-
Lichtnetzreglerschaltung mit Vermeidung der vorübergehenden Überspannung
am Netz beim Abschalten des Generators Bei Zugbeleuchtungsanlagen, bei denen ein
Lichtnetz aus einem Generator und einer Batterie gespeist wird, wird während der
Fahrt die Batterie vom Generator aufgeladen, der daher, um die Batterie wirklich
voll laden zu können, eine höhereSpannung liefern muß, als die Nennspannung der
angeschlossenen Lampen beträgt. Es ist daher üblich, dem Lichtnetz einen selbstveränderlichen
Widerstand vorzuschalten, der z. B. als Kohledruckregler ausgeführt sein kann. Diesen
veränderlichen Widerstand hat man in Abhängigkeit von der Ein- und Ausschaltung
des Generators gesteuert, indem man ihn bei Einschalten des Generators eingeschaltet,
bei seiner Ausschaltung auch ausgeschaltet hat.
-
Die vollgeladene Batterie be'Sitzt bekanntlich ebenfalls eine höhere
Spannung als ihre Nennspannung, die die Betriebsspannung für die angeschlossenen
Lampen ist. Beim Stillsetzen des Generators und damit Kurzschließen des selbstveränderlichen
Widerstandes werden daher die angeschlossenen Lampen mit einer zu hohen Spannung
beliefert, die für die Lampen schädlich ist. Um diesen Nachteil> zu vermeiden, hat
man den veriinderlicben
Vorschaltwiderstand auch bei reinem Batteriebetrieb
dein Lichtnetz vorgeschaltet gelassen, war aber dann gezwungen, zum Ausgleich des
ständigen Energieverlustes im Widerstand die Batterie größer zu wählen.
-
Die Steuerung des veränderlichen Widerstandes durch den Maschinenschalter
weist auch noch einen weiteren Nachteil auf. Diese Regler, z. B. Kohledruckregler,
arbeiten nämlich meist in der Weise, daß einer Federkraft die Kraft einer elektromagnetischen
Spule das Gleichgewicht hält. Bei der Ausschaltung des Reglers verschwindet die
magnetische Zugkraft mehr oder weniger plötzlich, und die beweglichen Teile des
Reglers bewegen sich allein unter dem Einfiuß der Federkraft sehr schnell in ihre
Endstellung. Dadurch können Zerstörungen des Reglers hervorgerufen werden.
-
Die geschilderten Nachteile vermeidet die Erfindung dadurch, daß ein
selbsttätiger Lichtnetzregler, vornehmlich ein solcher mit druckgesteuerter Kohlescheibensäule,
durch die Einschaltung des selbsttätigen Spannungsschalters in an sich bekannter
Weise eingeschaltet und dadurch wirksam wird, daß er dagegen beim selbsttätigen
Öffnen des Spannungsschalters noch so lange eingeschaltet und wirksam bleibt, wie
die Batteriespannung höher als die Nennspannung der Lampen ist.
-
Bei Kohledruckreglern ist es bekannt, daß deren Widerstand nur auf
einen gewissen Mindestwert vermindert, aber ohne Zerstörung der Kohlesäule nicht
auf Null gebracht werden kann. Es ist aber in manchen Fällen wünschenswert, wenn
der Spannungsregler die Grenze seines Regelbereiches erreicht hat, jeden Spannungsverlust
in ihm auszuschalten; daher hat man bereits die Anordnung so getroffen, daß derReglermechanisnius
in seiner Endstellung einen Kontakt schließt, der seinen Regelwiderstand kurzschließt.
-
Die Erfindung macht zwar ebenfalls von diesem Mittel Gebrauch, jedoch
kommt es hier nicht allein auf die Ausschaltung des verbleibenden Widerstandes,
sondern auf die Gesamtsteuerung wesentlich an. Beispielsweise Ausführungen der Erfindung
sind in den Abb. z und 2 dargestellt.
-
Es bedeuten in Abb. r : .d einen Generator, 13 eine Batterie. C das
Netz, das mit konstanter Spannung gespeist werden soll. Zu dieser Zweck ist davor
die Kohlesäule D geschaltet, die ihren Widerstand gemäß der Spannung an der Spule
E verändert. F bezeichnet einen Selbstschalter, der die Maschine auf das Netz schaltet,
wenn die Maschinenspannung die Höhe der Batteriespannung erreicht hat. Von dem Schalter
F wird ferner mittels Kontaktes G ein Relais H gesteuert, das im stromlosen Zustand
die Kohlesäule D kurzschließt und gleichzeitig die Erregung des Reglers vom Netz
abtrennt. Erfindungsgemäß wird über diese bekannte Anordnung hinaus eine zusätzliche
Einrichtung vorgesehen, die auch bei abgefallenem Maschinenselbstschalter ein Stromloswerden
des Relais H so lange verhindert, bis der Regler in seiner Endlage angekommen ist.
Zu diesem Zweck erhält beim Abfallen des Maschinenschalters das Relais H seinen
Haltestrom über den Überschaltkontakt I, den Widerstand L und den Reglerkontakt
K. Und zwar muß der Kontakt J bereits geschlossen sein, ehe der Kontakt G
am Maschinenschalter unterbricht. Der Kontakt K wird vom beweglichen System des
Reglers betätigt, und zwar wird er geöffnet, wenn der Regler, in seiner Endlage
angekommen ist. Die Schaltleistung des Kontaktes K kann durch den vorgeschalteten
Widerstand L verringert werden, da .das Relais H nur noch Haltestrom benötigt.
-
Diese Anordnung ist aber noch mit dem Nachteil behaftet, daß die Annäherung
des Reglers an seine Endlage, vor allem bei unbelasteter Batterie ganz außerordentlich
langsam erfolgt. Deshalb öffnet sich der Kontakt K nur sehr langsam. Die schleichende
Unterbrechung des Kontaktes K führt aber unbedingt zur Bildung eines stehenden Lichtbogens
und damit zur Verbrennung des Kontaktes K. Deswegen sieht die Erfindung noch eine
Einrichtung vor, die bewirkt, daß der Regler das letzte Stück seines Hubes, bevor
der Kontakt K abhebt, mit erheblicher Geschwindigkeit durchläuft. Dies kannbeispielsweise
dadurch erreicht werden, daß kurz vor dein Abheben des Kontaktes K über die Kontakte
:11 am Regler und N am Maschinenschalter die Erregerspule des Reglers kurzgeschlossen
wird, so daß er unter dem Einfluß seiner Feder O schnell in seine Endlage gezogen
wird. Damit ist die plötzliche Unterbrechung des Kontaktes K gesichert.
-
Abb.2 zeigt eine andere Ausführung der Erfindung. Es sind hier die
Überschaltkontakte am Maschinenschalter vermieden, dafür wird aber ein gesondertes
Kipprelais benötigt. Es bedeuten wieder wie oben A den Generator, B die Batterie
und C die Belastung, ferner D die regelnde Kohlesäule des Lichtnetzreglers, der
von der Spule E erregt und vom Relais H geschaltet wird. Das Relais
H wiederuni wird von dein Kipprelais P, Q, R, S, T, L' betätigt. Dieses besteht
aus den beiden Kernen P und Q, die je ein Kontaktsystem S, T und R betätigen. Die
beiden Anker sind mittels .der Klinke h mechanisch gegeneinander verriegelt, und
zwar so, daß jeweils einer der Anker im angezogenen und der
andere
im abgefallenen Zustand verharrt, auch wenn der betätigende Stromstoß aufgehört
hat. Relais dieser Art sind an sich bekannt.
-
Die Wirkungsweise der Anlage ist wie folgt. Der im Schema gezeichnete
Zustand ist der, der sich nach längerem Stillstand des Wagens einstellt. Der Ladeschalter
ist abgefallen, und die Kohlesäule des Lampenreglers ist kurzgeschlossen. Wenn der
Generator auf Spannung kommt, zieht der Ladeschalter an. Mit dem Schließen des Kontaktes
G am Ladeschalter fließt ein Strom von Minus über G, S und D nach Plus, der Magnet
O zieht an und erregt über die Kontakte R das Lichtrelais H, das seinerseits den
Kurzschluß der Kohlesäule aufhebt und der Spale E des Lampenreglers Strom zuführt.
Gleichzeitig mit diesem Vorgang hat das Kipprelais F aber auch den Kontakt T geschlossen
und damit die andere Spule P in Arbeitsbereitschaft versetzt. Ebenso wurde auch
über die Verklinkung h der Kontakt S geöffnet, der- den Strom durch O wieder ausschaltet.
Das Aufhören des Stromes in O bewirkt aber keine Änderung der Ankerstellung des
Relais, da durch die Verklinkung die Anker in der neuen Stellung festgehalten werden.
-
Wenn der Maschinenschalter jetzt wieder abfällt, ändert sich die Stellung
des Kipprelais nicht, da der Kontakt G auch vorher bereits stromlos war. Das Lichtrelais
H wird erst dann wieder stromlos, wenn der Lampenregler in seiner Ruhestellung den
Kontakt K schließt. Es kommt dann ein Strom von Plus über T, Spule P und Kontakt
11 zustande, der das Kipprelais wieder in die gezeichnete Stellung bringt. Beim
Kurzschließen der Lampensäule, beim Abfallen des Relais H tritt jetzt aber praktisch
keine Lichtzuckung mehr auf, da der Widerstand der Kohlesäule vor dem Kurzschließen
seinen geringsten Wert erreicht hatte. Um ein Wirksamwerden des Kontaktes K bei
geschlossenem Ladeschalter unmöglich zu machen, ist der Kreis der Relaisspule P
nicht unmittelbar an den negativ en Pol, sondern an die positive Generatorklemme
W angeschlossen. Solange der Ladeschalter geschlossen ist, liegt an beiden Enden
der Spule P positives Potential. Bei stillstehendem Generator dagegen hat der Punkt
W das Potential der negativen Batterieklemme.