DE675202C - Einrichtung zur Konstanthaltung der Spannung von insbesondere von Fahrzeugachsen angetriebenen, mit veraenderlicher Drehzahl laufenden Gleich- oder Wechselstromgeneratoren - Google Patents
Einrichtung zur Konstanthaltung der Spannung von insbesondere von Fahrzeugachsen angetriebenen, mit veraenderlicher Drehzahl laufenden Gleich- oder WechselstromgeneratorenInfo
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- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
- H02J7/14—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries for charging batteries from dynamo-electric generators driven at varying speed, e.g. on vehicle
- H02J7/16—Regulation of the charging current or voltage by variation of field
- H02J7/30—Regulation of the charging current or voltage by variation of field using armature-reaction-excited machines
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Description
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Konstanthaltung der Spannung von insbesondere
von Fahrzeugachsen angetriebenen, mit veränderlicher Drehzahl laufenden Gleich-5
oder Wechselstromgeneratoren mit einer primärseitig an einer Bezugsspannung liegenden
und mit proportionaler Drehzahl laufenden Erregermaschine der Metadynenbauart. Der
Zweck der Erfindung besteht darin, mittels geeigneter Einrichtungen zu bewirken, daß
der Generator eine Gleich-, Wechsel- oder Mehrphasenspannung abgibt, welche der der
Erregermaschine aufgedrückten Bezugsspannung, beispielsweise der Spannung einer Gleichstromhilfsstromquelle, möglichst genau
proportional ist.
Derartige Anlagen werden beispielsweise zur Speisung von Lichtnetzen, Heiz- und
anderen Geräten auf Fahrzeugen sämtlicher Arten benötigt. In diesen Fällen sind gewöhnlich
von der Fahrzeugachse angetriebene Stromerzeuger und eine Batterie vorhanden, die durch den Stromerzeuger aufgeladen
wird und zur Speisung des Lichtnetzes und
a5 sonstiger elektrischer Geräte dient, wenn das
Fahrzeug anhält oder wenn die Geschwindigkeit des Fahrzeugs unter einen bestimmten
Wert gesunken ist.
Bei von der Fahrzeugachse angetriebenen Stromerzeugern und Erregereinrichtungen
soll der Generator, insbesondere im Hinblick auf das Lichtnetz, an die Verbraucher bei
jeder innerhalb bestimmter Grenzen liegenden Geschwindigkeit des Fahrzeugs eine konstante
Spannung liefern. Der Generator soll ferner die für die Hilfseinrichtungen auf dem
Fahrzeug vorgesehene Batterie innerhalb der gleichen Geschwindigkeitsgrenzen mit einem
geeigneten Ladestrom versorgen. Hierbei soll dieser Ladestrom auf einen kleinen Betrag
herabgesetzt werden, wenn die Spannung der Batterie einen bestimmten Wert (für gewöhnliche Batterien 2,4 Volt je Zelle)
erreicht haj:.
Die oben beschriebenen Einrichtungen können zweckmäßig auch für Wechselstromerzeugungsanlagen
verwendet werden, bei denen der Stromerzeuger vor; einer mit veränderlicher
Drehzahl laufenden Kraftmaschine, beispielsweise einer Wasserturbine,
angetrieben und eine konstante, von der Drehzahl der Kraftmaschine unabhängige Klemmenspannung
angestrebt wird.
Für die genannten Zwecke sind bisher fach Anordnungen mit mehr oder wenige^
normalen Maschinen und besonderen, fe
empfindlichen Regelvorrichtungen verwendet worden'. Es sind auch selbstregelnde Stromerzeuger
mit einer mit proportionaler Drehzahl laufenden Erregermaschine vorgeschlagen
worden, die ohne jede besondere Regelvorrichtung, wie Relais, Schnellregler usw.,
das gleiche Ziel zu erreichen suchen.
