DE572213C

DE572213C - Electric train lighting device

Info

Publication number: DE572213C
Application number: DEE38638D
Authority: DE
Inventors: Dr Emanuel Rosenberg
Original assignee: ELIN A G fur ELEK SCHE IND
Current assignee: ELIN A G fur ELEK SCHE IND
Priority date: 1928-02-09
Filing date: 1929-01-23
Publication date: 1933-03-14

Description

Elektrische Zugbeleuchtungseinrichtung Es ist bekannt, für elektrische Zugbeleuchtungseinrichtungen den Querfeldgenerator nach R o s e n b e r g mit einem selbsttätigen Nebenschlußregler zu versehen, der die Maschine auf konstante Spannung einreguliert. Die Ladung der Batterie findet mit einer bestimmten Spannung statt, die meist niedrig genug ist, daß die Lampen, die während des Stillestehens des Zuges nur mit der Ruhespannung der Batterie brennen, auch die Ladespannung ohne Schaden aushalten können. In manchen Fällen wird vor die Lampen ein fester oder regelbarer Widerstand geschaltet, so daß die Lampen auch während der Ladung keine Mehrspannung zu ertragen brauchen. .Electric train lighting device It is known for electric Train lighting devices the transverse field generator according to R o s e n b e r g with a to provide an automatic shunt regulator that keeps the machine at constant voltage regulated. The battery is charged with a certain voltage, which is usually low enough that the lamps are on while the train is stationary only burn with the open-circuit voltage of the battery, even the charging voltage without damage can endure. In some cases a fixed or adjustable one is placed in front of the lamps Resistance switched so that the lamps do not have any extra voltage even during charging need to endure. .

Die Rosenbergmaschine ist für solche Anlagen bisher entweder mit Erregung von der Batterie aus oder mit reiner Nebenschlußerregung oder mit einer gemischten Erregung versehen worden, in der Art, daß eine Hauptstromwicklung in Reihe mit dem Anker geschaltet war. Letztere Anordnung gibt den Vorteil, daß die Nebenschlußregelung nur wenige Amperewindungen zu enthalten braucht und der Nebenschlußstrom so herabgesetzt werden kann, daß ein kleiner selbsttätiger Regler genügt.So far, the Rosenberg machine has either been energized for such systems from the battery or with pure shunt excitation or with a mixed one Excitation has been provided in such a way that a main current winding is in series with the Anchor was switched. The latter arrangement gives the advantage that the shunt regulation only needs to contain a few ampere turns and the shunt current is thus reduced can be that a small automatic controller is sufficient.

Die bisherigen Anordnungen leiden aber an einem Mangel hinsichtlich der Erregung. Erregung von der Batterie aus hat den Nachteil, daß der selbsttätige Regler bei Stillstand der Maschine den höchsten. Erregerstrom einstellt, weil die Ankerspannung Null weit unter der Normalspannung liegt. Reine Selbsterregung @ hingegen versagt unter Umständen, wenn die Kontakte des selbsttätigen Reglers verschmutzt sind und dadurch einen zu großen Widerstand bieten, insbesondere wenn auch der Maschinenkollektor etwas rauh ist oder die Maschine lange Zeit außer Betrieb war. Im Gegensatz zu den Schwierigkeiten der Selbsterregung steht wieder, daß bei richtigem Funktionieren der remanente Magnetismus durch seine Wirkung auf die kurzgeschlossenen Bürsten bei der Rosenbergmaschine eine viel größere Leerlaufspannung ergibt als bei anderen Maschinen. Im Vorwort des Buches »Die Gleichstrom-O_uerfeldmaschine« von R ö s e n b e r g, Verlag von Julius Springer, Berlin, ist unter a angegeben, daß die Remanenzspannung etwa die Hälfte der Höchstspannung ausmacht. Die Maschine würde daher bei höherer Zuggeschwindigkeit ohne Belastung eine Spannung geben, die weitaus höher sein kann als die Normalspannung.However, the previous arrangements suffer from a deficiency in terms of the excitement. Excitation from the battery has the disadvantage that the automatic Controller when the machine is at a standstill. Excitation current stops because the Armature stress zero is far below normal stress. Pure self-excitement @ on the other hand may fail if the contacts of the automatic regulator are dirty and thus offer too great a resistance, especially if the machine collector is also something is rough or the machine has been out of service for a long time. In contrast to the Difficulty in self-excitement is again that when functioning properly the remanent magnetism through its effect on the short-circuited brushes the Rosenberg machine has a much higher open circuit voltage than others Machinery. In the foreword of the book "Die DC O_uerfeldmaschine" by R ö s e n b e r g, Verlag von Julius Springer, Berlin, it is stated under a that the remanence voltage about the Half of the maximum voltage. The machine would therefore, at higher pulling speed without load, give a tension that by far can be higher than normal stress.

