DE397696C

DE397696C - Verfahren zur Regelung von Dynamomaschinen veraenderlicher Drehzahl und Belastung

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Publication number: DE397696C
Application number: DEJ23755D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1923-06-02
Filing date: 1923-06-02
Publication date: 1924-06-27

Description

Verfahren zur Regelung von Dynamomaschinen veränderlicher Drehzahl und Belastung. Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Regelung vonDynamomaschinen veränderlicher Drehzahl und Belastung und besteht im wesentlichen darin, daß auf eine an eine Hilfsstromwenderbürste angeschlossene Erregerwicklung einer Dynamo ein von der Klemmenspannung der Dynamo gesteuerter einpoliger Regler derart einwirkt, daß, wenn die Klemmenspannung einen bestimmten Wert überschreitet, der Erregerwicklung Strom periodisch mit wachsenden Unterbrechungen zugeführt wird.
Abb. i zeigt in schematischer Weise eine Ausführungsform der Erfindung ; Abb. 2 veranschaulicht im Diagramm die Wirkungsweise der Dynamo im Leerlauf; Abb.3 dieselbe beim Laden der Batterie; im Diagramm der Abb. q. ist vorausgesetzt, daß die Dynamo mit der nicht ganz geladenen Batterie und dem Verbraucherstromkreis parallel geschaltet ist.
Mit i ist der Anker der Dynamo, mit 2 ein zwischen der Hauptabnehmerbürste A und der Hilfsbürste C eingeschalteter Induktionsnebenschluß bezeichnet. Eire zur Regelung dienende Induktionswicklung 3, die mit der Wicklung 2 auf demselben Kern angeordnet werden kann, ist einerseits mit der Hilfsbürste C und anderseits mit dem Drehpunkt des Hebels q. eines schwingenden Reglers mit nur einem Kontakt 5 verbunden. Der Schwinghebel q. des Reglers wird durch einen Elektromagneten 7 angezogen, dessen Wicklung 8 an die Klemmen der Dynamo angeschlossen ist. Eine fest angeordnete Feder g sucht den Hebel q. gegen den Kontakt 5 zurückzuziehen. Durch die Leitungen ii, i2 ist die Dynamo mit dem Verbrauchernetz verbunden (Batterie 13, Lampen usw. zur Beleuchtung des Fahrzeuges).
Wenn die Klemmenspannung der Dynamo nicht groß genug ist, um mittels des Elektromagneten 7 die Zugkraft der Feder g zu überwinden, dann bleibt der Kontakthebel q. dauernd mit dem Kontakt 5 in Berührung, so daß die Amperewindungen der Spule 3 sich zu denjenigen der Spule 2 -hinzufügen. Bei Erreichung der Spannung, für welche die Vorrichtung eingestellt ist, tritt der schwingende Regler in Tätigkeit, alsdann steigt die Spannung, der Hebel q. sucht immer weniger gegen den Kontakt 5 zu schlagen, so daß der die Spule 3 durchfließende Strom il nach und nach abnimmt, bis er zu Null wird.
Die in den Abb. 2, 3 und q. gezeigten Diagramme veranschaulichen deutlich die Wirkungsweise bei verschiedener Geschwindigkeit und Belastung der Dynamo.
In diesen Diagrammen bezeichnen il und i2 die Stromstärken in den entsprechenden Induktionsspulen 2 und 3, v ist die Klemmenspannung der Dynamo, J der gesamte von der Dynamo gelieferte Strom, JB der zur Ladung der Batterie und JL der zur Speisung der Lampen erforderliche Strom.
Die Abb. 2 bezieht sich auf die Dynamo im Leerlauf ohne parallel geschaltete Batterie und Lampen.
Bis zu dem Augenblick, in dem eine Spannung von 27 Volt erreicht ist (bei ungefähr 65o Umdrehungen/Min.), bleibt der Schwinghebel des Reglers in dauernder Berührung mit dem mit dem Pol A verbundenen Leiter, die beiden Induktionsstromkreise sind parallel geschaltet und die sie durchfließenden Ströme il und i2 erhöhen sich.
Von diesem Augenblick an bleibt der Strom il des Kreises 2 konstant, während der Strom i2 des vom Regler bee:nflußten Kreises schnell abnimmt bis er gleich Null wird, wenn eine Drehzahl von 1350 pro Minute erreicht ist. Durch die vereinigte Einwirkung der beiden Induktionsströme il und i2 wird für die Geschwindigkeiten unter 1350 Umdrehungen/Min. eine konstante Klemmenspannung der Dynamo erhalten.
Die Abb. 3 zeigt die Wirkungsweise der mit einer Batterie parallel geschalteten Dynamo ohne Lampenstromkreis.
Bis zur Erreichung von 27 Volt Klemmenspannung an der Dynamo tritt gegenüber den vorstehenden keine Änderung ein. Von diesem Augenblick an tritt der Regler in Tätigkeit, um den Induktionsstrom i2 zu vermindern, aber in diesem Fall ist die durch diese Vorrichtung bewirkte Regelung verhältnismäßig weniger bedeutend als beim Leerlauf, weil durch die Induktionswirkung selber selbsttätig eine gewisse Regelung des Stromes il bewirkt wird (s. die abfallende Kurve von il).
Die im Diagramm (Abb. q.) dargestellte Kurve des Stromes J$ entspricht einer Batterie, die ziemlich weit vom Zeitpunkt der vollständigen Ladung entfernt ist. Am Ende der Ladung fällt der Strom bis auf eine sehr geringe Größe, welches auch die Geschwindigkeit sei, während die Spannung gegen 29 Volt steigt (s. Kurve v in Abb. 2).
Die Abb. q. zeigt endlich die Wirkungsweise der Dynamo bei Parallelschaltung von Batterie und Lampen, wobei der von letzteren verbrauchte Strom JL eine Stärke von 2o Ampere hat.
In diesem Falle wird die Spannung von 27 Volt nicht erreicht, wobei die Batterie nicht am Ende ihrer Ladung ist, und der Regler arbeitet überhaupt nicht. Die Dynamo arbeitet einfach wie eine Maschine mit einer durch die Ankerrückwirkung begrenzten Stärke. Die Kurven der Ströme il, i2 bleiben parallel; sie würden zusammenfallen, wenn die beiden Induktionsstromkreise die gleiche Charakteristik besäßen.
Entsprechend der fortschreitenden Ladung der Batterie plattet sich die Kurve des Stromes j immer mehr ab und besitzt als untere Grenze die Horizontale JI des von den Lampen bei nahezu voller Erregung aufgenommenen Stromes. Zu gleicher Zeit steigt die Klemmenspannung der Batterie, bleibt ater immer bei gleicher Geschwindigkeit etwas unter derjenigen des vorigen Falles.
Den schwingenden Regler kann man durch verschiedene bekannte Einrichtungen vervollkommnen, beispielsweise durch Kompoundiercmg des Elektromagneten, durch Einschaltung von im Nebenschluß liegenden Widerständen zwischen die Kontakte (in diesem Fall kann der Strom in der Spule 3 nicht vollständig zu Null werden, sondern er kann auf eine sehr kleine Stärke vermindert werden), durch Verwendung von Ausgleichseinrichtungen, die die Empfindlichkeit oder die Regelung der Vorrichtung zu erhöhen gestatten usw.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Regelung von Dynamomaschinen veränderlicher Drehzahl und Belastung, dadurch gekennzeichnet, daß auf eine an eine Hilfsstromwenderbürste (C) angeschlossene Erregerwicklung (3) einer Dynamo (i) ein von der Klemmenspannung der Dynamo (i) gesteuerter einpoliger Regler (4. bis 9) derart einwirkt, daß, wenn die Klemmenspannung einen bestimmten Wert überschreitet, der Erregerwicklung (3) Strom periodisch mit wachsenden Unterbrechungen zugeführt wird.
2. Ausführungsform nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Dynamo (i) zwei Erregerwicklungen (2, 3) aufweist, deren eines Ende mit der Hilfsbürste (C) verbunden ist, während das zweite Ende der einen Wicklung (2) an eine der Hauptbürsten (A) und das andere Ende der zweiten Wicklung (3) an den schwingbaren Anker (q) des Reglers (q. bis g) angeschlossen ist, dessen Steuermagnet (7) im Nebenschluß zu den Hauptbürsten (A, B) erregt wird und dessen Stromschlußstück (5) mit einer Hauptbürste (A) entweder unmittelbar oder durch Widerstände verbunden ist.