PL1013B1 - Uklad przelacznikowy dla urzadzen elektrycznego oswietlenia, w których pradnice, pracujace na zmiane z baterja akumulatorów, dzialaja tylko czasowo. - Google Patents

Description

W wiekszej czesci systemów oswie¬ tlenia pociagów elektrycznoscia nalezy przed zatrzymaniem sie pociagu przela¬ czyc obwód pradu. W celu uskutecznie¬ nia tego przelaczenia, posilkuja sie zwy¬ kle w jakikolwiek sposób znizka napie¬ cia pradnicy. W wypadkach, gdy na¬ piecie to regulowane bywa sposobami czysto elektrycznemi, jak to np. ma miejsce w urzadzeniach systemu, opa¬ tentowanego w Panstwie Niemieckiem za Nr. Nr. 216955 oraz 244223, nastre¬ czaja sie w praktyce pewne trudnosci.Z tej racji przelaczenia uskuteczniano w tego rodzaju urzadzeniach w zalez¬ nosci od liczby obrotów. Wskutek ko¬ niecznego przytem mechanicznego pola¬ czenia z obracajaca sie osia generatora nie mozna bylo umieszczac przelacznika we wnetrzu wagonu w celu latwiejszej kontroli.Przedstawiony wynalazek dotyczy sy-. stemu przelaczania, przy którym wywo¬ lywane ono bywa przed zatrzymaniem sie pradnicy dzialaniem jej pradu wzbu¬ dzajacego, uskuteczniane wiec byc moze zapomoca elektromagnesu. Tym sposo¬ bem umieszczenie aparatu przelaczniko¬ wego uniezaleznia sie od miejsca.Rysunek wyobraza schematycznie je¬ den ze sposobów wykonania. Jest to w zalozeniu urzadzenie . do oswietlenia pociagów, dzialajace na zasadach na¬ stepujacych.A przedstawia pradnice zwyklej kon¬ strukcji o dwóch niezaleznych uzwoje¬ niach, dwa kola oznaczaja nalezace do tych uzwojen kolektory, z których wiek-szy niech np. daje 32 V, a mniejszy okolo 7V.B jest cewka wzbudzajaca maszyny, która zuzywa tak malo energji i posiada tak nieznaczny opór, ze napiecie 1 V na jej zaciskach juz wystarcza, aby przy obciazeniu calkowitem pradnicy i przy najmniejszej ilosci obrotów wywolywac pelne:, wzbudzcie *p|zy stosunkowo nie- znacznem zuzyciu pradu wzbudzajacego.B mogloby oznaczac równiez cewke wzbudzajaca maszyny wzbudzajacej, po¬ laczonej z pradnica. Cx i C2 wyobrazaja dwie polowy baterji (akumulatorów), zmieniajace sie np. wzajamnie w dzia¬ laniu po kazdem zatrzymaniu pociagu.D przedstawia siec zuzycia pradu. E jes t zwyklym wylacznikiem elektromagne¬ tycznym, zaczynajacym dzialac pod wply¬ wem pewnego napiecia. F i G uwi¬ daczniaja dwa przelaczniki, t. z. bezpra. dowe (pradu zerowego), majace za zadanie tworzyc polaczenie miedzy kazdem1 dwoma zródlami napiecia dla pradów duzego natezenia, skoro tylko napiecie obydwóch zródel zrówna sie w przybli¬ zeniu. Uzwojenia magnesów HX,H2'\H% wyobrazaja cewki magnetyczne prze¬ laczników i wywoluja przelaczenie od¬ powiedniego aparatu, gdy tylko kieru¬ nek pradu, przebiegajacego je ulega zmianie, ewentualnie gdy prad osiaga pewna wielkosc. Aby zrozumiec zalez¬ nosc kazdorazowego (kierunku) ruchu klamer od kierunku wprawiajacego je w ruch pradu, nalezy sobie wyobrazic, ze zagiete strzalki polaczone sa z klam¬ rami oznaczonemi kreskami i zahaczaja sie zapomoca zazebienia o proste strzalki, wskazujace kierunek pradu. Zamiast przelaczników bezpradowych znalezc moga równiez zastosowanie zwykle elektromagnesy, zaczynajace dzialac pod wplywem pewnego napiecia.Punktem, od którego zacznie sie na¬ sza obserwacja i sledzenie dzialania urza¬ dzenia przelacznikowego, niech bedzie chwila postoju pociagu. Obydwa prze¬ laczniki przechylone sa wtedy ku pra¬ wej stronie, a przez to obydwie baterje sa wlaczone równolegle i lacza sie z sie¬ cia D zapomoci cewki //4, posiadajaca tylko nieznaczny opór. Z chwila rusze¬ nia maszyny magnetyzm szczatkowy po¬ woduje w malym kolektorze napiecie, wywolujace poprzez punkt ii, opór R3J nieprzyciagniety wlacznik E, punkty 6 i o prad we wzbudzajacej cewce B i maszyna wzbudza sie dalej tym spo¬ sobem sama. Pomiedzy biegunem 7 i zaciskiem 11 otrzymuje sie suma na¬ piec obydwóch kolektorów. Skoro tylko róznica napiecia miedzy 11 a 7 bedzie wieksza niz rtiiedzy 20 a 7, przelacznik F przechyli sie na lewo, uskuteczniajac polaczenie dla pradu wysokiego napie¬ cia miedzy 20 i 12.Przy wzrastajacem napieciu maszyny, prad ladujacy naplywa do baterji przez uzwojenie dla silnego pradu H2 i za¬ trzymuje przelacznik w tern polozeniu.Wlaczone sa wiec tylko baterje C2 oraz siec oswietlenia.Z przelacznikiem F polaczony jest mechanicznie wylacznik F1, który laczy biegun maszyny 11 poprzez opór i?2, bie¬ guny wylacznika 14 i 21 (f1) oraz 19 i 23 (G1) równolegle do baterji C2 z siecia oswietlenia D. Z dalszym wzrostem napiecia pradnicy pod wplywem biegu¬ na 11, zmniejsza sie zasilanie sieci od baterji C2, az wreszcie prad poczyna plynac w przeciwnym kierunku, ladujac baterje C2. Wtedy jednak dzieki zmia¬ nie kierunku pradu w //4 przechyli sie na lewo równiez przelacznik G wraz ze zlaczonym z nim mechanicznie przelacz¬ nikiem G\ przez to odlacza sie bate¬ rje C2 od sieci Z, a laczy z cewka wzbudzajaca By poczem pradnica zasila teraz siec zamiast przez biegun 11 i opór 7?3, wprost poprzez biegun o — 2 —i konktakty przelacznikowe 18 i 23.Przez polaczenie baterji C2 z cewka wzbudzajaca By pradnica A z maszyny bocznikowej, przemienia sie w pradnice o stalem napieciu, którego regulacja od¬ bywa sie na zasadach opatentowanych w Panstwie Niemieckim za Nr. 244223. O- póri?3 przepuszcza tylko pewna oznaczo¬ na ilosc pradu, przewodzona przed za¬ mknieciem kontaktowego polaczenia 16 —22 w calosci przez cewke wzbudzaja¬ ca B. Gdy napiecie pradnicy podnosi sie wskutek zwiekszonej ilosci obrotów, baterja C2 zaczyna natychmiast pochla¬ niac nadwyzke pradu. Czesc pradu, prze¬ puszczana przez opór R3 odplywa tedy do baterji C2y a wskutek tego zmniejsza sie prad wzbudzajacy o takaz ilosc (w tym samym stosunku). Napiecie ma¬ szyny ustali sie tedy przy kazdej ilosci obrotów tak, ze regulujaca baterja C2 pochlonie pradu akurat tyle, by jego reszta, plynaca poprzez opór i?3 i cew¬ ke wzbudzajaca B wystarczala do utrzy¬ mania napiecia pradnicy.Latwo jest zrozu¬ miec, ze nawet przy najwiekszej ilosci obrotów pradnicy, pomijajac wplyw ma¬ gnetyzmu szczatkowego, napiecie