Eine verbunderregte Maschine, deren 1Vebenschlußwicklung stromlos ist, könnte daher auch in eine vollgeladene Batterie noch einen hohen Strom abgeben, und es ist daher bei solchen Maschinen nicht nur notwendig, den Erregerstrom vom höchsten Wert bis auf Null zu reduzieren, sondern auch ihn umzukehren. - Solange die Anlage planmäßig arbeitet, bietet die Verkehrung des Nebenschlußstromes keinen Nachteil. Aber es kann bei den im Zugbetrieb vorkommenden Erschütterungen leicht geschehen, daß im selbsttätigen Schalter eine vorübergehende Unter-Brechung des Hauptstromkreises eintritt, und dann hat die negative Erregung sofort eine Umpolung der Maschine zur Folge. Nun sind zwei Fälle möglich: Ist der selbsttätige Schalter, der bei Zugbeleuchtungsanlagen verwendet wird, um die Maschine bei Erreichung der Normalspannung zur Batterie zuzuschalten, von der Polarität der Maschine abhängig, dann wird die Maschine dauernd von der Batterie äbgeschaltet bleiben; ist der Schalter unabhängig von der Polarität, so wird er eine Zuschal'tung der falsch erregten Maschine auf die Batterie veranlassen, was einen Kurzschluß mit der Summenspannung ergibt.A compound excited machine whose 1 shunt winding is de-energized is, could therefore deliver a high current even in a fully charged battery, and it is therefore not only necessary in such machines to use the excitation current from to reduce the highest value to zero, but also to reverse it. - So long the system works according to plan, the reversal of the shunt current does not offer any Disadvantage. But it can be easy with the vibrations that occur in train operations happen that in the automatic switch a temporary interruption of the Main circuit occurs, and then the negative excitation has an immediate polarity reversal of the machine. Now two cases are possible: Is the automatic switch, which is used in train lighting systems to control the machine when it reaches the Connect normal voltage to the battery, depending on the polarity of the machine, then the machine will be permanently switched off from the battery; is the switch Regardless of the polarity, it is a connection to the wrongly excited machine cause on the battery, which results in a short circuit with the total voltage.

Bei dem Gegenstand der Erfindung wird eine aus anderen Zugbeleuchtungssystemen bekannte Schaltung einer Hauptstromwicklung zwischen Batterie und Lampen vorgenommen und die Hauptstromwicklung erfindungsgemäß so bemessen, daß die Nebenschlußwicklung, wenn eine Störung des mit Stromumkehr arbeitenden selbsttätigen Nebenschlüßreglers vorliegt, abgeschaltet werden kann und die Maschine dann als Maschine fürbegrenzten Strom in der Weise arbeitet, daß sie ohne Nebenschlußerregung einen höheren als den Lampenstrom gibt und daher während der Fahrt imstande ist, auch ohne Nebenschlußerregung die Batterie zu laden. Bei einer Maschine mit selbsttätigem Regler wird durch die so geschaltete Hauptstroinwicklung, die wie eine fremderregte Wicklung wirkt, ohne zusätzlichen Verbrauch an Batteriestrom auch eine richtige Erregung der Maschine erzielt, selbst wenn durch längeren Stillstand der remanente Magnetismus der Maschine gelitten hat oder die Kontakte des selbsttätigen Reglers oder der Kontakt zwischen Bürsten und Kollektor der Maschine einen größeren Widerstand bieten.The subject invention becomes one of other train lighting systems known circuit made of a main current winding between the battery and lamps and the main current winding is dimensioned according to the invention in such a way that the shunt winding, if there is a fault in the automatic bypass regulator working with current reversal is present, can be switched off and the machine is then used as a machine for limited Current works in such a way that it has a higher than gives the lamp current and is therefore able to do so while driving, even without shunt excitation to charge the battery. In the case of a machine with an automatic controller, the Main current winding switched in this way, which acts like a separately excited winding, without additional consumption of battery power also means that the machine is properly energized achieved, even if the remanent magnetism of the machine is caused by prolonged downtime has suffered or the contacts of the automatic regulator or the contact between The brushes and collector offer greater resistance to the machine.

Dies bedeutet natürlich, daß es notwendig ist, im Normalbetrieb negative Erregung zu geben, um bei vollgeladener Batterie die Normalspannung nicht zu überschreiten. Danach dem in der Einleitung Erwähnten negative Erregung unbedingt vorgesehen werden muß, so erfordert dies keine neue Einrichtung. Man kann die vom Lampenstrom durchflossene Hauptstromwicklung so bemessen, daß die höchste notwendige Negativerregung der Nebenschlußwicklung der höchsten notwendigen Positiverregung gleich wird und erzielt dann, daß im Notfall, auch bei Nichtarbeiten des selbsttätigen Reglers, ein Betrieb möglich ist. Bekanntlich haben selbsttätige Regler eine geringere Betriebssicherheit als Maschinen und sind mehr Störungen unterworfen. Wenn hier wegen einer Störung des selbsttätigen Reglers die Nebenschlußerregung vollkommen ausgeschaltet wird, so gibt die Maschine bei Einschaltung von Lampen während der Fahrt einen Ladestrom- zusätzlich zum vollen Lampenstrom. Die Maschine wird nicht auf konstante Spannung einregulieren, sondern es wird während der Fahrt die Batteriespannung allmählich steigen, aber da dies bei manchen Systemen der Zugbeleuchtung ganz regelmäßig stattfindet, so ist der Nachteil kein großer, und der Wagen wird meistens bis zur nächsten Nachprüfung oder wenigstens bis zur Beendigung der Reise ohne ernstliche Störung der Beleuchtung im Dienst bleiben. Findet eine Tagfahrt ohne Lampenbeleuchtung statt, so wird die Maschine infolge der Remanenz einen kleinen Ladestrom in die Batterie geben, der aber auch bei langer Fahrt keine erhebliche Überladung der Batterie zur Folge hat.This of course means that it is necessary to use negative in normal operation To give excitation so as not to exceed the normal voltage when the battery is fully charged. After that, the negative arousal mentioned in the introduction must be provided must, it does not require a new facility. One can see the one through which the lamp current flows The main current winding is dimensioned so that the highest necessary negative excitation of the shunt winding becomes equal to the highest necessary positive excitation and then achieves that in an emergency, operation is possible even when the automatic controller is not working. As is well known Automatic controllers are less reliable than machines and are more subject to interference. If here because of a fault in the automatic controller the shunt excitation is completely switched off, the machine gives up Switching on lamps while driving a charging current in addition to the full one Lamp current. The machine will not adjust to constant voltage, but rather it will gradually increase the battery voltage while driving, but since this is in some systems of train lighting takes place quite regularly, so is the Disadvantage not a big one, and the car is usually until the next inspection or at least until the end of the journey without serious disturbance of the lighting stay on duty. If a day trip takes place without lamp lighting, the Give the machine a small charge current into the battery as a result of the remanence, which but does not result in a significant overcharging of the battery even during long journeys.

Die Zeichnung zeigt die Zugbeleuchtungseinrichtung nach der Erfindung in einem Ausführungsbeispiel, bei dem die selbsttätige Regelung mittels Zitterreglers stattfindet, welcher innerhalb des gestrichelten Rechteckes R dargestellt ist. Der Generator hat einen Anker z mit Nutzbürsten Bi, B2 und kurzgeschlossenen Hilfsbürsten bi, b2. An die negative Nutzbürste B2 ist der negative Pol der Batterie z und eine Klemme aller Lampen 3 unmittelbar angeschlossen. Zwischen positiver Bürste Bi und positiver Klemme der Batterie befindet sich ein selbsttätiger Schalter, der innerhalb des strichpunktierten Rechteckes S veranschaulicht ist. In der Einschaltstellung dieses Schalters sind die Kontaktpaare 6 und 7 geschlossen. Der Schalter wird in bekannter Weise durch eine Spannungswicklung q. eingeschaltet, wenn die Maschinenspannung der Batteriespannung gleich geworden ist oder sie um ein bestimmtes Maß übersteigt. Eine Hauptstromwicklung 5 unterstützt die Spannungswicklung des selbsttätigen Schalters in bekannter Weise, wenn die Maschine Strom abgibt, während bei Rückstrom der selbsttätige Sehalter fällt und die Kontaktpaare 6 und 7 öffnet. Die Lampen 3 werden über den von Hand betätigten Schalter 2.4 mit dem positiven Pol der Batterie verbunden. Die Hauptstromwicklung io der Maschine ist vom Lampenstrom allein durchflossen. Selbst wenn durch Erschütterungen ein Öffnen der Kontake 6 und 7 hervorgerufen und der Maschinenstrom unterbrochen werden sollte, bleibt die Wicklung io der Maschine vom Lampenstrom durchflossen und sichert so die richtige Erregung.The drawing shows the train lighting device according to the invention in one embodiment in which the automatic control by means of a dither regulator takes place, which is shown within the dashed rectangle R. Of the Generator has an armature z with utility brushes Bi, B2 and short-circuited auxiliary brushes bi, b2. To the negative utility brush B2 is the negative pole of the battery z and one Terminal of all lamps 3 connected directly. Between positive brush Bi and positive terminal of the battery there is an automatic switch that operates within of the dash-dotted rectangle S is illustrated. In the on position This switch, the contact pairs 6 and 7 are closed. The switch is in known way by a voltage winding q. switched on when the machine voltage the battery voltage has become equal to or exceeds it by a certain amount. A main current winding 5 supports the voltage winding of the automatic switch in a known way, when the machine delivers electricity, while the automatic one with reverse current Sehalter falls and the contact pairs 6 and 7 opens. The lamps 3 are connected to the positive pole of the battery via the manually operated switch 2.4 tied together. The main current winding io of the machine has only the lamp current flowing through it. Even if the contacts 6 and 7 open due to vibrations and If the machine current should be interrupted, the winding of the machine remains OK the lamp current flows through it and thus ensures the correct excitation.

