PL22785B1 - Instalacja elektryczna, zwlaszcza do oswietlania i ogrzewania pociagów. - Google Patents

Description

Wynalazek niniejszy dotyczy ulepszo¬ nej instalacji elektrycznej, zwlaszcza do oswietlania i ogrzewania pociagów, zaopa¬ trzonej w pradnice, napedzana od osi wa: gonu, oraz w baterje akumulatorów, lado¬ wana zapomoca tej pradnicy podczas jazdy pociagu i sluzaca do zasilania lamp oraz in¬ nych odbiorników podczas postoju pociagu.

Wynalazek niniejszy ma na celu utworze¬ nie takiej instalacji, aby baterja akumula¬ torów mogla byc naladowana w jak naj¬ krótszym czasie i bez stosowania nadmier¬ nie duzych pradnic.

Dotychczas ladowanie baterji akumu¬ latorów uskuteczniano przewaznie zapo¬ moca zwyklej pradnicy bocznikowej, ze¬ spolonej z automatycznym regulatorem, przyczem charakterystyka ladowania ba¬ terji akumulatorów posiadala ksztalt, wznoszacy sie odpowiednio do stopniowe¬ go wzrostu sily przeoiwelektroraotorycz- nej baterji akumulatorów. Wobec tego, chociaz baterja akumulatorów byla sku¬ tecznie zabezpieczona przed przeladowa¬ niem, to jednak szybkosc ladowania nie utrzymywala sie stale na pierwotnej, naj¬ wiekszej swej wartosci przez taki czas, aby zapewnic jak najszybsze naladowanie ba¬ terji akumulatorów. Jest to niedogodne, zwlaszcza w przypadku stosowania aku¬ mulatorów niklowo-kadmowych Jungnera i w jeszcze wiekszym stopniu w przypad¬ ku stosowania akumulatorów niklowo-ze- laznych Edisona.

Proponowano zatem stosowac do la¬ dowania baterji akumulatorów pradnice ostalem natezeniu £radu i regulacji auto¬ matycznej lacznie z ogranicznikiem lado¬ wania baterji akumulatorów czyli regula¬ torem stalego napiecia. Jednak w razie stosowania regulatora stalego napiecia za¬ chodzi przedewszysftkiem obawa przepale¬ nia! lamp, wlaczonych na napiecie ladowa¬ nia, a po wtóre obawa przeladowania ba¬ terji akumulatorów. Aby zapobiec tym niedogodnosciom stosowalno taki uklad, ze regulator utrzymywal stale napiecie przy wartosci, znacznie mniejszej od pewnej okreslonej wartosci, przy której regulator ten stawal sie czynny. Zaden jednak z tychl znanych ukladów nie pozwala na cal¬ kowite naladowanie baterji akumulatorów w jak najkrótszym czasie.

W pdróznieniu od znanych ukladów wynalazek niniejszy dotyczy instalacji z pradnica, regulowana na stale natezenie pradu, uzywano lacznie z regulatorem sta¬ lego napiecia, przyczem cala energja, wy¬ twarzana w pradnicy, daje sie zuzytkowac do ladowania baterji akumulatorów bez o- graniczenia, dopóki napiecie ladowania nie osiagnie wartosci, odpowiadajacej okreslo¬ nemu stopniowi naladowania baterji akumu¬ latorów, poczem dziala regulator, który u- trzymuje napiecie na stalej w przyblizeniu wartosci. Regulator powinien utrzymywac stale napiecie ladowania bez wzgledu na to, czy napiecie dazy do wzrastania czy opadania, a przytem powinna bvc moz¬ nosc latwego nastawiania poczatku pracy na wszelkie zadane napiecie. Ta ostatnia cecha urzadzenia ma te zalete, ze ten sam regulator moze byc nastawiony czyli przy¬ stosowany do pracy z baterjami akumula¬ torów olowiowych, Jungnera, Edisona lub innych akumulatorów tak, aby wspólpraco¬ wal w rózny sposób z baterjami tych aku¬ mulatorów. Np. stosujac regulator wzbu¬ dzania, zaopatrzony w opornik w postaci zespolu krazków weglowych, mozna u- skuteczniac nastawianie regulatora zapo- moca nastawiania opornika, wlaczonego w szereg do cewki regulatora lub zapomoca nastawiania opornika w postaci plytek we¬ glowych za posrednictwem srodków me¬ chanicznych, sluzacych do regulowania na¬ cisku, wywieranego na zespól plytek we¬ glowych.

Jedna z prostych postaci regulatora wedlug wynalazku jest przedstawiona schematycznie na fig. 1 rysunku. Cewka / jest przylaczona do glównych szczotek pradnicy 2 o stalem natezeniu pradu, a .wiec prad w cewce 1 zalezy ód napiecia pradnicy. W szereg z cewka 1 moze byc wlaczony opornik regulacyjny V w celu regulacji pradu, przeplywajacego przez cewke 1. Na dolnym koncu rdzenia 3 cew¬ ki jest umocowany kontakt 4, zwierajacy nieruchome kontakty 5, wlaczone w szereg z cewkami wzbudzajacemi 6, 6' pradnicy 2. Scisnieta sprezyna 7 dociska stale kon¬ takty 4 do nieruchomych kontaktów 5. Na cewce 1 jest umocowany opornik 8, zlozo¬ ny z szeregu krazków weglowych, którego górna plytka dociskowa 8' jest przymoco¬ wana do rdzenia 3 zapomoca preta 9, tak iz sprezyna 7 sciska zespól plytek weglo¬ wych, tworzacych opornik. Poczatkowe naprezenie sprezyny 7 mozna wyregulo¬ wac zapomoca nakretki 10, wkreconej na koniec preta 9. Opornik weglowy jest po¬ laczony elektrycznie równolegle do nieru¬ chomych kontaktów 5.

Dzialanie tego regulatora jest wyjasnio¬ ne na fig. 2, która przedstawia wykres przebiegu ladowania dwunastoogniwowej baterji akumulatorów olowiowych o po¬ jemnosci 200 amperogodzin, ladowanej, poczynajac od stanu zupelnego wyczerpa¬ nia, przyczem przedstawiono dwa przy¬ padki, a mianowicie pierwszy przypadek ladowania normalna pradnica bocznikowa, wspólpracujaca z regulatorem napiecia, o- raz drugi przypadek ladowania pradnica o stalem natezeniu pradu, wspólpracujaca z regulatorem napiecia wedlug wynalazku.

Na wykresie tym natezenia pradów la- — 2 —dowania X1, x2 (linje grube), napiecia la¬ dowania y1, y2 (linje cienkie) oraz stany na ladowania z1, z2 w procentach calkowi¬ tego naladowania lub pojemnosci (linje przerywane) sa wyrazone jako funkcje czasu.

W pierwszym przypadku, to jest w przypadku ladowania normalna pradnica bocznikowa, wspólpracujaca z regulato¬ rem napiecia, poczatkowy prad ladowa¬ nia osiagnalby bardzo duza wartosc, wskutek czego trzeba w praktyce koniecz¬ nie ograniczac natezenie pradu pradnicy w jakikolwiek sposób, np. przez zastosowa¬ nie kilku szeregowych zwojów w regulato¬ rze. Pradnica powinna dostarczac na po¬ czatku duza moc. Prad ladowania spada poczatkowo gwaltownie, a potem powoli stale w miare, jak wzrasta sila przeciw- elektromotoryczna y1 baterji akumulato¬ rów. Dokonczenie ladowania (krzywa z1) odbywa sie stosunkowo powoli.

W drugim przypadku, to jest w przy¬ padku ladowania pradnica o stalem nate¬ zeniu pradu, wspólpracujaca z regulato¬ rem napiecia wedlug wynalazku, prad x2 pradnicy pozostaje z poczatku staly, nie¬ zaleznie od przebiegu napieciowej charak¬ terystyki ladowania baterji akumulato¬ rów. Niema wcale potrzeby stosowania ja¬ kichkolwiek zewnetrznych srodków do o- graniczania natezenia pradu ladowania, poniewaz pradnica moze wydawac tylko zasadnicze stale natezenie pradu. Podczas okresu poczatkowego kontakt 4 regulatora pozostaje docisniety do nieruchomych kon¬ taktów 5, zwierajac krazkowy opornik we¬ glowy 8 i utrzymujac normalne natezenie wzbudzajacego pola magnetycznego. Sila przeciwelektromoitoryczna baterji akumu¬ latorów i napiecia y2 pradnicy wzrastaja stale do okreslonej wartosci, która jest przyjeta za miare normalnego' naladowania baterji akumulatorów (np. 80% calkowi¬ tej pojemnosci). Wówczas cewka 1 wciaga rdzen 3 i unosi wgóre kontakty 4, usuwa- jac zwarcie nieruchomych kontaktów 5, 5, dzieki czemu w obwód wzbudzania 6, 6* zostaje wlaczony opornik weglowy 8. W chwili, odpowiadajacej na wykresie (lig. 2) punktowi 11, gdy kontakty 4 zostaja od¬ laczone od nieruchomych kontaktów 5, o- pornosc opornika weglowego 8 jest sto¬ sunkowo mala, a napiecie ladowania wzra¬ sta w dalszym ciagu. Wskutek tego rdzen 3 jest wciagany dalej do cewki /, a opor¬ nik weglowy 8 uwalnia sie coraz wiecej od nacisku sprezyny 7. Wskutek tego o- pornosc opornika weglowego 8, stanowia¬ cego zespól krazków weglowych i wlaczo¬ nego w obwód wzbudzenia, wzrasta, za¬ pobiegajac dalszemu wzrostowi napiecia.

W dalszym ciagu napiecie jest utrzymy¬ wane na stalym poziomie dzieki dzialaniu regulatora, a prad spada stosunkowo szyb¬ ko do okreslonej wartosci najmniejszej, gdy baterja akumulatorów zostanie nala¬ dowana w 100% (krzywa z2). W ten spo- sóg baterja akumulatorów moze byc nala¬ dowana w najkrótszym czasie i to zapo- moca pradnicy, której moc na zaciskach moze nie byc tak duza, jak w ukladach znanych. Zaleta ta jest szczególnie donio¬ sla w przypadku stosowania akumulato¬ rów niklowo - zelaznych lub niklowo-kad- mowych. Poniewaz odpowiednia chwila, rozpoczecia dzialania regulatora moze byc wyznaczona dokladnie przez nastawienie opornika V, wlaczonego w szereg do cew¬ ki regulatora lub krazkowego opornika weglowego 8 zapomoca nakretki 10, baterja akumulatorów moze byc ladowana bez o- bawy uszkodzenia lub przeladowania. Spo¬ sób ladowania baterji akumulatorów pra¬ dem o stalem natezeniu zapobiega normal¬ nie zjawisku zsiarczenia plyt akumulato¬ rów olowiowych. Gdyby jednak nastapilo zsiarczenie, to doprowadzanie najwieksze¬ go pradu ladowania do baterji rozladowa¬ nej przez czas dluzszy zapewnia latwe za¬ trzymanie lub poprawienie procesu zsiar- czania. Inna cecha ukladu wedlug wyna- — 3 —lazku jfist te; ze nozna korzystnie ztizyt- kowac zwiekszona moc na zaciskach, jaka zwykle otreymuje sie w pradnicach o zmiennej szybkosci w stanie nieogrzanym.

W szczególnym ukladzie wzbudzania, przedstawianym na fig. lr uzwojenie wzbu¬ dzajace 6 jest wlaczone pomiedzy pomoc¬ nicza szczotke a i szczotke glównaj 4, nato¬ miast uzwojenie 6' jest przylaczone do glównych szczotek b, c, przyczem obwody obu uzwojen sa zamkniete przez zwarcie nierochomych kontaktów 5 kontaktem 4, tak iz w chwili rozwarcia kontaktów 5 wy¬ mienione obydwa uzwojenia zostaja pola¬ czone w szereg z opornikiem weglowym 8 FCgttliutora. Oczywiscie pradnica moze po¬ siadac jesacze inne uzwojenia wzbudzaja¬ ce €\ iip; ttzwojenia szeregowe. Na rysun¬ ku uzwojenia 6, 6' i 6" sa przedstawione w sposób symboliczny, gdyz w rzeczywisto¬ sci tizwofenia te sa rozmieszczone na bie¬ gunach pradnicy.

Fig, 3 i 4 przedstawiaja inne przykla¬ dy ukUdów wzbudzajacych. Na fig. 3 u- zwojeoia 6, 6* sa polaczone równolegle i wlAcaone miedzy pomocnicza szczotke a i glówna saezotke b poprzez kontakty 4, 5.

Na lig. 4 uzwojenie 6 jest wlaczone bezpo¬ srednio miedzy pomocnicza szczotke a i gló^fna szczotke b, natomiast uzwojenie 6* jeit przylaczone do Równych szczotek1 6, c pGftrzez kontakty 4r 5, 5; w ten sposób przy mtwareiu kontaktów 4, 5, 5 opornik weglowy 8 regulatora jest wlaczony w ob¬ wód tylko w szereg z uzwojeniem 6'.

Z#s-tr $5>efc>eni4i patentowe. 1* Instalacja elektryczna, zwlaszcza do oswietlania i ogrzewania pociagów, po¬ siadajaca pradnice £. fetaleni natezeniu pra¬ du, regulowana wewnetrznie i wspólpracu¬ jaca z regulatorem stalego napiecia! zna¬ mienna tern, ze regulator stalego napiecia jest zaopatrzony w opornik, rozrzadzany zapomoca ruchomego rdzenia elektroma¬ gnesu, na którym to rdzeniu jest osadzony kontakt ruchomy, zwierajacy parzy nie¬ czynnym regulatorze dwa kontakty, a wiec i wymieniony opornik, którego konce sa przylaczone do tych dwóch kontaktów, wskutek czego calkowita moc na zaciskach pradnicy zostaje uzyta do ladowania ba- terji akumulatorów, dopóki napiecie lado¬ wania nie osiagnie wartosci, odpowiadaja¬ cej okreslonemu stopniowi naladowania baterji akumulatorów, poniewaz wówczas dzieki wciagnieciu rdzenia elektromagnesu, dwa wymienione kontakty zostaja rozwar¬ te, a regulator uruchomiony, utrzymujac napiecie w przyblizeniu na stalym pozio¬ mie. 2. Instalacja elektryczna wedlug zastrz. 1, znamienna tern, ze w oelu nasta¬ wiania regulatora tak, by rozpoczynal swe dzialanie przy okreslonem napieciu, jest zaopatrzona w dodatkowy nastawmy opor¬ nik, wlaczony w szereg do cewki elektro¬ magnesu lub w mechaniczne urzadzenie na- stawcze, sluzace do nastawiania opornika, rozrzadzanego ruchomym rdzeniem elek¬ tromagnesu. 3. Instalacja wedlug zastrz. 1, zna¬ mienna tem, ze opornik, rozrzadzany ru¬ chomym rdzeniem elektromagnesu, jest zlozony z szeregu krazków weglowych.

J. Stone & Company Limited.

Zastepca: M. Skrzypkowski, rzecznik patentowy.Do opisu patentowego Nr 22785. 6 2 jr * s Druk L. Boguslawskiego i Ski, Warszawa.