DE728840C - Anordnung zur Speisung von Gleichstromverbrauchern ueber Gleichrichter aus einem Wechselstromnetz - Google Patents

Description

• Anordnung zur Speisung von Gleichstromverbrauchern über Gleichrichter aus einem Wechselstromnetz Gegenstand des Hauptpatents 672 01 1 ist eine Anordnung zur Speisung von Gleichstromverbrauchern, insbesondere Batterien, über Gleichrichter aus einem Wechselstromnetz mit einer im Wechselstromkreis liegenden Drosselspule, die insgesamt drei Vormagnetisierungswicklungen besitzt. Von diesen wird die erste vom gleichgerichteten Strom, die zweite von der Differenz zwischen der gleichgerichteten Spannung und einer Vergleichsspannung, vorzugsweise über magnetische Verstärker, @erregt, während die dritte Vormagnetisiierungswicklung über Gleichrichter gegensinnig zu der zweiten erregt wird. Die Erfindung betrifft eine weitere Ausgestaltung der Anordnung nach dem Hauptpatent und besteht darin, daß die dritte Vormagnetisierungswickl:ung von der Verbraucherspannung erregt wird, wobei ihr vorzugs'weise zum zusätzlichen Ausgleich von Alterungserscheinungen dies Hauptgleichrichters noch ein regelbarer Widerstand vorgeschaltet ist.
• Die Wirkungsweise der Erfindung möge an Hand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert werden.
• In Fig. i möge an die Klemmen i o eine zu ladende Batterie oder ein anderer Gleichstromverbraucher angeschlossen sein, der über den Gleichrichter 12 aus dem Wechselstromnetz 14. gespeist werden soll. Zur-selbsttätigen Regelung des Verbraucherstromes liegt zwischen dem Gleichrichter und dem speisenden Transformator 16 eine Regeldrossel 18. D,: r dem Gleichrichter 12 zugeführte Wechselstrom fließt über die Wicklungen 2o, die in Parallelschaltung auf den beiden äußeren Schenkeln der als Dreischenkelspule ausgebildeten Regeldrossel 18 angeordnet sind. Der mittlere Schenkel trägt mehrere Gleichstromwicklungen 22, 24 und 26, die zusammen den Steuereinfluß ausüben.
• Damit Änderungen in dem Ladungszustand der Batterie i o bzw. in der Größe des Belastungsstromes den Ladestrom so beeinflussen, daß die Batteriespannung konstant bleibt, ist die Wicklung 22 so geschaltet, daß sie von dem Ladestrom oder einem bestimmten Teil desselben durchflossen wird. Wenn die Batteriespannung absinkt, sei es infolge eines Ansteigens des daraus entnommenen Verbraucherstromes oder infolge eines niedrigen Ladezustandes, wird die Neigung des Ladestromes, zu wachsen, durch eine zunehmende Sättigung des Drosselkernes infolge des Einflusses der Wicklung 22 unterstützt. Durch die abnehmende Impedanz der Arbeitswicklungen der Drosselspule 18 wird der Ladestrom noch mehr erhöht, so daß die Batteriespannung bis auf den erwünschten Wert gesteigert wird.
• Um zu erreichen, daß die Batteriespannung auch bei starken Schwankungen des Verbraucherstromes konstant bleibt, ist auf der Drossel. i8 noch die Gleichstromwicklung 24 angeordnet, die durch einen Strom erregt wird, welcher seinerseits von der Differenz zwischen der Batteriespannung und der an dem Widerstand 32 auftretenden Vergleichsspannung abhängt. Die dem Widerstand 32 zuzuführende konstante Spannung wird dabei. von einem magnetischen Spannungsgleichhal.ter 3q. bekannter Art über einen Gleichrichter ; 2 geliefert. An Stelle des Widerstandes 32 kann auch eine Drosselspule treten. Größenmäßig mag dieser Widerstand etwa i ooo Ohm betragen.
• Zwecks Erzirlung einer möglichst grof.'xii Empfindlichkeit dieses Teils der Ladeeinrichtung wird die erwähnte Differenzspannung verstärkt, und zwar zweckmäßig durch einen ein- oder mehrstufigen magnetischen Verstärker. Der Einfachheit halber ist nur ein einstufiger Verstärker 36 dargestellt. Dieser besteht aus einem dreischenkligen Kern, dessen Magnetisierungszustand die Größe des dem Gleichrichter ,.2 zuzuführenden Wechselstromes bestimmt. Der Gleichrichter 4.2 speist die Wicklung 24 auf der Drosselspule 18. Die

  Steuerwicklung 5o der Drosselspule 4o ist finit

  einem Ende an den positiven Pol des Gleich-

  richters ; 2 angeschlossen, dem der Wechsel-

  stiom aus dem Spannungsgleichhalter 14 zu-

  geführt wird. Das andere Ende der Wick-

  lung 5o ist über die Wicklung 4 1 der Drossel

  .13 an einen Anzapfpunkt 4.5 auf dem Wider-

  stand 32 geführt. Der untere Teil ,l6 des die

  Vergleichsspannung liefernden Widerstandes

  32 ist an den negativen Pol des Gleichrich-

  ters ; 2 angeschlossen.

  Iin Normalzustand ist die Spannung an

  dem Vergleichswiderstand 32 eine Kleinigkeit

  größer als die an der Batterie io und ruft

  daher in der Steuerwicklung 5o der Drossel

  4.o einen Strom hervor, der sich proportional

  mit der erwähnten Spannungsdifferenz ändert.

  Wenn es .erwünscht ist, daß die Batterie über-

  laden wird, kann die Anzapfung 4.5 entspre-

  chend eingestellt werden, weil der Spannungs-

  abfall an dem Restwiderstand 4 6 ein zu star-

  kes Anwachsen der dem Steuerkreis zuge-

  führten Spannung verhindert. Zwischen den

  Vergleichswiderstand 32 und den positive»

  Pol: des Verbraucherkreises ist ein Hilfsventil

  52 geschaltet.

  Wenn die Batteriespannung absinkt, wird

  die Drosselspule ¢o stärker gesättigt. und cs

  fließt infolgedessen über den Gleichrichter .12

  ein starker Strom zu der Erregerwicklung 2.l

  der Hauptdrossel. 18. Der Ladestrom wird

  dadurch entsprechend erhöht. Steigt dagegen

  die Batteriespannung an und nähert sie sich

  dabei dem Vergleichswiderstand- 2, so wird

  die Sättigung der Drossel 4o entsprechend

  erniedrigt, mit dem Erfolg, daß unter deni

  Einfluß der Wicklung a4. eine Herabsetzung

  des Ladestromes stattfindet.

  Die Drossel i8 besitzt auf ihrem Mittel-

  schenkel: außerdem noch eine Steuerwicklung

  26, die in Reihe mit der Wicklung 22 gemäl:,

  der Erfindung an den Hauptgleichrichter 12

  angeschlossen ist, so daß gegenüber der An-

  ordnung nach dem Hauptpatent ein beson-

  derer Gleichrichter zur Speisung dieser Wick-

  lung 26 gesperrt wird. Sie wirkt, vvie in dem

  Hauptpatent erläutert, der Wicklu11g 2.l ent-

  gegen und vermindert dadurch deren Finflu2t.

  Das hat zur folge, daß ein Amvachsen der

  Speisespannung die Wirkung der Wicklung

  2:1 aufzuheben bestrebt ist, %s-elclrv anderen-

  falls die Hauptdrossel 18 zti weit sättigen

  würde. Durch die beschriebene Anordnung

  werden daher bei Änderungen der Speise-

  spannung die Steuermittel gewissermaßen

  selbsttätig nachgeregelt.

  Ein weiterer Vorteil der Anordnung geiniil.;

  der

  besteht darin, daß sie auch

  Änderungen des Spannungsabfalles an dein

  Widerstand des Gleichrichters 12 ausgleicht.

  Besonders in Trockengleichrichtern. die bei

  Ladeeinrichtungen häufig verwendet werden, steigt der Widerstand mit zunelnnendcm Alter. Mit Hilfe des der Wicklung 26 vorgeschalteten regelbaren Widerstandes, 30 läßt sich dieser Einfluh -nieder beseitigen. Der Widerstand 3o muß hierzu von Zeit zu Zeit nachgestellt werden, um die richtige Beziehung zwisehen dem jeweils vorhandenen Gleichrichterwiderstand und der Sättigungsivirkung der Wicklung 22 wieder herzustellen. Der Widerstand 3o mag dabei ungefähr einen Wert von 3oo Ohm besitzen.
• Die zuletzt beschriebene Kombination von Sättigungseinflüssen wirkt mit der obenerwähnten Wicklung 22 in dem Sinne zusammen, daß die Spannung an der Batterie i o in der gewünschten Weise konstant gehalten wird. Da eine Abnahme der Batteriespannung ein Anwachsen des Ladestromes bewirken soll, um auf diese Weise die Spannungsabnahme wieder .auszugleichen, ist die von dem Ladestrom durchflossene Wicklung 22 so .angeordnet, daß sie die von der Batteriespannung beeinflußte Wicklung 24 in ihrer Wirkung unterstützt. Im Zusammenwirken mit der von der Speisespannung abhängigen Wicklung 26 wird die Batteriespannung innerhalb sehr geringer Grenzen konstant gehalten. Die Spannung läßt sich mit der erfindungsgemäßen Einrichtung bis auf etwa 1/20`o genau konstant halten.
• Die Anordnung, so wie sie hier beschrieben ist, ist insbesondere für Batterien von i io oder i2o Volt gedacht. Wenn die Ladeeinrichtung für Batterien verschiedener Spannung benutzt werden soll, wird zweckmäßig ein Transformator zwischen die Anordnung 3¢ und den Gleichrichter 72 geschaltet. Die Drosselspule 43 dient zur Glättung des Steuerstromes und gleichzeitig zur Erzielung einer höheren Empfindlichkeit, insofern als sie sich sättigt, sobald der Steuerstrom anwächst. Der Spannungsabfall an dem unteren Teil 4.6 des Vergleichswiderstandes 32 ist immer kleiner als die Bezugsspannung, die durch den Spannungsgleichhalter 34. geliefert wird. Wenn die Ausgangsspannung anwächst, besteht trotzdem keine Gefahr, daß eine falsche Steuerung zustande kommt, weil. der Gleichrichter ; 2 jeden Strom in der verkehrten Richtung verhindert. Es sei außerdem darauf hingezvi-es.-n, daß das Hilfsventil 52 und der Gleichrichter 7 2 so verbunden sind, daß Widerstandsänderungen in ihnen infolge von Temperaturschwankungen sich gegenseitig aufheben.
• Wenn bei niedrigen Spannungen der Wicklung 5o sehr große Steuerströme zug--führt werden müssen, dann kann es zweckmäßig sein, noch einen Widerstand 77 einzuführen, der groß genug ist, um die Temperaturtrennlinien des Gleichrichters 72, den er überbrückt, festzulegen. Der Betrag eines solchen Widerstandes mag etwa zwischen 750 und 3ooo Ohm liegen.

Claims (1)

1. PATENTA-NSPFLCH: Anordnung zur Speisung von Gleichstromverbrauchern, insbesondere Batterien, über Gleichrichter aus einem Wechselstromnetz mit einer im Wechselstromkreis liegenden Drosselspule, die außer zwei Vormagnetisierungswickl.ungen, von denen die eine vom gleichgerichteten Strom, die andere von der Differenz zwischen der gleichgerichteten Spannung und einer Vergleichsspannung vorzugsweise über magnetische Verstärker erregt wird, noch eine dritte Vormagnetisierungswickl.ung besitzt, die über Gleichrichter gegensinnig zur zweiten Vormagnetisierungswicklung erregt wird, nach Patent 672 o i t , dadurch gekennzeichnet, daß die dritte Vormagnetisierungswicklung vorzugsweise über einen regelbaren Widerstand zum zusätzlichen Ausgleich von Alterungserscheintingen d.--s Hauptgleichrichters von der Verbraucherspannung erregt wird.