DE882721C - Verfahren zur selbsttaetigen Regelung von Stromversorgungs-einrichtungen mit Pufferbatterie fuer Fernmeldeanlagen - Google Patents

Verfahren zur selbsttaetigen Regelung von Stromversorgungs-einrichtungen mit Pufferbatterie fuer Fernmeldeanlagen

Info

Publication number
DE882721C
DE882721C DEST3474A DEST003474A DE882721C DE 882721 C DE882721 C DE 882721C DE ST3474 A DEST3474 A DE ST3474A DE ST003474 A DEST003474 A DE ST003474A DE 882721 C DE882721 C DE 882721C
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
voltage
switching
battery
buffer
consumer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
DEST3474A
Other languages
English (en)
Inventor
Hans Steinmetz
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to DEST3474A priority Critical patent/DE882721C/de
Application granted granted Critical
Publication of DE882721C publication Critical patent/DE882721C/de
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04MTELEPHONIC COMMUNICATION
    • H04M19/00Current supply arrangements for telephone systems

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)

Description

  • Verfahren zur selbsttätigen Regelung von Stromversorgungseinrichtungen mit Pufferbatterie für Fernmeldeanlagen Die, Frage der Stromversorgung von Fer !me.ld!eianlagen, halt in, neuerer Zeit iffol:ge der zunehmenden Einrichtung von-Stationen, wieder eine ,größeres Bedeutung erlangt. Dies Speisung solcher unhema.nuter Stationen, seien es Fernsprechämter oder Verstärlerä.mter, macht es notwendig, die Stromvers,orgungseinrichtunggeni auch vollkommen selbsttätig zu regeln. D,ie an eine solche Regeleinrichtung zu stellenden Anforde;rungein, sind, bei der großen Spannungsempfindlichk.elit der Fernmeldeapparaturen und infolge der im allgemeinen stark schwankenden Belastungen besonders groß. Von den verschiedenen Speisemöglichkeiten hat sich die! Gleichstromspeisung mit Pufferha;tteirie als die am besten. geeignete für derartige Anlagen erwiesen, und eis sind. bereits eine, Vielzahl vors Steuermeithoide!n beikanntgeworden, welche, die an solche Stromversorgungsein:rich.tuugen zu stellenden, Anforderungen mehr odeir, weniger gut erfüllen,.
  • Um die Vor- und Nachteile der bekannten: Steuermethoden: besser erkennbar zu machen, seien zunächst die wichtigsten: Anforderungen, einmal kurz aufgezeigt. Um den technischen Anforderungien der Verbraucher zu genügen" müsseni in, der Regel ziemlich enge Grenzen der Verbraucherspannung unabhängig von der Belastung und' von Schwankunge:ni der Netzspannung eingehalten, werden,. Innerhalb dieser Greinten darf aber auch kein zu rasches Pendeln eintreten,. Ferner müssen derartige Stromverso,rgungsennrichtungeni absolut betriebssicher sein. Das bedeutet insbesondere, daß die Pufferbatterie möglichst ständig in vollem Ladezustand. gehalten w,i'rd# und nach Stromentnahme möglichst ha,Id wieder den. vollen Ladezustand erreicht. Außerdem muß natürlich eine umfassende Störungssignalisierüng vorgesehen sein.. Schliefi.ch ist noch die Fragei der Wirtschaftlichkeit von wesentlicher Bedeutung. Hierbei spi;eilt die Erhaltung einer möglichst hohen, Batterieilebenisdaueir und die Erzielung eines möglichst günstigen Jahreswiekungsgra,deis eines besondere Rolle, der bei den bekannten Steueareinrichtungen nach. nd.Iaht die genlügende Beachtung zuteil geworden ist. -Um diesem letztgenanntem Foederungen gereicht zu werden, muß z. B.. darauf geachtet werden, d'aß die: Batterie weder sulfatiert noch dauernd überladen wird. Ein; günstiger jahreswirkunig sgrad kann da,-durch ierzielt werden, da3 man die Puffergerätes möglichst klein wählt, wobei aber wieder darauf geachtet werden muß"d;aß trotzdem eine- Volla,dunig der B.atteri@ei stets möglich sein; müß.
  • Unterzieht man neun diel bekannten Steuermeithoden für Püfeirbatteriieeinri#,htungen eineu kritischen Betrachtung, so, - eirkenait mau, d'aß slic den vieilis:eiitigen, Forderungen[ jeweils nur zum Telil genügen, Inisbesöndere muß festgestellt werden, daß alle bekannten S@teu"e.rverfahren nicht voillseilbsttätrg arbeiten, :sonldern s.tets@ noch eiiniei gewisse Überwachung und Durchführung vom Schälthandlun,gen von Hand erfordlern.
  • So ist es z. B. bekannt, eine Pufferung mit fest eingestelltem Durchschnittsstrom durchzuführen, und zwar sowohl als. Dauerpufferung als auch im aüsseitzenden Betrieh, wobei im letzteren Fäll die Pufferting-eingeschaltet wird, sobald eine Belastung auftritt: Dieses Verfahrens arbeitest nur einwangfrei bei. genau gleichbleibendem und gleichbleibender Netzspannung; es erfordert ferner, "insbesondere bei dem aussetzenden Betrieb eine verhältnismäßig hohes Batteriekapazität. Wenn diesle Voraüissetz:ungen; nicht gegeben sind, und; das trifft bei der Mehrzahl der Feirnmielidieaailageil: zu, so ist- diies,es Verfahren für selbsttätibge i Betrieb nicht h,rauchb@a,r.
  • Ferner sind Pufergeirätei für Dauerpuffeirung mit zwei Ladestromstufeni bekannt, die durch die Batteiriespannung überwachende Relais gesteuert werden, Dabei' stellt die eine Stufe einen. hohen Ladeastronl her, die andere La,destromstufe deckt den Verbraucherruhestrom -I- Ladungserhaltungsstrom der Batterie.
  • Zwar lassen sich mit dieseir Schaltung Schrvankungen der-,Belastung unid der Neitzspannung in ge- wissem Umfang ausgleichen[, steigt jedoch der Verbraucherstrom längere Zeit über den, gro,ßien Puffe:rstroim an, so, muß die Batterie Strom abgeben, woheii i'hraa Klemmenspannung selbst heil gutgeladener Batterie stark absinkt. Die infolge der auf °üniei obere Grenze der Zellenspannnng von etwa, 2,215 V eingestellten: Lademid'spannung erforderlichen Gegenzellen bringen bei der genannten Mehrbelasbung ein Absinken -der unter -den zulässigen Grenzwert mit sich. Der abgegebene Strom kann nun bei der genannten Ladeendspannung nicht wieg in die Batterie hineingeladen werden:. Dieiseis- Zweistromstufenwerfahren hat weitier den Nachtees, da,ß es infolge der Bildung eines zeitlichen Mittelwertes zwischen den beiden Stramstufein, eines große Schalthäufigkeit aufweist. Infolge der Dauearpuffiertzn,g ist außerdem der Jahres@wirkungs@graid verhältnismäßig schleicht.
  • Eins anderes bekanntes Verfahren zur Dauerpuffurung besteht in der Anwendung der sogenanntein Kippd'ros e1- öder Bieged'rossedgleichrichter. Diese Geräte arbeiten in der Regel mit zwei alkalischen, Geigenzellen, die durch Spannüngs.fühlrelais 1) ei Erreichen, dies oberen Grenzwertes: der Verbraucherschalbung eingeschaltet, bei Erreichen des unteren Grenzwortes überbrückt werden. Bei einer 6o-V-Anlage bedeuten aber zwei solcher, Gegenzellen in Reihei unter Last einen Spannungsisprung von etwa, 5 V. Die Greinzwerte der Verb raucherspannung würden also, ständig überpendelt und werden - deshalb tatsächlich auf die unzulässigen Wertei von, 56 und 6,4 V eingestellt Die Stromspannungskennlinie der Puffergeräte ist bei dieser Kennliniengleichrichtermethode so ausgelegt, daß sie innerhalb vo@rgeschriebemer Spannunigsgmize,n den Bereich, zwischen[ Nennstrom und Mindeststrom bestreicht. Bei Netzspannungsschwankungen verschiebt such die Kennlinie propo,rtional zu den: Spmnunigsäniderungen. Das hat zur Folge; daß der Batteriefiüllungsgrald und die Klemmenspannung .der Batterie stark wechseln und die- Verbraucherspannung häufig aueerh.alb. der zulässigem: Greinzwerte liegt. Diese Geräte arbeiten daher nur bei nahezu konstanter Netzspannung und bei so großer Bemessung des La@degeirätes befriedigend, d:a:ß das Ladegerät den maximalen Stromverbrauch bei der oberen Verbraucherspannunigsgrenze, und der- -niedrigsten, in der Hauptbelastungszeit vorkommendeal Netzspannung decken kann. Dieses Bemessung ist aber in; wirtschaftlicher Hinsicht ungünstig. Auch ,ist infolge der Bilindstrdmregclun:g ein schlechter cos (p und; durch @die, Dauerpufferung ein schlechter Jahreswirkungsgrad gegeben:.
  • Das vorstehend genannte Reigelverfahren mit Regelung vom: Glei@h,richteirn durch gleichstrornvormagnetisierte Drosseln kann auch so ausgeilegt werden, -daf -eine -Daueilpufferung bei konstanter oder nahezu konstanter Zellenspannung erfolgt. Dieses Verfahren erfordert ein recht aufwendiges Puffe,rladegerät mit im Regelberreich sehr steiler, von. den; Änderungen der Netzspannung Und Netzfrequenz weitgehend. unabhängiger Kennlinie, so daB einie beringe Änderung der Klemmenspann ung der Batterie bereits eines starke Änderung d'es Ab- gabestromes der Spejiseströtmquelle zur- Folge hat. Für cos. (p unid den, Jahreswirkungsgrad: gilt hierbei das, :gleiche wie vorher. Außerdem setzt dieise;s Puff eirverfahren voraus, daß das. Puffergerät bei der niedrigsten! für der Hauptbelastungszeit vo,rkommenden Netzspannung den Stromverbrauch voll decken kann: Bei einer Ladeendspannüng von 2,2 V kann deir der Batterie entnommene Strom nicht wiedier voll hinein, geladen werden, es sind also, nach eineim Netzausfall besond°rei, manuell durchzuführende Schaltmaßnahmen erforderlich. Außerdeim kann sieh erfahrungsgemäß Dä:uerpufferung bei gleichbleibender Zellenspannung, insbesoinderei bei älteren Batterien., ungünstig auswirken. , weil Klemnmen:spannüng und Füllungsgrad der einzelnen. Zellen bei länger dauerndem Pufferbetr'ieb nicht genügemid' gleiicbzuha:lteu sind', so, daß einzeilne Zellen über-, anidere, dagegen: unterladen werden. Schließlich ist noch ein! Steuerverfahren bekannt, bei dem in Abhängigkeit von. dem Verbraucherstro:m der Ladestrom so geregelt wird:, daß die Laideistromstärke, stets annähernd' der- Verbrauchsstromstärke entspricht, wobei die Batteriepraktisch stets in dem gleicheni Ladezustanid gehalten wird. Sie: hat also fast keine Arbeit zu leisten und wird nur bei Netzausfall herangezogen. Es ist ohne, weiteres cinleuchte!ud, daß bei diesem Verfahren das Gerät zu jeder Zeit, also auch bei schwank enden Netzspannungen, den, Stromverbrauch decken muß. Aus der Batterie entnommener Strom wird nicht selbsttätig ersetzt, weshalb von Zeit zu Zeit, nach- einem Netzausfall dagegen unbedingt, eine Ausgleic:hslad'ung von Hand erforderlich ist. Diese Geräte- a:rbeitem also nicht vollse!Ibsttätig.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein vollselbsttätiges Regelverfahren für Stromverso,rgungseinrichtunge@n mit Pufferba:tteriei für Fern meldea@nlagen: zu schaffen, w eilches den vielseitigen Anford'erunge!n besser gerecht wird als die vorstehend genannten genannten Methoden und insbesondere d!ie, Wirtschaftlichkeit derartiger Strom.versorgungseinrichtungen durch. Erhöhung der Lebensdauer der Batterie und Verbesserung des Jahreswirkungsgrades verbessert. Das Regelverfahren macht dar bei von einer Steuereinrichtung Gebrauch, die! von die Verbraucherspannung überwacheinde!n Relais gesteuert wird, und besteht orfindungsgemäß darin, daß von der Steuereinrichtung in Abhängigkeit von dein Arbveiten der Überwachungsrelais sowohl das, Puff,cr- und Ladegerät als auch die Verbra,ucherspaiinung derart geregelt werden, daß die Pufferbatterie außer bei Netzausfall auch bei bestimmten Belastungen zur Stromlieferung mit herangezogen weIrden kann: und selbsttätig sobald als möglich wieder voll aufgeladen; wird, ohne! daß dabei die! zulässigen Greinzen: der Verbraucherspannung über-bzw. unterschritten, werden.
  • Die Regelung erfolgt dabei zweckmäßig stufenweise, wobei jeder Schaltstufe der Steuereinrichtung eine bestimmte Kombination einer von verschiedenen Ladespanmungsstufen mit einer der' verschiedenen Schaltmöglichkeiten von auf der Verbraucherseite, welche, die Verbraucherspannung beeinflussen, zugeordnet ist. Diese Kombination von[ Schaltzuständen auf der Ladie!seite und der Verbraucherseite werden . nach, einem vorher festlegl>a,r:eti, den jeweiligen Be:triebsverhältniss.en a.ngepa.ß:te:n Programm gebildet, das so, aufgestellt ist, daß die, Scha.lthäufiglceit auf der Ladeseite, so, niedrig als; möglich ist.
  • Der besondere; Vorteil dieses Steuerverfahrens ist darin zu erblicken, d'aß durch gleichzeitige Regelung auf der Lade- und. Enitla@de!seitte eine, bestmögliche Anpassung an die wechselnden: Betr ebsverhältnissec möglich ist, da sich hierbei nicht nur die Belastungsschwankungen und der Ladezustand der Batterie, sondern auch die zeitlich unregelmäßigen Netzspannungsschwankungen berücksichtigen lassen. Durch Mitheranziehen der Batterie für die betriebsmäßige Speisung deis Verbrauchers. in gewissen. Belastungsfällen und. einer solchen Gestaltung der Steue!reinrichtung, da:ß unmittelbar nach einer solchen: Inanspruchnahme der Batterie vollkomm,em selbsttätig eine Volladung bewirkt wird, ohne daß bei d!er wachsenden Klemmeuspannun@g drei Grenzen der Verbraucherspannung überschritten werden, kann! da:s Puffergerät selbst. wesentlich- kleiner' bemessen werden, als bisher notwendig war. Außerdem wird die Batterie durch eine sich betriebmäßig wiederhole!rnde Enitla,dunig in verhältnismäßig' engen. Grenzen und! anschließende schomendei Wiedera,ufladung gesünder erhalten, als dies beispielsweise bei zeitweiiser Tiefenitla,dung oder auch bei Konstantha:lte!n des. vollen Ladezustandes der Fall ist.
  • Schließlich kann durch eine! derartige Bemessung der Rege:lelemeinte, daß die Batterie einerseits; zur Strom.liz!ferung mit herangezogen, wird' und andererseits auch. wieder voll aufgeladen werden kann, auch ein Schaltzustand Ladestrom Null eingesteillt weird'en, also, ein aussetzender Pufferbetrieb durchgeführt werden, wodurch der Jahreswirkungsgrad wesentlich verbessert wird.
  • Weitere! Merkmale der Erfindung sind der, folge:näen Beschreibung eines zu entnehmen, dem eine Stromversorgungseinrichtung mit einer 6o-V-Batterie für ein: automatisches Fe!rnispre@cha,mt zugrunde gehegt ist. Das Schaltbild Fig. i zeigt, teilweise schematisch, eine solche -Stromversorgungseinrichtung. In diesem Schaltbild ist mit. GI das Ladegerät bezeichnet, das über einen Transformator TR aus dem Netz gespeist wird. Die, Sekundärwicklung dieses Transformator: besitzt eine Reihe von. Anza:pfungen, die wahlweise, mit je einem von mehreren Schaltschützkomta:k:ten verbunden, werden, können:, -dlie ihrerseits in Ab- hängigkeit von der Steuereinrichtung betätigt werden: und damit verschiedene Ladespanmiungen an, den Gleichrichter GI anlegen. Dieser Gl.e@ichr'ichter besitzt normale, d. h. ohne, besondere Hiilfs@mitte@l darstellbare mittelsteile Kennlinien des Ladestromes über der Batteriespannung, d;. h. der Lad'estro-m nimmt mit zunehmender Batteriespannung ab, er ändert sich somit entsprechend der Batteriefüllung. Mit B ist die Pufferbatterie bezeichnet, in deren zum Verbraucher' Verbr. führenden Eiitladestromkreis eine Anzahl alkalischer Gegenzellen GZ eingeschaltet sind', mit deren: Hilfe die Amtsspannung geregelt wird. Diese, Gegenzellen kö.nnon mit Hilfe: der Schaltschütze! G i bis G 5 und deren Kontakten ä i bis J 5 einzeln und in Kombination" und zwar ebenfalls von dem Steuergerät Si.G. aus, zu- oder- abgeschaltet we!r:d@e!n. Das Steuergerät selbst ist hier nur schematisch dargestellt. Es hat die Aufgabe, die Ba:tte!riespann-ung im Verbraucherkreis in festen Spannungsgrenzen, z. B. zwischen 62,5±o',5 und @ä:5±o,5V, zu halten; und bei Änderung der Spannung diese wi.ede,r entsprechend einzuregedn. Um dies zti errcichen, ist eine Span:niungsiiberwa.cliun:gs,eii!nriclitung iUR vorgesehen, welche die Verbraucher-,spannung ständig überwacht. Sie besteht zweckmäßig aus zwei) auf die eingestellten Relais, die beim Über- bzw. Unterschreiten .dieser Grenzen anziehen bzw. abfallen und mit Hilfen ihrer Kontakte in der St!euerein:-riclztung unterschiedliche Schaltvorgängie auslösen. Die überwachungsei.nrichtüng bildet einen Teil des Steuergerätes, sie isst hier nur aus Gründen der Übersichtlichkeit zwischen die Leitungen geschaltet; deren> Spannung zu überwachen ist. Das Steuergerät selbst enthält Schaltmittel, welche durch die vom, den Überwachungsrelais, gelieferten Impulse ischrittweise fortgeschaltet werd#-n, und zwar entweder in dem einen oder in dem anderen Sinnet, und dabei die entsprechendenUmschaltüngen ,der Regelschützstronikreise bewiirken. Die Wirkungsweise soll im folgenden näher besichrieben werden. Das Schaltbild zeigt noch eine Puffeirdrossel PP, einen! Strommesser A und einten Schalter S, die jedoch für die Erläuterung der Erfindung keine Bedeutung höben.
  • Wie bereits erwähnt, wird ein Gleichrichtergerät verwendet, das entgegen, .dem. eingangs, . erwähnten Geräten mit künstlich erzeugter besonders flacher oder steriler Kennlinie ein natürliches mitteilsteiles Kenulinienfeld aufweist. Als Beispiel für den Verlauf einer solchen Kennlinie sei hier angegeben, daß bei einer mittleeren T'ransformatoranzapfung, z. B@. Klemm-ei 9o, bei( 22o V Netz- und 6o V Batteriespannung io A, bei 72 V Batteriespannung etwa i A Pufferstrom abgegeben wird! Reicht der benutzte, Bereich bei Belastungs- oder, Nettzschwank ungen zur Deckurig dies Bedarfs. -niehtaus, so erfolgt selbsttätig eine stufenweise Umschaltung auf höhere Bereiche; d. h. auf eine andre Kennlinie, wodurch dien Pufferstrom entsprechend eingeregeilt wird'.. Ebenso wird bei sinkender Belastung oder bei hTetzüberspanazung auf niedrigere Stufen umgeschaltet.
  • Ebenso wie die zur Schaltung von 'I`ransformatoranzapfungen verwendeten Stramstufenschütze! R i bis. R 5 weirden von dem Steuergerät Gegenzellenschütze G i biss. G 5 selbsttätig gesteuert, deren Kontakte die Gegenzellen GZ einzeln in die Entiadieleitung einschalten oder, sie kurzschließen. Hierdurch, wird bis, zu einer Batteri.espannun!g von. 72 V die Verbraucherspannung in den vorgeschriebenen: Grenzen gehalten.
  • Der vollselbsttätige Beitrieb kann, ins D@au@errpuferung oder in aussetzender Pufferung abgewickelt werden. Bei dien gezeigten Beispiel sind fünf Regelschütze, R i bis R 5 vorgesehen, von. denen Mi D'auerpufferung alle fünf als Stro@mstufenschütze arbeiten, während bei aussetzender Püfferung nur vier Schütze al@si Stromstufenschütze adbeitem,, während das Schütz R5 als Netzschütz arbeitet, das bei, voll aufgeladener Batterie das Gleichrichtergerät abschaltet. Dementsprechend ist einmal ,der Kontakt r 5 mit steinen Klemmen a-b zwischen den, Klemmen e-f eingeschaltet, in dehn anderen Falle, zwischen c-d.
