DE90092C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

in HAGEN i. W.

Bei elektrischer Kraftübertragung mit schwankender Belastung kann man die Schwankungen für die Kraftquelle dadurch ausgleichen, dafs man derselben eine Stromsammlerbatterie parallel schaltet, welche zur Zeit kleiner Belastung die überschüssige Energie aufnimmt und sie zu Zeiten hoher Belastung gleichzeitig mit der Dynamo an die Verbrauchsstelle wieder abgiebt. Man hat hierdurch den Vortheil gleichmäfsiger Belastung für die Kraftquelle, wodurch weiter erzielt wird, dafs, dieselbe nur für die mittlere Arbeitsleistung bemessen zu sein braucht. Soll aber eine Sammlerbatterie sofort bei Unterschreitung der mittleren Energieentnahme durch die Verbrauchsstelle die Differenz aufnehmen und umgekehrt bei einem Mehrverbrauch sofort die Differenz abgeben, so mufs, falls kein oder nur ein unwesentlicher Spannungsverlust in der Leitung von der Batterie bis zur Verbrauchsstelle stattfindet, die elektrische Spannung zwischen den Klemmen der Batterie constant erhalten werden und für Ladung und Entladung dieselbe sein; findet ein Spannungsverlust statt, so mufs diese Klemmenspannung bei der Ladung der Batterie sogar niedriger sein als bei der Entladung. Diese Bedingungen können durch selbstthätige Zellenschalter erreicht werden, wobei diejenige Vorrichtung, welche das Ab- und Zuschalten von Zellen bewirkt, von einem Contactgeber ausgelöst wird, welcher anspricht, sobald die Klemmenspannung an der Stelle der Hauptleitung, an welcher sie constant erhalten werden soll, von der normalen abzuweichen beginnt.

Diese Stelle liegt, wenn Spannungsverlust in der Leitung stattfindet, in unmittelbarer Nähe der Verbrauchsstelle, wenn kein wesentlicher Verlust stattfindet, an irgend einer beliebigen Stelle der Hauptleitung zwischen Verbrauchsstelle und Batterie, am bequemsten in der Nähe der letzteren selbst. Für einige Zellen der Batterie hat dies Ab- und Zuschalten bei Ladung und Entladung nun aber die Wirkung, dafs sie mehr Energie abgeben als aufnehmen und sich somit bald erschöpfen, wenn nicht besondere Vorsichtsmafsregeln hiergegen getroffen werden.

Bei hoher Belastung sinkt bekanntlich die Spannung der einzelnen Zelle und der Zellenschalter mufs, um die Spannung constant zu halten, Zellen zuschalten. Empfängt dagegen die Batterie Strom, so ist die Spannung der Einzelzelle gröiser als normal und der Zellenschalter schaltet Zellen ab, welche an der Ladung also nicht theilnehmen. Sollen dieselben also nicht zu wenig geladen werden, so ist es nöthig, diese Zellen periodisch nachzuladen. Erfahrungsgemäfs ist eine solche Nachladung bei passender Gröfse der Batterie und wirtschaftlichem Betrieb selbst bei sehr grofsen Schwankungen in der Belastung, wie sie z. B. bei elektrisch betriebenen Strafsenbahnen vorkommen, nur zwei- bis dreimal in der Woche erforderlich. Man bewirkt dieselbe am besten mit Hülfe einer kleinen Zusatzdynamomaschine.