Die Erfindung ermöglicht eine Verbesserung derartiger Einrichtungen, und zwar besitzen
gemäß der Erfindung der Generator und die als Metadyne ausgebildete Erregermaschine
innerhalb eines bestimmten Drehzahlbereichs den gleichen oder annähernd den
gleichen Sättigungsgrad. Dadurch wird eine wesentlich größere Genauigkeit der Proportionalität
zwischen der EMK des Generators und der von der Hilfsstromquelle der Metadyne primärseitig aufgedrückten Spannung
erzielt. Wenn dagegen die Charakteristik des magnetischen Kreises des Generators und die
Charakteristik des magnetischen Kreises der Erregermaschine derart gewählt werden
würde, daß die eine Maschine bei einer höheren Geschwindigkeit gesättigt wird als
die andere, so würde sich das Verhältnis der EMK des Generators zu der Spannung an
den primären Bürsten der Erregermaschine entsprechend der Drehzahl der Maschine
ändern.
Die Erfindung ist in der Zeichnung in mehreren Ausführungsbeispielen veranschaulicht.
Abb. ι zeigt einen Generator ι mit einer
Erregerwicklung 2, die von einer auf der ■■■-' Generatorwelle 4 angeordneten Umformermetadyne
mit Strom versorgt wird. Die Metadyne wird primärseitig von einer nicht gezeichneten Hilfsstromquelle aus gespeist.
Mit Metadyne wird eine elektrische Maschine bezeichnet, die ähnlich wie eine Gleichstrommaschine
einen mit Wicklungen versehenen umlaufenden Anker und einen oder mehrere Stromwender besitzt. Bei der einfachsten
Bauart der Metadyne sind zwei Paar Bürstensätze auf dem Stromwender
vorgesehen, von denen die sog. primären Bürsten mit einer Gleichstromquelle, die sekundären
Bürsten mit dem Verbraucher verbunden sind. Der Anker läuft in dem Feld um, das von den in den Ankerwicklungen
fließenden Strömen erzeugt wird. Bei Verwendung eines Ständers stellt dieser für die
von den Ankerwicklungen erzeugten Flüsse einen Weg von geringem magnetischem
-.·■ Widerstand dar.
Der Ständer kann auch mit verschiedenen die elektrischen und mechanischen Eigenschaften
der Maschine bestimmenden Regel-Wicklungen versehen sein. Beispielsweise
.%ifftin auf dem Ständer eine Wicklung unter-
||gÄ>racht sein, die einen in der Richtung der
primären Bürstenachse wirkenden Fluß erzeugt. Hierdurch wird die erforderliche Erregung,
die der primäre Strom aufzubringen hat, verringert. Bei einer derartigen Maschine
wird die an den sekundären Bürsten verfügbare Energie teilweise oder hauptsächlich der
Antriebswelle entnommen.
Bei einer solchen Anordnung ruft der sekundäre Strom der Metadyne in Richtung der
sekundären Bürstenachse mit den Bürsten b, d eine derartige Durchfiutung hervor, daß zwischen
den primären Bürstende eine EMK erzeugt wird, die annähernd gleich ist der von
der äußeren Stromquelle aufgedrückten EMK V. Der in dem sekundären Stromkreis
fließende Strom ist daher im wesentlichen proportional der Spannung der äußeren
Stromquelle und umgekehrt proportional der Drehzahl der Welle. Wenn der magnetische
Sekundärkreis der Metadyne bei niedriger Drehzahl nur teilweise gesättigt ist, so ist der
Sekundärstrom entsprechend größer.
Bei Drehzahländerungen der Welle wird go sich also die Erregung des Generators umgekehrt
proportional zu der Drehzahl ändern, so daß die Spannung U des Generators im
wesentlichen proportional der an den primären Bürsten der Metadyne liegenden Spannung
ist. Für Werte der Erregung, für welche der magnetische Kreis des Generators gesättigt
ist, kann seine Klemmenspannung trotzdem proportional der Primärspannung gehalten
werden, wenn der magnetische Sekundärkreis der Metadyne zu der gleichen Zeit in dem gleichen Maße gesättigt ist.
Abb. 2 zeigt die Charakteristik einer solchen Einrichtung über einen bestimmten
Drehzahlbereich. Auf den Ordinaten ist das Verhältnis der Generator spannung U zu der
oben mit Bezugsspannung bezeichneten Spannung V der äußeren Stromquelle, beispielsweise einer Batterie, und auf der Abszisse
ist die Drehzahl N der Antriebswelle auf getragen. Der Generator ist bei verhältnismäßig
sehr kleinen Drehzahlen der Welle bereits magnetisch gesättigt. Der von der äußeren
Stromquelle aufgenommene, mit abnehmender Drehzahl'zunehmende Strom kann jedoch
durch einen Widerstand oder durch andere Mittel begrenzt werden, so daß die Generatorspannung
bei sehr kleinen Drehzahlen verringert wird.
