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Schaltung von Gleichstrom-Erzeugungsanlagen Bei den bekannten Gleichstromnetzanlagen
mit Zusatzmaschinen liegt in Reihe mit einer Sammlerbatterie, die zum Puffern des
Gleichstromnetzes dient, ein Generator, Zusatzmaschine genannt, der durch einen
am Netz liegenden Motor angetrieben wird. Diese Zusatzmaschine hat den Zweck, die
Spannungsunterschiede, die bei Ladung und Entladung des Sammlers entstehen, auszugleichen,
so daß das Netz trotz Puffezung mit einem Sammler mit gleichbleibender Spannung
betrieben werden kann. Bei geringer Netzlast und entladenem Sammler liefert die
Zusatzmaschine nämlich eine zusätzliche Spannung zur Netzspannung, so daß der Sammler
aufgeladen wird. Bei großer Netzlast liefert die Zusatzmaschine eine zusätzliche
Spannung zur Entladespannung des Sammlers, so daß der Sammler Strom an das Netz
abgeben kann, ohne daß die Netzspannung bzw. die Spannung der Hauptgeneratoren gesenkt
werden muß.
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Diese Anordnungen haben den Nachteil, daß bei ihnen die Zusatzmaschine
dauernd in Betrieb ist. Das ist besonders bei reinem Sammlerbetrieb und bei hoher
Netzlast unerwünscht, da der Antrieb der Zusatzmaschine eine zusätzliche Belastung
darstellt. Besonders bei reinem Sammlerbetrieb führt .dies zur vorzeitigen Erschöpfung
des Sammlers. Dies ist vor allem bei kleinen Anlagen, wie sie z. B. in Flugzeugen
vorhanden sind, störend. Ein weiterer Nachteil dieser Anordnung ist, daß die Belastbarkeit
des Sammlers durch die Belastbarkeit der Zusatzmaschine begrenzt ist. Soll z. B.
der Sammler bei hohen Stoßbelastungen voll einsatzfähig sein, so muß auch die Zusatzmaschine
für diese Stoßbelastungen ausgelegt werden.
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Diese Nachteile werden erfindungsgemäß dadurch vermieden, daß das
Einschalten der Zusatzmaschine durch ein vom Generatornetzstrom betätigtes Schütz
und das Ausschalten der Zusatzmaschine bei Überlastung der oder eines der Generatoren
erfolgt, wobei in letzterem Falle der Sammler zur Pufferung unmittelbar mit dem
Netz verbunden wird.
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Es ist zwar bekannt, bei Gleichstromerzeugungsanlagen mit wechselseitigem
Betrieb von Generatoren und Sammlerbatterie die Zusatzladeniaschine
mittels
eines von der Generatorspannung abhängigen Schützes ein- und auszuschalten. Die
erfindungsgemäße Einschaltung der Zusatzmaschine durch ein vom Generatorstrom gesteuertes
Schütz führt aber zur Einsparung eines anderenfalls vorzusehenden Schaltschützes,
das in Abhängigkeit von der vom Generator an das Netz abzugebenden Spannung zu betätigen
und zwischen ilen Generator und das Netz zu legen wäre. l'_# hätte die gesamte Generatorleistung
zu schalten und müßte dementsprechend groß bemessen werden. Dieser Nachteil der
bekannten Anlage, nämlich der verhältnismäßig großen Beinessung, fällt vornehmlich
für eine Flugzeuganlage ganz erheblich ins Gewicht.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch
dargestellt. Die Zusatzmaschine i wird nur so lange durch den Schalter 6 eingeschaltet,
wie die Hauptgeneratoren 15' und 15" Strom liefern und nicht überlastet sind. Wenn
die Hauptgeneratoren nicht arbeiten oder überlastet sind, liegt der Sammler 12 über
den Schalter 6 unmittelbar am Netz 13. Der Sammler 12 kann dann bis zu seiner vollen
Leistungsfähigkeit belastet werden, ohne daß deswegen die Zusatzmaschine i stärker
bemessen werden iniißte, als zur Aufladung des Sammlers 12 nötig ist.
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Im einzelnen arbeitet die Anlage wie folgt: In der dargestellten Schaltung
liegt der Schalter gerade so, daß der Sammler 12 unmittelbar auf das Netz 13 arbeitet;
die Hauptgeneratoren i 5' und 15" und die Zusatzmaschine i sind nicht in Betrieb.
Werden die Generatoren 15' und 15" in Betrieb genommen und liefern sie über die
Schaltspule 9 ebenfalls Strom an das Netz 13, so werden durch die magnetische Wirkung
der Spule 9 die Schalter 6 und 7 entgegen der Kraft der Rückstellfeder 8 umgelegt.
Hierdurch wird die Zusatzmaschine i zwischen den Saininler 12 und das Netz 13 gelegt,
so daß der Sammler aufgeladen werden kann. Die Zusatzmaschine i wird hierzu durch
den Motor .I (Erregerwicklung 5) angetrieben, der durch den Schalter 7 eingeschaltet
wird. 3 ist die Erregerwicklung, 2 die Gegenverbundwicklung der Zusatzmaschine.
Die Gegenverbundwicklung 2 dient in bekannter Weise dazu, bei hohem Strom die Spamiting
der Zusatzmaschine zti senken, damit die Zusatzmaschine bei stark entladenem Sammler
nicht überlastet wird und damit mit zunehmender Aufladung des Sammlers der Ladestrom
entsprechend kleiner wird.
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Verbraucher niit besonders hohem, aber nur kurzzeitigem Stromverbrauch,
wie sie z. B. die Anlasser von Verbrennungsmotoren darstellen, werden am besten
über eine Leitung 14 unmittelbar an den Sammler 12 angeschlossen, damit der Schalter
6 nicht für diesen hohen Strom bemessen zu werden braucht.
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Werden die oder einer der Generatoren 15' oder i5" überlastet, so
wird durch ein wärmeabhängiges Relais 17 die Spule io an die Netzspannung gelegt.
Die Spule io wirkt im. Sinne der Rückstellfeder 8, also entgegen der Spule 9, so
daß die Schalter 6 und 7 in die ursprüngliche, in der Abbildung gezeigte Schaltstellung
zurückgehen. Hierdurch wird die Zusatzmaschine i abgeschaltet und.der Sammler 12
wieder unmittelbar mit dein Netz verbunden, so daß er parallel zu den Generatoren
15' und 15" Strom an das Netz liefern kann. Die Generatoren werden also bei ihrer
Überlastung, was z. B. auch durch Ausfall von einigen der Generatoren geschehen
kann, mit dem Sammler 12 gepuffert. Verschwindet die Überlast wieder, so schaltet
das Relais 17 die Spule 1o «nieder ab, die Spule 91egt die Schalter 6 und 7 um,
und der vorhergehende Zustand ist wiederhergestellt.
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Zur Schonung der Kontakte der Relais 17 ist der Spule io ein Kondensator
mit Wider-.stand i i parallel geschaltet.
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Die-Regler 16 sorgen dafür, daß die Generatoren 15' und 15" die gewünschte
Stromspannungscharakteristik erhalten.
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Wenn der Sammler voll aufgeladen und der Verbrauch des -Netzes 13
sehr klein ist. kann es vorkommen, daß die Generatoren 15' und 15" beim Einschalten
Rückstrom von dem Saininler erhalten. Der mit dem Regler 16 vereinigte Rückstromschalter
der Generatoren 1-3' und 15" kann hierdurch zu laufenden Zu-und Abschaltungen veranlaßt
werden, also ins Pendeln kommen. Um dies zu vermeiden, gibt e, verschiedene 11aßnaiiinen.
z. B. kann man den Rückstroinschalter im Regler 16 so einstellen, daß er erst bei
größeren Strömen anspricht als die Schalter 6 und 7 infolge der Wirkung der Schaltspule
9. Der Sammler wird dann mit der Zusatzmaschine verbunden, bevor der Rückstromschalter
zum Absprechen kommt. Oder man kann dafür sorgen, daß der Schalter6 schneller umschaltet,
als der Rückstromschalter im Regler 16 anspricht. Oder nian kann den Regler 16 in
bekannter Weise ,o bauen, daß er beim Auftreten von kleineren Rückströmen, noch
bevor der Riickstromschalter anspricht, die Generatorspannung hochregelt. Der Rückstrom
wird hierdurch auf kleine, ungefährliche Werte begrenzt.