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Anordnung zum Betriebe eines selbsterregten Gleichstrom-Nebenschlußgenerators
mit umkehrbarer Drehrichtung Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung
zum Betriebe von selbsterregten Gleichstrom-Nebenschlußgeneratoren mit umkehrbarer
Drehrichtung unter Anwendung eines polarisierten Relais. Zweck der Anordnung ist
:es, auch -bei umgekehrter Drehrichtung des Generators die Stromrichtung durch die
Erregerwicklung unverändert zu. lassen, damit der Generator .auch bei umgekehrter
Drehrichtung seine Polarität nicht wechselt. Dies ist vor allem erforderlich bei
dem Betrieb, von Gleichstrom-Nebenschlußgeneratoren in Pufferschaltung mit elektrischen
Sammlerbatterien, wie dies insbesondere auch für Beleuchtungsanlagen von Fahrzeugen,
z. -B. Eisenbahnwagen, in Frage kommt.
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Bei den bisher bekannten Anordnungen zu dem genannten Zweck hat man
sich stets ausschließlich mechanisch arbeitender Vorrichturigen bedient. Man hat
z. B. bei wechselnder Drehrichtung die Bürsten um eine Polteilung in entsprechendem
Sinne verdreht. Diese Anordnung ist jedoch nur möglich bei freikommutierenden Maschinen
ohne Wendepole. Bei Maschinen mit Wendepolen hat man einen mechanischen Polwechsler
benutzt, mittels dessen bei Umkehrung der Drehrichtung eine entsprechende Vertauschung
der Ankerableitungen zu der Erregerwicklung erfolgt. Derartige mechanische Einrichtungen
besitzen vor allem den Nachteil, daß sie bei den geringsten Störungen bei wechselnder
Drehrichtung nicht schnell genug die erforderliche Umpolung erwirken, sondern mit
erheblicher Verzögerung arbeiten. Solche Störungen treten sehr leicht ein, da derartige
Vorrichtungen mechanisch recht kompliziert sind und außerdem unter Anwendung von
Reibungskräften arbeiten, welche kaum über
eine längere Betriebszeit
konstant gehalten werden können und im übrigen schwer regelbar sind. -Alle diese
Nachteile werden bei der Än@'-ordnung nach der Erfindung dadurch @#cl= mieden, daß
die bei umgekehrter Drehrich=Y tung gewechselte, an sich nur durch Remanenz induzierte
Polarität des Ankers dem polarisierten Relais aufgedrückt wird, welches selbsttätig
die Enden der Erregerwicklung unter Betätigung eines Umlenkschalters mit den Polen
des Ankers derart elektrisch verbindet, daß die Stromrichtung durch die Erregerwicklung
bei umgekehrter Drehrichtung unverändert bleibt. Bei der Anordnung nach der Erfindung
ist es auch zweckmäßig, mittels des polarisierten Relais Schütze zu steuern, welche
den Generator unter Stromwendung, also ,auch bei umgekehrter Drehrichtung mit unveränderter
Polarität an das Netz legen, sobald die für die Betätigung der Schütze notwendige
Generatorspamlung erreicht ist. Vorzugsweise werden die Schütze von der Netzspannung
betätigt, so daß das polarisierte Relais nur den Betätigungsstrom für die Schütze
steuert. Erfindungsgemäß wird die Erregerwicklung mittels der Schütze an die Pole
des Ankers gelegt, wobei zwischen dem Generator und dem Netz in an sich bekannter
Weise ein Rückstromautomat angeordnet ist. Zum Schutze des ,polarisierten Relais
kann man einen überspannungsselbstschalter anordnen, welcher durch Vorschaltung
eines Widerstandes den Betätigungsstrom des polarisierten Relais auch bei der höchsten
Generatorspannung in zulässigen Grenzen hält.
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In .der Zeichnung ist, und zwar in Abb. i im Prinzip und" in Abb.
z in einem Ausführungsbeispiel, das Schaltungsschema für die Anordnung nach der
Erfindung schematisch dargestellt. Wie aus Abb. i ersichtlich, ist an die Bürsten
g und h des Ankers a die Wicklung g des polarisierten Relais p angeschlossen.
Mittels des polarisierten Relais p wird der Umschalter u gesteuert, an dessen Anschlußklemmen
einerseits die Enden c und d der Feldwicklung f und andererseits die Pole des Ankers
a angeschlossen sind. Wenn die Maschine stillsteht, also im urierregten Zustande
des polarisierten Relais p, sind die Schalthebel des Umschalters u ausgeschaltet.
Dagegen sind bei einer bestimmten Drehrichtung des Ankers a einmal die Bürste g
mit dem Ende c bzw, die Bürste h mit dem Ended der Feldwicklung verbunden, bei umgekehrter
Drehrichtung ist aber die Verbindung zwischen den Bürsten des Ankers a und den Enden
der Feldwicklung vertauscht. Gleichzeitig wird mittels des mittleren Schalthebels
des Umschalters u einmal die Wicklung m1 und das andere Mal die Wick-:ng m2 des
Schützes s mit den Bürsten des :kers verbunden. Auf diese Weise wird bei polung
des Ankers mittels des von dem @.n ;'schütz s gesteuerten Umschalters v stets die
gleiche Polarität an die Netzzuleitungen gelegt. Die Betätigung des polarisierten
Relais erfolgt, sobald nach Anlaufen der Dynamo eine gewisse Remanenzspannung erzielt
ist.
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Das in Abb.2 dargestellte Ausführungsbeispiel bezieht sich auf eine
Anlage, bei welcher in Pufferschaltung zu der Dynamo eine Batterie b angeordnet
ist. Hier vereinfacht sich die Schaltung insofern, als der von dem polarisierten
Relais p gesteuerte Umschalter tt nur drei Anschlußklemm-en benötigt, und zwar deshalb,
weil in diesem Falle die Spannung der Batterie b für die Speisung der Wicklung ml
des Schützes s1 sowie der Wicklung nz. des Schützes s2 benutzt wird. Diese beiden
Schütze werden dazu verwendet, um einerseits dafür Sorge zu tragen, daß bei Umpolung
des Ankers a stets dieselben Pole der Batterie zugeführt werden und andererseits
die Enden c und d der Erregerwicklung f unterentsprechender Vertauschung mit den
Bürsten g und /t des Ankers ,a verbunden werden. Dies geschieht in der Weise, daß
mittels der Schalthebel der Schützes, und s2 die Bürsten g und h des Ankers
a vertauscht werden. Das polarisidrte Relais p dient bei diesem Ausführungsbeispiel
dazu, um die Schütze s1 und s2 entsprechend zu steuern. Dies erfolgt in der Weise,
daß einmal die Spule m, des Schützes s, Strom erhält und das andere Mal die Spule
in2 des Schützes s2. Aus diesem Grunde benötigt man, wie oben erwähnt, für den von
dem polarisierten Relais gesteuerten Umschalter zt nur drei Kontakte. Die Wicklung
q des polarisierten Relais p vor Überlastung zu schützen, ist ein überspannungsselbstschalter
t vorgesehen, mittels dessen bei Überschreitung einer-vorgeschri:ebenen Spannungsgrenze
vor die Wicklung q des polarisierten Relais der Widerstand W eingeschaltet wird.
Bis zu dieser Spannungsgrenze ist der Widerstand w mittels des Über= spannungsselbstschalters
t durch die Brücke z
kurzgeschlossen. x ist :ein an sich bekannter
Rückstromautomat.
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Eiei wesentlicher Vorteil der Anordnung nach der Erfindung besteht
darin, daß keinerlei zusätzliche bewegliche Teile an dem Anker vorhanden sind. Es
können also Nebenschlußmaschinen der gängigen Bauart ohne weiteres benutzt werden.
Dies ist von besonderer Bedeutung bei Anwendung der Anordnung in: Beleuchtungsanlagen
von Fahrzeugen, insbesondere Eisenbahnwagen, wo der. Generator meist an schwer zugänglicher
Stelle
angeordnet und erheblichen Erschütterungen ausgesetzt ist.
Der Schaltkasten für die Anordnung nach der Erfindung kann an geschützter Stelle
und gut abgefedert ange: bracht werden, so daß eine mechanische Ah-. nutzung praktisch
.ausgeschlossen - ist. Dei; durch Weglassen der beweglicheri Teile an dem Anker
bisher benötigte Raum kann. für eine Vergrößerung und Erhöhtul-g der Leistung des
Generators ,ausgenutzt werden.