jej nie moze przekroczyc wartosci, przy której baterja regulujaca pochlania caly prad, plynacy przez Ri} gdyz wtedy natezenie pradu w B musialoby spasc do zera, Z powodu nieznacznej wielkosci niezu- zytego przez wzbudzenie pradnicy pra¬ du, odprowadzanego do baterji C2, na¬ piecie na baterji (w przeciwnym kierun¬ ku) zaleznie od stopnia naladowania po¬ zostanie jakis czas w granicach 2—2,05 V na element. W tych samych, granicach jednak zmniejszone najwyzej o spadek napiecia w cewce wzbudzajacej Z?, utrzy¬ muje sie. równiez (w praktyce niezalez¬ nie od ilosci obrotów generatora) na¬ piecie¦ • duzego kolektora, a wiec napie¬ cie, uzalezniajace natezenie swiatla. Ba¬ terja €x pozostaje wtedy wskutek doda¬ nia napiecia malego kolektora pod mniej wiecej stalem napieciem odpowied¬ niej wysokosci. W celu opisanego ograniczenia pradu ladujacego wlacza sie w obwód baterji niewielki opór Rx, Pomimo niewielkiej ilosci pochlania¬ nego przez regulujaca baterje C2 pradu napiecie odwrotne baterji tej, a wiec i ogólne napiecie w sieci mogloby z biegiem czasu osiagnac niedopu¬ szczalna wysokosc. Aby temu zapobiec, wlacza sie do obwodu 11 — 6 przery¬ wacz E elektromagnetyczny, zaczynajacy dzialac skoro tylko napiecie w sieci przekroczy pewne maximum. Ustaje wtedy doplyw pradu do cewki wzbu¬ dzajacej B przez opór R3 i napiecie maszyny spada tak dlugo, dopóki ba¬ terja C\ oddaje prad. Prad ten prze¬ plywa przez cewke B i odgrywa obec¬ nie role pradu wzbudzajacego, spelnia¬ na przedtem przez prad wzbudzajacy od malego kolektora. Regulowanie na¬ piecia odbywa sie teraz na innych za¬ sadach, jest jednak równie stale i nie¬ zalezne od ilosci obrotów generatora jak przedtem, gdy przerywacz E byl jeszcze zamkniety. Ten rodzaj regulacji opisany jest w patencie niemieckim Nr. 216955.Napiecie pradnicy przy kazdej szyb¬ kosci jest teraz o tyle mniejsze niz na¬ piecie baterji C2, ze powstala wskutek tego róznica na zaciskach cewki wzbu¬ dzajacej B akurat wystarcza do wywo¬ lania w cewce pradu wzbudzajacego, do¬ statecznego do wytworzenia wspomnia¬ nego napiecia pradnicy. Poniewaz, jak bylo wspomniane, w najniepomyslniej- szym wypadku potrzeba najwyzej 1 V dla wywolania calkowitego pradu wzbu¬ dzajacego, napiecie maszyny przy naj^ nizszej stosowanej ilosci obrotów nie mo¬ ze byc mniejsze od napiecia baterji Ct. wiecej niz o IV.Z drugiej strony nawet przy najwiek- — 3 —szej szybkosci, nie biorac pod uwage magnetyzmu szczatkowego, napiecie ma¬ szyny nie moze nigdy zrównac sie z na¬ pieciem baterji, gdyby bowiem zaszedl taki wypadek, to róznica napiecia na ceWce B zniklaby, a z nia razem prad wzbudzajacy i napiecie w maszynie.Gdy szybkosc pociagu zmniejsza sie poza pewne granice, nalezy obydwie baterje wlaczyc zpowrotem do obwodu sieci oswietlenia, a wylaczyc pradnice.Aby osiagnac mozliwosc elektromagne¬ tycznego przelaczenia, posilkuje sie ni¬ niejszy wynalazek pradem oplywajacym wzbudzajaca cewke B dla wlaczenia regulujacej baterji. W tym celu mozna np. ten prad przeprowadzic wprost przez dodatkowa cewke magnetyczna przelacz¬ nika G, albo tez wylacznik G moze byc wyposazony w magnetyczna cewke, polaczona równolegle z cewka wzbudza¬ jaca B i wobec tego czula na spadek napiecia, wywolywany pradem wzbudza¬ jacym. Dalej prad wzbudzajacy mbze wy¬ wierac swój wplyw na magnes prze¬ lacznika zamiast bezposrednio równiez posrednio w ten sposób, ze zamiast sa¬ mego pradu wzbudzajacego, cewke prze¬ lacznika G oplywa prad inny, od niego zalezny. Ten wypadek uwidocznia rysu¬ nek, gdzie zamiast pradu wzbudzajacego wywoluje przelaczenie tylko przewyzka przepuszczanego przez opór Rz pradu.Ta przewyzka oplywa tak dlugo regu¬ lujaca baterje C, dopóki kotwica wylacz¬ nika E nie bedzie przyciagnieta, w prze¬ ciwnym razie dostarcza baterja regulujaca calego pradu wzbudzajacego. Równiez niektóre inne systemy przelaczania po¬ silkuja sie pradem wzbudzajacym, ale wszystkie one stosuja ten prad wtedy, gdy natezenie jego do pewnej granicy opada, podczas gdy tutaj przeciwnie przelaczenie ma nastapic, skóro tylko prad ten osiagnie pewne rtiaximiim. We wspomnianych systemach oswietlania pociagów, zmniejsza sie natezenie pradu wzbudzajacego, obiegajacego obwód do¬ datkowy wraz ze zmniejszeniem szyb¬ kosci pradnicy, a nie odwrotnie, gdy ta szybkosc jest tak mala, ze urzadzenie, regulujace natezenie nie jest juz w stanie powiekszac natezenia pradu wzbudzaja¬ cego. Wylaczenie nastepuje skoro tylko prad wzbudzajacy, a wiec innemi slowy napiecie wytwornicy opadlo do pewnej wysokosci.Zamiast dzialac wprost na magnes przelacznika G, prad wzbudzajacy zgod¬ nie z danym wynalazkiem, 'moze oddzia¬ lywac na przekaznik, laczacy ze swej strony magnes przelacznika z pradem pomocniczym.Zamiast posilkowac sie calym pradem wzbudzajacym, mozna sie posilkowac w danym celu równiez odlaczonem od niego odgalezieniem.Jezeli prad wzbudzajacy ma dzialac przelaczajaco jedynie galezia 4 w której dziala prad baterji regulujacej, moz¬ na np. obwód ten poprowadzic przez dodatkowa cewke magnetyczna HK wy¬ lacznika G. Wtedy przelacznik G moze dzialac pod wplywem dwu przyczyn, zaleznie od tego, czy bezposrednio przed wylaczeniem regulujaca baterja Ca dostar¬ czala calego pradu wzbudzajacego (ko¬ twica lacznika E przyciagnieta), czy tez prad wzbudzajacy dostarczany byl glów¬ nie przez biegun 11 (kotwica E odcia¬ gnieta), a baterja C2 dzialala jedynie do¬ datkowo.Najmniejsza dopuszczalna szybkosc generatora, t. j. szybkosc, przy której prad wzbudzajacy wywoluje przelaczenie, zalezna jest od tej znizki napiecia, która moze byc jeszcze dopuszczona. Znizki ta zalezy od straty napiecia w uzwojeniu wzbudzajacem. Im mniejszo bedzie szyb¬ kosc pradnicy, tern wiekszym bedzie prad wzbudzajacy, a wiec i stratia napiecia.Przypuscmy np., ze prad wzbudzajacy — 4 —o natezeniu 10 A wywoluje wlasnie te dopuszczalna strate napiecia, wtedy zaczyna dzialac przelacznik G, jak tylko natezenie pradu wzbudzajacego podniesie sie do 10 A. W wypadku przerwania pradu przez magnes miedzy 11 i 6, ca¬ lego pradu wzbudzajacego dostarcza ba- terja C2) przelacznik G musi wiec dzialac natychmiast, skoro w zwoju H± plynac bedzie prad o natezeniu 10 A. Jezeli jednak przelacznik E jest zamkniety i przypuscmy np., ze opór B3 przepu¬ szcza prad o natezeniu 8 A, to otrzymamy • maksymalne natezenie pradu wzbudza¬ jacego, skoro tylko prad, plynacy z ba- terji zwiekszy sie do 2 A w uzwojeniu H4. Przelacznik G musi zatem dzialac w pewnym czasie pod wplywem pradu 10 A, w innym czasie pod wplywem 2 A Ta zmiana warunków dzialania osiaga sie przez nalozenie na przelacznik G drugiej cewki magnetycznej //3, przewo¬ dzacej prad tylko wtedy, gdy wylacznik E przerwal doplyw pradu samo wzbu¬ dzajacego. Ta cewka H% dodaje tyle negatywnych amperozwojów, ze te zno¬ sza oddzialywanie 8 A cewki UA. Prad pomocniczy zwoju H3 czynny tylko czasowo, wlaczany byc moze najlepiej przy pomocy magnesu £, jak to wska¬ zuje fig. 1. Gdy w momencie przelacze¬ nia przyrzadu G z polaczenia w ruchu na przelaczenie w czasie postoju dzialalo jeszcze wzbudzenie wlasnej maszyny (wylacznik E rozlaczony), to teraz po przelaczeniu przemienila sie ona znowu w zwykla maszyne bocznikowa, której napiecie spada równiez ze zmniejszajaca sie szybkoscia.Skoro tylko przy dostatecznej znizce napiecia zacznie plynac prad powrotny od baterji Q, do maszyny powraca prze¬ lacznik F znowu do swego polozenia w czasie postoju i wlacza baterje C\ do obwodu sieci oswietlenia. W chwili przy¬ ciagniecia kotwicy magnetycznej E przy przelaczeniu G, pradnica pozbawiona jest nagle pradu wzbudzajacego z powodu przerwy miedzy 16—22, wobec tego obniza sie nader szybko napiecie, a wkrótce po¬ tem zaczyna dzialac przelacznik F.Poniewaz w czasie postoju pociagu obydwie baterje musza równolegle zasi¬ lac siec oswietlenia, to musza byc one obydwie naladowane. Osiaga sie to np. przez kolejna zmiane funkcji obu baterji po kazdem zatrzymaniu pociagu.Duza korzysc oddaje przyjeta w ni¬ niejszym systemie przelaczania zasada zastepowania wzbudzania pradnicy pra¬ dem bocznikowym przez regulacje na stale napiecie dopiero wtedy, gdy prad¬ nica zaspakaja juz calkowite zapotrze¬ bowanie. Gdy mianowicie pas napedny pradnicy nie jest w stanie przeniesc prze¬ kazywanej mu sily, a ta nie zmniejsza sie wraz ze zmniejszeniem liczby obrotów pradnicy, jak to rzeczywiscie ma miejsce przy regulacji na stale napiecie, to sli¬ zganie sie pasa bedzie sie zwiekszalo az do zupelnego wylaczenia maszyny, po¬ niewaz wraz ze zmniejszajaca sie szyb¬ koscia przenoszona sila pociagowa je¬ szcze sie zwieksza zamiast zmniejszac. Po¬ tem nastepuje wzmozona szybkosc obro- itów, pociagajaca za soba nowe wlaczenie dzialanie zaczyna sie na nowo. . Gdy jednak maximum obciazenia pasa naste¬ puje w czasie gdy pradnica wzbudza sie jeszcze pradem bocznikowym, to pas sli¬ zga sie w sposób staly, poniewaz w razie zmniejszenia sie szybkosci maszyny, moc pradnicy zmniejsza sie predzej niz ilosc obrotów. Pradnica oddaje wtedy akurat tyle jeszcze pradu, ile odpowiada sile pociagowei pasa. PL PL

Claims (1)

1.