DE400319C - Strombegrenzungseinrichtung fuer Wechselstrom - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Strombegrenzungseinrichtung für Wechselstrom, bei welcher in den Stromkreis ständig die Primärwicklung eines Transformators einge-,schlossen ist, an dessen Sekundärwicklung ein Widerstandselement des Hauptstromkreises liegt, das vom Sekundärstrom gleichsinnig mit dem Hauptstrom durchflossen wird.

Wird in einem ,Stromkreis, in welchem ein Gleichrichter liegt, als SijOmbegrenzer ein Widerstand mit positivem Temperaturskoeffizienten eingeschaltet, so wird durch die im Anspruch gekennzeichnete Anordnung die Empfindlichkeit des Widerstandes wesentlich erhöht, da an sich geringe Stromschwankungen bereits genügen, um den Widerstand bedeutend zu vergrößern und damit den Betriebsstrom sicher zu begrenzen. Schaltungen der genannten Art sind schon als Mittel zur Stromunterbrechung bekannt geworden. Hierbei war der obenerwähnte an der Sekundärwicklung des Stromwandlers liegende Widerstand als Schmelzsicherung ausgebildet, die vom Sekundärstrom des Wandlers gleichsinnig mit dem Hauptstrom durchflossen wurde und nur bei geringer- Erhöhung des Hauptstromes durchchmolz und so den Strom unterbrach. Demgegenüber bezweckt die vorliegende Erfindung keine Unterbrechung, sondern eine Begrenzung des Hauptstromes.

In der Zeichnung sind in Abb. 1 und 2 zwei Ausführungsbeispiele schematisch dargestellt. Gemäß der in Abb. 1 dargestellten Ausführungsform fließt der Wechselstrom über einen Schalter K durch die Primärwicklung W₁ eines Transformators T mit dem ,Eisenwege E über den Widerstand J? zur Akkumulatorenbatterie A durch den Gleichrichter G₁ zur Wecbselstromquelle zurück. Es sei angenommen, daß in diesem ,Stromkreise die 'gewünschte Stromstärke i_p=>o,2 Amp. sei und wegen der Empfindlichkeit des Gleichrichters gegen stärkere Ströme die Bedingung gestellt sei, daß beim Anwachsen des Stromes auf 0,3 Amp. sich der Strom wieder so rasch als möglich auf seinen früheren Wert verringere. Ein gewöhnlicher Widerstand wird bei Stromänderungen von 50 bis 100 Mill. Amp. nicht rasch genug anwachsen.

Um dies zu gewährleisten, wird die Sekundärwicklung JV₂ des Transformators über den Widerstand R kurzgeschlossen. Sie liefert in diesen beständig den Strom i_s, der z. B. 0,6 Amp. betragen möge. Es wird also der Widerstand R ständig vom Summenstrome/ durchflossen, der sich bei richtiger Schaltung beider Transformatorwicklungen aus den Strömen i_p und i_s zusammensetzt. Dieser Summenstrom / ist nun in jedem Falle viel größer als der einfache Betriebsstrom ip, und man hat es durch Wahl des Übersetzungsverhältnisses u. dgl. beim Transformator in der Hand, ihm einen solchen Wert zu geben, daß der Widerstand R sich sofort stark erhöht.

Der Sekundärstrom i_s der Wicklung W_z wird also bei einer Zunahme von i_p um

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ο, ι Amp. sich etwa um 0,3 Amp. vergrößern und so den ursprünglichen Summenstrom von o,y- Amp. plötzlich auf 1,1 Amp. bringen, so daß der Widerstands sofort ein Vielfaches seines ursprünglichen Wertes annimmt und der Strom abgedrosselt wird. Vor dem Überschreiten des Normalstromes wird sich an der Primärwicklung W₁ keine namhafte Klemmspannung einstellen, da ja die Sekundärseite des Transformators T als praktisch kurzgeschlossen aufzufassen und bekanntlich hierbei die Wirkung der Primärspule W₁ als Drossel sehr gering ist. Nach dem starken Anwachsen des Widerstandes R wird aber nun der Betriebsstrom i„ gezwungen, zum Teil durch die Sekundärwicklung W₂ zu gehen. W₁ und W₂ sind aber derart geschaltet, daß sie sich in ihrer magnetischen Wirkung addieren, so daß von diesem Augenblick an der Strom i_p stark sinkt, da beide Wicklungen zusammen verstärkt als Drosselspulen wirken werden und nun durch die große Impedanz jeden weiteren gefährdenden Stromstoß auffangen. Der Betrieb selbst wird also nicht unterbrochen. Es kann aber auch nach der Erfindung, wie die auf eine Beleuchtungsanlage bezügliche Abb. 2 zeigt, in den Stromkreis ein bei Betriebsbeginn verhältnismäßig großer Ohmscher Widerstand mit negativem Temperaturskoeffizienten eingeschaltet werden.

Gemäß der in Abb. 2 dargestellten Ausführungsform geht der Strom über den Schalter K zur Primärwicklung W₁ des Transformators T mit dem Eisenweg E zu dem Widerstand R und von diesem über die Lampe L zur Stromquelle zurück. Der ßetriebsstrom i_B der Lampe L findet im ersten Augenblick beim Eintritt der gedachten Störung im Kohlenwiderstand R einen großen Widerstand, geht nun zum

Abb. ι.

größeren Teil in Serie über beide Wicklungen des Transformators T und wird wieder durch die sich unterstützende Impedanzwirkung derselben erheblich abgedrosselt.

Gleichzeitig sinkt aber der Widerstand R viel rascher, da ja der bedeutend stärkere Summenstrom / im Vergleich zu dem eigentlichen Betriebsstrom i_p viel rascher den Widerstand durch Erwärmung verringert.

Der raschen Widerstandsabnahme von 22 entsprechend steigt der Betriebsstrom i_v rasch auf seinen gewünschten Normalwert. Es wird also in diesen Fällen ein verläßliches und genaues Anwachsen des Stromes, wie z. B. bei Gleichrichtern und Glühlampen erwünscht sein kann, in kürzester Zeit gewährleistet.

In allen diesen Ausführungsbeispielen wird gegenüber bekannten Einrichtungen eine viel stärkere und zuverlässigere Wirkung erzielt, ohne daß man den Betriebsstrom selbst zu vergrößern braucht, noch irgendeinen beweglichen Kontakt, ein Relais o. dgl. benutzt bzw. gezwungen wäre, den Stromlauf von Hand zu beeinflussen.

Claims (1)

1. Patent-Anspruch :

   Strombegrenzungseinrichtung für Wechselstrom, bei welcher in den Stromkreis ständig die Primärwicklung eines Transformators eingeschlossen ist, an dessen Sekundärwicklung ein Widerstandselement des Hauptstromkreises liegt, das vom Sekundärstrom mit dem Hauptstrom gleichsinnig durchflossen wird, dadurch gekennzeichnet, daß dieses Widerstandselement daueAd im Stromkreis liegt und einen hohen positiven oder negativen Temperaturskoeffizienten hat.