through the resistor N and is closed when the current direction in the resistor N is reversed during the transition from charge to discharge. By closing the switch S, the ammeter A is short-circuited, since the armature R1 of the relay and the switch S are connected by practically resistance-free lines y and s to the ends of the branch containing the ammeter. This short-circuiting of the ammeter increases the sensitivity of the measuring device, in fact very approximately in the ratio of the sum of the resistances of C, c and A divided by the sum of the resistances of C and c. To set this ratio precisely to a certain value, the ammeter A can be provided with a series resistor, which is then included in the resistance ratio in the resistance of the ammeter. As a result of the short circuit, the deflection - of the ammeter A goes back to zero when the switch S closes completely. However, if this closure is not complete, for example due to contamination of the switch contacts, the ammeter will also show a deflection when the measuring device is switched to discharge and will use this deflection to identify the fault on the switch S and thus initiate its elimination .

Bei dieser Ausführungsform führt der Strommesser A denselben Strom wie das Coulombmeter C. Da dieser Strom sehr klein ist, besonders wenn C ein Wasserstoffvoltameter ist, und da außerdem die Spannung an dem Widerstand N so klein als möglich gehalten werden muß, damit der Effektverlust in dem Widerstand möglichst klein bleibt, so steht für den Strommesser nur eine sehr kleine elektrische Leistung zur Verfügung. Dies zwingt zur Verwendung eines sehr empfindlichen Strommessers, der nur geringe Richtkraft haben kann. und darum leicht Störungen unterliegt.In this embodiment, the ammeter A carries the same current like the coulomb meter C. Since this current is very small, especially if C is a hydrogen voltameter is, and also because the voltage across the resistor N is kept as small as possible must be so that the loss of effect in the resistor remains as small as possible, so only a very small amount of electrical power is available for the ammeter. This makes it necessary to use a very sensitive ammeter, which is only small May have directional power. and is therefore easily subject to interference.

Dieser Nachteil ist bei den Ausführungen nach den Fig. 2, 3 und 4 vermieden. Bei der Ausführung nach Fig. 2 liegt der Strommesser A in einem Nebenschluß zum Coulombmeterzweig. Dieser Nebenschluß wird durch das Relais R während der Ladung eingeschaltet, während der Entladung abgeschaltet. Der Strommesser muß also während der Entladung Null zeigen, wenn der Schalter S in Ordnung ist. Bei dieser Ausführung kann man die Leistung, die der Stremmesser A aufnimmt, unterhalb einer bestimmten Grenze beliebig steigern, wenn mann den Vorschaltwiderstand a1 des Strommessers, der vor dem Verbindungspunkt des Strommesserzweiges und des Coulombmeterzweiges liegt, verkleinert und von dem übrigen Vorschaltwiderstand a2 des Strommessers möglichst viel in die wirksame Leitung des Strommessers verlegt.This disadvantage is in the embodiments according to FIGS. 2, 3 and 4 avoided. In the embodiment according to FIG. 2, the ammeter A is shunted to the coulomb meter branch. This shunt is made by relay R during charging switched on, switched off during discharge. So the ammeter must be used during of the discharge show zero if the switch S is OK. In this version one can see the power that the stremmeter A consumes below a certain value Increase the limit at will if you set the series resistor a1 of the ammeter, the one in front of the junction of the ammeter branch and the coulomb meter branch is reduced and as far as possible from the remaining series resistor a2 of the ammeter much misplaced in the effective line of the ammeter.

Den Ausführungen nach den Fig. 3 und 4 ist eine Wheatstonesche Brückenschaltung zugrunde gelegt; die Empfindlichkeit der Meßeinrichtung wird wieder, wie in Fig. 2, durch Parallelschaltung eines Widerstandes d zum Coulombmeterzweig geändert. Der Strommesser A bildet den Galvanometerzweig der Brückenschaltung. Die Vorschaltwiderstände cl, c2 des Coulombmeters und die Widerstände der Brückenzweige b1, b2, b3, b4 - nach Fig. 3, b5, b6 nach Fig. 4 sind so abgeglichen, daß der Strommesser Null zeigt, wenn der Schalter S geöffnet ist. Dies ist der Fall bei der Entladung. . Wird beim Übergang von Entladung zur Ladung der Schalter geschlossen, so wird der Nebenschlußwiderstand d des Coulombmeterzweiges eingeschaltet und gleichzeitig wird ein Brückenzweig, nämlich b2 in Fig. 3, b5 in Fig. 4 kurzgeschlossen. Hierdurch wird der Strommesser zum Ausschlagen gebracht.The embodiments according to FIGS. 3 and 4 is a Wheatstone bridge circuit based on; the sensitivity of the measuring device is again, as in Fig. 2, changed by connecting a resistor d in parallel to the coulomb meter branch. The ammeter A forms the galvanometer branch of the bridge circuit. The series resistors cl, c2 of the coulomb meter and the resistances of the bridge branches b1, b2, b3, b4 - according to Fig. 3, b5, b6 according to Fig. 4 are adjusted so that the ammeter shows zero, when switch S is open. This is the case with discharge. . Will be at Transition from discharge to charge the switch is closed, so the shunt resistance d of the coulomb meter branch is switched on and at the same time a bridge branch is namely b2 in FIG. 3, b5 in FIG. 4 short-circuited. This will make the ammeter knocked out.

Claims

PATENT CLAIMS: r. Voltametric measuring device for monitoring a State of charge of electrical collectors, according to patent 30o652, their sensitivity for charge and discharge is made different by changing the circuit by arranging an ammeter (A) in one by changing the circuit line part of the measuring device which experiences a change in current.

2. Voltametric Measuring device according to claim z, characterized by the arrangement of the ammeter in a line part which does not have any in one of the two circuits of the measuring device Current carries or only a fraction of the current that is used in the other circuit through the same line part 'flows.

3. Voltametric measuring device according to claim z and 2, characterized by the arrangement of the ammeter in a known per se disconnectable shunt to the coulomb meter branch (Fig. 2).

4. Voltametric measuring device according to claims r and 2, their sensitivity by means of a shunt resistor {d) to the coulomb meter branch (C, c2) is changed, characterized in that a End of this shunt resistor and a clamp of the ammeter are connected to the same contact of the switch (S), and that the ammeter in the galvanometer branch of a Wheatstone bridge circuit balanced with the switch open lies (Fig. 3, 4).

5. Voltametric measuring device according to claim 4, characterized in that that the coulomb meter branch (C, c2) and a series resistor (cl) of the coulomb meter branch themselves form branches of the Wheatstone bridge circuit (Fig. 4).