DE57760C - Regelung von Dynamomaschinen zur Beleuchtung von Eisenbahnzügen - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Maschinen zur Erzeugung von elektrischer Energie, welche zur Beleuchtung von Eisenbahnzügen dienen soll.

Diese Maschine erhält durch besondere Vorrichtungen, selbst bei starker Veränderung der Drehungszahl und beliebiger Bewegungsrichtung des Ankers, eine constante Spannungsdifferenz an den Klemmen.

Die Klemmenspannung an einer besonders erregten Dynamomaschine ändert sich in directem Verhältnifs zur Geschwindigkeit, mit welcher sich der Anker dreht, so dafs, wenn die Tourenzahl verdoppelt wird, auch die Spannungsdifferenz an den Klemmen der Maschine in gleichem Verhältnifs wächst. Die Klemmenspannung ändert sich aber ferner auch in directem Verhältnifs zur Stärke des magnetischen Feldes, so dafs, wenn die Stärke des magnetischen ■ Feldes bei einer Dynamomaschine, deren Schenkel besonders erregt werden, in demselben Verhältnifs abnimmt, mit welchem die Drehung des Ankers zunimmt, ebenfalls eine constante Klemmenspannung erzielt werden kann.

Der Zweck der vorliegenden Erfindung ist nun, unter Beobachtung dieser Verhältnisse eine Dynamomaschine zu bauen, welche in Bezug auf die an ihren Klemmen herrschende Spannung und Polarität unabhängig ist von der Schnelligkeit der Bewegung und von der Richtung, in welcher der Zug sich bewegt.

Um diesen Zweck zu erreichen, baut der 'Erfinder eine Dynamomaschine mit zwei auf derselben Welle sitzenden Ankern, von denen jeder unter dem Einflufs eines besonderen magnetischen Feldes steht. Der eine Anker ist als Hauptstrpmlieferer anzusehen, während der zweite zur veränderlichen Erregung der zu dem Hauptanker gehörenden Feldmagnete dient.

Diese Magnete werden aufserdem durch besondere Ströme erregt, welche von einer von der Maschine unabhängigen Stromquelle (etwa einer Gruppe von Accumulatoren) entnommen werden. Zu diesem Zwecke besitzen die Feldmagnete Compoundwickelung, von welcher die eine Spule hohen Widerstand, während die zweite Spule nur geringen Widerstand besitzt; durch sie fliefst der von dem Reguliranker gelieferte Strom. Aufserdem aber wird sie auch noch von dem von den Accumulatoren gelieferten Ström, jedoch in entgegengesetztem Sinne durchflossen.

Die Spule mit hohem Widerstand ist in ihren Dimensionen so bemessen, dafs bei der schnellsten Drehung, welche für den Anker vorgesehen ist, ein Strom von solcher Stärke diese Spule durchfliefst, dafs das entstehende magnetische Feld im Hauptanker die erforderliche Klemmenspannung bewirkt. In diesem Falle durchfliefst die zweite Spule kein Strom, was dadurch bewirkt wird, dafs die vom Reguliranker bei dieser Tourenzahl gelieferte Spannung gleich ist derjenigen Spannung, welche an den Klemmen der unabhängigen Stromquelle herrscht, während gleichzeitig die beiden Ströme in entgegengesetztem Sinne

fliefsen, so dafs sich diese beiden Ströme gleichsam das Gleichgewicht halten.

Wenn nun die Tourenzahl der treibenden Welle 'sinkt, sinkt auch damit in demselben Verhältnifs ,die elektromotorische Kraft des von dem Reguliranker gelieferten Stromes, und nun kann ein Strom, von den Accumulatoren kommend, die Leitung durchfliefsen und die Feldmagnete stärker erregen, welche ihrerseits wieder auf die Tourenzahl regelnd einwirken, so dafs stets die gleiche Klemmenspannung erzielt wird.

Fällt nun die Tourenzahl auf die unterste zulässige Grenze, so dafs etwa in der Zeiteinheit nur halb so viel Touren gemacht werden, dann ist auch die elektromotorische Kraft des vom Reguliranker ausgehenden Stromes auf die Hälfte gesunken und beträgt demnach nur halb so viel, als diejenige der unabhängigen Stromquelle. Es ist somit klar, dafs die Abmessungen dieser Spule nur halb so schwach gewählt werden brauchen, als wie es sein müfste, wenn der volle Strom der unabhängigen Stromquelle (Accumulatoren) zur Wirkung kommen würde, da thatsächlich stets eine Differenzwirkung stattfindet, welche eine volle Entfaltung der ganzen Stromstärke der einen oder anderen Stromquelle nicht zuläfst.

Neben den Verhältnissen der Stromleiter in ■ der Maschine spielen auch die ' Eisenmassen der Feldmagnete und ihre magnetische Inductionscapacität insofern eine Rolle, als sie ebenfalls zur Regelung und zur Erzielung einer constanten Klemmenspannung benutzt werden können. Als von der Maschine unabhängige Stromquelle zum Erregen der Magnete dient eine- Gruppe von Accumulatoren. Die Dynamomaschine wird von der Achse des Wagens angetrieben, in welchem dieselbe aufgestellt ist.

Sinkt die Geschwindigkeit, mit welcher der Eisenbahnzug sich fortbewegt, unter die zulässige Grenze, dann wirkt ein Centrifugalregulator auf einen Ausschalter, der die Verbindung zwischen der Maschine und den Lampen und den im Nebenschlufs zur Hauptleitung liegenden Accumulatoren löst. Zu dem gleichen Zweck könnte auch ein vom Strome beeinflufster Ausschalter verwendet werden.

Da mit jeder Aenderung in der Drehungsrichtung des Dynamoankers Polwechsel verbunden ist, ist es nothwendig, dafs durch einen entsprechenden Umschalter jeder Polwechsel an den Endklemmen der Accumulatoren vermieden wird.

Zum besseren Verständnifs der Erfindung ist in 'den beiliegenden Zeichnungen ein S.tromschema beigefügt.

Die Feldmagnete L der Hauptdynamo Q werden doppelt erregt, einmal durch die in der Spule α von hohem Widerstand verlaufenden Ströme des Accumulators C, das andere Mal durch die in den Windungen b fliefsenden Ströme der Maschine R. Die Spulen b haben nur geringen Widerstand.

Haupt- und Regulirungsanker sitzen auf derselben Welle, welche von einer Achse des Wagens angetrieben wird. Die Welle trägt auch den Collector A der Hauptdynamo und den Collector B der Regulirdynamö.

F ist ein Umschalter, welcher den Polwechsel bewirkt.

G bewirkt bei Aenderung der Fahrrichtung die Umschaltung zwischen dem Anker der Maschine -R und den Windungen b der Feldmagnete L.

H ist ein gewöhnlicher Ausschalter, welcher die Maschinen aus der Hauptleitung ausschaltete.

Der selbstthätige Ausschalter K dient dazu, die Accumulatoren auszuschalten, sobald die elektromotorische Kraft des Dynamostromes unter die- durch die Anzahl der Accumulatoren und den Grad ihrer Ladung bedingte niedrigste Grenze fällt.

Claims (1)

1. Patent-Anspruch:

   Bei dem Regelungsverfahren für dynamoelektrische Maschinen, die mit wechselnder Geschwindigkeit angetrieben werden, wobei die Regelung der elektromotorischen Kraft dadurch geschieht, dafs in einem auf die Feldmagnete wirkenden Stromkreise zwei variirende Ströme entgegengesetzt auf einander wirken, die Anordnung dahin, dafs nur der eine Strom von einer mit variirender Geschwindigkeit getriebenen Erregermaschine herrührt, während der entgegengesetzte Strom von einer unabhängigen constanten Stromquelle herrührt, wobei der letztere Strom allein erregend auf die Maschine wirkt, während der andere Strom nur dazu dient, um die elektromotorische Kraft dieses Stromes mehr oder weniger zu schwächen oder ganz und gar das Gleichgewicht zu halten.

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen.