DE713478C

DE713478C - Monitoring device for charging rectifier

Info

Publication number: DE713478C
Application number: DES137747D
Authority: DE
Inventors: Otto Werner
Original assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens AG
Current assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens AG
Priority date: 1939-07-01
Filing date: 1939-07-01
Publication date: 1941-11-07

Description

Überwachungseinrichtung für Ladegleichrichter Zur Überwachung von Gleichrichterstromkreisen für die Dauerladung von Stromsammlern sind Einrichtungen bekannt, bei denen der Überwachungsstromkreis von der an einer Glättungsdrossel im Ladestromkreis auftretenden Wechselspannung beeinflußt wird. Hierzu ist eine Glättungsdrossel erforderlich, die auch noch bei den kleinsten Ladeströmen eine genügend große Wechselspannung liefert. Außerdem läßt sich mit dieser Einrichtung lediglich überwachen, ob der Gleichrichter überhaupt arbeitet, nicht aber, ob er einen dem Verbraucher genügenden Strom liefert.Monitoring device for charging rectifiers For monitoring Rectifier circuits for the continuous charging of current collectors are facilities known, in which the monitoring circuit of the at a smoothing choke AC voltage occurring in the charging circuit is influenced. There is one for this Smoothing choke required, which even with the smallest charging currents a supplies sufficient AC voltage. You can also use this facility only monitor whether the rectifier is working at all, but not whether it is supplies sufficient electricity for the consumer.

Diese Nachteile werden nach-der Erfindung vermieden. Diese betrifft eine Überwachungseinrichtung für Ladegleichrichter, insbesondere für Dauerladegeräte mit Trockengleichrichtern, bei der erfindungsgemäß in einem Wechselstromüberwachungskreis ein bei Störungen des ordnungsgemäßen Ladevorganges abfallendes Relais in Reihe mit einer Drosselspule liegt, die in Abhängigkeit von Betriebsgrößen im Ladestromkreis vorzugsweise vom Ladestrom derart erregt wird, daß die Vormagnetisierung bei gemäß der vorgeschriebenen Ladekennlinie verlaufendem Betrieb im wesentlichen konstant bleibt.These disadvantages are avoided according to the invention. This concerns a monitoring device for charging rectifiers, especially for long-term chargers with dry rectifiers, according to the invention in an alternating current monitoring circuit a relay that drops out in the event of a fault in the proper charging process with a choke coil, which depends on operating variables in the charging circuit is preferably excited by the charging current in such a way that the premagnetization in accordance with the prescribed charging curve running essentially constant operation remain.

In der Zeichnung sind mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung im Schaltbild wiedergegeben.In the drawing, several embodiments of the invention are in Circuit diagram reproduced.

In Abb. z bedeutet z den Gleichrichtertransformator, 2 den Zellensatz eines Trockengleichrichters, 3 den Überwachungsstromkreis, der an die Wechselstromseite des Gleichrichters 2, vorzugsweise zwischen diesem und dem Transformator z, angeschlossen ist. Das Überwachungsrelais q. liegt in Reihe mit der Wechselstromwicklung 5 der vormagnetisierten Drosselspule, deren Vormagnetisierungswicklung 6 in den Ausgangsstromkreis des Gleichrichters eingeschaltet ist. Der von diesem zu ladende Stromsammler ist mit 7 bezeichnet. Die Dro selspule 5, 6 ist hier doppelt vorhanden. '# Wechselstromwicklungen 5 der beiden Drosst'1"~'. spulen sind parallel geschaltet, während die Gleichstromwicklungen 6 derart in Reihe liegen, daß sich die in ihnen induzierten Wechselspannungen aufheben und den Gleichstromkreis nicht beeinflussen. Bleibt der Ladestrom des Sammlers 7 aus, so erhöht sich der Widerstand der Drosseln und das Relais 4. fällt ab. Diese Schaltung genügt, wenn der Verbraucherstrom sich nur in geringen Grenzen ändert.In Fig. Z, z means the rectifier transformer, 2 the cell set of a dry rectifier, 3 the monitoring circuit, which is connected to the AC side of the rectifier 2, preferably between the latter and the transformer z. The monitoring relay q. is in series with the alternating current winding 5 of the premagnetized choke coil, the premagnetization winding 6 of which is switched into the output circuit of the rectifier. The one to be loaded by this Current collector is denoted by 7. The Dro selspule 5, 6 is available twice here. '# AC windings 5 of the two Drosst'1 "~ '. Coils are connected in parallel, while the direct current windings 6 are in series in such a way that the alternating voltages induced in them cancel each other out and do not affect the direct current circuit. If the charging current of the collector 7 fails, the resistance of the chokes increases and the relay 4 drops. This circuit is sufficient if the consumer current changes only within small limits.

Bei der Ausführungsform nach Abb.2 erhalten die Steuerdrosseln im Überwachungsstromkreis 3 außer der Wicklung 6 zwei weitere Vormagnetisierungswicklungen, nämlich die über einen Hilfsgleichrichter 15 gespeiste Wicklung 8 und die der Spannung des Sammlers 7 verhältnisgleich wirkende Wicklung d. Die Vormagnetisierungen durch den Ladestrom und durch die Ladespannung werden so aufgeteilt, daß sie bei ungestörtem Betrieb einander zu einer konstant bleibenden Gesamtmagnetisierung ergänzen.In the embodiment according to Fig. 2, the control throttles im Monitoring circuit 3 in addition to winding 6, two further premagnetization windings, namely the winding 8 fed via an auxiliary rectifier 15 and that of the voltage of the collector 7 proportionally acting winding d. The premagnetizations through the charging current and through the charging voltage are divided so that they are undisturbed Operation complement each other to a constant total magnetization.

In Abb. 3 ist eine Kennlinie K dargestellt, die die Abhängigkeit der Magnetisierung (Induktion B) vom Ladestrom wiedergibt. Die spannungsabhängige Vormagnetisierung F,; nimmt mit steigendem Ladestrom j ab, die stromabhängige V ormagnetisierung ß, nimmt mit steigendem Ladestrom zu, und zwar derart, daß die Zunahme der einen die Abnahme der anderen ausgleicht, solange das- Gerät ordnungsgemäß arbeitet, auch wenn bei Erreichung höherer Ladespannungen der Ladestrom stark zurückgegangen ist. Wenn sich dagegen die Ladekennlinie des Gerätes nach unten verschiebt, z. B. bei Netzspannungsabsenkung oder bei gänzlichem Aussetzen des Gerätes, vermindert sich die resultierende Vormagnetisierung, so daß das Relais .4 abfällt. Die Selbstmagnetisierung durch die Wicklung 8 erhöht in bekannter Weise die Empfindlichkeit der Anordnung.In Fig. 3, a characteristic curve K is shown that the dependence of the Magnetization (induction B) from the charging current reproduces. The voltage-dependent premagnetization F ,; decreases with increasing charging current j, the current-dependent pre-magnetization ß, increases with increasing charging current, in such a way that the increase in one the The decrease in the other compensates for as long as the device is working properly, too if the charging current has decreased significantly when higher charging voltages are reached. If, on the other hand, the charging characteristic of the device shifts downwards, e.g. B. at Mains voltage drop or if the device is completely interrupted, is reduced the resulting bias, so that the relay .4 drops out. The self-magnetization the winding 8 increases the sensitivity of the arrangement in a known manner.

Die Empfindlichkeit und Genauigkeit der Anordnung kann noch weiter dadurch verbessert werden, daß zu den Wechselstromwicklungen 5 der Drosseln ein Kondensator parallel geschaltet wird. In Abb. q. ist eine solche Schaltung wiedergegeben. Nach dieser Schaltung erhält die Drosselspule ähnlich wie nach Abb. 2 eine strom- und eine spannungsabhängige Vormagnetisierung durch die Wicklungen 6 und g. Das Überwachungsrelais .I ist hier nicht unmittelbar mit Wechselstrom gespeist, sondern an den Überwachungsstromkreis 3 über einen Hilfsgleichrichter ii angeschlossen. Parallel zu den Wechselstromwickhingen 5 liegt der Kondensator io. Dieser ruft bereits bei geringen Änderungen der Vormagne- .;tjsierung in Verbindung mit dem Relaiswider- nd Kipperscheinungen hervor, durch die sich Stromstärke im Ü berwachungsstrr@mlkreis ,.i@ungartig verändert. -' Die entsprechenden Drossel- und Kondensatorl;.ennlinien sind in Abb.5 wiedergegeben. Die Drosselkennlinie hat im ungestörten Betrieb den durch die Kurve Dl wiedergegebenen Verlauf, der bei Störungen in die Kurve D.. übergeht. Der Relaisstrom J entspricht dem Abszissenunterschied der Kondensatorkennlinie C und der Drosselkennlinie D. Bei Störungen bewirken verhältnismäßig geringe Änderungen der Vormagnetisierung ein Absinken des Stromes auf den Wert Null entsprechend dem Punkt P der Kennlinie D..The sensitivity and accuracy of the arrangement can be further improved in that a capacitor is connected in parallel with the alternating current windings 5 of the chokes. In Fig.q. such a circuit is shown. After this circuit, the choke coil is given a current- and voltage-dependent premagnetization by the windings 6 and g, similar to that in FIG. 2. The monitoring relay .I is not fed directly with alternating current, but is connected to the monitoring circuit 3 via an auxiliary rectifier ii. The capacitor io is located parallel to the alternating current winding 5. This calls for minor changes in the pre-magnet .; activation in connection with the relay resistance nd tipping phenomena through which Amperage in the monitoring circuit , .i @ changed abnormally. The corresponding choke and capacitor characteristics are shown in Fig. 5. In undisturbed operation, the throttle characteristic has the course shown by curve Dl, which changes to curve D .. in the event of malfunctions. The relay current J corresponds to the abscissa difference between the capacitor characteristic curve C and the choke characteristic curve D. In the event of faults, relatively small changes in the premagnetization cause the current to drop to the value zero according to point P of the characteristic curve D ..

Die Verhältnisse werden noch verbessert, wenn in Verbindung mit dem Parallelkondensator zur Wechselstromwicklung die in Abb. dargestellte Selbstmagnetisierung der Drosselspulen angewendet wird. Die Drosselspulen -5 erhalten nach Abb. 6 dann eine Verbundwirkung durch den Relaisgleichstrom in den Spulen B. Die Schaltung enthält außer den schon in den vorangegangenen Ausführungsbeispielen enthaltenen Teilen noch verschiedene Abgleichwiderstände 12, 13, 14, durch die sich die Wirkung der einzelnen Drosselspulenwicklungen genau einstellen läßt.The ratios are still improved when in conjunction with the Parallel capacitor to the alternating current winding has the self-magnetization shown in Fig the reactors is applied. The choke coils -5 are then given according to Fig. 6 a composite effect by the relay direct current in the coils B. The circuit contains except for the parts already contained in the previous exemplary embodiments still different balancing resistors 12, 13, 14, through which the effect of the individual inductor windings can be precisely adjusted.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Monitoring device for charging rectifiers, characterized in that a malfunction of the proper charging process falling relay in the AC circuit is in series with a choke coil, the is so excited as a function of operating parameters in the charging circuit that their premagnetization essentially when operating in accordance with the prescribed charging characteristics remains constant.

2. Monitoring device according to claim i, characterized in that that the inductor is excited by the battery voltage and the charging current and these excitations are dimensioned in such a way that they are maintained when the normal charging curve is maintained to an almost constant premagnetization.

3. Monitoring device according to claim i, characterized in that dak-; the the premagnetized choke coil containing monitoring circuit to the AC side of the monitored Rectifier connected between this and the rectifier transformer is.

Monitoring device according to claim i, characterized in that the Monitoring relay from the monitoring circuit containing the premagnetized choke coil via a Auxiliary rectifier is fed.

5. Monitoring device according to claim i to q. characterized by ene_ additional self-magnetization of the DA = selspule.

6. Monitoring device according to claim i to 5, characterized in that the Choke coil .mit a capacitance is connected to a trigger circuit. °

7. Monitoring device according to claims i to 6, characterized in that .. the choke coil is one of the rectified Has additional premagnetization dependent on the current of the monitoring circuit. B. Monitoring device according to claims i to 7, characterized in that two or more choke coils AC side are parallel, while their DC bias windings are connected in such a way that the alternating voltages induced in them cancel each other out.