DE754567C

DE754567C - Spannungsregler mit Einrichtung zur Strombegrenzung

Info

Publication number: DE754567C
Application number: DEP81814D
Authority: DE
Inventors: Herbert Schlee
Original assignee: Julius Pintsch AG
Current assignee: Julius Pintsch AG
Priority date: 1941-01-09
Filing date: 1941-01-09
Publication date: 1952-05-19

Description

Spannungsregler mit Einrichtung-zur Strombegrenzung Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltung, die in besonders einfacher \1%cise die bekannte Aufgabe löst, in Verbindung mit einem Spannungsregler, beispielsweise einem als Feldregler arbeitenden Iiohledruckregler, auch. eine Strombegrenzung durchzuführen. Bisher wurde diese Aufgabe dadurch gelöst, daß zusätzlich zu ;dem Feldregler ein inagnetischer Strombegrenzungsregler oder ein Bimetallregler für die Strombegrenzung verwendet wurden. -Andere Lösungen dieser Aufgabe verwenden einen Kohledruckregler, dessen Fühlspule von eineni-Zitterregler finit

einer Spannungsspule und eilirr parallel zti

einem Nebenwiderstand in dein zu Über-

wachenden Hauptstromkreis geschalteten Zu-

satzspule periodisch kurzgeschlossen wird,

oder einen Zitterregler, der einen Widerstand

im Ströinkreis der Erre-un- eine: Genera-

tors periodisch ktirzscliliel.lt. N%-olr,i der Ma-

gnet des Zitterreglers außer mit einer Span-

nungsspule mit einer oder mclirereii Zusatz-

spulen versehen ist, die in' Reihe mit einem

Widerstand parallel zu eitieni Nciien\\-i<Icr-

stand in den Hauptstro nkreis des Generators

geschaltet sind: !)fiese bekannten l;inrich-

:!ulseil "dilielleil jedoch l3ttriel)sstcirtiligeli

tticlit unl:edingt aus, da dit I@egc@niechanis-

n1eii eine mehr oder weniger große Zahl be-

we"liclier Teile aufweisen.

1?s ist ferner vorgeschlagen 1vor(Ien,'tilie

Stronll)e-renzunr hei einem Spanntuigsregler

dadurch zu erzielen, Bali eilig zus-,itzlich zur

Spannungsspule des Reglers angeordnete

Spule in Reihe mit eni.etn gleichbleibenden

Widerstand parallel zu einem in dem zu

überwachenden Hauptstromkreis angeord-

iirt-eil \elx l«-iderstand mit positivem Teiu-

pcraturkoefhzientetl geschaltet wird.

Gemäß der Erfindung wird hei einem

Sl)annuugsrcgler finit Einrichtung zur Strom-

begrenzung, dessen \leßwerk eine Spannungs-

spule und eine in ktilie finit einem \\id:rstand

parallel zu einem \eb°nwiderstaild in dem zu

überwachenden Haupostromkreis geschaltete

Zusatzspule trägt, der in den-, zti überwachen-

den 1lauptstronikreis angeordnete -Neben-

widerstand als gleichbleibender \\"iderstailct

und der in Reibe mit der Zusatzspule g.:-

scli:iltcte Widerstand als nichtlinearer, span-

Widerstand, 1)eispi@els@vc:ise

als Spt#t-rzelle oder als Heißleiter, ausgebildet.

Durch die erlindungsgemäße Aulvendung

lies spannungsabhäligigen Widerstandes iui

\elr'iischluß und die Verwendung eitles

Widerstandes mit negativem 'A-niperatur-

koethzienten wird gegenüber der früher vor-

Anordnung eines spannungs-

al)luingigen Widerstandes finit positivem

"1't'ml)t#r<tturi;o-eftizienten In. dein zu ül)er-

wachLltdell Stromkreis selbst der Vorteil er-

t-ei@ht, dai.i der #zl);ltlllungsabhangige Wider-

#taiid nur \o11 eilt,-in schwachen Teilstrom

durclitlussen wird und der. Spannungsregler

infolgedessen für weitaus höhere Stroru-

stärken verwendbar ist. '

