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Zugsbeleuchtungseinrichtung.
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werden. Um den Nebenschlussstrom zu verkleinern, ist die Maschine mit einer Hauptstromwicklung versehen worden, die die Ankerrückwirkung kompensiert. Anker und Hauptstromwicklung waren hintereinander geschaltet, während die durch den selbsttätigen Regler betätigte Nebenschlusswicklung bei geringer Drehzahl von grossem Strom, bei hoher Drehzahl von sehr kleinem Strom durchflossen wurde, unter Umständen auch Strom in verkehrter Richtung führen musste, um die Wirkung des remanenten Magnetismus bei hoher Drehzahl zu kompensieren.
Diese Anordnung arbeitet im allgemeinen zufriedenstellend, ist aber durchaus vom selbsttätigen Regler abhängig. Bleibt er in irgendeiner Stellung stecken, so können Spannung und Strom so hoch werden, dass eine Betriebsstörung durch Durchtrennen der Lampen eintritt, oder so tief, dass übermässige Entladung der Batterie die Betriebsstörung herbeiführt.
Wird eine RosenbergmascThine, deren Magnetkreis keine besondere Sättigung aufweist, mit einer Hauptstromwicklung versehen, deren Windungszahl gleich ist der Ankerwindungszahl multipliziert mit dem Wirksamkeitsfaktor, so ist die Ankerrückwirkung für jede Belastung kompensiert. Die Maschine hat also nicht die Tendenz wie eine fremderregte Rosenbergmaschine, bei steigendem Ankerstrom das Primärfeld zu schwächen, sondern das Primärfeld ist durchaus von der Nebenschlusswicklung abhängig.
Für eine gegebene Nebenschlusserregung kann dann bei steigender Drehzahl eine sehr hohe Spannung entstehen.
Gemäss der Erfindung wird durch eine an sich bekannte, besondere Schaltung und Bemessung der Hauptstromwieklung diese Gefahr vermieden. Die Hauptstromwicklung wird nämlich nicht in Reihe mit dem Anker gelegt, sondern wird zwischen Batterie und Lampenstrom eingeschaltet, so dass sie nur vom Lampenstrom durchflossen wird. Diese Wicklung gibt, so lange Lampenstrom gebraucht wird, der Maschine den Charakter einer teilweise fremderregten Maschine. Bei Ausschaltung der Nebenschlusswicklung gibt dann der Anker der Maschine einen Strom ab, der im wesentlichen dem Lampenstrom proportional ist und darüber hinaus eine durch die Remanenz verursachte konstante kleine Komponente enthält. Die Windungszahl der Hauptstromwicklung wird zweckmässig grösser gewählt als die mit dem Wirksamkeitsfaktor multiplizierte Windungszahl des Ankers.
Dadurch wird während der Fahrt der.
Maschinenstrom grösser werden, als der Lampenstrom, so dass anl h bei ausgeschalteter Nebenschlusswicklung während der Fahrt eine gewisse Ladung der Batterie eintritt zum Ersatz für die Entladung beim Halten des Zuges in den Stationen. Beim Nullwert des Lampenstromes tritt durch die Wirkung der Remanenz eine geringfügige Ladung ein.
Es ist ausserdem eine Nebenschlusswicklung derart angebracht, dass das eine Ende mit den kurzgeschlossenen Hilfst ürsten verbunden ist, die die Spannung zwischen den beiden Hauptbürsten halbieren, während das andere Ende mit einem Punkt eines Widerstandes in Verbindung steht, der zwischen positiver und negativer Nutzbürste geschaltet ist. Durch den selbsttätigen Regler kann entweder der Anschlusspunkt der zweiten Nebenschlussklemll1e längs dieses Widerstandes verschoben oder es können Teile dieses
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Hauptstromerregung nicht ausreichen, einen solchen Maschinenstrom hervorzurufen, dass die gewünschte Ladespannung erreicht wird.
Dann schickt der selbsttätige Nebenschhissregler einen Strom in solcher Richtung durch die Nebensehlusswicklung, dass dieser die Hauptstromwicklung unterstutzt. Steigt die Spannung, so wird der Nebenschlussstrom durch den sei'sttätigen Regler geschwächt und kann in weiterer Folge auch verkehrt werden, u. zw. soweit, dass bei genügend geladener Batterie der Ankerstrom dem Lampenstrom gleich wird und keinen Überschuss für Ladung der Batterie ergibt.
Die Schaltung der Hauptstromwieldung ist für Systeme ohne selbsttätigen Regler schon in E. T. Z. 1997. S. 1208, angegeben. Die Anwendung der Maschine mit selbstttätigem Regler in der hier erklärten Schaltung bringt aber bedeutende Vorteile. Der Nebensehlussstrom wird bei dieser Schaltung so klein, dass der Regler wie ein Relais mit Kontakten für geringe Stromstärke gebaut werden kann, deren Verlässlichkeit noch dadurch erhöht wird, dass der Nebensehlussstromkreis mit halber Maschinenspannung arbeitet. Es sind weder Quecksilberkontakte no ; h besondere Stromzuführungen erforderlich, so dass die Betriebssich rheit sehr erhöht und das Volumen des Reglers so gering wird, dass er in die Maschine eingebaut und so die Länge der Verbindungsleitungen auf ein Minimum reduziert werden kann. Bei Maschinen für Automobilbeleuchtung sind solche (infache Regler bekannt.
Bei den grösseren Maschinen für Beleuchtung von Eisenbahnwagen, die sowohl höhere Spannung als bedeutend höheren Strom geben. ist bei der erfindungsgemäss vorgeschlagenen Erregungsanordnung die Verwendung eines ebenso klein gebauten und sicher funktionierenden Reglers möglich. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass beim Nichtfunktionieren des Reglers die Nebenschlusswicklung abgeschaltet werden kann, ohne dass eine unmittelbare Störung der Beleuchtungseinrichtung erfolgt, weil trotz Entfalls der Nebenschlusserregung die Maschine den vollen Lampens'rom und auch einen mässigen Überschussstrom für Ladung der Batterie liefert. Der Wagen kann deshalb bis zur nächsten Revision oder wenigstens bis zur Beendigung der Reise in Betrieb bleiben, wobei die Batteriespannung nur um weniges vom richtigen Wert abweicht.
Die Zeichnung zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei dem die selbsttätige Regelung mittels Zitterreglers R stattfindet,-welcher innerhalb der strichlierten Linie dargestellt ist. Die Maschine hat einen Anker 1 mit Nutzbürsten B1, B2 und kurzgeschlossenen Hilfsbürsten b1. b2. An die negative Nutzbürste B2 ist der negative Pol der Batterie 2 und eine Klemme aller Lampen 3 direkt angeschlossen. Zwischen positiver Bürste Bi und positiver Klemme der Batterie befindet sich ein selbsttätiger Schalter S, welcher innerhalb der strichpunktierten Linie dargestellt ist. In der #Einschaltstellung" dieses Schalters sind die Kontaktpaare 6 und 7 geschlossen. Dieser Einschaltung ist die Unterbrechung der Kontaktpaare 8, 9 zugeordnet und umgekehrt.
Der Schalter wird in bekannter Weise durch eine Spannungswicklung 4 eingeschaltet, wenn die Maschinenspannung der Batteriespannung gleich geworden ist oder sie um ein bestimmtes Mass übersteigt. Eine Hauptstromwicldung 5 unterstützt die Spannungswicklung des se tsttätigen Schalters in bekannter Weise, wenn die Maschine Strom abgibt, während bei Rückstrom der selbsttätige Schalter abfällt und die Kontaktpaare 6 und 7 öffnet.. Die Lampen 3 werden über den von Hand betätigten Schalter 24 mit dem positiven Pol der Batterie verbunden. Die Hauptstromwicklung 10 der Maschine ist vom Lampenstrom durchflossen, wenn der Schalter S in der Einscha'tstellung sich befindet, wenn also die Batterie geladen wird.
Ausser der Hauptstromwieldung 10 ist noch ein zusätzlicher Lampenwiderstand 11 zwischen Batterie und Lampen geschaltet zu dem Zweck, um während der Ladung der Batterie die Spannung an den Lampen annähern ! auf die Ruhespannung der Batterie herabzusetzen.
Fällt bei langsamer Fahrt durch den auftretenden Rückstrom der selbsttätige Schalter ab, so wird die Hauptstromwicklung und der zusätzlicheLampenwiderstand durch die Kontakte 8 und 9 kurzgeschlossen, so dass Lampenspannung und Batteriespannung gleich sind. Die Nebensehlusswieklung, 12 ist einerseits an die Hilfsbürsten b1. b2, anderseits durch den normalerweise kurzgeschlossenen Schalter 13 an den Punkt 14 des Reglers R angeschlossen, dessen Kontakt 15 bei höherer als normaler Spannung vom Magneten 17 gegen die Wirkung der Feder 18 nach links gezogen wird und einen Widerstand 19 kurzschliesst, der zwischen Punkt 14 und der negativen Bürste B2 liegt, so dass das Potential der zweiten Klemme der Nehenschlusswissidung negativ wird. Durch Verlegung des Anschlusspunktes 21 kann der kurzzuschliessende Widerstand 19 auf das erforderliche Mass eingestellt werden.
Sinkt die Spannung unter das normale Mass, so wird durch die Zugkraft der Feder 18 der Kontakt 16 nach rechts gezogen und der Widerstand 20 kurzgeschlossen, so dass die Nebenschlussklemme an positives Potential angelegt wird. Der Spule des Reglers 17 kann ein Widerstand 22 vorgeschaltet sein. Die Anordnung wird zweckmässig als Zitterregler ausgeführt, so dass fortwährend eine periodisch hochfrequente Änderung der Nebenschluss-Stromstärke erfolgt. Ein Handschalter 13 erlaubt die Ausschaltung der Nebenschlusswicklung im Falle einer Störung des selbsttätigen Reglers. Bei Tagfahrt, wo keine Lampen brennen, kann die Ladespannung der Batterie dadurch erhöht werden, dass der mit Lampenschalter 24 mechanisch gekuppelte Schalt-r 25 einen Widerstand 23 vor die Spannungsspule des Magneten 17 schaltet. Der Regler reguliert dann auf höhere Spannung.
Beim Einschalten der Lampen wir der Widerstand 23 kurzgeschlossen.
Es ist natürlich auch jede andere Art von selbsttätigem Ne', enschlussregler zulässig.
Der Lampenwiderstand 11 ist in bekannter Art entbehrlich, wenn man den selbsttätigen Regler auf so geringe Ladespannung einstellt, dass die Erhöhung der Lampenspannung auf diesen Wert nicht störend wirkt,
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Es ist nicht unbedingt erforderlich, die Hauptstromwicklung 10 bei Stillstand der Maschine kurzzuschliessen, da man sie leicht so Gemessen kann, dass sie keinen grossen Spannungsabfall hervorruft und dauernd auch bei Stillstand der Maschine den Lampenstrom verträgt.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Zugsbeleuehtungseinrichtung mit Querfeldmasehine und gemischter Feldwicklung unter Verwendung eines selbsttätigen Nebenschlussreglers, dadurch gekennzeichnet, dass eine Hauptstromwicklung (10) vom Lampenstrom durchflossen wird, zum Zwecke, die Nebensehlusserregung (12) auf ein kleines Mass Perunterzusetzen und-ie für den Nocfall entbehrlich zu machen.