Wird die Drehrichtung des Generators umgekehrt, so bleibt die Polarität der Generator-Spannung
unverändert, sofern die Polarität
der äußeren Spannungsquelle nicht geändert wird; das Verhältnis der beiden Spannungen
bleibt dadurch positiv.
Abb. 3 zeigt weitere Charakteristiken, die man erhält, wenn die Magnetisierungskurven
der magnetischen Kreise der Metadjme und des Generators nicht genau proportional sind
und wenn sich in dem primären Kreis der Erregermaschine ein Widerstand befindet.
ίο Die Charakteristik A B beispielsweise zeigt
die Wirkung der relativen Zunahme der Sättigung des Generators im Verhältnis zu derjenigen
der Metadyne. In diesem Falle wächst das Verhältnis U mit steigender Drehzahl. Die Charakteristik A C zeigt ein
■Ansteigen des Verhältnisses ψ mit abnehmender
Drehzahl des Generators. Eine derartige Charakteristik erhält man, wenn" die Sättigung
der Metadyne relativ zur Sättigung des Generators zunimmt.
Die Charakteristik A D erhält man, wenn bei hohen Drehzahlen die Sättigung der Metadyne
rascher erfolgt als diejenige des Generators und bei niedrigen Drehzahlen die Sättigung des Generators rascher erfolgt.
Bei dem Ausführungsbeispiel nach Abb. 4 wird der Generator 1 von der Metadyne 3 erregt.
Er speist die Lampen6, die Heizgeräte/ und eine Batterie 8 mit den zugehörigen
Schaltern 9, 10 bzw. 11 und den Sicherungen
12 und 13. Die Batterie 8 drückt den primären Bürsten a, c der Metadyne eine Spannung
auf. Es ist ferner ein elektromagnetischer Schalter 14 mit zwei Erregerspuleni5
und 16 vorgesehen, von denen die Spule 15 parallel zur Metadyne 3 und zum Generator 1
und die Spule 16 in Reihe mit der Batterie liegen. Die Spulen 15 und 16 sind in der bei
Fahrzeugbeleuchtungseinrichtungen bekannten Weise derart geschaltet, daß, sofern ein
Strom, von der Batterie über die Spule 16 zum Generator fließt, die magnetische Wirkung
der Spule 16 der magnetischen Wirkung der Spule 15 entgegenwirkt. Der Schalter 14
ist geöffnet, wenn die Spulen 15 und 16 unerregt sind. Zwischen der Batterie \8 und der
primären Bürste α der Metadyne liegt ein Widerstand 17, der bei geschlossenem Schalter
14 überbrückt wird.
Weiterhin ist noch ein elektromagnetischer Schalter 18 mit der Erregerspule 19 vorgesehen.
Die Erregerspule 19 erhält über einen Zwischenschalter 20 des Schalters 14 Strom,
wenn der Schalter 14 geschlossen ist. Der Schalter 18 verbindet bei geschlossenem
Schalter 14 die Klemmen der Batterie mit den Klemmen des Generators 1. Der Schalter 18
ist mit einer Zeitverzögerungseinrichtung, beispielsweise einer Dämpfungseinrichtung
21, versehen.
Sind im Stillstand des Generators 1 der
Schaltern geschlossen und die Schalter 14
und 18 geöffnet, so wird der Metadyne primärseitig über den Widerstand 17 ein geringer
Strom zugeführt, so daß in der primären Kommutierungsachse der Metadyne eine Durchflutung hervorgerufen wird. Beginnt
der Generator umzulaufen, so wird infolgedessen an den Klemmen des Generators eine
Spannung erzeugt. Bei einer bestimmten Drehzahl wird der Schalter 14 durch die
Wirkung der Spule 15 geschlossen, der Widerstand 17 überbrückt und somit die an
die primären Bürsten a, c der Metadyne angelegte Spannung auf die volle Batteriespannung
vergrößert. Dies bewirkt eine Vergrößerung der Klemmenspannung des Generators auf einen Wert, der angenähert gleich
oder vorzugsweise etwas größer ist als der Wert der Batteriespannung. Kurze Zeit nach
dem Schließen des Schalters 14 und des Zwischenschalters 20 wird auch der Schalter
18 geschlossen.