In der _Ubb. i ist die Schaltung gemäß der

Ifrtiiiduns schematisch dargestellt. Als Bei-

spiel ist die Feldregelung eines Generators G

g2 w älilt, In der Feldteitung f des Generators

lic,gt die durch die Feder D zusammen-

g:prri@te hohlesä ule 1i. Die Fi:ihlspuleF des

1`(.)lileclruckreglers h ist, entsprechend der

Aufgabe der lpannungsregelung, 1n bekann-

ter Weise an den Verbraucherstromkreis v

angeschlossen. Im \Iaschinenstromhreis

liegt zum Zwecke der Strombegrenzung ein

\c#1)cnwiderstand. Widerstand IV, parallel zu

Ilicsein ist eine zusätzliche StromspuleZ über

('tuen st)annun<@sal)hüngi@en Widerstand .S

atl@@t'@Clill)@@eil. Die zusatzspille 7, unterstützt

bei Stronidurcligang die Wirken- (lcr l@ülil-

slluk h.

I )i( \1"irkun;rst@'eisc# der rrliudun@'sgemül.ien

,\lior(1111111- i>t flie folgende.

1)i( l@ühlsl»liehentlastet die durch Veder-

((1'tick auf ilii-eii lclcilisten \\'illcrstaud zti-

sammtngeprel@te I10111eäiitlle [,j so weit, daß.

unabhäli-ig von der fDreliza111 des Generatcrs,

der \\"iderstand der I<ohies<iule immer den

Wert annimmt, der erford°rlich ist, uni an

den Klemmen der Fi-ihlspule F die Sollspan-

nting herzustellen. Solail;7e noch kein Ver-

braucherstrom ftic13t, entsteht im Wider-

stand 11- nur ein durch den I#ühlspulenstrom

verursachter sehr gerülgcr Spannungsabfall.

1)1e ü]-i- den spannungsal)Ilün@igen Wider-

stand S' gespeiste Zusatzspule Z ist hierbei

noch praktisch stromlos und beeintiußt die

von der Fühlspule F geregelte Sollspannung

noch nicht. Sobald der Mmchinenstroin

durch die angeschlossenen Verbraucher über

ein zulässiges -Maß ansteigt, wird der Span-

nungsai)fall ain Widerstand TV so groß, da,)

durch den @pa1111@111g@al)11'<tll;gl@til Wider-

stand S und die Zusatzspule Z ein starker

Strom ilic1.it. 1)1e 1#i.ililspule l# wird hierdurch

in ihrer Wirkung unterstüvzt lind ])raucht ntir

noch eine kleine AW-Zahl autzubrin-ii, d. h.

die Spannung tune damit auch der Strom des

Generators sinken auf den iulässigen Wert.

Wenn lt#-ispiels«-eise dithi.i.hlspulebeieiner

_\\\--u111 von looo auf die Sollspannung

regelt, so tritt die Spannungsregelung bei Ver-

wendun- der Zusatzspule Z, die angenommen

Zoo _1\\` erzeugt, bereits dann ein, wenn

durch die Fühlspule nur eine AW-Zahl von

(Soo erzeugt wird. Die Spannung ist also ini

Verhältnis Soo zu iooo gesunken.

Der Spannungsabfall, der all dem Wider=

stand TU 1)e1 Stroindurcli-ang entsteht. ist clcr

jeweils \-Urliandellen Stromstärke 1)r(il)or-

tional. Wenn in der erfindungsgemäßen Weise

parallel zu f' der spannungsabhängige

Widerstalid S in Reibe finit der Stronisl)tlle Z

geschaltet wird, so wird die Größe des voni

Generator erzeugten Stromes bei einem he-

stimmten Spannungsabfall am Widerstand

die Summe der Widerstände der Sperr-

delle S und der Reglerspule Z bestimmt.

In Abb. a sind die Spannungskennlinien

der erfindungsgemäß verwendeten Regel-

organe dargestellt. Die Kurve IS zeigt dieAb-

hängigkeit des Stromes im Spannungsabhän-

gigeil Widerstand, der in diesem Falle eine

Sperrzelle ist, von der angelegten Gleich-

spannung. Jz ist die Stromspannungskeini-

linie der Strombegrenzungsspule Z, die zur

Gleichrichterlennlinie addiert werden inuß.

Die Linie J5 : Z zeigt dann für jeden ,pan-

nun-sabfall a111 \cl)emt'iderstand 11- (1r11 da-

zugChürigen Spulenstroni. Maid erkennt. lall

bi-; zu :iliein g.l@'issc.li sl)ainungsalrfall ül)rr_

haupt noch kehl spuletistr0lll ilicl"t. cl. h. c##

tritt noch keiln# SI)a»nungsiK#c#intlussung ,uni

Keglrr ciii. St- i-t der `pannlill-#abfall ant

Wid(-i-stand 11" durch einen gr@il.lcren Vet--

1»-;lurhsstl-1)m weiter an. st) setzt (ler Strom-

lluß in der Sperrzelle durch das 1)1<itzliclic

;11fa@lcil ihres inneren Widerstandes ein. I)ic

\laschinenspannung sinla entsprechend der

in der ",troiiislittle G entstehenden A\\'-

Galll 1).

Die strotnspannungskeludinie der -edin-

duugsgemül.lcn Schaltanordnung kommt also

dort durch rnagtletisclleIZoltledrucl:rccler 1)zw.

hinle'tallregler erzeugtet. Kennlinien sehr

nahe. Durch die .Möglichkeit, mit einfachen

technischen lIitteln und insbesondere unter

Verineidung beweglicher Teile eine praktisch

brauchbare Stromregelung zu erhalten, stellt

die Erfindung eine unerwartete Bereicherung

der Technik dar, die außerdem noch einen be-

solideren, mit den bisherigen '-\fittelti der

liegehechnik nicht erreichbaren Vorteil auf-

«-eist.

Dieser l'orteil liegt in dei Möglichkeit, den

Umfang der Strombegrenzung von gegeheilen

örtlichen Temperaturen abhängig zu machen.

Da die vorerwähnten spannurlgsal>lianigigen

Widerstände einen starken negativen Tein-

1)eraturiz(i°ffzicuteil haben, ist es beispids-

weise möglich, im Gegensatz zu magnetischen

ILohledruckreglern und Biinetallreglern den

spannungsabhängigen NEderstand 5' in oder

-in demjenigen Organ unterzubringen, chs5#en

Eigentemperatur die Stronibegrenzungslinien

1)eeinflüssem soll. So kann eine erfindungs-

gXinäß ggschalt@ete Sl)errzelle im Generator-

gehäuse oder im Gehäuse eines Iiraftniotors

od. ähnl. untergebracht wercken. Durch die

Schaltung gemäß der Erfindung wird dann

die Tenip2raturemphndlichkeit der genannten

sl)antutngsablti`tnäi@cn \\-i<Icr>tündc in Ixe-

sc)nderer \\"eise ausgenutzt.

Die spannungsabhängigen \\°i<krstünd.

können Sl)crrzclleit bekannter Art und @lcil.t-

lcitcrl@-iderställde seht. Durch Austausch clc:

\\-iderstmides ff- kann die Grüße des zu 1)c-

gr(!tizenden sironies leicht

werden.

Claims

PI-rENTAXsrr,UCU:

Spannungsregler lnit Einrichtung zur Strombegrenzung, dessen 1lel.i@@-erl: eine Spannungsspule und eine in Reihe mit .einem \\'iderstan<1 parallel zu einem \el)enwiderstand in dein zu überwachen- den 1-Iauptstrornkreis @cscliattete Zusatz- spule trägt, dadurch gekennzeichnet, dati der in (1-21.l zu ül)CrWachell(1ell I-faul)t- stronlkreis angeordnete \el)en m-iderstand als gleichbleibender Widerstand und der in Reihe init der Zusatzspule geschaltete M"iclerstand als nichtlinearer, spannungs- abllüngiger \\'iderstand, beispielsweise beispielsweise als Sperrzelle oder als Ilcil.ileiter, ist.

Zur _lbgrenzung des Erfindungsgegenstand: voni Stand der Technik sind im I:rtci@ung#- verfahren folgende Druckschriften in Betracht gezogen @@-o-r<lcn Deutsche Patentschriften \ r. 300 C) A 715 oho: französische Patentschrift 1 r. GoC -234: U s_l.-1'atcntsrhriftcn \ r. r 197 iC)o. - 141227-1.