  • Das Steuergerät St.G: hat die Aufgabe, je nach dein vorliegenden Betriebsverhältnissen! die richtige Komb,inätion unter den verschiedenen Sch.altmög= liehkeiten der Regelstufenr- und Gegenzel.lenschütze einzustellen. Für die Regelung desi Pufferladestromes wird der Spunnungszustand der Batterie, d'er, ihren jeweiligen Ladezustand (Füllungsgrad und Läd;eübergewicht) kennzeichnet, verwendet. Um die erforderlichen Schaltvorgänge auszulösen, wird die Höhe der Batteriespannung hinter dmi, Gegenzellen, al:soi die innerhalb der vorgeschriebene Grenzen. zu haltende Verbrauch erspannunig, als Kriterium verwendet. Um diese Aufgabe lösen zu können-, wird gemäß der weiteren, Erfindung von vornherein; ein bestimmtes Schaltprogramm aufgestellt, Mais in jedem Einzelfall sich aus den Erfahrungswerten für die zu erwartende Belastung und ihre zeitliche Verteilung ermitteln Ußt. Nach diesem Programm müssien die obenerwähnrtem, Stufenschaltmittel des Steuergerätes die jeder Schaltstufe entsprechende Kombination aus den beiden- Schaltschützgruppen bilden.
  • Da die Art der Schaltung solcher Stufenschaltungen sehr mannigfaltig sein kann, z. B. eignen sich hierfür Wähler- und Reilaiskettenschaltungen. .der verschiedensten Art, wurde bei dem Ausführungsbeispiel auf eine näheres Darstellung dieser Schaltmittel verzidhtet. Es ist hierfür bereits eines besonders gut RelaJ@skettenschaltung vorgeschlagen worden, die durch von den Spannungsüberwachungsrelais gelieferte Steuerimpulse stufenweise in der einen oder anderen Richtung fortgeschalteit wird, je nachdem, von welchem dien die beiden Spannungsgrenzen überwachenden, Relais der Impuls ausgelöst wurde, und welche d'ie Eigenart beisitzt, dä.B die Reihenfolge der Erregung der einzelnen Kettenrelais, beim Durchlaufen der Kette in .der, einen oder anderen Richtung verschieden @iist. Damit und mit der im folgenden noch zu beschreibenden Arbei.tsweiise der Überwachungsrelais. läß:tsich in besonders. einfacher Weise das vorher festgelegte Schaltp,.rogramm verwirklichen.
  • Die Impulsgabe durch die überwachrungsrerlais: wird auf folgende Welse erzielt: Es sind.` zwei Überwachungsrelais vorhanden; das eine von ihnen ist im Normalbetrieb, dauernd erzeigt und! fällt bei der unteren Söllspaninungsgrenze ab, das. andere ist so eingestellt, daß, es bei. Überschreiben der oberen Grenze anspricht. Jedem dieser Relais isst ein Hilfsrelais zugeordnet, das beim Arbeiten ei:nes@ dien Relais von dessen Kontaktren, gesteuert wird und seinerseits versucht, das überwachungsrela-is wieder in den; normalen Schaltzustand z,urückzubrinrgen, Da mit dem: Arbeitens eines der Überwachungsrelais stets ein Stromkreis, zum Steuergerät geschlossen wird., der durch das zugeordnete Hilfsireilais, wieder abgeschaltet wird, ergeben sich zeitlich begrenzte S.teueri!mp@.ulse, von denen jedor einen neuen Schaltzustand der Steuerschaftmittel und damit auch der Regelschal.tmittel herbeiführt. Ist nach einem Steuerimpuls: der Sollbereich noch nicht wieder erreicht, so, wird das impulsweisse Prüfen, auf untere oder oberes Spannungsgrenze so lange fortgesetzt unter entsprechender Weiterschaltung der Steuerschaltmittel, bis die Überwachungsrelais: infolge, Einstellung der Verbraucherspannung auf einen. Wert innerhalb der vorgeschriebenen Grenzen, in ihrem normalen Schaltzustand verbleiben. Die Steuereinrichtung kann sich dadurch auch bei plötzlichen; großen. Belastungs oder- Netzspannungsänderungen oder bei Eingriffen vom: Hand nicht blockieren.
  • Wie! o'b'en bereits erwähnt, ist die Aufstellung des Schaltprogramms von den örtlichen Verhältnissen abhängig und kann. in: der Praxis, sehr unterschiedlich ausfallen. Es ist de!r wesentliche Vorteil des Verfahrens gemäß der Erfindung, da:ß es sich ge!ra :de :diesen örtlich verschiedenen Verhältnissen so besonders leicht anpassen läßt und damit nicht nur größte! Betriebssicherheit, sondern auch eine bestmögliche Behandlung der Batterie und einen, guten Wirkungsgrad: gewährleistet. Um jedoch die Arbeitsweise der dargestellten Anordnung besser verständlich zu machen, soll im folgendem an Hand dir Tabelle Fig. 2 und des Funktiönsdi.agramms Fig. 3 eine, kurz: Beschreibung eines praktischen Beispiels für eine solche! Progra.mmges:taltung gegeben werden.
