DE672011C - Anordnung zur Speisung von Gleichstromverbrauchern, insbesondere von Batterien, ueber Gleichrichter - Google Patents

Description

• Anordnung zur Speisung von Gleichstromverbrauchern, insbesondere von Batterien, über Gleichrichter Es ist bekannt, zur Konstanthaltung der Spannung von Verbrauchern, die Über Gleichrichter aus einem Wechselstromnetz gespeist werden, in Reihe in den Wechselstromkreis eine Drosse#lspule zu schalten, deren Gleichstronivormagnetisierung geändert wird. Zu diesem Zweck hat man der Drosselspule zwei Gleichstromwicklungen gegeben, von denen die eine vom gleichgerichteten Strom, die andere von der Differenz aus der gleichgerichteten Verbraucherspannung und einer Vergleichspannung gespeist wurde.
• Gemäß der Erfindung erhält die Drosselspule noch eine dritte Wicklung, die über Gleichrichter von der Spannungder Drosselspule oder von der speisenden Wechselspannung erregt wird. Dadurch wird die Genatligkeit der Anordnung erhöht, da bei steigender Wechselspannung durch die dritte Wicklung die Gesamtvormagnetisierung verkleinert und damit der Widerstand der Drosselspule in gewünschter Weise erhöht wird. Die Verwendung dieser dritten Wicklung ist insbesondere dann von Vorteil, wenn die Differenz aus der gleichgerichteten Spannung und einer Vergleichspannung über magnetische Verstärker, die eine Gleichstromwicklung der Drosselspule speist, wie es bei der Beschreibung des Ausführungsbeispiels noch dargelegt werden wird.
• In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfin#dung dargestellt.
• Bei der Anordnung nach Fig. i wird eine an dem Gleichstromnetz 28 liegende Batterie io über eine Gleichrichteranordnung 12, die z. B. aus vier Kupfer-Kupferoxyd-Gleichrichtern in Graetzscher Schaltung besteht, aus einem Wechselstromnetz 14 über einen Transformator 16 gespeist. Zwischen der Gleichrichteranordnung 12 und der Sekun#därwicklung des Transformators 16 liegt eine dreischenklige Drosselspule 18, deren, äußere Schenkel die Wechselstromwicklung2o tragen, während auf dem Mittelschenkel die Gleichstromwicklungen22, 24 und 26 angeordnet sind.
• Die Wicklung 22 wird vom Ladestroin der Batterie erregt, so daß, wenn die Batteriespannung fällt (steigende Belastung der Batterie oder geringer Ladezustand), der infolgedessen ansteigende Ladestrom die Sättigung der Dros.selspule erhöht, wodurch ihr Widerstand abnimmt. Dadurch steigt der Ladestrom weiter an, so daß die Batteriespannung auf den gewünschten Wert gehalten wird. Durch die Anordnung werden auch gleichzeitig Änderungen des Spannungsabfalls im Widerstand des Gleichrichters 12 ausgeglichen. Ein zur Wicklung22 parallel liegender regelbarer Widerstand 3n dient dazu, durch Änderung des durch die Wicklung2?-fließenden Stromes die durch Alterungserscheinungen bedingte Widerstandsänderung des Gleichrichters 1:2 zu berücksichtigen.
• Um auch bei Schwankender Spannung des Speisestromkreises 14 die Gleichspannung konstant zu halten, wird die Wicklung 24, die im gleichen Sinne wie -die Wicklung 22 wirkt, von einem Strom erregt, der durch die Differenz aus der Spannung der Batterie io und einer Vergieichspannung, die durch die Anordnung 34 an den Klemmen des Widerstandes 3-9 hervorgerufen wird, erzeugt wird. Um die Empfindlichkeit zu erhöhen, wirkt die Differenzspannung über magnetische Verstärker auf die Wicklung 24 ein, und zwar sind im Ausführungsbeispiel zwei magnetische Verstärker 36 und 38 vorgesehen. Der magnetische- Verstärker 36 besteht aus einer dreischenkligen Eisendrosselspule 4o, deren Wechselstromwicklung in Reihe mitder Geichrichteranordnung 42 an der Sekundärwicklung des Transformators 44 liegt, dessen Primärwicklung an die Wechselstrompole der Gleichrichteranor#dnung 12 angeschlossen. sind. Der magnetische Verstärker 38 bestehtgleichfalls aus einer dreischenkligen Drosselspule 46, deren Wechselstromwicklung in Reihe mit der Gleichrichteranordnung 48 an der Sekun--därwicklung des Transformators 16 liegt. Der Gleichrichter 48 speist die Wicklung:2,4, zu der parallel ein Widerstand 53 liegt. Der Gleichrichter 42 speist die Wicklung 56 der Drosselspule 46, zu der parallel ein regelbarer Widerstand 54 liegt.
• Im Normalbetrieb übersteigt die Spannung am Widerstand 32 etwas die Spannung der Batterie io. In der Gleichstromwicklung 50 der Drosselspule 40 entsteht ein Strom, der sich proportional mit der Größe der Differenz aus der Spannung im Widerstand und der Batteriespannung ändert. Damit in der Wicklung 5o kein Strom entsteht, wenn die Batteriespannung überwiegt, kann, falls es erwünscht ist, noch ein Gleichrichter 52 in Reihe mit der Wicklung 50 eingeschaltet werden. Fällt die Batteriespannung, so wird die Drosselspule 4o stärker vormagnetisiert, infolgedessen führt auch der Gleichrichter 42 der Wicklung 56 einen erhöhten Strom zu. Der Widerstand der DrosselsPule46 nimmt ab, so daß der von der Gleichrichteranordnung48 der WicklUng24 zugeführte Strom ansteigt. Die Drossel wird infolgedessen stärker vormagnetisiert, ihr Widerstand nimmt ab, und dLr Ladestrom steigt in gewünschter Weise an. Bei steigender Batteriespannung spielt sich der umgekehrte Vorgang ab.
• Um die beschriebene Regelanordnung bei dem Ausgleich des Einflusses von Änderungen der speisenden Spannung auf die gleichgerichtete Spannung zu unterstützen und um die Anordnung empfindlicher zu gestalten, ist erfindungsgernäß noch die Wicklung:26 vorgesehen, die von einem Strom erregt wird, der entweder, wie in Fig. i dargestellt, durch den Spannungsabfall an der Drossel 18 oder, wie in Fig. 3 dargestellt, durchdie Sekundärspannung des Transformators 16 hervorgerufen wird. Sowohl bei der Anordnung nach Fig. i als bei der Anordnung nach Fig. 3 ist die Wicklung 26 an die Ausgangsklemmen einer Gleichrichteranordnung 6o angeschlossen. Bei der Anordnung nach Fig. 3 liegt der Gleichrichter an der Sekundärspannungdes Transformators 16 über eine Drosselspule 6:2, die sich so sättigt, daß sie die Änderungen der Sekundärspannung verstärkt, so daß der Wicklung:26 ein Strom zugeführt wird, der sich stärker als proportional mit der Sekundärspannung ändert.
• Die Wicklung 26 wirkt der Wicklung 24 entgegen. Steigt also die Netzspannung, so wird durch die WicklUng 26 die Gesamtvormagnetisierung vermindert, so daß in gewünschter Weise der Widerstand der Drosselspule ansteigt. Die Wicklung 26 hat noch den weiteren Vorteil, daß sie die Wirkung des Stromes in der Wich:lung 24 vermindert bzw. aufhebt, der vorhanden ist, wenn die Drosselspule:26 ihren größten Widerstand besitzt. Steigt die speisende Spannung, so versucht der Strom durch die Wicklung 24 zu steigen und die Drosselspule 18 stark vorzumagnetisieren. Die Wicklung 26 wirkt dem entgegen. Durch die beschriebene Anordnung kann man erreichen"daß,die Spannung,der Batterie sehr genau, z. B. auf 1/2 %, konstant gehalten werden kann.
• Wie bereits erwähnt, wird die Vergleichspannung an dem Widerstand 32 durch die Anordnung 34 erzeugt. Diese liefert eine Spannung, die entweder konstant ist oder sich in gewünschter Weise bei Änderungen der Spannung des Speisestromkreises ändert. Im Ausführungsbeispie,1 besteht die Anordnung 34 aus einer gesättigten Drosselspule 66 und einer Luftspaltdrosselspule 68. Die Drosselspule 66 besitzt eine in der Mitte angezapfte Wicklung 7o. Der untere Teil liegt in Reihe it der Wicklung 7 1 der Drosselspule 68 an der Sekundärwicklung,des von der speisenden Spannung erregten Transformators 69. Die Wicklung 70 speist in Reihe mit der im entgegengesetzten Sinn geschalteten Wicklung 1 74 der Drosselspule 68, die Gleichrichteranordnung 72, an deren Gleichstrompole über eine Sperrkette 54 der Widerstand 32 angeschlossen ist. Parallel zur Wicklung 70 liegt noch ein Kondensator 76.
• Die Wirkungsweise der Anordnung 34 ist im Vektordiagramm der Fig. ?, dargestellt. Bei einer mittleren Speisespannung A-C ist die Spannung im unteren Teil der Wicklung 70 gleich,dem Vektor A-B. In der Wicklung 71 herrscht eine Spannung, die dem Vektor B-C entspricht. Im oberen Teil der Wicklung 70 wird eine Spannung induziert, die gleich dem Vektor B-D ist. In der Wicklung 71 wird eine Spannung in#duziert, welche dem Vektor D-E entspricht. Die dein Gleichrichter zugeführte Spannung A-E ist gleich der vektoriellen Summe aus den Spannungen A-D und D-E. In Fi"g.:2 sind noch für eine höhere (Index i) und für eine niedrigere Speisespannung (Index 2) die einzelnen Spalinungsvektoren dargestellt. Die Ausgangsspannungen s#ind zwar in der Phase etwas gegeneinander verschoben, bleiben in ihrer Größe jedoch konstant und liegen mit ihren Endpunkten auf dem Kreis 78.

Claims (2)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Anordnung zur Speisung von Gleichstromverbrauchern, insbesondere von Batterien, über Gleichrichter aus einem Wechselstromnetz mit einer im Wechselstromkreis liegenden Drosselspule, die zwei Vormagnetisierungswicklungen besitzt, vondenen die eine vom gleichgerichteten Strom, die andere von der Differenz aus der gleichgerichteten Spannung und einer Vergleichspannung vorzugsweise über magnetische Verstärker erregt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Drosselspule eine dritte Vormagnetisierungswick:-lung besitzt, die über einen Gleichrichter von der an der Drosselspule herrschenden Spannung oder vonder speisenden Spannung erregt wird.
2. 2. Anordnung nach Anspruch i, dadurch daß der die dritte Wicklung speisende Gleichrichter über eine sich sättigende Drosselspule an die speisende Spannung angeschlossen ist.