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Publication number: DE84647C
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Description

KAISERLICHESIMPERIAL

PATENTAMT.PATENT OFFICE.

PATENTSCH:PATENTSCH:

Es ist bekannt, beim Anlassen von Dynamomaschinen, die von einer veränderlichen Kraftquelle, z. B. einer Wagenachse oder einer Windmühle, angetrieben werden und zur Beleuchtung sowie zu anderen Zwecken dienen, zuerst den von einer besonderen Quelle erregten Feld- und dann den Ankerstromkreis zu schliefsen und demnächst Widerstände aus- oder einzuschalten.It is known that when starting dynamo machines that are powered by a variable power source, z. B. a carriage axle or a windmill, are driven and for lighting and other purposes serve, first the field circuit excited by a special source and then the armature circuit to close and soon to switch resistors off or on.

Um diese Schaltung auszuführen, sind bisher immer zwei Ein- und Ausschalter angewendet worden, nämlich einer für den Feldstromkreis und einer für den Ankerstromkreis.So far, two on and off switches have always been used to carry out this circuit one for the field circuit and one for the armature circuit.

So hat Holmes (D. R. P. Nr. 57760) für den Feldstromkreis einen mit der Hand zu verstellenden Ausschalter H und für den Ankerstromkreis einen selbsttätigen Ausschalter K vorgesehen.For example, Holmes (DRP No. 57760) has provided a manually adjustable switch H for the field circuit and an automatic switch K for the armature circuit.

Um diese Einstellung des einen Schalters mit der Hand zu erübrigen, also eine Bedienung der Maschine unnöthig zu machen, ist die Einrichtung getroffen worden, die den Gegenstand dieser Erfindung bildet.To make this setting of one switch by hand superfluous, i.e. an operation To make the machine unnecessary, the arrangement has been made which forms the subject of this invention.

Diese Einrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dafs ein einziger selbsttätiger Umschalter, der sich entsprechend den Aenderungen in der Geschwindigkeit der Treibkraft verstellt, sowohl auf den Feldmagnetstromkreis als auch auf den Ankerstromkreis einer Dynamomaschine einwirkt, und zwar in der Weise, dafs er beim Angehen der Maschine den. Feldmagnetstromkreis schliefst, dann, wenn die Maschine eine gewisse Geschwindigkeit erreicht hat, auch den Ankerstromkreis schliefst und hernach den Widerstand dieses Ankerstromkreises gemäfs den Aenderungen in der Treibkraft regelt.This device is characterized by the fact that a single automatic changeover switch which adjusts according to the changes in the speed of the driving force, both on the field magnetic circuit and on the armature circuit of a dynamo machine acts in such a way that when the machine starts, it throws. Field magnetic circuit closes when the machine has a certain speed has reached, also closes the armature circuit and then the resistance of this armature circuit regulates according to the changes in the driving force.

Auf der beiliegenden Zeichnung ist diese Schaltungseinrichtung in Fig. 1 schematisch dargestellt, während Fig. 2 eine mechanische Vorrichtung zum Verstellen des Umschalters zeigt.This circuit device is shown schematically in FIG. 1 in the accompanying drawing shown, while Fig. 2 shows a mechanical device for adjusting the switch shows.

Der Umschalter, welcher in Fig. 1 oben dargestellt und mit K bezeichnet ist, besteht aus einem leitenden Querstück 72, das auf dem oberen isolirten Ende einer auf- und abbeweglichen Stange 22 befestigt und darauf mittelst einer Mutter 73 der Höhe nach verschiebbar ist. Das Querstück trägt an seinen Enden zwei senkrecht herabhängende Federn 75 und 76, die durch das Querstück in leitender ' Verbindung stehen, und von denen die eine auf einer Platte M, die andere auf einer Platte JV schleift. Die Platte M besteht ganz aus leitendem Material, während die Platte TV aus isolirendem Material gemacht und an der einen Längsseite mit dem leitenden Streifen 78, an der anderen Längsseite mit mehreren von einander isolirten Stromschlufsstreifen 79 versehen ist.The changeover switch, which is shown in Fig. 1 above and denoted by K , consists of a conductive cross-piece 72 which is attached to the upper insulated end of a rod 22 which can be moved up and down and which is vertically displaceable thereon by means of a nut 73. At its ends, the crosspiece has two vertically depending springs 75 and 76 which are in conductive connection through the crosspiece and of which one grinds on a plate M and the other on a plate JV. The plate M consists entirely of conductive material, while the plate TV is made of insulating material and is provided on one long side with the conductive strip 78 and on the other long side with several electrical connection strips 79 insulated from one another.

Die Platte M ist mit dem einen Pol einer Sammelbatterie 12 verbunden, deren anderer Pol mit dem einen Ende der Wickelung des Feldmagneten 90 in Verbindung steht. Das andere Ende dieser Wickelung ist zum Stromschlufsstreifen 78 geführt, so dafs, wenn dieThe plate M is connected to one pole of a collection battery 12, the other pole of which is connected to one end of the winding of the field magnet 90. The other end of this winding is led to the power strip 78 so that when the

Feder 76 auf den Streifen 78 gelangt, der Feldmagnet durch den Batteriestrom erregt wird.Spring 76 reaches the strip 78, the field magnet is excited by the battery current will.

Die Stromschlufsstreifen 78 sind mit den verschiedenen Abtheilungen eines veränderlichen Widerstandes- R verbunden, und von dem obersten Streifen 79 geht eine Leitung g zu dem einen Pol des Ankers, dessen anderer Pol durch die Leitung 10 mit der Batterie in Verbindung steht.The current connection strips 78 are connected to the various compartments of a variable resistance R , and from the uppermost strip 79 a line g goes to one pole of the armature, the other pole of which is connected by line 10 to the battery.

Wenn die Feder 76 auf dem Streifen 79When the spring 76 is on the strip 79

verschoben wird, so schalten sich in dem • Stromkreis zwischen dem Anker und der Batterie 12 mehr oder weniger Widerständeis shifted, so switch in the • circuit between the armature and the Battery 12 more or less resistances

In der Mitte der Fig. 1 ist noch in den Hauptstromkreis zwischen dem Anker der Dynamomaschine und der Sammelbatterie ein Polwechsler C⁴ eingeschaltet, der keinen Theil der Erfindung bildet, und der angewendet werden mufs, wenn der Anker von einer Wagenachse angetrieben wird, wie hier als Beispiel angenommen ist. ^{In the middle of Fig. 1, a pole changer C 4} is connected in the main circuit between the armature of the dynamo and the battery, which does not form part of the invention and which must be used when the armature is driven by a carriage axle, as here is taken as an example.

Die Stange 22 des Umschalters K, welcher das Querstück 72 trägt, mufs entsprechend dem Wechsel in der Geschwindigkeit des Wagens bethätigt werden. Am einfachsten geschieht dies mittelst eines Schwungkraftreglers, dessen Kugeln 38 (Fig. 2) an Vorsprüngen 19 der von der Wagenachse aus angetriebenen senkrechten Welle 122 beweglich aufgehängt sind und zwei Zahnsegmente tragen. Diese greifen in die Zähne ein, welche am unteren Ende der in der Welle 122 auf- und abbeweglichen Stange 22 gebildet sind.The rod 22 of the changeover switch K, which carries the crosspiece 72, must be actuated in accordance with the change in the speed of the carriage. The simplest way of doing this is by means of an inertia regulator, the balls 38 (FIG. 2) of which are movably suspended on projections 19 of the vertical shaft 122 driven from the carriage axis and which carry two tooth segments. These engage in the teeth which are formed at the lower end of the rod 22 that can be moved up and down in the shaft 122.

Die umlaufende Welle 122, welche ihre Bewegung durch das in Fig. 2 oben dargestellte Kegelradgetriebe G⁵ auf den Anker der elektrischen Maschine überträgt, bewegt auch den oben genannten Polwechsler, der bei dem Wechseln' in der Fahrrichtung des Wagens dem Ladestrom stets dieselbe Richtung bewahrt. Dieser Polwechsler ist wie folgt gebaut: Die von dem Anker ausgehenden Drähte a¹ und b^l sind mit diametral gegenüber gelegenen Stromschlufsschienen a² b^ und die Ladedrähte 9, 10 der Sammelbatterie mit den zwischen den Schienen a² b'² befindlichen, ebenfalls diametral gegenüberliegenden Stromschlufsschienen c² c² verbunden. Auf dem von diesen Schienen gebildeten Ring sind zwei diametral gegenüberliegende Stromschlufsstücke 40, 40 im Kreise beweglich. Sie sind unter einer Scheibe 24 (Fig. 2) angeordnet und mit dieser verbunden. Die Scheibe 24 wird von der Welle 122 durch Reibung mitgenommen, und zwar mittelst ■eines Klotzes 42, der durch eine Feder 43 gegen die Welle 122 angedrückt wird. Die Drehbewegung der Scheibe 24 wird begrenzt durch Anstofsen ihres seitlichen Vorsprunges 45 gegen den einen oder den anderen der beiden Hemmstifte 46, 47 (Fig. 1). Gemäfs der Drehrichtung der Welle 122 wird der Vorsprung 45 gegen den Hemmstift 46 oder den Hemmstift 47 geworfen, so dafs in dem einen Falle der Draht b^l mit dem Draht 9 und der Draht a^l mit dem Draht 10 und in dem anderen Falle die Drähte b¹ und 10 und a^l und 9 mit einander verbunden werden.The rotating shaft 122, which transmits its movement to the armature of the electric machine ^{through the bevel gear G 5 shown above in FIG} . This pole changer is built as follows: The wires a ¹ and b ^l emanating from the armature are also diametrically opposed to power circuit rails a ² b ^ and the charging wires 9, 10 of the battery with those between the rails a ² b ' ² opposite Stromschlufsschienen c ² c ² connected. On the ring formed by these rails, two diametrically opposed power connection pieces 40, 40 are movable in a circle. They are arranged under a disk 24 (FIG. 2) and connected to it. The disk 24 is carried along by the shaft 122 by friction, specifically by means of a block 42 which is pressed against the shaft 122 by a spring 43. The rotational movement of the disk 24 is limited by the lateral projection 45 against one or the other of the two locking pins 46, 47 (FIG. 1). According to the direction of rotation of the shaft 122, the projection 45 is thrown against the locking pin 46 or the locking pin 47, so that in one case the wire b ^l with the wire 9 and the wire a ^l with the wire 10 and in the other case the wires b ¹ and 10 and a ^l and 9 are connected to each other.

Der Beleuchtungs- und Kraftstromkreis ist wie üblich für sich mit der Sammelbatterie verbunden und speist die parallel geschalteten elektrischen Lampen 13 oder anderen Verbrauchsapparate, wie z. B. Motoren von Lüftern oder elektrische Heizvorrichtungen.The lighting and power circuit is, as usual, on its own with the collective battery connects and feeds the parallel connected electrical lamps 13 or other appliances, such as B. Motors of fans or electrical heating devices.

Die Wirkungsweise der beschriebenen Schaltungseinrichtung ist folgende:The mode of operation of the circuit device described is as follows:

Wenn der Wagen stillsteht, so nimmt der durch die Stange 22 bethätigte Umschalter K die in Fig. 1 angegebene Lage ein; der Stromkreis des Feldes 90 ist dann unterbrochen, weil die Feder 76 den Stromschlufsstreifen 78 noch nicht berührt, so. dafs also die Batterie sich nicht durch diesen Stromkreis entladen kann.When the carriage is stationary, the changeover switch K operated by the rod 22 assumes the position indicated in FIG. 1; the circuit of the field 90 is then interrupted because the spring 76 has not yet touched the electrical connection strip 78, so. so that the battery cannot discharge itself through this circuit.

Da ferner die Feder 76 des Umschalters K auch den obersten der Stromschlufsstreifen 79, mit dem der Draht g verbunden ist,' nicht berührt, so ist auch der Ladestromkreis unterbrochen. Furthermore, since the spring 76 of the changeover switch K also does not touch the uppermost of the current connection strips 79 to which the wire g is connected, the charging circuit is also interrupted.

Sobald der Wagen anfängt sich zu bewegen , geht das Querstück 72 mit den Federn 75 und 76' abwärts infolge der Wirkung des Kugelreglers, und es kommt die Feder 76 zunächst mit dem Stromschlufsstreifen 78 in Berührung. Hierdurch wird der Feldstromkreis geschlossen, während der Ankerstromkreis noch offen bleibt. Wenn die Geschwindigkeit des Wagens eine solche Höhe erreicht, dafs die Ankerwickelung einen Strom giebt, der die zum Laden der Batterie nöthige Spannung hat, so wird auch der Ankerstromkreis geschlossen, indem nun die Feder 76 des weiter abwärts bewegten Querstückes 72 auch mit dem obersten Stromschlufsstreifen 79 in Berührung kommt. Der Ankerstrom läuft dann von dem Anker durch den Polwechsler, die Feder 76, die Feder 75, die Platte M und die Sammelbatterie, um von da durch den Draht 10 zurückzukehren. Wenn die Geschwindigkeit noch mehr zu_T nimmt und dadurch die Spannung des Ankerstromes über den für die Ladung der Batterie zulässigen Betrag steigt, so schaltet das weiter abwärts gehende Querstück 72 durch seine Feder 76 mehr und mehr Abtheilungen des Widerstandes R in den Ankerstromkreis ein, und zwar so, dafs die Spannung des Lade-As soon as the carriage begins to move, the crosspiece 72 with the springs 75 and 76 ′ goes downwards as a result of the action of the ball regulator, and the spring 76 first comes into contact with the electrical connection strip 78. This closes the field circuit while the armature circuit remains open. When the speed of the carriage reaches such a height that the armature winding gives a current which has the voltage necessary to charge the battery, the armature circuit is also closed, in that the spring 76 of the crosspiece 72, which is moved further down, also connects to the uppermost electrical connection strip 79 comes into contact. The armature current then runs from the armature through the pole changer, the spring 76, the spring 75, the plate M and the collecting battery to return from there through the wire 10. If the speed increases even more _T and thereby the voltage of the armature current rises above the amount permissible for charging the battery, the further downward going crosspiece 72 switches more and more sections of the resistor R into the armature circuit through its spring 76, and in such a way that the voltage of the charging

Stromes trotz der Aenderungen in der Fahrgeschwindigkeit des .Wagens gleichbleibend erhalten wird.Current despite the changes in driving speed des .Wagens is consistently maintained.

Claims

Patent claim:

Control device for electrical generating machines with uneven speed, the charge a collecting battery feeding the field magnetic circuit, thereby marked that both in the field magnetic circuit and in the armature circuit a changeover switch that adjusts itself according to the changes in speed is switched on in such a way that he field magnet and while the machine is at a standstill Holds the armature circuit interrupted when the machine starts up the field magnet circuit slept and, when the machine has reached a certain speed, also the armature circuit closes and then its resistance according to the speed regulates.

For this purpose ι sheet of drawings.