  • Es sei angenommen, da:ß das Steuergerät neben seiner Ruhestellung o zwanzig verschiedene Schaltzustände annehmen kann!, welche die verschied enen Möglichkeiten! einer Aufwärts- und Abwärtsregelung umfassen. Die den; verschiedenen! Schaltzuständen, dies Steuersatzes zugeordneten, Kombinationen der Trafos.chütze R i bis. R 5 und der Gegenze!lle:n GZ i bis GZ 5 sind in d;er- Tabelle eingetragen. Hieraus ist bereits ohne weiteres ersichtlich, d'aß, wenn gepuffert wird; stets d'a's Schütz R i erregt ist, da es. ja, bei aussetzender Pufferung als; Netzschütz dient. Es soll hier auch nur :dieser Betriebsfall erläutert werden. Die erforderlichen Änderungen für Dau.erp,ufferung sind. so geringfügig und offensichtlich, :d'aß sie hier nicht näher- beschrieben werden müssen. Aus der Tabelle ist ferner zu entnehmen, daß Änderungen des Schaltzustandes, der Stromversorgungseinrichtung auf Grund!. eines Anwachsens. oder Absinkens der Ba;tteriiespan,nung auf der VerbTa.ucherse!ite zunächst nach Möglichkeit durch Regelung der Ausgangsspannung ausgeglichen werden, und: da,ß erst dann, wenn diese Rege!lmöglichke,it nicht ausreicht, auf eine an.de!re'Ke!nnlinie des Gleichrichtergerätes übergegangen wird:.
  • Im praktischem, Betrieb, wickeln sich nun; die Schaltvorgänge nicht in der Reihenfolge der Ta, belle ab:, sondern nach dem durch das Funktiomsdiagramm gekennzeichneten Programm, und zwar vollkommen selbsttätig. Geht man beispielsweise vom Zustand o aus, welcher sich nach einer Entladung der Batterie bis auf ihre untere Sollspannung einstellt und durchPufferung mit der höchsten Stromstufe gekennzeichnet. ist, so ergibt sich folgender Verlauf der Steuervorgänge: Erreicht die Ba:tte!riespannung den; Wert 62,5 V, so, spricht das L,1)"re Gricnzrelais. an, überträgt einen. Steuerimpuls auf das St,-uergrät, das in, den Scha.ltzustandi i übergeht und dabei eine Gegenzelle einschaltet. Auf der Ladeseite bleibt: der bisherige Zustand erhalten. Wächst die Batteriespannung weiter an, so wind im Zusta:n:d, a eine weitere Gegenzelle zugeschaltet usf., bis im Schaltzustand 6 bei vollgeladener Batterie" aller Geigenzellen eingeschaltet sind. Im gleichen Maße, wie die Batteriespannung wächst, wird jedoch vom Zustand 3 ab, die Lade!-spannung durch Umschalten auf andere Trafoa,nzapfun!gen herabgesetzt, bis schließlich das Lad'egerät vollkommen abgeschaltet wird (Zustand, 6). Dieser Verlauf ist jedoch nur vorhanden bei etwa gleichbleibe!nder@, verhältnismäßig niedriger Belastung.
  • Hat z. B. im Schaltzustand 2 die Einschaltung der zweitenGegenzel.le infolge gleichzeitiger starker, Stromentnahme zur Folge, d.aß die untere Grenzspannung unterschritten: wird., so fällt das untere Grenzrelais ab, und bewirkt die Rückschaltung in; Zustand i bzw. weiter nach o. Anders ist dies je!-doch, wenn das, Absinken unter die! untere! Span, nun!gs!grenze im. Schaltz,ustan;d' 3 eintritt. Dann, wird! nämlich nicht in, den Zustande zurückgeschaltet, sondern, wie das Diagramm zeigt, in den Zustand 16, der sich gegenüber Zustand 3 durch Abschalten nur einer unterscheidet, während bei Übergang in Z'usta'nd! 2 neben der Abschaltung der Gegenzelle auch noch ein, Übergang auf eine höhere Kennlinie eingetreten wäre. Reicht dieser Scha,ltvo,rga,ng nicht aus, die Spannung wieder in dien Sollbereich zu heben, dann würde! in den Zustand. i i weitergeschaltet und von da aus nach o.
  • Die weitere! Schaltfolge von anderen Schaltzuständen aus bei steigender oder sinkender Spannung ergibt sich hiernach ohne weiteres, aus dien Funktionsdiagramm. Die ausgezogenen Pfeile geben die Fo!rtscha:lterichtun!g bei: s te!igender, die gestrichelten, Pfeile bei sinkender Batteriespannung an.
  • Bei Da:ueirpufferu,ng würdie das Fünktionsdiagramm bereits ganz and fers aussehen, da hierbei die Schaftzustände 6 bis, io und 17 bis 2o nicht vorkommen können, dafür würde eine Regelstufe mehr auf der- Ladeseite zu berücksichtigen sein. Diese zusä.tzliche Tra:fostufe würde! dann: dien Erhaltungsstrom für die, Batterie liefern.
  • Es ist aus vorstehendem ersichtlich, daß durch Anwendung, d'e!s Verfahr ens gemäß der Erfindung eine viel bessetre! Anpassungsmöglichkeit der Stro,mverso!rgun!gseinrichtung an die Örtlichen Verhältnisse erzielt werden kannt als bisher. Dabei wird gleichzeitig die Batterie in höherem Maße geschont und ein besserer Jahreswirkungsgrad erzielt, da einerseits Ein verhältnismäßig kleines Puffergerät verwendet werden kann!, das, nachts ausgeschaltet werden kann, ohne! geregelt wird und in der Hauptbelastungszeit auf nur 2 V/Zelle Ausgangsspannung gehalten werden kann, und andererseits der Eigenverbrauch der Steu:ereinrichtun!g sehr gering ist. Die! Anwendung des Verfahrens ist weder auf das beschriebene Ausführungsbeispiel noch dessen speziellem Anwendungsfall, nämlich Speiisung von Fernsprechämfiern, beschränkt, sondern auch, in vielen anderen, Fällen, wo eine Stromversorgung mit Gleichstrom aus, einer o,d'er mehreren umlaufenden Maschinen öder Gleichrichtern beliebiger Bauart und Pufferbatterie angebracht oder eirfoirderlich ist, mit Vorteil anwendbar. Vor adl,em bei großen Anlägen macht sich dien verbesserte jahreiswirkungsgra,d wirtschaftlich bemerkbar.
  • Bezüglich-der Gestaltung der Steuer- und Regeleinrichtungen, mit denen das. Verfahren: gemäß der Erfindung durchführbar ist, ,bestehen ebenfalls die verschiedensten Ausführungsmöglichkeiten. Was das Steuergerät eadbst anbelangt, so können außer den obenerwähnten verschiedenen Möglichkeiten z. B. auch Dreh ,spulroil.ais öder Kontaktvoltmeiter als Fühlorgane verwendet worden. Aber auch die Regelelemente können in vers,chiedemister Weise abgewandelt werden, wenn nur die- entsprechende Regelwirkung dabei erzielt werden kann. So könn,en beispielsweise an Stelle dien Stromstufenschütze Stufenschalter, Tauchdrosseln oder Pötentometer mit Antrieb durch Servomotor oder Nebenschlußregler und an Stelle der Gegenzellen geeignete Widerstände mit linearer oder nichtlinearer Char aktoristik edier sonstige kontinuierlich oder- stufenweise Gegenspannungen. verwendet werden.

Claims (1)

  1. PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur vollselbsttätigen Regelung von Stromversorgungseinrichtungen mit Pufferbatterie für Pernmeldeanlagen mit Hilfen einer Steuereinrichtung; die von: die Verbraucherspannurig überwachenden Relais, gesteuert wird, dadurch gekennzeichnet, daß von der Steuereinriehtung in Abhängigkeit von dem Arbeiten der überwachunigsrelais sowohl das Puffer- und Ladtegerät als auch diel Verbraucherspannung derart geregelt werden, daß die Puffeirbatterie außer bei Netzausfall auch bei bestimmten Belastungen zur Stromlief@erunig mit herangezogen werden kann und selbsttätig sobald als möglich wieder voll aufgeladen wird, ohne daß dabei die zulässigen Grenzen der Verbraucherspannüng über- bzw. untersclirittexn: weirden. a. Verfahren nach Anspruch i, gekennzeichnet durch die Anwendung einer Stuf enreg-le@lung, bei der jeder Schaltstufe der Steuereinrichtung einei bestimmte Kombination einer von verschiedenn;en Pufferladespannunigsstufen mit einer ,der verschiedenen Schaltmöglichkeiten von die Verbraucherspannung auf der Verbraucherseite beeinflussenden, Schaltmitteln, z. B. Gegenizellen, Widerstände u. dgl., zugeoTdnet ist. 3. Verfahren nach Anspruch: i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die jeder Schaltstufe der Steueireinriichtunig zugeordnete Kombination von Schaltzuständen auf der Ladeseite und der Verbraucherseite aus. aeinem vorher festlegbaren., den jeweils vorliegenden örtlichenVerhältnissen: angepaßten Programm resultiert, das so, aufgestellt ist, daß die Schalthäufigkeit auf der Ladesaite möglichst niedrig ist. 4. Verfahren nach Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die :selbsttätige Volladung der Batterie nach ihrer betriebsmäßigen Inanspruchnahme mit bei zunehmender - Füllung immer kleiner werdendem Ladestromüberbge:wicht erfolgt. 5. Verfahren nach Anspruch. i bis; 4, gekennzeichnet durch die Möglichkeit der Verwendung eines beliebigen Pufferladegerätes, insbesondere aber solcher mit nürmaler mitteilsteiler Kenn, Linie des Ladestromes über der Batteriespannung. 6. Verfahren nach Anisspruch -i bis 3, dadurch gekennzeichnet, .däß, die Regelung auf der Lade,-seite :durch Änderung dies Ü.bersetzungsverhältnisses des Netztransformators bewirkt wird. - 7. Verfahreu-nach Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Regeluinig auf der Verhraucheitseite durch Zu- bzw. Abschalten von Widerständen oder Gegenzellen einzeln und in. Kombination oder die Änderung einstellbarer Gegenspannungen bewirkt wird. B. Verfahren, nach Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß. in einem bestimmten Schaltzustand der Steuereinrichtung der Lade strom Null eingestellt wird: g. Verfahren, nach Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß wanlweüse Dauerpufferbetrieb oder Betrieb mit aussetzender Pufferung durchgeführt werden kann. =o. Verfahren nach Anspruch i bis 3, gekennzeichnet durch diel Verwendung einer Steuereinrichtung mit selbsttätig verschiedener Schaltfolge der einzelneu Stufen bei Aufwärts-und AbwärtsregeA,ung. i=. Überwachungseinrichtung für ein Verfahren nach Anspruch i biss 3, gekennzeichnet dhrch zwei auf je eine der beiden Sollspänaiungsgrenzen eingestellte Spannungsfiberwa,chunigs:rela@isi, die bei, jedem Wirksamwerden einen Schaltimpuls zur Weiterschaltung dien Stufennschaltm.itteil des. SteuergeTütes in@ der gewünschten Richtung auslösen. 12. überwachungseinrichtung nach Anspruch r=, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltimpulse dadurch, gebildet werdeh, daß mach dem Wirksamwerden eiine# der überwachungsrelais ein Stromkreis zum Steuergeirät geschlossen wird, der durch ein das in seinen normalem Schaltzustand zurückversetzendes Hilfsrela,is wieder unterbrochen wird, worauf im Fäll eines Fortbestehens eines anomalen Spannungswertes das überwachungsreilaüs erneut im gleichen Sinnet wirksam wird und auf diese Weise Schaltimpulse so. lange dien Steuergerät übermittelt, bis die zu überwachende Spannung dien Sollbereich wieder erreicht hat.
DEST3474A 1951-06-09 1951-06-09 Verfahren zur selbsttaetigen Regelung von Stromversorgungs-einrichtungen mit Pufferbatterie fuer Fernmeldeanlagen Expired DE882721C (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DEST3474A DE882721C (de) 1951-06-09 1951-06-09 Verfahren zur selbsttaetigen Regelung von Stromversorgungs-einrichtungen mit Pufferbatterie fuer Fernmeldeanlagen

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DEST3474A DE882721C (de) 1951-06-09 1951-06-09 Verfahren zur selbsttaetigen Regelung von Stromversorgungs-einrichtungen mit Pufferbatterie fuer Fernmeldeanlagen

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE882721C true DE882721C (de) 1953-07-13

Family

ID=7453205

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DEST3474A Expired DE882721C (de) 1951-06-09 1951-06-09 Verfahren zur selbsttaetigen Regelung von Stromversorgungs-einrichtungen mit Pufferbatterie fuer Fernmeldeanlagen

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE882721C (de)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE882721C (de) Verfahren zur selbsttaetigen Regelung von Stromversorgungs-einrichtungen mit Pufferbatterie fuer Fernmeldeanlagen
DE1538266B2 (de) Uebertragungsanlage fuer hochgespannten gleichstrom
DE1042083B (de) Schaltungsanordnung fuer Gleichrichtergeraete
DE666551C (de) Ladevorrichtung fuer elektrische Sammler, insbesondere fuer Fernmeldeanlagen
DE1069214B (de) Schaltungsanordnung ziuim Regeln des Speisestroms für zentrallgespeiste Anschlußstellen in Fernmeldeanlagen
AT509967B1 (de) Stromversorgung und verfahren zum betreiben der stromversorgung
DE973078C (de) Vorrichtung zur selbsttaetigen Dreistufenladung von Akkumulatorenbatterien
DE642677C (de) Regelung von Leistungsverteilung, Leistungsfluessen und Drehzahl (Frequenz) in ein- oder mehrphasigen Wechselstromnetzen oder -netzverbaenden
DE928722C (de) Anordnung zur Speisung von Verbrauchern mit Batteriereserve
DE976440C (de) Stromversorgungsanlage mit Gleichrichter und Batteriereserve
DE713363C (de) Fernsteuereinrichtung fuer Gleichstromnetze mittels kurzzeitiger Spannungsabsenkungen
DE970623C (de) Anordnung zur Leistungs- bzw. Spannungsregelung von Gleichstrom-Hochspannungsuebertragungen
DE675046C (de) Schaltungsanordnung zum Laden von Akkumulatorenbatterien in Stromlieferungsanlagen mit Einzelbatteriebetrieb, insbesondere fuer Fernsprechanlagen
DE912239C (de) Anordnung zur Ladung von Sammlerbatterien
DE677144C (de) Anordnung zur Regelung der Erregung und zur Stosserregung von Generatoren
DE713294C (de) Relaisvorrichtung zur selbsttaetigen Regelung der Ladung einer Hilfsbatterie in Fernmeldeanlagen
CH345683A (de) Stromversorgungsanlage
DE968054C (de) Batterieladegeraet
AT202653B (de) Selbsttätige elektronische Differenzspannungsregeleinrichtung für Bereitschaftsgleichrichteranlagen
DE698326C (de) pannungsstoesse mit angenaeherter Rechteckform
DE1293869B (de) Aus dem Wechselstromnetz gespeiste, geregelte Stromversorgungseinrichtung mit Batterie
DE1121692B (de) Stromversorgungsgeraet zur unterbrechtungsfreien Speisung eines Verbrauchers mit konstanter Gleichspannung
CH349682A (de) Stromversorgungsanlage für Gleichstromverbraucher
DE571659C (de) Schaltanordnung zur Aufrechterhaltung der dauernden Betriebsbereitschaft einer mit anderen Stromquellen parallel am Netz liegenden Akkumulatorenbatterie
DE869501C (de) Stabilisierter Rueckkopplungsverstaerker mit Stabilitaet 2.Ordnung