Diese Zusatzdynamomaschine wurde nun bisher in ähnlicher Weise mit der Batterie verbunden , wie dies in Lichtanlagen mit Zusatz-

maschine üblich war, d. h, in solchen Anlagen, in denen die elektromotorische Kraft der Hauptmaschine für die volle Ladung der Batterie nicht ausreicht, die gewünschte Ladestromstärke bis zum Schlufs der Ladung constant zu erhalten. Fig. ι zeigt diese Schaltweise. In derselben bedeutet L die Lichtleitung, B die Batterie, D¹ die Betriebsdynamomaschine, υ² die Zusatzdynamomaschine, U¹ und U'² sind Umschalter, Z¹ und Z'² bilden zusammen einen sogenannten Doppelzellenschalter, von denen Z¹ selbstthätig, Z'² von Hand verstellt wird. Läuft die Dynamomaschine D² und wird der Umschalter U¹ auf den Contact C² gestellt, so werden die zwischen den Zellenschalterhebeln Z¹ und Z*² liegenden Zellen geladen. Bei Lichtanlagen ändert erfahrungsgemäfs der selbstthätig wandernde Hebel Z^x nur langsam seine Stellung, und es ist immer möglich, die Stromstärke in D² durch Regelung am Nebenschlufs hinreichend constant zu halten. Bei Kraftübertragung mit starken, plötzlichen Belastungsschwankungen wandert der Hebel des selbstthätigen Zellenschalters Z¹ jedoch so schnell, dafs nicht nur die Zahl der zwischen beiden Hebeln liegenden Zellen beständig sich ändert, sondern auch über den Hebel 2Γ² hinausliegende Zellen gelegentlich im verkehrten Sinne in den Stromkreis eingeschaltet sein können.

Um diesen Uebelstand zu vermeiden, haben Erfinder den Doppelzellenschalter durch einen einfachen selbstthätigen Zellenschalter und einen kleineren Doppelzellenschalter, dessen beide Hebel mit der Hand verstellbar sind, ersetzt. -Die beiden Hebel dieses Zellenschalters werden direct mit den Polen der Zusatzmaschine verbunden, und man kann so jede beliebige Zelle oder Zellengruppe der Schaltzellen laden, ohne durch die Belastungsschwankungen und die hiermit verbundenen schnellen Bewegungen des Betriebshebels gestört zu werden. Dieser zweite Zellenschalter kann in bedeutend kleineren Abmessungen ausgeführt sein als der Hauptzellenschalter, weil seine Contactstücke und Leitungen nur für die gewöhnlichen Ladeströme auszureichen brauchen, während der vom Hauptstrom durchlaufene Zellenschalter viel stärkere Ströme, wenn auch für verhä'ltnifsmäfsig kurze Zeit, ertragen mufs.

In Fig. 2 ist ein solches Schaltungsschema dargestellt, Z)¹ ist wieder die Betriebsdynamomaschine, Z)² die Zusatzdynamomaschine, Z¹ ist der selbsttätige Hauptzellenschalter, welcher allein mit der Hauptdynamomaschine D¹, mit der Batterie und mit dem Leitungsnetz in Verbindung steht. Z² und .Z³ zeigen die Verbindungen des von der Hand verstellbaren Doppelzellenschalters. Natürlich würden zwei Einzelzellenschalter dem gleichen Zwecke dienen können. U¹ und U'² sind Ausschalter.

Diese Schaltung gestattet, jedem einzelnen Zellenschalterelemenl genau so viel Strom zuzuführen, wie dasselbe infolge der Spannungsschwankungen und der daraus sich ergebenden Stellungen des Hebels Z¹ im Verhältnifs zum abgegebenen Strom zu wenig erhalten hat.

Claims (1)

1. Patent-Anspruch:

   Schaltungsanordnung für die Hülfsmaschine^ welche zur Ladung der Zusatzzellen einer durch einen Zellenschalter mit der Erzeugermaschine parallel geschalteten Sammelbatterie dient, dadurch gekennzeichnet, dafs die Hülfsmaschine zwischen zwei von Hand verstellbare Schaltkurbeln gelegt ist, welche mit den Klemmen sämmtlicher Zusatzzellen in Verbindung gebracht werden können, so dafs jede der letzteren genau entsprechend ihrer mit der Stellung des Hauptzellenschalters wechselnden Beanspruchung geladen werden kann.

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen.