DE671412C - Schaltung zur Beeinflussung der aufladenden Kraft von Stromerzeugern, die eine Sammlerbatterie aufzuladen haben und die durch zwei voneinander unabhaengige und getrennt voneinander schaltbare Gruppen von Stromverbrauchern belastbar sind - Google Patents

Description

In Stromerzeugungsanlagen, wie besonders für die Beleuchtung von Fahrzeugen, werden außer dem Lichtnetz, für das die Anlage in der Hauptsache bestimmt ist, zeitweise auch noch zusätzliche Stromverbraucher zugeschaltet. In solchen Fällen ist manchmal die Leistungsfähigkeit des Generators nicht so hoch bemessen, daß sie für die Abgabe des vollen Batterieladestromes ausreicht, wenn außer den

ίο Hauptstromverbrauchern auch noch die Stromverbraucher eingeschaltet sind.

Dann muß eine Anordnung angewendet werden, bei der die Größe des Ladestromes, die bei entladener Batterie zustande kommen kann, auf einen niedrigeren Wert Degrenzt wird, wenn der zusätzliche Stromverbraucher der Anlage Strom entzieht, als wenn er nicht eingeschaltet ist. ■

Der Generator von derartigen Anlagen gerät naturgemäß nur dann in Gefahr überlastet zu werden, wenn das Licht eingeschaltet ist. Bei Tagesfahrt hingegen, wo Lichtstrom nicht gebraucht wird, könnte der Generator ohne weiteres neben der Stromabgabe an den Zusatzstromverbraucher auch noch den vollen Ladestrom liefern.

Nun haben aber alle die Anordnungen, die angewendet werden können, um mit ihrer Hilfe den Batterieladestrom auf einen niedrigeren Wert zu begrenzen, wenn der Zusatzstromverbraucher zugeschaltet wird, die Eigenschaft, auch dann noch zu wirken, wenn Lichtstrom nicht gebraucht wird.

Die Erfindung hat eine Schaltung zum Gegenstand, bei welcher eine Vorrichtung vorhanden ist, durch welche beim Einschalten der zusätzlichen Stromverbraucher der Ladestrom vermindert wird, wenn die Hauptstromverbraucher bereits eingeschaltet sind, daß aber die ladestromvermindernde Wirkung verhindert wird, sobald die Hauptstromverbraucher ausgeschaltet sind, so daß eine Generatorüberlastung verhindert ist.

Es ist bereits bekannt, bei Generatoren, welche einerseits eine Batterie zu laden haben und an welche andererseits Stromverbraucher, z. B. in Gestalt von Glühlampen, angeschlossen sind, eine Relaisanordnung vorzusehen, welche von dem Strom der Belastung durchflossen wird und welche bei Fließen eines Netzstromes einen Spannungsregler unmittelbar an die Klemmen der Belastung legt, wel-

*) Von dem Patentsucher ist als der Erfinder angegeben worden:

Walter Ballo in Berlin-Niederschöneweide.

eher den stromliefernden Generator so beeinflußt, daß an der Belastung stets die gleiche Spannung auftritt. Verschwindet der Netzstrom durch Ausschalten der Belastung oder sinkt er in anderen Fällen, so wird der erwähnte Spannungsregler vom Netz abgesehal-¹ tet und unmittelbar an die Klemmen des Ge-' nerators angeschlossen, wobei er in diesem Fall den Generator auf die höchste Ladespannung der angeschlossenen Batterie einregelt. Abgesehen davon, daß es bei dieser bekannten Schaltung an der Unterteilung der Belastung in zwei verschiedene voneinander unabhängige und getrennt zu behandelnde Gruppen fehlt, konnte dort auch die erstrebte Wirkung nicht eintreten, im Gegenteil war es möglich, daß bei der Erzeugung der hohen Ladespan, nung auch den angeschlossenen ersten Verbrauchern eine ebenfalls zu hohe Spannung zo zugeführt wurde, wie es umgekehrt beim Einregeln der Belastungsspannung an dem Verbraucher vorkommen konnte, daß die Maschine überlastet wurde. Durch die erfindungsgemäße Anordnung, bei welcher eine ladestromvermindernde Wirkung immer dann ausgeübt wird, wenn die zusätzliche, nur selten eingeschaltete Belastungsgruppe angeschlossen ist und auch nur dann, wenn außerdem die Normallast angeschlossen ist, werden solche Gefährdungen der Maschine vermieden und dennoch letztere für den Normalfall voll ausgenutzt.

Die Erfindung wird, an Hand der Abbildungen noch näher erläutert. Die Abb. 1,2 und 3 zeigen je ein Ausführungsbeispiel der Erfindung. A bezeichnet den Stromerzeuger der Anlage, B seine Erregerwicklung und C eine aus Kohlescheiben aufgeschichtete spannungsregelnde Widerstandssäule. Diese wird durch eine Feder D zusammengedrückt und durch einen Magnet /-/ vermittels eines Ankers E mehr oder weniger wieder entlastet. Je stärker der auf der Säule lastende Druck ist, um so niedriger wird der Säulenwiderstand und um so mehr Erregerstrom kommt zustande. Der Magnet H wird durch die mit der zu regelnden Generator, spannung verbundene Spule F erregt.

Durch einen Magnetschalter GI wird eine Batterie P an den Generator yi angeschlossen, sobald dessen Spannung einen gewissen Wert überschreitet. Liegt die Spannung unter diesem Wert, so befindet sich der Magnetanker / in seiner unteren Stellung und verbindet die Batterie F unmittelbar mit dem Lichtnetz L. Der vom Generator gelieferte Strom trennt sich nach Durchgang durch den Magnetschalter G/ in zwei Teile. Der eine dient zur Aufladung der Batterie P und durchfließt hierbei eine auf dem Regelungsmagnet H sitzende Starkstromwicklung Q. Durch diese verstärkt er den Regelungsmagnet und führt dadurch eine um so stärkere Erniedrigung der geregelten Generatorspannung herbei, je höher der Ladestrom ist. Auf diese Weise wird der Höchstwert des Ladestromes, der bei ganz ,entladener Batterie entstehen kann, auf einen

--bestimmten Wert begrenzt.

Der andere Teil des Generatorstromes fließt über einen Widerstand M nach dem _7ό Hauptstromverbraucher, dem Lichtnetz L.

N -bezeichnet den zusätzlichen Stromverbraucher, der nur zeitweise eingeschaltet wird. Dieser kann beispielsweise in einem Ventilator bestehen oder in einem elektrischen Kocher o. dgl. In dem Ausführungsbeispiel nach Abb. 1 wird die ladestromvermindernde Einwirkung des Zusatzbelastungsstromes dadurch herbeigeführt, daß auch dieser Strom während der Einschaltung des zusätzlichen Verbrauchers die spannungsvermindernde Wicklung Q auf dem Spannungsregler H durchfließt. Dann führt schon ein entsprechend kleinerer Ladestrom die Spannungssenkung auf den Wert herbei, wo die Bat- terie auch im entladenen Zustand nur noch einen geringen Ladestrom aufnimmt.

Erfindungsgemäß wird nun die Verbindung zwischen dem Zusatzstromverbraucher N und dem Generator A nicht fest ausgeführt, sondem durch einen mit dem Lichtschalter O gekuppelten Schalter R₁ welcher in seiner einen Stellung den Zusatzstromverbraucher N voider spannungserniedrigenden Reglerwicklung Q und in der anderen Stellung hinter dieser Wicklung an die Generatorleitung anschließt. Je nachdem die Verbindung des Zusatzstromverbrauchers N mit einem von diesen Punkten erfolgt, übt der Zusatzverbrauchstrom eine Spannungserniedrigende Wirkung aus oder nicht. Durch die Kupplung mit dem Lichtschalter wird nun bewirkt, daß die spannungs- und dadurch die ladestromerniedriende Wirkung des Zusatzverbrauchsstromes nur bei eingeschaltetem, nicht aber bei ausgeschaltetem Licht eintritt, wie das Schaltbild zeigt.

An sich ist es bekannt, bei elektrischen Stromversorgungsanlagen mit Pufferbatterie iugleich mit der Belastung spannungsvermin- no dernde oder -verstärkende Vorrichtungen zu betätigen. Hierbei waren aber bisher andere Gesichtspunkte maßgebend, die zum Teil denen der vorliegenden Erfindung ziemlich mtgegengesetzt lagen, indem beispielsweise die Erregung eines Generators gerade dann erhöht wurde, wenn Belastung eingeschaltet wurde, Wodurch natürlich eine besonders starke Belastung des Generators beim Zuschalten von Verbrauchern eintreten muß. Demgegenüber ist das Ziel der Erfindung gerade die zweckvolle Schonung des Generators

Claims (6)

1. dann, wenn mehr als die Normallast abgenommen werden soll, wobei diese Schonung durch eine ladestromvermindernde Wirkung der zusätzlichen, nur selten eingeschalteten Belastung herbeigeführt wird.

   Statt durch eine mechanische Kupplung mit dem Lichtschalter 0 könnte der Schalter R auch durch einen Elektromagnet betätigt werden, der vom Lichtstrom durchflossen wird. ίο Im weiteren könnte die ladestromvermindernde Wirkung des Zusatzbelastungsstromes statt durch das Mittel einer Starkstromspule Q auf dem Spannungsregler auch durch einen Widerstand herbeigeführt werden, der an Stelle der Wicklung Q in den Batteriekreis eingeschaltet ist. Ein solcher Widerstand übt die gleiche spannungserniedrigende Wirkung aus wie die erwähnte Reglerspule.

   Eine Senkung der Ladestromstärke kann grundsätzlich auch durch Kurzschließung eines Widerstandes JT im Stromkreis der Reglermagnetspule F bewirkt werden, wie in Abb. 2 dargestellt ist. Bei der Benutzung dieses Mittels bei der Erfindung muß der kurzschließende Stromzweig des erwähnten Widerstandes S in Reihe zwei Schalter T und U aufweisen, von denen der eine mit dem Ein- und Ausschalter O der Hauptstromverbraucher und der andere mit dem Ein- und Ausschalter R der Zusatzstromverbraucher mechanisch gekuppelt ist. Eine spannungserniedrigende Wirkung durch Kurzschließen des Widerstandes S soll gemäß der Erfindung nur eintreten, wenn beide Stromverbrauchergruppen angeschlossen sind, nicht aber wenn die eine von ihnen abgeschaltet ist. Aus diesem Grunde müssen die beiden Schalter T und U des den Widerstand S kurzschließenden Stromzweiges so mit jedem zugehörigen Ein- und Ausschalter O und R der Stromverbraucher gekuppelt sein, daß die Schalter beim Einschalten jener Stromverbraucher ebenfalls eingeschaltet werden.

   Eine Verringerung des Ladestromes beim Zuschalten des Zusatzstromverbrauchers N kann auch dadurch herbeigeführt werden, daß der ladestromvermindernde Einfluß verstärkt wird, den der Ladestrom selbst ausübt. Dies kann durch Vergrößerung der Windungszahl der Reglerstarkstromwicklung Q geschehen. In diesem Falle bleibt der Zusatzstromverbraucher N stets in gleicher Weise an die Generatorleitung angeschlossen, ohne daß sein Strom die Reglerwicklung Q durchfließt. Dafür hat ein mit dem Ein- und Ausschalter R der Zusatzstromverbraucher N gekuppelter Hilfsschalter V (Abb. 3) die Aufgabe, bei eingeschaltetem Zusatzstromverbraucher die Zahl der vom Ladestrom durchflossenen Reglerwindungen Q zu vergrößern und beim Ausschalten des Zusatzstromverbrauchers wieder zu verkleinern. Dies bewirkt er beispielsweise durch Kurzschließen eines Teiles Q₁ der Reglerstarkstromwicklung Q.

   Damit diese Einrichtung erfindungsgemäß nur bei ausgeschaltetem Licht in Wirksamkeit treten kann, ist auch der Lichtschalter O mit einem Hilfsschalter gekuppelt, W in Abb. 3, der den Wicklungsabschnitt Q₁ kurzgeschlossen hält, solange das Lichtnetz L aus- geschaltet ist. Dann kann durch das Zuschalten des Zusatzstromverbrauchers N die Zahl der vom Ladestrom durchflossenen Windungen Q des Spannungsreglers nicht vergrößert und damit der Ladestrom nicht verringert werden.

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   i. Schaltung zur Beeinflussung der aufladenden Kraft von Stromerzeugern, die eine Sammlerbatterie aufzuladen haben und die durch zwei voneinander unabhängige und getrennt voneinander schaltbare Gruppen von Stromverbrauchern, die Hauptstromverbraucher und zusätzliche Stromverbraucher, belastbar sind, bei der die Anlage im wesentlichen für die Hauptstromverbraucher bemessen ist und die zusätzlichen Stromverbraucher, für die die Leistungsfähigkeit des Stromerzeugers nicht ausreicht, wenn gleichzeitig alle übrigen Stromverbraucher die Anlage mit ihrem vollen Strom belasten und auch die Sammlerbatterie den vorgesehenen Höchstladestrom aufnimmt, nur zeitweise eingeschaltet sind, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vorrichtung (Q₁ T₁ U₁ VW) vorhanden ist, durch welche bei Einschalten der zusätzlichen Stromverbraucher (N) der Ladestrom vermindert wird, wenn die Hauptstromverbraucher (L) bereits eingeschaltet sind, daß aber die ladestromvermindernde Wirkung verhindert wird, sobald die Hauptstromverbraucher ausgeschaltet sind.
2. 2. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zusätzlichen Stromverbrauch er (iV) in Abhängigkeit von der Stellung des Ein- und Ausschalters (O) der Hauptstromverbraucher (L) selbsttätig vor oder hinter einer mit der Pufferbatterie (P) in Reihe liegenden Stromwickkmg (Q) des Spannungsreglers (CH) angeschaltet werden (Abb. 1).
3. 3. Schaltung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zusätzlichen Stromverbraucher vor oder hinter einem im Batteriekreis liegenden Widerstand angeschaltet werden.
4. 4. Schaltung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Ein- und

   Ausschalter (R) für die zusätzlichen Strom verbraucher mit dem Ein- und Ausschalter (0) für die Hauptstromverbraucher mechanisch oder elektromagnetisch -verbunden ist.
5. 5. Schaltung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein mit der Spannungswicklung (F) des Spannungsreglers (CH) in Reihe liegender Widerstand (S) durch zwei hintereinandergeschaltete Kontakte (UT) kurzschließbar ist, von denen der eine bei Einschalten der Hauptstromverbraucher t.nd der andere bei Einschalten der gelegentlichen Stromverbraucher geschlossen wird.
6. 6. Schaltung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein für einen Teil (Q₁) der Stromwicklung (QQ₁) des Spannungsreglers bei abgeschalteten Verbrauchern (LN) bestehender Kurzschluß nur bei Einschalten aller Verbraucher aufgehoben wird.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen