DE267438C

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Publication number: DE267438C
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KAISERLICHESIMPERIAL

PATENTAMT.PATENT OFFICE.

PATENTSCHRIFTPATENT LETTERING

- M 267438 -KLASSE 21 c. GRUPPE- M 267438 - CLASS 21 c. GROUP

Patentiert im Deutschen Reiche vom 25. April 1911 ab.Patented in the German Empire on April 25, 1911.

Die Erfindung erstreckt sich auf solche selbsttätige Ladestromregler für Zugbeleuchtungsanlagen oder ähnliche Anlagen, bei denen eine mit veränderlicher Geschwindigkeit angetriebene Nebenschlußdynamomaschine einen Sammler lädt und der Regler die Leistung der Dynamomaschine verringert, wenn der Sammler sich in geladenem Zustande befindet.
Die Erfindung besteht darin, daß währendThe invention extends to such automatic charging current regulators for train lighting systems or similar systems in which a variable-speed driven bypass dynamo charges a collector and the regulator reduces the output of the dynamo when the collector is in a charged state.
The invention consists in that during

ίο der Ladung des Sammlers Widerstände für aufeinanderfolgende kurze Zeitintervalle ein-Lind ausgeschaltet werden, wenn der Strom über eine vorher bestimmte Grenze anzuwachsen beginnt. Diese Widerstände sind in verschiedene Stufen geteilt, die zweckmäßig im Werte ansteigen, und die nach Maßgabe des wachsenden Stromes in Tätigkeit treten. Hierbei geschieht dieses periodische Schalten der Widerstände durch Kontaktorgane, die durch im Ladestromkreise liegende Solenoide in schnelle Schwingung gebracht werden, die auf Ströme von verschiedenen, aber nahe beieinanderliegenden Werten ansprechen. Die Widerstände sind in den Feldstromkreis der Dynamomaschine geschaltet. /ίο the charge of the collector resistors for successive short time intervals are switched on and off when the power is on begins to grow beyond a predetermined limit. These resistors are in divided into different stages, which increase appropriately in value, and which according to measure of the growing stream come into action. This periodic switching takes place here the resistances through contact organs, through the solenoids in the charging circuit vibrated rapidly, based on currents of different, but closely spaced, currents Address values. The resistors are connected to the field circuit of the dynamo. /

Eine derartige Einrichtung hat den Vorteil, daß der Ladestrom von einem bestimmten Wert ab begrenzt und annähernd konstant gehalten werden kann, unabhängig von demSuch a device has the advantage that the charging current of a certain Value can be limited and kept approximately constant regardless of the

Anwachsen der Geschwindigkeit des Zuges bzw. der Dynamomaschine. Dabei hat gerade bei Zugbeleuchtungsanlagen, bei denen die Geschwindigkeit der Dynamomaschine und damit auch naturgemäß die Ladestromstärke häufig und innerhalb großer Grenzen schwankt, 3S die Teilung des Widerstandes in Stufen, von denen jede durch einen periodischen Regler beeinflußt wird, ihre Vorteile, denn einerseits tritt bei geringen Überschreitungen des Grenzwertes immer nur ein Teil der Widerstandsregelung in Tätigkeit, und dann wird gerade für Zuganlagen, bei denen dauernd schaltende Apparate infolge von Stößen oder Schwingungen in Unordnung geraten können, zufolge eier Schwingungen der Kontakte die Wirkung dieser nicht so störend beeinflußt. Infolge der Tatsache, daß die Widerstände durch schnell schwingende Anordnungen ein- und ausgeschaltet werden, die auf winzige Schwankungen des Stromes ansprechen, wirkt der Regler wie gesagt außerordentlich empfindlich.Increase in the speed of the train or the dynamo. It just did in train lighting systems where the speed of the dynamo and so that the charging current naturally fluctuates frequently and within large limits, 3S the division of the resistance into steps, each of which is controlled by a periodic regulator is influenced, their advantages, because on the one hand occurs when the limit value is slightly exceeded always only a part of the resistance control in activity, and then it is just for train systems where continuously switching Apparatus can get out of order as a result of shocks or vibrations Eier vibrations of the contacts does not have such a disruptive effect on the effect. As a result the fact that the resistors by rapidly oscillating arrangements and which respond to tiny fluctuations in the current, the Controller, as I said, extremely sensitive.

Die Zeichnung veranschaulicht einen 'Regler in Anwendung bei einem Zugbeleuchtungssystem, bei welchem eine Dynamomaschine mit verschiedener Geschwindigkeit läuft. Der Regler ist selbstverständlich auch für die Verwendung bei ähnlichen Systemen geeignet und kann in verschiedenen Formen zur Ausführung gelangen.The drawing illustrates a 'controller in use in a train lighting system, in which a dynamo machine runs at different speeds. The controller is of course also for use suitable for similar systems and can be implemented in various forms.

Das Beleuchtungssystem besteht aus einer Dynamomaschine mit einem Anker 1 und einer Nebenschluß-Schenkelwicklung 2, zu der zwei Widerstände 3 und 4 in Reihe geschaltet sind, von denen der eine 4 größer als der andereThe lighting system consists of a dynamo machine with an armature 1 and one Shunt leg winding 2, to which two resistors 3 and 4 are connected in series, one of which is 4 larger than the other

ist. Der Regler wird von zwei Hauptstromwicklungen 5 und 6 beeinflußt. Jede Wicklung oder jedes Solenoid ist mit einem Kern 7 bzw. 8 versehen, deren untere Enden an drehbaren Hebeln 9 und 10 befestigt sind, die für gewöhnlich durch Federn 11 und 12 nach oben gezogen werden. Die Feder 12 ist stärker als die Feder 11, wobei die Spannung beider Federn durch einstellbare Befestigungsschrauben geregelt werden kann. Jeder der Kerne 7 und 8 kann schnell schwingen und trägt an seinem oberen Ende ein Kontaktorgan 13, 14, die mit den entsprechenden festen Kontakten 15 und 16 zusammenwirken können, um die entsprechenden Widerstände 3 oder 4 periodisch ein- und auszuschalten. Mit dem Dynamomaschinen - Nebenschluß feld sind Hilfsspulen 17, 18 in Reihe geschaltet, zu dem Zwecke, die Schwingungen der Kontakte zu beschleunigen. Eine entsprechende Spannungsspule 19 ist an die Dynamomaschinenklemmen geschaltet und hat die bekannte Aufgabe, bei einem Wachsen der elektromotorischen Gegenkraft der Batterie bis zu einem vorher bestimmten Werte die Leistung der Lademaschine herabzusetzen. Zu diesem Zwecke schaltet der drehbare Relaisarm 20 in bekannter Weise bei einer bestimmten Ladespannung die Spannungsspulen 21, 22 an die Hauptleitungen 23, 24, wodurch die Regelungsvorrichtung in dem beabsichtigten Sinne be-.■ einflußt wird.is. The regulator is influenced by two main current windings 5 and 6. Every winding or each solenoid is provided with a core 7 or 8, the lower ends of which are rotatable Levers 9 and 10 are attached, usually by springs 11 and 12 upwards to be pulled. The spring 12 is stronger than the spring 11, the tension being both Springs can be regulated by adjustable fastening screws. Each of the cores 7 and 8 can vibrate quickly and has a contact element 13, 14 at its upper end, which can cooperate with the corresponding fixed contacts 15 and 16 to the periodically switch the corresponding resistors 3 or 4 on and off. With the dynamo machines - Shunt field are auxiliary coils 17, 18 connected in series to the Purposes to accelerate the vibrations of the contacts. A corresponding voltage coil 19 is connected to the dynamo machine terminals and has the known task of if the counter electromotive force of the battery grows up to a predetermined value, the performance of the Lower loading machine. For this purpose, the rotatable relay arm 20 switches to known manner at a certain charging voltage, the voltage coils 21, 22 to the Main lines 23, 24, whereby the control device is in the intended sense is influenced.

Der bekannte selbsttätige Schalter 25 verbindet bei einer bestimmten Spannung die Dynamomaschine mit dem Arbeitsstromkreis, der die Batterie 26 und den in parallelen Z,weigen angeordneten Lampenstromkreis 27 enthält.The known automatic switch 25 connects at a certain voltage Dynamo machine with the working circuit, the battery 26 and the in parallel Z, weigen arranged lamp circuit 27 contains.

Die Wirkungsweise der Regelungsvorrichtung ist folgende.The mode of operation of the control device is as follows.

Befindet sich die Dynamomaschine in Ruhe, so ist der selbsttätige Schalter geöffnet und die Batterie dient zur Speisung der Lampen. Die Widerstände 3 und 4 sind kurzgeschlossen, so daß der Widerstand des Dynamomaschinenfeldes ein Minimum beträgt. Wenn die Dynamomaschine infolge der Drehung des Ankers beginnt, sich selbst zu erregen, nimmt die Spannung mit der Geschwindigkeit zu, bis der Punkt erreicht ist, wo der selbsttätige Schalter schließt. Dies tritt ein, wenn die Dynamomaschinenspannung gleich öder etwas größer als die Batteriespannung ist. Nunmehr lädt die Dynamomaschine die Akkumulatorenbatterie und besorgt die Speisung der Lampen. Wenn der Dynamomaschinenstrom dabei über einen vorher bestimmten Wert zu wachsen beginnt, so wird die Hauptstromspule 5 so stark erregt, daß sie den Kern 7 herabzieht und dabei die kurzschließenden Kontakte 13 und 14 trennt, wodurch der Widerstand 3 in den Dynamoschenkelstromkreis eingeschaltet wird, der von geringerer Größe als der Widerstand 4 ist. Der vergrößerte Feldwiderstand verringert die Stromabgabe der Dynamomaschine und ermöglicht der Feder 11, den Kern 7 zu heben und den Widerstand 3 wieder kurzzuschließen. Dieses Spiel wiederholt sich in schneller Aufeinanderfolge, so daß der Magnetismus in der Feldwicklung 2 auf diesem Wert gehalten wird. Hat aber der Dynamomaschinenstrom zufolge weiteren Anwachsens der Zug- bzw. Dynamomaschinengeschwindigkeit die Tendenz, noch weiter zu steigen, so verändert sich auch der Charakter der Schwingungen, indem der Widerstand 3 für immer langer werdende Zeiträume in den Stromkreis eingeschaltet wird, bis ein Punkt des wachsenden Stromes erreicht ist, wo der Widerstand 3 dauernd eingeschaltet bleibt. Steigt der Dynamomaschinenstrom auch noch über diesen Wert hinaus, so wird die zweite Hauptstromspule 6 so stark erregt, daß der Zug der stärkeren Feder 12 überwunden wird. Dies hat zur Folge, daß der Kern 8 in derselben Weise, wie eben für Kern 7 beschrieben wurde, schnell schwingt Und der. größere Widerstand 4 als Zusatz zu dem Widerstand 3 in den Stromkreis ein- und ausgeschaltet wird. Die beiden Widerstände 3 und 4 und die beiden Sätze Schwingkontakte genügen im allgemeinen, den Strom bei gewöhnlichen Verhältnissen zu begrenzen. Es ist jedoch klar, daß weitere zusätzliche AViderstände und Relaiskontaktanordnungen ohne weiteres eingefügt werden können, um den verschiedenen Anforderungen Rechnung zu tragen.If the dynamo is at rest, the automatic switch is open and the battery is used to power the lamps. The resistors 3 and 4 are short-circuited, so that the resistance of the dynamo machine field is a minimum. When the dynamo machine as a result of the rotation of the armature begins to excite itself, the tension decreases at the speed until the point is reached where the automatic switch is reached closes. This occurs when the dynamo machine voltage is equal to or slightly greater than the battery voltage. The dynamo now charges the accumulator battery and takes care of the supply of the lamps. When the dynamo machine current grows above a predetermined value begins, the main current coil 5 is so strongly excited that it pulls the core 7 down and thereby the short-circuiting contacts 13 and 14 separates, whereby the resistor 3 in the dynamo leg circuit is switched on, which is of a smaller size than the resistance 4 is. The increased field resistance reduces the power output of the dynamo and enables the spring 11 to lift the core 7 and short-circuit the resistor 3 again. This game is repeated in quick succession, so that the magnetism in the field winding 2 is held at this value. But the dynamo machine current has according to a further increase in the train or dynamo machine speed, the tendency to increase even further, see above also changes the character of the vibrations by increasing the resistance 3 forever longer periods of time in the circuit is switched on until a point of growing Current is reached, where the resistor 3 remains permanently switched on. The dynamo machine current increases even beyond this value, the second main current coil 6 is so strongly excited that the train of the stronger Spring 12 is overcome. This has the consequence that the core 8 in the same way, as just described for core 7, and the swings quickly. greater resistance 4 than In addition to the resistor 3 in the circuit is switched on and off. The two Resistors 3 and 4 and the two sets of oscillating contacts are generally sufficient, the Limit electricity under normal circumstances. It is clear, however, that further additional A resistors and relay contact arrangements can easily be inserted can to meet the various requirements.

Die Hilfsspulen 17 und 18, die bei dem Ausführungsbeispiel zu den Widerständen parallel geschaltet sind, unterstützen die Hauptstromspulen 5 und 6 beim öffnen der Kurzschlußstromkreise der Widerstände, wodurch die Schwingungen beschleunigt werden. Diese Spulen werden aber, sobald der Stromkreis an den entsprechenden beweglichen Kontakt-Organen 13 oder 14 geöffnet ist, stromlos, so daß ihre unterstützende Wirkung aufhört und die Federn die zugehörigen Kerne schnell in die Kurzschlußlage zurückbringen können. Diese Hilfsspulen können für den Zweck in verschiedener Weise geschaltet werden.The auxiliary coils 17 and 18, which in the embodiment are connected in parallel to the resistors, support the main current coils 5 and 6 in opening the short-circuit circuits of the resistors, whereby the Vibrations are accelerated. These coils are, however, as soon as the circuit is open on the corresponding movable contact organs 13 or 14, de-energized, so that their supporting effect ceases and the feathers quickly move into the associated nuclei can bring back the short-circuit position. These auxiliary coils can be used for the purpose in can be switched in different ways.

Da der Anker der Dynamo von einer Wagenachse aus getrieben wird, so wird seine Drehrichtung von der jeweiligen Fahrtrichtung des Wagens abhängig sein. Es wird dann in bekannter Weise noch ein nicht dar-, gestellter Polwechsler verwendet, um die richtige Polarität in dem äußeren Dynamomaschinenstromkreise aufrechtzuerhalten, wodurch dann das Laden der Akkumulatorenbatterie in der gehörigen Richtung ermöglicht wird.Since the armature of the dynamo is driven from a carriage axle, so is his The direction of rotation depends on the direction of travel of the car. Then, in a known way, a not shown, Placed pole changer used to set the correct polarity in the outer dynamo machine circuits to maintain, which then enables the charging of the accumulator battery in the appropriate direction will.

Claims

Patent claim:
Automatic charging current regulator for charging the batteries of train lighting and similar systems, which are charged by means of a shunt dynamo machine driven at variable speed and the charging current is limited, a relay being provided which reduces the charging current when the battery approaches the full charge, characterized in that when the limit current value is exceeded by means of | arranged in series in the charging circuit Coils (5, 6...), Which influence movable contact elements (13, 14 ...) that work together with fixed j mating contacts (15, 16...), Initially one (3) of several (3, 4. ..) in series in the field circuit with increasing resistances is switched on and off periodically, with a further rise of the current below, steady increase of the switch-on period finally remains switched on, whereupon the other resistances would stand with a further increase of the charging current ( 4....) Can be switched in the same way by the solenoids (6 ...), which are tuned to increasing current strength.

1 sheet of drawings.