DE73892C - Schaltungsweise zur Speisung einer Dreileiteranlage durch eine gemeinsame Stromerzeugermaschine - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

KLASSE 21: Elektrische Apparate.

Patentirt im Deutschen Reiche vom 27. April 1893 ab.

Wie bekannt, werden elektrische Anlagen bei Verwendung höherer Spannungen billiger im Leitungsstoff. Sind die Stromverbrauchsstellen an eine bestimmte höchste Spannung gebunden, so kann die Anlage doch auf die doppelte, dreifache etc. Spannung gebracht werden-, wenn einzelne Gruppen der Verbrauchsstellen hinter einander geschaltet werden.

Die gewöhnliche Hintereinanderschaltung von Gruppen hat den Nachtheil, dafs die Verbrauchsstellen nicht unabhängig von einander sind. Hier tritt als Auskunftsmittel das Hopkinson'sche Dreileitersystem ein: bei demselben hat man zwei hinter einander geschaltete Stromverbrauchsstellen, aber auch zwei hinter einander geschaltete Stromerzeuger, wobei eine sogen. Ausgleichsleitung (Neutrale) vom Verbindungspunkt der beiden hinter einander geschalteten Stromerzeuger ausgeht.

Obwohl dieses System sich sehr verbreitet hat, besitzt es doch den Nachtheil, dafs mindestens zwei Dynamomaschinen grundsätzlich nöthig sind. Versuche, Dreileiternetze von einer Maschine zu speisen, waren bisher ohne Erfolg, da eine dritte Bürste auf dem Stromsammler stets Funkenbildung verursacht.

Im Folgenden soll eine neue Einrichtung beschrieben werden, welche gestattet, auch bei nur einer Dynamomaschine zwei hinter einander geschaltete Strornkreise von gleicher Spannung zu speisen, bei funkenfreiem Anschlufs der Ausgleichsleitung.

Es sei in Fig. 1 R der Anker einer Gleichstrommaschine, der zwischen den Polen NS gedreht wird. Um die Zeichnung zu vereinfachen, ist der Stromsammler nicht besonders gezeichnet, sondern es schleifen die Bürsten B₁ und B_n unmittelbar auf der Wickelung, was ja grundsätzlich dasselbe ist. Diese Bürsten führen zu den Hauptleitungen L₁ und L_n und von da zu den zwei hinter einander geschalteten Verbrauchsstellen (Lampen) 1 und 2.

Innerhalb des Ankers ist ferner eine Spule Sp mit grofser Selbstinduction und geringem Widerstand angebracht. Ein hoher Werth der Selbstinduction kann z. B. durch Einfügung von Eisen in geschlossener Form erreicht werden. Diese Spule wird an zwei gegenüberliegenden Punkten der Ankerwickelung a und b angeschlossen. Da zwischen α und b bei der Drehung des Ankers eine Wechselspannung herrscht, so wird die Spule Sp vermöge der Selbstinduction nur sehr wenig Strom (Wechselstrom) durchlassen. Der Mittelpunkt O dieser Spule hat das mittlere Potential zu allen Theilen der Ringwickelung, und es ist nicht nur der Spannungsunterschied a O gleich b O, sondern auch der Spannungsunterschied von B₁ nach O ist gleich dem von B η nach O.

Man schliefse nun die Leitung Ntr, durch welche die Lampengruppen 1 und 2 hinter einander geschaltet sind, an den Punkt O (z. B. durch Vermittelung der Welle der Maschine) an.

Sind in 1 und 2 gleich viele Lampen eingeschaltet, so ist die Spannung von 1 und 2 gleich und die Leitung Ntr, welche also in

der Spannungsmitte liegt, bleibt stromlos beim Anschlufs an den Punkt O. Sind dagegen z. B. in ι mehr Lampen, ist in ι gröfserer Stromverbrauch, so wird der überschüssige Strom durch die Ausgleichsleitung Ntr in der durch den Pfeil angedeuteten Richtung fliefsen: an den Punkt O gelangt, theilt sich dieser Strom und gelangt, da es Gleichstrom ist, ohne weiteren Widerstand durch die Selbstinductionsspule in die Wickelung der Maschine zurück.

Hierdurch erreicht man Unabhängigkeit der beiden Gruppen der Stromverbrauchsstellen von einander; mag die eine oder andere Gruppe mehr Strom verbrauchen, die Spannung beider bleibt gleich, weil der jeweilige Stromüberschufs immer nahezu widerstandslos durch die Leitung Ntr und die Spule Sp in den Anker zurückfliefst.

Es ist nun selbstverständlich, dafs es nicht immer möglich oder empfehlenswerth sein wird, die Spule Sp wirklich innerhalb des Ankers mitlaufen zu lassen. Man wird häufig diese Spule aufserhalb der Maschine feststehen lassen und ihre Enden durch Vermittelung von Schleifringen mit den Punkten α und b der Ankerwickelung verbinden (Fig. 2).

Dynamomaschinen, welche mit einer solchen Inductionsspule ausgerüstet sind, können auch als Ausgleichsmaschinen verwendet werden, namentlich, da, wo ein ziemlich entfernt liegendes Elektricitätswerk C, Fig. 3, Strom durch zwei Leitungen unter der doppelten Verbraucherspannung liefert; in der Nähe der Verbrauchsstellen werden dann eine oder mehrere mit wie oben beschriebenen Inductionsspulen versehene Dynamomaschinen aufgestellt, welche durch ihre Bürsten Strom aus den Hauptleitungen aufnehmen und hierdurch in Drehung versetzt werden (Fig. 3). So braucht die Ausgleichsleitung (Neutrale) nicht bis in das entfernte Elektricitätswerk geführt zu werden.

Aus diesem Grunde ist in dem Patent-Anspruch die beschriebene Verbindungsweise der Stromverbrauchsstellen nicht mit der Erzeugermaschine allein, sondern mit Dynamomaschinen im allgemeinen ausgedrückt, indem eine Ausgleichsmaschine, welche als Elektromotor läuft, auch unter den Begriff Dynamomaschine fallen soll.

Im Vorhergehenden wurden der Einfachheit halber nur zweipolige Dynamomaschinen gezeichnet, es ist jedoch jedem Sachkundigen klar, dafs dieselbe Schaltung auch auf mehrpolige Maschinen jeglicher Wickelungsart übertragbar ist, auch steht nichts im Wege, mehrere solche Maschinen bei steigendem Stromverbrauch parallel zu schalten.

Claims (1)

1. Patent-Anspruch:

   Schaltungsweise zur Speisung der beiden hinter einander geschalteten Stromverbrauchsgruppen einer Dreileitervertheilungsanlage durch eine gemeinsame Stromerzeugermaschine, gekennzeichnet durch die Verbindung der die Hintereinanderschaltung der Gruppen vermittelnden Ausgleichsleitung mit der Mitte einer Inductionsspule, deren Enden mit gegenüberliegenden Stellen der Ankerwickelung der Stromerzeuger- oder einer Hülfsmaschine verbunden sind und deren hohe Selbstinduction dem Durchgang der im Anker erzeugten wechselnden Stromstöfse einen erheblichen Widerstand entgegensetzt, während sie dem in dem Ausgleichsleiter fliefsenden Strom den Ausgleich durch die Ankerwickelung hindurch

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.