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Anordnung zum Ausgleich von Temperaturschwankungen in der Erregerwicklung der Generatoren dieselelektrischer Fahrzeuge.
Bei dieselelektrischen Fahrzeugen, bei denen die Leistung des Generators selbsttätig durch geeignete Dimensionierung seiner Erregerwicklungen, insbesondere Anwendung einer Gegenkompoundierung und Selbsterregung konstant gehalten werden soll, hängt die Einhaltung des gewünschten Leistungswertes wesentlich von der genauen Einhaltung der Wicklungswerte ab. Nun ändert sieh bekanntlich bei selbsterregten Generatoren die Grösse des in der Selbsterregerwicklung fliessenden Stromes bei Temperaturänderungen abhängig vom Widerstand der Erregerwicklung beträchtlich, so dass sich erhebliche Abweichungen von dem Idealwert der konstanten Leistung ergeben können. Dieses nachteilige Ergebnis tritt insbesondere dadurch ein, dass das vorbestimmte Verhältnis der Selbsterregung und Gegenkompoundierung bzw. Ankerrückwirkung gestört wird.
Zum Ausgleich der durch Temperaturänderungen verursachten Widerstandsänderungen bei den Erregerwicklungen der Generatoren hat man für dieselekektrische Fahrzeuge bereits temperaturabhängig
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streifen denkbar, die einen Zusatzwiderstand im Erregerkreis temperaturabhängig schalten. Diese Widerstandsschaltung bewirkt jedoch eine gewisse Unstetigkeit in der Charakteristik der Kraftübertragung, falls man nicht eine grosse Zahl von Bimetallstreifen vorsehen will.
Erfindungsgemäss wird die Temperaturkompensation bei der Erregerwicklung des Generators im dieselelektrischen Fahrzeug durch Anwendung einer Kunstschaltung erzielt, wie man sie aus der Messtechnik zum Ausgleich von Temperaturschwankungen bereits kennt. Es wird also beispielsweise einem Teil der Erregerwicklung ein Widerstand mit sehr hohem positiven Temperaturkoeffizienten parallel geschaltet, der erfindungsgemäss als ähnliches thermisches Abbild der Erregerwicklung des Generators gebaut ist. In Reihe mit dieser Parallelkombination liegt ein Widerstand, dessen Ohmwert sich mit der Temperatur möglichst wenig ändert.
Während der Temperaturverlauf im Abbild dem Temperaturverlauf in der Erregerwicklung des Generators der Tendenz nach gleichen soll, wird die Temperatur des thermischen Abbildes dem Absolutwert nach zweckmässig um ein Vielfaches höher als die Temperatur der Erregerwicklung des Generators gewählt.
In der Fig. 1 ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Der vom Dieselmotor 1 angetriebene Generator besitzt den Anker : 2 und die Selbsterregerwicklung 3 ; der Generator speist die Fahrmotoren 4. Einem Teil der Erregerwicklung : 3 ist ein Widerstand 5 parallel geschaltet, der in der oben geschilderten Weise gebaut ist. In Reihe mit dieser Kombination liegt ein weiterer Widerstand 6 mit niedrigem positivem Temperaturkoeffizienten.
Steigt nun die Temperatur der Erregerwicklung 3, so sinken trotzdem die Erregeramperewindungen dieser Wicklung nicht oder nur wenig, da in der aus der Erregerwicklung und dem Widerstand 5 bestehenden Stromverzweigung der Stromanteil der Erregerwicklung ansteigt, während der Stromanteil des Widerstandes mit hohem positivem Temperaturkoeffizienten absinkt.
Damit die Wirtschaftlichkeit der Übertragung durch Vergrösserung der Erregerverluste im Widerstand 5 nicht beeinträchtigt wird, ist es zweckmässig, diesem Widerstand 5 einen möglichst grossen Absolutwert zu geben. Um trotzdem die Stromverteilung zwischen Erregerwicklung und Widerstand in ausreichender Weise zu beeinflussen, wählt man nun erfindungsgemäss die Endtemperatur des Widerstandes 5 beträchtlich höher als die Temperatur in der Erregerwicklung. Damit der Temperaturverlauf
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im Widerstand dem Temperaturverlauf in der Erregerwicklung ähnelt, kann man den Widerstand mit einer Umhüllung versehen, die ihm eine ausreichende Wärmekapazität verleiht, und die die Wärme gut leitet, so dass die Temperatur des Widerstandes langsam ansteigt. Hiefür eignet sich z.
B. ein Ölbad oder eine metallische Umhüllung, die von dem Parallelwiderstand durch eine dünne Isolationsschicht getrennt ist. Bei Änderungen des den Widerstand durchfliessenden Stromes ändert sich der Ohmwert des Widerstandes dann erst nach einiger Zeit, die Zeitkonstante des Widerstandes wird also der Zeit- konstante der Erregerwicklung angeglichen.
In der Schaltung der Fig. 2 wird der Widerstand 5, der der Erregerwicklung 3 parallel liegt, durch einen besonderen Widerstand 7 beheizt, der mit dem Widerstand 6 in Reihe geschaltet ist. Eine andere Schaltung für die indirekte Beheizung zeigt Fig. 3. Der Heizwiderstand 7 liegt hier an den Klemmen des Generators 2. Da die Spannung des Widerstandes 7 ein Mass für den Erregerstrom in der Wicklung- ist und daher den Temperaturverlauf in der Erregerwicklung 3 bestimmt, kann auch mit der Schaltung der Fig. 3 die gewünschte Temperaturkompensation herbeigeführt werden. Die Schaltung der Fig. 3 hat den Vorteil, dass der Widerstand 7 mit erhöhter Spannung betrieben werden kann. Bei indirekter Beheizung bettet man den Widerstand 5 vorteilhaft in ein Material mit geringer Wärmeleitfähigkeit, z. B. Sand.
An Stelle der in der Figur dargestellten Kompensationsschaltungen kann man auch sogenannte temperaturfreie Schaltungen verwenden, z. B. die von Swinburne für Messinstrumente angegebene
Schaltung, bei der mit der zu kompensierenden Wicklung ein Widerstand in Reihe, Wicklung und Widerstand ein zweiter Widerstand parallel und zu der Parallelschaltung ein dritter Widerstand in Reihe geschaltet ist.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Anordnung zum Ausgleich von Temperaturschwankungen in der Erregerwicklung der Genera- toren dieselelektrischer Fahrzeuge, gekennzeichnet durch einen zu der Erregerwicklung oder einem Teil dieser Wicklung parallel geschalteten temperaturabhängigen Widerstand, der als thermisches Abbild der Erregerwicklung gebaut ist und eine beträchtlich höhere Temperatur, als die Erregerwicklung aufweist, sowie zweckmässig einen höheren positiven Temperaturkoeffizienten, als die Erregerwicklung besitzt.