Die Nebenschlußwicklung 12 ist einerseits an die Hilfsbürsten b1, b2, andererseits durch den normalerweise geschlossenen Schalter 13 an den Punkt 14 des Reglers R angeschlossen, dessen Kontakt 15 bei höherer als normaler Spannung vom Magneten 17 gegen die Wirkung der Feder 18 nach links gezogen wird und einen Widerstand ig kurzschließt, der zwischen Punkt 14 und der negativen Bürste B2 liegt, so daß das Potential der zweiten Klemme der Nebenschlußwicklung negativ wird. Durch Verlegung des Anschlußpunktes ?-i kann der kurzzuschließende Widerstand ig auf das erforderliche Maß eingestellt werden. Sinkt die Spannung unter das normale Maß, so wird durch die Zugkraft der Feder 18 der Kontak 16 nach rechts gezogen und der Widerstand 2o "kurzgeschlossen, so daß die Nebenschlußklemme an positives Potential angelegt wird.The shunt winding 12 is on the one hand to the auxiliary brushes b1, b2, on the other hand, through the normally closed switch 13 to the point 14 of the controller R connected, whose contact 15 at higher than normal voltage is pulled by the magnet 17 against the action of the spring 18 to the left and one Resistance ig short-circuits, which is between point 14 and the negative brush B2, so that the potential of the second terminal of the shunt winding becomes negative. By Relocation of the connection point? -I the resistor to be short-circuited ig can be transferred to the required dimension can be set. If the tension drops below normal, so by the tensile force of the spring 18 of the contact 16 is pulled to the right and the Resistor 2o "short-circuited so that the shunt terminal is at positive potential is created.

Der Spule 17 des Reglers kann ein Widerstand 22 vorgeschaltet sein. Die Anordnung wird zweckmäßig als Zitterregler ausgeführt, so daß fortwährend eine periodische hochfrequente Änderung der Nebenschlußstromstärke erfolgt. Ein Handschalter 13 erlaubt die Ausschaltung der Nebenschlußwicklung im Falle einer Störung des selbsttätigen Reglers. Bei Tagfahrt, wenn keine Lampen brennen, kann die Ladespannung der Batterie dadurch erhöht werden, daß der mit Lampenschalter 2q. mechanisch gekuppelte Schalter 25 einen Widerstand 23 vor die Spannungsspule des Magneten 17 schaltet. Der Regler stellt dann auf höhere Spannung ein. Beim Einschalten der Lampen wird der Widerstand 23 kurzgeschlossen.A resistor 22 can be connected upstream of the coil 17 of the regulator. The arrangement is expediently designed as a dither regulator, so that continuously a periodic high-frequency change in the shunt current strength takes place. A hand switch 13 allows the shunt winding to be switched off in the event of a fault in the automatic Regulator. When driving during the day, when no lights are on, the charging voltage of the battery be increased by the fact that the lamp switch 2q. mechanically coupled switches 25 connects a resistor 23 in front of the voltage coil of the magnet 17. The regulator then adjusts to higher voltage. When you turn on the lamps, the resistance becomes 23 shorted.

Es ist natürlich auch jede andere Art von selbsttätigemNebenschlußreglerzulässig. Man kann die Hauptstromwicklung leicht so bemessen, daß sie keinep großen Spannungsabfall hervorruft und dauernd auch.bei Stillstand der Maschine den Lampenstrom verträgt.Any other type of automatic shunt regulator is of course also permissible. One can easily dimension the main current winding so that it does not have a large voltage drop causes and continuously tolerates the lamp current when the machine is at a standstill.

Claims

PATENT CLAIM: Electric train lighting device, containing Lamps, collector battery and Ouerfeld generator according to R o s e n b e r g with shunt winding and automatic, the shunt current strongly changing and limited to generator voltage acting regulator and a main current winding through which the lamp current alone flows is, characterized in that when using a shunt regulator with current reversal the shunt winding can be switched off in the event of controller malfunctions (switch 13) executed and the main current winding is dimensioned so that the generator is switched off Shunt winding supplies a greater than the lamp current and is able to if the shunt regulator is effective as a machine for limited voltage, at Shunt shutdown to serve as a limited current machine.