Nimmt die Drehzahl des Generators weiterhin zu, so wird die Batterie weiterhin aufgeladen.
Sinkt jedoch die Drehzahl wieder unter einen bestimmten Wert, so daß die Klemmenspannung des Generators kleiner
wird als die Spannung der Batterie, so schickt die Batterie einen Entladestrom durch
den Generator. Die Umkehr der Stromrichtung in der Spule 16 bewirkt das Öffnen der
Schalter 14, 20 und 18. Die Metadyne 3 ist dann mit der Batterie 8 wiederum nur über
den Widerstand 17 verbunden, welcher, sobald die Drehzahl einen bestimmten Wert
wieder überschreitet, überbrückt wird.
Um ein Überladen der Batterie zu vermeiden, ist zwischen dem Generator 1 und der
Batterie 8 ein Widerstand 22 vorgesehen. Der Widerstand 22 ist gewöhnlich über einen elektromagnetischen
Schalter 23 kurzgeschlossen, dessen Erregerspule 24 an den Klemmen der Batterie 8. liegt. Wenn die Batteriespannung
einen bestimmten, der vollen Ladung entsprechenden Betrag erreicht hat, beispielsweise
2, 4VoIt je Zelle, wird ders Schalter 23
geöffnet und somit der Ladestrom auf einen geringen Wert herabgesetzt.
Statt den Ladestrom durch einen Widerstand zu verringern, kann auch die Metadyne
mit einer Stromregelwicklung versehen werden, deren Durchflutung in der Richtung der
sekundären Bürstenachse wirkt. Die Durchflutung der Regelwicklungjcann sich gegebenenfalls
entweder in Abhängigkeit von der Spannung der Hilfsstromquelle oder von der
Belastung des Generators oder von beiden Größen ändern und dadurch der sekundäre
Strom der Metadyne und- die Erregung des Generators in der gewünschten Weise ge-
regelt werden. Die in der Zeichnung nicht dargestellte Stromregelwicklung wird von der
Batterie 8 gespeist und ist derart geschaltet daß sie den sekundären Strom der Metadyne
und somit die Erregung des Generators verringert. Die Stromregelwicklung wird daher
wie der Widerstand 22 je nach der Batteriespannung durch ein Relais aus- oder
• eingeschaltet. Die Stromrichtung in der ίο Stromregelwicklung muß umgekehrt werden,
wenn die Drehrichtung der Metadyne sich ändert.
Bei dem Ausführungsbeispiel nach Abb. 5 ist die Bezugsspannungsquelle für den Primärkreis
der Erregermaschine 3 eine Batterie 25. Die Erregermaschine 3 ist mit Ständerwicklungen
26 und 27 versehen, deren Durchflutungen in Richtung der primären Kommutierungsachse
wirken. Durch diese Ständerwicklungen wird der primäre Strom der
Metadyne und damit die der Batterie entnommene Leistung herabgesetzt; die Metadyne
3 wird im wesentlichen die für die Lieferung des sekundären Stromes erforderliehe
Energie hauptsächlich oder gänzlich von der Welle 4 erhalten. Die Energieabgabe der
Batterie beschränkt sich dann nur auf die Speisung des primären Stromkreises der
Metadyne mit einer Leistung, die gegenüber der von den Sekundärbürsten der Metadyne
abgegebenen Leistung etwa mit der Erregerleistung einer normalen Gleichstrommaschine
zu vergleichen ist.
Abb. 6 zeigt eine Einrichtung, bei welcher der in der Ständerwicklung 27 fließende
Strom durch einen Regler, beispielsweise einen Tirrillregler 28, geregelt wird, der auf
die Spannung des Generators 1 anspricht und die Aufgabe hat, labile Spannungsänderungen
zu vermeiden und die Genauigkeit der gesamten Regelanordnung zu vergrößern. In
Reihe mit den primären Bürsten a, c der Metadyne 3 liegt ein Widerstand 29. Der
Spannungsabfall dieses Widerstandes verringert die Spannung an den Bürsten a, c.
Der Regler 28 bewirkt ein Ein- und Ausschalten der Wicklung 27 und damit eine Änderung der Durchflutung in der primären
Kommutierungsachse der Metadyne. Diese Änderung der Durchflutung bewirkt eine
Änderung des primären Stromes und somit auch eine Änderung des Spannungsabfalls an
den Klemmen des Widerstandes 29. Dadurch wird auch eine entsprechende Änderung des
sekundären Stromes der Metadyne hervorgerufen, der in gleicher Weise die Erregung des
Generators derart ändert, daß die Klemmenspannung im wesentlichen konstant gehalten
wird. -
-Die Metadyne kann noch mit einer zusätzlichen, in dem primären Stromkreis der
Metadyne liegenden Wicklung versehen sein, und zwar ähnlich wie bei der Anordnung
nach Abb. 5 (Wicklung 26).
Bei dem Ausführungsbeispiel nach Abb. 6 ist ferner zwischen der Batterie 31 und den
Lampen 32 ein Widerstand 30 eingeschaltet, wenn der Schalter 33 nach rechts umgelegt ist.
Ist der Schalter 33 nach links umgelegt, so wird der Widerstand 30 überbrückt und die
Batterie vom Generator 1 abgeschaltet. In dem ersten Falle wird die Batterie aufgeladen.
Die Spannung an den Klemmen der Batterie ist daher hoch. Der Spannungsabfall an dem
Widerstand 30 sorgt aber dafür, daß an den Lampen keine zu hohe Spannung liegt. In dem
zweiten Fall, wenn die Batterie entladen wird, ist eine niedrigere Spannung vorhanden, die
ohne weiteres an die Lampen angelegt werden kann. Auf diese Weise liegen die Fäden der
Lampen praktisch stets an der gleichen Spannung.
Der Schalter 33, der die Batterie 31 mit dem
Generator 1 verbindet, wird durch einen Elektromagneten mit den Erregerspulen 35
und 36 betätigt.. Die Erregerspule 35 liegt an den Klemmen des Generators 1, und die Erregerspule
36 liegt im Hauptstromkreis, und zwar zwischen der Batterie 31 und dem Generator
i. Wenn die Batterie 31 aufgeladen
wird, ist der Schalter 33 infolge der Wirkung der Spule 35, die noch durch die Durchflutung
der Spule 36 verstärkt wird, nach rechts umgelegt. Steigt jedoch die Batteriespannung
derart, daß die Batterie sich zu entladen beginnt, so fließt in der Spule 36 ein Strom in
der umgekehrten Richtung, so daß die Spule 36 der Spule 35 entgegenwirkt. Der Schalter
33 wird infolgedessen nach links umgelegt. Dadurch wird der Ladestromkreis unterbrochen
und der Widerstand 30 kurzgeschlossen. Solche Verbraucher, die bei einer
niedrigen Drehzahl nicht mit Strom versorgt zu werden brauchen, können zwischen dem
Generator 1 und dem Schalter 33, .wie bei 34 angegeben ist, angeschlossen werden.
Bei dem Ausführungsbeispiel nach Abb. 6
sind in der Metadyne 3 oder in dem Generator 1 in bei gewöhnlichen Gleichstrommaschinen
bekannter Weise permanente Magnete 41 no bzw. 42 vorgesehen. Der Zweck dieser Maßnahme
besteht darin, in der primären Kommutierungsachse der Metadyne 3 eine Anfangsmagnetisierung
zu erzielen, so daß bereits bei kleinen Drehzahlen eine gewisse Spannung an den Klemmen des Generators
erzeugt wird. Diese Spannung dient dazu, daß der elektromagnetische Schalter 33 sofort
anspricht, wenn eine bestimmte Drehzahl erreicht wird.
Sind die permanenten Magnete 42 in der Achse der Hauptbürsten des Generators 1 an-
geordnet, so muß der Generator ι mit einer Wicklung 43 versehen sein. Diese Wicklung
liegt an dem Hilfsbürstenpaar 44, 45, so daß durch die permanenten Magnete 42 über den
Hilfsbürstenstromkreis in der Wicklung 43 ein Strom hervorgerufen und dadurch die
gewünschte Anfangserregung des Generators erzielt wird. Durch den Einbau der Wicklung
43 ergibt sich bekanntlich infolge ihres Anschlusses an die Hilfsbürsten 44, 45 der
weitere Vorteil einer Kompoundierungswirkung, welche eine Vergrößerung der Klemmenspannung
des Generators hervorzurufen versucht, wenn der sie durchfließende Strom sich vergrößert. Hierdurch wird dem durch
Widerstand und Ankerrückwirkung des Generators verursachten Spannungsabfall entgegengewirkt.
Diese Art der Kompoundierung hat den Vorteil, daß es nicht nötig ist, die Kompoundspule 43 umzupolen, wenn die
Drehrichtung der Welle umgekehrt wird.
Abb. 7 zeigt eine gegenüber der Anordnung nach Abb. 6 etwas abgeänderte Ausführungsform
der Erfindung. Der bei dieser Ausführungsform mittelbar auf die Erregerwicklung 27 der Metadyne einwirkende Vibrationsregler
28 ist bei der Anordnung nach Abb. 7 durch einen auf die Batteriespannung ansprechenden Kohledruckregler 37 ersetzt.
Dieser zur Unterstützung der Regelwirkung der Metadyne vorgesehene Regler 37 beeinflußt
unmittelbar die Nebenschlußwicklung 2 ; er schließt diese mehr oder weniger kurz, so
daß die Generatorspannung angenähert konstant gehalten wird.
Abb. 8 zeigt ein anderes Ausführungsbeispiel, bei dem ein kleiner Motorgenerator vorgesehen
ist, der aus zwei kleinen Maschinen
38 und 39 besteht. Die Maschine 38 ist ungesättigt, nebenschlußerregt und unmittelbar
an die Klemmenspannung des Hauptgenerators ι angeschlossen. Die andere Maschine
39 speist die Metadyne 3 über die Primärbürsten a, c. Die Maschine 39 ist stark gesättigt
und wird von der gleichen Stromquelle erregt wie die Maschine 38. Da die Maschine 38 ungesättigt ist, wird sie die Maschine
38 mit praktisch konstanter Drehzahl antreiben, und zwar auch dann, wenn die Klemmenspannung des Generators 1 stark
schwankt. Sofern die Maschine 39 mit konstanter Drehzahl angetrieben wird, erzeugt
sie eine konstante Spannung, wenn der Fluß konstant ist. Dies wird durch die Sättigung
der Maschine erreicht, und zwar auch dann, wenn die Durchflutung der Erregerwicklung
sich etwas ändert. Die gesättigte Maschine 39 kann auch nebenschlußerregt oder beide
Maschinen 38, 39 können nebenschlußerregt und von der gleichen Stromquelle wie die
Maschine 38 erregt sein.
Abb. 9 zeigt eine weitere Möglichkeit zur Speisung der primären Bürsten der Metadyne.
Die Einrichtung nach Abb. 9 ist besonders bei Wasserkraftanlagen zweckmäßig, und
zwar für den Fall, daß eine Stromquelle für den Primärstromkreis der Erregermaschine
zunächst nicht zur Verfügung steht. .Eine nicht gezeichnete kleine reglerlose Turbine
treibt die Hilfsmaschine 40 an. Die Drehzahl der Turbine ist gerade innerhalb mäßiger
Belastungsgrenzen konstant, weil die Reibungsverluste sehr groß sind und praktisch
den ganzen Betrag der aufgedrückten mechanischen Energie ausmachen. Der Hilfsgenerator
.40 speist dann die Metadyne 3 über ihre primären Bürsten a, c mit einer konstanten
Spannung. Die Metadyne 3 wiederum · speist die Erregerwicklung 2 des Hauptgenerators,
beispielsweise eines Wechselstromerzeugers 1, mit einer Spannung, die sich annähernd
umgekehrt proportional mit der Drehzahl der Welle 4 ändert. Man erhält infolgedessen
an den Klemmen des Stromerzeugers ι eine von der Drehzahl der 8g
Welle 4 unabhängige konstante Spannung, die ihrerseits aber ohne besondere Hilfsmittel
als Bezugsspajinung für die Erregermaschine 3 nicht ohne weiteres verwendbar ist.
Claims (9)
1. Einrichtung zur Konstanthaltung der Spannung von insbesondere von Fahrzeugachsen
angetriebenen, mit veränderlicher Drehzahl laufenden Gleich- oder Wechselstromgeneratoren mit einer primärseitig
an einer Bezugsspannung liegenden und mit proportionaler Drehzahl laufenden Erregermaschine der Metadynenbauart,
dadurch gekennzeichnet, da'ß der Generator (1) und die Erregermaschine
(3) innerhalb eines bestimmten Drehzahlbereichs den gleichen oder annähernd den gleichen Sättigungsgrad besitzen.
'
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Metadyne
und der Generator zur Erzielung einer geringen Änderung der Proportionalität zwischen Generatorspannung (U) und Bezugsspannung
(V) in den einzelnen Abschnitten des betriebsmäßigen Drehzahlbereichs mit verschiedenen günstig gewählten
Sättigungsgraden arbeiten.
3. Einrichtung nach Anspruch 1 und 2, bei der der Generator auf einen Verbraucherkreis
und auf eine Batterie, mit der auch die Primärbürsten der Erregermaschine in Verbindung stehen, arbeitet,
dadurch gekennzeichnet, daß beim Überschreiten einer bestimmten Mindestdrehzahl des Generators (1) mit Hilfe elektro-
magnetischer Schaltvorrichtungen (14) ein im primären Stromkreis der Erregermaschine
(3) liegender Widerstand (17) überbrückt und nach kurzer Zeit durch
eine weitere elektromagnetische Schaltvorrichtung (18) der Hauptstromkreis
geschlossen wird (Abb. 4).
4. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 3> dadurch gekennzeichnet, daß auf der Erregermaschine
oder dem Generator permanente Magnete (41 bzw. 42) vorgesehen sind, die schon bei einer verhältnismäßig
niedrigen Drehzahl an den Klemmen des Generators (i) die Erzeugung einer
Spannung bewirken, die beim Überschreiten
einer festgesetzten Drehzahl auf ein Relais einwirkt, das das Schließen
des Hauptstromkreises bewirkt (Abb. 6).
5. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die primärseitig
an einer Hilfsstromquelle, z. B. an einer Batterie, liegende Erregermaschine
(3) zur Verringerung der über die Primärbürsten (flj c) aufgenommenen Leistung
mit einer oder mehreren Ständerwicklungen (26, 27) versehen ist (Abb. 5
und 6).
6. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, daß die Primärbürsten der Metadyne an die Klemmen
des Generators über einen Widerstand (29) angeschlossen sind und daß die Erregung
der in der Primärbürstenachse der Metadyne liegenden Wicklung (27)
in Abhängigkeit von der Generatorspannung durch einen selbsttätigen Regler
(28) gesteuert wird (Abb. 6).
7. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet,, daß zur Konstanthaltung
der Generatorspaimung in dem Stromkreis der Erregerwicklung (2)
des Generators zur Unterstützung der Steuerwirkung der Erregermaschine (3) ein selbsttätiger Regler (37) vorgesehen
ist, der in ,Abhängigkeit von der Batteriespannung arbeitet (Abb. 7).
8. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Bezugsspannung für den Primärstromkreis der
Erregermaschine von einem stark gesättigten Hilfsgenerator (39) geliefert wird,
der von einem an der Klemmenspannung
* des Hauptgenerators (1) liegenden ungesättigten
Nebenschlußmotor (38) angetrieben wird (Abb. 8).
9. Anordnung für Einrichtungen nach Anspruch 1 und 2, bei denen für die
Speisung des Primärstromkreises der Erregermaschine eine besondere Gleichstromquelle
zunächst nicht vorhanden ist, go dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung
der Bezugsspannung für den Primärstromkreis der Erregermaschine
(3) ein Hilfsgenerator (40) vorgesehen ist, der von einer bei normaler Belastung
mit praktisch konstanter Drehzahl laufenden Kraftmaschine, z.B. einer Wasserturbine,
angetrieben wird (Abb. 9).
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
GB675202X | 1933-03-03 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE675202C true DE675202C (de) | 1939-05-04 |
Family
ID=10492013
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DEP69056D Expired DE675202C (de) | 1933-03-03 | 1934-03-04 | Einrichtung zur Konstanthaltung der Spannung von insbesondere von Fahrzeugachsen angetriebenen, mit veraenderlicher Drehzahl laufenden Gleich- oder Wechselstromgeneratoren |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE675202C (de) |
-
1934
- 1934-03-04 DE DEP69056D patent/DE675202C/de not_active Expired
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