DE53199C - Schaltungsanordnung zur Verseilung von Elektricität - Google Patents

Description

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KAISERLICHES

PATENTAMT

Vorliegende Erfindung bezieht sich auf Vertheilung von Elektricität, insbesondere auf die Versorgung mehrerer unabhängiger Gebiete von einer Centralstelle mit Hülfe von Sammlern, welche durch eine einzige Hauptleitung von einer entfernten Stromquelle geladen werden. Die Anwendung nur einer Hauptleitung ist besonders bei einiger Entfernung zwischen Dynamomaschinen und Sammlern vorteilhaft.

Die einfache Hintereinanderschaltung der Sammlergruppen würde aber wegen der Verschiedenheit des von den einzelnen Gruppen benöthigten Ladestromes zeitweise einen unnöthigen Arbeitsaufwand erfordern, auch könnte das Laden der erschöpften Sammler die übrigen noch voll geladenen beschädigen.

Es erscheint daher für hinter einander an eine Hauptleitung angeschlossene Sammler nöthig, dafs jede Gruppe, wenn erforderlich, unabhängig von den übrigen für sich geladen werden kann.

Eine eigene Leitung nach jeder Gruppe statt einer einzigen Hauptleitung würde aber grofse Kosten verursachen, besonders bei gröfserer Entfernung zwischen Maschinenstation und Sammlern.

Vorliegende Erfindung soll es ermöglichen, bei einer Reihe von hinter einander geschalteten Sammlern oder Sammlergruppen auch bei Anwendung nur einer Hauptleitung jeden Sammler bezw. jede Sammlergruppe einzeln zu laden. Zu diesem Zwecke erhält die Maschinenstation für jede Gruppe von Sammlern je eine Dynamomaschine mit einer der betreffenden Gruppe entsprechenden elektromotorischen Kraft. Ferner kommen Schalthebel und elektrom'ag-

netische Ausschaltevorrichtungen zur Anwendung , welche derart eingerichtet sind, dafs jede Sammlergruppe gleichzeitig mit der zugehörigen Dynamomaschine durch die Bewegung eines der auf der Maschinenstation befindlichen Schalthebel in den Hauptstromkreis ein- oder ausgeschaltet werden kann.

Statt je einer besonderen Dynamomaschine für jede Gruppe kann auch eine einzige angewendet werden, deren Feldmagnete mit so vielen gesonderten Drahtwickelungen versehen sind, als die Maschine Gruppen mit Strom zu versorgen hat. Jede einzelne Drahtwindung wird dann gleichzeitig mit der zugehörigen Sammlergruppe in den Stromkreis ein- oder ausgeschaltet.

Die Erfindung wird durch beiliegende Zeichnungen erläutert.

Fig. ι zeigt die schematische Anordnung eines Beleuchtungssystems mit den nöthigen Leitungen u. s. w.,

Fig. 2 eine besondere Auschaltevorrichtung, um die vollgeladenen Sammler gleichzeitig mit der Dynamomaschine selbstthätig aus dem Hauptstromkreise auszuschalten,

Fig. 3 eine Anordnung zur Speisung mehrerer Sammlergruppen durch eine einzige Maschine mit mehrfacher Bewickelung des Feldmagneten.

Es bezeichnet in sämmtlichen Figuren 1 die Hauptleitung, 2 die Rückleitung derselben, A¹ A² u.s.w. einzelne Sammlergruppen, L Lampen, die durch Leitungen / von den Sammlern gespeist werden.

Die Sammler A¹ A² A^B A*, Fig. 1, sind einerseits durch die Zweigleitungen b dauernd mit

der Hauptleitung ι, andererseits durch die Zweigleitungen α mit den Contactschienen c auf den Schaltbrettern C verbunden. Die Theilstrecken der Hauptleitung ι endigen in den Contactschienen d e der Schaltbretter C. Der um / drehbare, mit Gewicht F- oder Federn versehene Hebel D verbindet in seiner normalen Lage (Fig. i, oben links) die Schienen d und e, wird er aber durch Anziehung des Ankers g durch den Elektromagneten G gedreht (Fig. i, oben rechts), so stellt er eine elektrische Verbindung zwischen d und c her.

Die Hauptleitung i, 2 wird in der Maschinenstation oder an sonst geeigneter Stelle auf den Schaltbrettern H¹ H* H³ H* an die Schienen h i geführt, neben denen in den Schienen k die von den Stromerzeugern K¹ K² K³ K* kommenden Leitungen 3 endigen. Durch die um Ot drehbaren Schalthebel Z¹ Z² Z³ Z⁴ können die Schienen h abwechselnd mit i oder k verbunden werden.

Die Enden dieser doppelarmigen Hebel sind von einander isolirt; durch das untere Ende können die Schienen ο und ρ verbunden werden, von denen erstere durch die Hülfsleitungen 4 über den Magneten G mit der Schiene c verbunden ist, während von ρ aus die Verbindung 5 zu den Leitungen 6 führt, welche die Stromerzeuger K¹K²K³K* mit der Hauptleitung ι verbinden.

In Fig. ι sind die Sammler A³A^ und die zugehörigen Stromerzeuger K³K¹ in elektrischer Verbindung mit der Hauptleitung, erstere werden somit geladen, während die Stromerzeuger K¹K² und ihre Sammler A ¹A² aus der Hauptleitung ausgeschaltet sind. . Bei der Stellung des Hebels, wie z. B. auf Schaltbrett üf*, sind die Schienen h und i getrennt, während h und k verbunden sind; der Stromerzeuger K* ist demnach durch die Leiter 3 und 6 in den Hauptstromkreis eingeschaltet. Gleichzeitig wird durch, den unteren Theil des Hebels Z⁴, welcher die Schienen 0 und ρ verbindet, mit Hülfe der Leitungen a, 4, 5, 2, b der Elektromagnet G mit den Sammlern A^ in einen Stromkreis gebracht, und durch die Erregung dieses Elektromagneten wird der Hebel D mittelst des daran befestigten Ankers g niedergezogen, die Verbindung von d und e unterbrochen und eine solche zwischen d und c hergestellt, wodurch die Sammler A⁴ in den Hauptstromkreis gebracht werden. Dieser Zustand wird erhalten, bis die Sammler A* vollständig geladen sind, worauf durch Rückbewegung des Hebels Z⁴ in seine ursprüngliche Lage der Stromerzeuger K⁴ aus dem Stromkreis der Hauptleitung ausgeschaltet und der Stromkreis des Magneten G unterbrochen wird; der Schalthebel D, durch das Gewicht F gehoben, unterbricht den Contact zwischen d und c und schaltet die Sammler aus dem Hauptstromkreis aus.

Da die Einrichtung bei allen anderen Gruppen ebenso getroffen ist, so kann man alle oder irgend eine Anzahl der Sammler des Systems gleichzeitig laden.

Statt eines besonderen Stromerzeugers für jede Sammlergruppe, wie oben erläutert, kann ebensowohl ein einzelner Stromerzeuger angewendet werden mit so viel Bürstenpaaren, als Sammlergruppen vorhanden sind.

Wenn eine Gruppe von Sammlern, z. B. A³, unbrauchbar wird, so können die zugehörigen Lampen, vorausgesetzt, dafs der Schalthebel D dieser Gruppe sich in seiner normalen Ruhelage befindet, durch eine andere Gruppe, z. B. A'², gespeist werden, indem man die Leitungen α dieser beiden Gruppen verbindet. Stände hierbei der Hebel D der Gruppe A³ nicht in seiner Normallage, so würde die Batterie A² kurz geschlossen; man stellt deshalb die Verbindung so her, dafs durch einen Kurbelumschalter die Leitung α von c abgenommen und an die benachbarte Leitung α der unbrauchbaren Gruppe angelegt wird. Dies läfst sich bei allen Gruppen durchführen und so kann das ganze System von Batterien oder irgend ein Theil desselben auf Erfordern jederzeit parallel oder hinter einander geschaltet werden.

Fig. 2 zeigt eine Einrichtung, durch welche es ermöglicht wird, jede einzelne Sammlergruppe nebst zugehörigem Stromerzeuger selbstthätig aus dem Hauptstromkreise auszuschalten, wenn die Ladung vollendet ist. Die Schaltbretter C und H, die Sammler und die Dynamomaschine befinden sich in derselben Stellung und Wirkungsweise wie in Fig. 1 und sind übereinstimmend bezeichnet.

In Fig. 2 trägt der Schalthebel Z¹ einen Anker m², dessen Elektromagnet m³ in dem Nebenschlufs 4 liegt. Ist dieser Elektromagnet nicht in Thätigkeit, so zieht eine Feder Z⁵ den Schalthebel in seine normale Lage zurück. In der Nähe der Sammler befindet sich ein Arm L³, welcher, durch eine Feder in seiner Normallage erhalten, den Nebenschlufs, in welchem die Magnete m³ und G liegen, durch den Contact Z⁶ schliefst, so lange er nicht durch den Elektromagneten m ⁴ angezogen wird. Letzterer ist durch die Leitung i² mit dem Theil I von hohem Widerstand zwischen den positiven und den negativen Pol der Sammler eingeschaltet. Der Widerstand von I ist für gewöhnlich so grofs, dafs der Elektromagnet nt⁴ unthätig bleibt, vermindert sich aber bei Befeuchtung durch das Aufwallen der Gase bei Ueberladung der Sammler so sehr, dafs ein Strom von genügender Stärke zur Bethätigung des Elektromagneten wi⁴ durch die Leitung i² geht. Die Wirkungsweise der Einrichtung Fig. 2 ist folgende:

Wenn die Batterie geladen werden soll, so wird der Schalthebel Z¹ gedreht, bis 0 mit ρ und h mit k in Berührung kommt, wodurch,

Claims (2)

1. wie früher erörtert, die Dynamomaschine und gleichzeitig infolge der Erregung des Magneten G und dadurch bewirkter Bewegung des Hebels D auch die Sammler in den Hauptstromkreis eingeschaltet werden.

   In dieser Stellung bleibt der Schalthebel I¹ während der Dauer der Ladung infolge der Anziehung des Magneten m³, dessen Stromkreis durch 4, G, I⁶, L³, c, D, d, i, h, k, 3, K, 6, 5 geschlossen ist. Sobald aber die Ladung der Batterie vollständig ist, feuchtet der durch das Aufwallen der Flüssigkeit von den Sammlern ausgestofsene Sprühregen oder Nebel das Widerstandsstück I an, so dafs es genügend leitungsfähig wird. Der Magnet m⁴ wird dann erregt und unterbricht durch Leitung des Hebels L³ den vorbezeichneten Stromkreis bei l^e. Dadurch werden die Magnete G und m³ stromlos und die Schalthebel -D und I¹ gehen in ihre erste Stellung zurück, wodurch sowohl die Sammler A¹, als auch der Stromerzeuger ic"¹ aus dem Hauptstromkreise ausgeschaltet werden.

   Für dieses System ist eine gesonderte Erregung der Dynamomaschine vorzuziehen. Bei gewöhnlichen Nebenschlufsmaschinen hingegen ist es rathsam, in der Stromerzeugungsstation für jede Maschine einen Sammler - Reservesatz aufzustellen von so viel Zellen, dafs dessen elektromotorische Kraft derjenigen der betreffenden Dynamomaschine annähernd gleich ist.

   Der Grund ist folgender:

   Wenn z. B. von sechs Dynamomaschinen und sechs in einer gewissen Entfernung von einander angebrachten Sammelbatterien fünf Maschinen kufen und die betreffenden fünf Batterien laden, so würde bei plötzlicher Einschaltung der sechsten Maschine diese leicht ihre Pole wechseln. Dies könnte , verhindert werden, wenn man die Dynamomaschine mit voller Geschwindigkeit, gleichviel, ob dieselbe ladet oder nicht, mitlaufen läfst ,und so gleich die volle Klemmenspannung erzeugt. Es ist jedoch vorzuziehen, sie gesondert zu erregen.

   In der im Princip mit Fig. 1 übereinstimmenden Abänderung Fig. 3 ist an Stelle je einer gesonderten Dynamomaschine für jede besondere Sammelgruppe eine einzige Dynamomaschine für zwei oder mehr Gruppen angewendet. Diese Maschine, deren Feldmagnete mit doppelter Umwickelung versehen sind, speist zwei gesonderte Sammlergruppen, während ein entsprechender Hand- und ein elektrisch bewegter Schalthebel für jede Magnetbewickelung bezw. für jede zugehörige Sammlergruppe vorgesehen ist.

   Bei einer derartigen Anordnung sind mannigfache Verbindungen in der Anordnung möglich. So kann beispielsweise bei sechs Sammlergruppen einer Reihe eine Maschine für je zwei Gruppen, mithin im Ganzen drei Maschinen, oder es kann eine Maschine für je drei, also im Ganzen zwei Maschinen, oder es kann eine Maschine für die sechs Gruppen oder irgend eine andere Anordnung angewendet werden.

   Die Stärke und Anzahl der Drahtwindungen auf den Feldmagneten mufs im Verhältnifs zu der Verstärkung und Schwächung des magnetischen Feldes stehen, d. h. die verhältnifsmäfsige Vermehrung der Kraftlinien, wenn eine weitere Umwindung geschlossen wird, mufs ein angemessenes Wachsen der elektromotorischen Kraft der Dynamomaschine bewirken, entsprechend der Batterie, welche in den Stromkreis neu eingeschaltet wird, vorausgesetzt natürlich, dafs die Geschwindigkeit des Ankers gleich bleibe.

   Paτεnt-Ansρrüche:

   ι . Die Vertheilung der Elektricität von einem oder mehreren Stromerzeugern K¹ K² K^s K* (Fig. 1), welche hinter einander in eine Hauptleitung geschaltet werden können, auf eine entsprechende Anzahl Sammlergruppen oder ähnliche Aufspeicherungseinrichtungen, derart, dafs durch die Bewegung eines - der an der Maschinenstation belegenen Schalthebel I¹I²I³I^ die entsprechende Dynamomaschine ic"¹ K² K^B ic"⁴ gleichzeitig aber auch mit Hülfe der nach den Sammlern führenden Nebenschlufsleitung 4 und des Elektromagneten G die Sammler A¹ bezw. A²A³A⁴" in die Hauptleitung i, 2 eingeschaltet werden.
2. 2. Bei dem durch Patent - Anspruch 1. gekennzeichneten Vertheilungssystem die Erregung der Feldmagnete des Stromerzeugers K (Fig. 3) durch eine der Zahl der Sammlergruppen entsprechende Zahl von Umwickelungen, für deren jede der Erregerstromkreis geöffnet oder geschlossen wird durch die Bewegung der Schalthebel I¹ bezw. /², welche gleichzeitig die betreffende Sammlergruppe in die Haupt-. leitung ein- oder ausschalten.

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen.